KR20050081787A - Transmission system and optical module for bi-directional communication in wavelength division multiplexing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파장분할다중화용 양방향 통신을 위한 것으로서, 양방향 통신이 수행될 해당국에 대응하는 광전송선로에 각각 구비되어 광신호의 파장채널군을 선택적으로 분리하는 에지필터와; 상기 에지필터에서 분리된 파장채널군의 파장별 수광을 위한 수광소자 어셈블리와; 상기 에지필터를 기점으로 하여 상기 수광소자 어셈블리와 병렬연결되는, 상기 에지필터에서 반사된 후 광전송선로를 따라 전송될 파장채널군의 파장별 발광을 위한 발광소자 어셈블리와; 상기 수광소자 및 발광소자 각각에 대응하도록 결합되어 해당 파장의 광을 선택적으로 분리하는 필터;를 포함하는 파장분할다중화용 광전송 시스템이 개시된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a bidirectional communication for wavelength division multiplexing, comprising: an edge filter provided in an optical transmission line corresponding to a corresponding station for performing bidirectional communication to selectively separate a wavelength channel group of an optical signal; A light receiving device assembly for receiving light for each wavelength of the wavelength channel group separated from the edge filter; A light emitting device assembly for emitting light for each wavelength of a group of wavelength channels to be transmitted along an optical transmission line after being reflected by the edge filter and connected in parallel with the light receiving device assembly based on the edge filter; Disclosed is a light transmission system for wavelength division multiplexing comprising: a filter coupled to each of the light receiving element and the light emitting element to selectively separate light having a corresponding wavelength.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 일측에 두 개의 광파이버가 배치되고, 타측에는 특정 광파장의 필터링을 위한 박막필터가 결합되어 있는 제1듀얼콜리메이터 및 제2듀얼콜리메이터; 상기 듀얼콜리메이터들 중 어느 한편의 박막필터와 대향하도록 정렬된 발광소자; 및 상기 듀얼콜리메이터들 중 다른 한편의 박막필터와 대향하도록 정렬된 수광소자;가 구비되고, 일측 듀얼콜리메이터의 어느 하나의 광파이버와 타측 듀얼콜리메이터의 어느 하나의 광파이버가 상호 연결되는 한편, 나머지 광파이버들은 광입출력 파이버로 사용되는 광모듈이 다단으로 배열되어 있는 제1광모듈 어셈블리 및 이에 대응하는 제2광모듈 어셈블리를 포함하고, 상기 양측 광모듈 어셈블리에 있어, n번째단(1 < n < N N:마지막 광모듈의 서수)의 광모듈에 구비된 제2듀얼콜리메이터의 광입출력 파이버와, n+1번째단의 광모듈에 구비된 제1듀얼콜리메이터의 광입출력 파이버가 상호 연결되고, 상기 제1광모듈 어셈블리와 제2광모듈 어셈블리의 첫번째단 광모듈에 구비된 나머지 광입출력 파이버가 상호 연결되어 광전송선로가 되는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화용 광전송 시스템이 개시된다.In addition, according to another embodiment of the present invention, two optical fibers are arranged on one side, the first dual collimator and the second dual collimator coupled to the thin film filter for filtering a specific light wavelength; A light emitting device arranged to face the thin film filter of any one of the dual collimators; And a light receiving element arranged to face the thin film filter on the other side of the dual collimators, wherein one optical fiber of one dual collimator and one optical fiber of the other dual collimator are interconnected, and the other optical fibers are optical. A first optical module assembly in which optical modules used as input / output fibers are arranged in multiple stages, and a second optical module assembly corresponding thereto, wherein the nth stages (1 <n <NN: last) in both optical module assemblies are provided. Optical input / output fiber of the second dual collimator provided in the optical module of the optical module) and optical input / output fiber of the first dual collimator provided in the optical module of n + 1th stage are connected to each other, and the first optical module The remaining optical input and output fibers provided in the first optical module of the assembly and the second optical module assembly are interconnected to form an optical transmission line. This optical transmission system is disclosed for a wavelength division multiplexer for.
Description
본 발명은 파장분할다중화용 양방향 통신을 위한 전송시스템 및 광모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양방향 통신을 구현하도록 하나의 광파이버를 활용하여 광신호의 송신과 수신을 모두 수행할 수 있는 파장분할다중화용 양방향 통신을 위한 전송시스템 및 광모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a transmission system and an optical module for bidirectional communication for wavelength division multiplexing, and more particularly to a wavelength division multiplexing that can perform both transmission and reception of an optical signal by using one optical fiber to implement bidirectional communication. The present invention relates to a transmission system and an optical module for bidirectional communication.
광통신을 위한 다중화 방식 중 파장분할다중화(Wavelength Division Multiplexing; WDM) 기술은 추가적인 광케이블의 포설없이 신호채널을 분할하여 데이터를 전송하는 방식을 사용하므로 회선확장이 용이하고 고속 대용량의 통신망에 적합한 장점이 있다.Wavelength Division Multiplexing (WDM) technology among the multiplexing methods for optical communication uses a method of transmitting data by dividing a signal channel without laying additional optical cables, so it is easy to expand lines and is suitable for high-speed large-capacity communication networks. .
파장분할다중화를 위한 광전송 시스템은 중심국으로부터 기지국으로 데이터를 전송하는 다운링크(Down Link)와 기지국에서 중심국으로 데이터를 전송하는 업링크(Up Link)를 위한 구성을 비롯하여, 송수신단에 파장분할소자를 구비하여 다중화 및 역다중화의 신호처리를 수행함으로써 한정된 광파장채널을 효율적으로 활용하는 방식을 사용한다.The optical transmission system for wavelength division multiplexing includes a downlink for transmitting data from a central station to a base station and an uplink for transmitting data from a base station to a central station. By using the multiplexing and demultiplexing signal processing, a method of efficiently utilizing a limited optical wavelength channel is used.
도 1에는 일반적인 파장분할다중화용 광전송 시스템의 구성이 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이, 파장분할다중화용 광전송 시스템에는 통신이 이루어질 각 해당국에 대응하여 광신호의 다중화를 위한 멀티플렉서(Multiplexer)(10,14) 및 역다중화를 위한 디멀티플렉서 (Demultiplexer)(12,16)가 설치되는 한편, 상기 멀티플렉서(10,14)에는 레이저다이오드(LD)의 어셈블리(11,15)가, 디멀티플렉서(12,16)에는 포토다이오드(PD)의 어셈블리(13,17)가 상대국의 해당 광소자 어셈블리와 쌍을 이루도록 구비된다.1 shows a configuration of a general wavelength division multiplexing optical transmission system. As shown in the figure, in the optical transmission system for wavelength division multiplexing, a multiplexer (10, 14) for multiplexing optical signals and a demultiplexer (12, 16) for demultiplexing corresponding to respective stations to be communicated with ), While the multiplexers 10 and 14 have assemblies 11 and 15 of the laser diode LD, and the demultiplexers 12 and 16 have 13 and 17 assemblies of the photodiode PD. It is provided to be paired with the optical device assembly.
그러나, 상기와 같은 광전송 시스템은 업링크와 다운링크를 모두 수행하기 위해 반드시 두 가닥의 광파이버가 구비되어야 하므로 전송선로의 구축이 용이하지 않을 뿐만 아니라 비경제적인 측면이 있다.However, such an optical transmission system is not only easy to construct a transmission line, but also has an uneconomical aspect because two optical fibers must be provided to perform both uplink and downlink.
따라서, 광파이버의 효율적 활용을 위해서는 한 가닥의 광파이버를 이용해 업링크과 다운링크를 동시에 수행할 수 있는 양방향 전송시스템이 요구되는 바, 도 2에는 종래에 제시된 양방향 광전송 시스템의 구성이 도시되어 있다.Therefore, in order to efficiently utilize an optical fiber, a bidirectional transmission system capable of simultaneously performing uplink and downlink using a single optical fiber is required, and FIG. 2 illustrates a configuration of a conventional bidirectional optical transmission system.
도 2를 참조하면, 양방향 통신이 수행될 해당국에 대응하여 전송선로상에는 양방향모듈(Bi-directional module)(20,21)이 구비되는데, 상기 양방향모듈 (20,21)에는 광전송 경로에 대하여 45도 기울어진 상태로 파장분할필터(미도시)가 설치되어 포토다이오드를 통해 진행광의 수광이 이루어지게 되고, 레이저다이오드에서 출력되는 광은 상기 파장분할필터에서 45도로 반사된 후 전송선로를 따라 전송됨으로써 서로 다른 파장대의 광신호에 대한 양방향 송수신 기능을 제공하게 된다.Referring to FIG. 2, a bi-directional module 20, 21 is provided on a transmission line corresponding to a corresponding station to which bidirectional communication is to be performed, and the bidirectional module 20, 21 has a light transmission path of 45. A wavelength division filter (not shown) is installed in an inclined state to receive the received light through the photodiode, and the light output from the laser diode is reflected at 45 degrees from the wavelength division filter and then transmitted along the transmission line. It provides a bi-directional transmission and reception function for optical signals of different wavelength bands.
상기와 같은 방식의 양방향 전송시스템은 1310nm 파장과 1550nm 파장과 같이 서로 멀리 떨어져 있는 파장대를 사용하는 경우에는 입사각의 허용오차가 커서 큰 문제가 없으나, 20nm의 채널간격을 유지해야 하는 CWDM(Coarse Wave Division Multiplexing)이나 0.8nm의 채널간격을 유지해야 하는 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)과 같이 조밀한 채널간격이 요구되는 다중화 기술에서는 필터면과의 정렬상태에 따라 광신호의 입사 혹은 반사 특성이 민감하게 변하므로 그 적용이 곤란한 문제가 있다.In the bidirectional transmission system of the above-described method, when the wavelength bands that are far apart from each other, such as 1310nm wavelength and 1550nm wavelength, are used, the tolerance of the incident angle is large, so there is no problem. In multiplexing techniques such as multiplexing or dense wavelength division multiplexing (DWDM) which must maintain a 0.8 nm channel spacing, the incident or reflection characteristics of the optical signal are sensitively changed depending on the alignment with the filter surface. Therefore, there is a problem that its application is difficult.
이러한 문제의 대안으로는 도 3에 도시된 바와 같이 링크의 양편에 각각 서로 다른 사용파장대의 CWDM 필터(30,33)를 구비하되, 상기 CWDM 필터(30,33)를 광모듈의 외부에 결합한 상태에서 양측 포토다이오드(31,34) 및 레이저다이오드(32,35)를 통한 수광과 발광이 이루어지도록 하는 양방향 전송시스템도 제시된 바 있다.As an alternative to such a problem, as shown in FIG. 3, CWDM filters 30 and 33 having different wavelengths of use are respectively provided on both sides of the link, but the CWDM filters 30 and 33 are coupled to the outside of the optical module. In addition, a bidirectional transmission system for receiving and emitting light through both photodiodes 31 and 34 and laser diodes 32 and 35 has also been presented.
그러나, 상기 기술의 경우 포토다이오드와 레이저다이오드를 하나의 모듈 안에 구비하는 경우와는 달리 광파장의 분리를 위한 필터가 모듈의 외부에 구비됨으로써 허용오차를 높일 수 있는 장점은 있으나, 다채널 파장을 사용하도록 채널용량을 증대시킬 수 없는 문제점이 여전히 남아 있다.However, in the above technology, unlike the case where the photodiode and the laser diode are included in one module, a filter for separating the optical wavelength is provided outside the module, thereby increasing the tolerance, but using a multi-channel wavelength. There remains a problem that the channel capacity cannot be increased.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 하나의 광파이버를 이용해 광신호의 송신과 수신을 모두 수행하되, 다채널 파장을 사용할 수 있도록 송수신모듈의 다단구성이 가능한 파장분할다중화용 양방향 통신을 위한 전송시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was devised in consideration of the above problems, and performs both transmission and reception of an optical signal using a single optical fiber, and bidirectional communication for wavelength division multiplexing capable of multi-stage configuration of a transmission / reception module to use a multi-channel wavelength. The purpose is to provide a transmission system for the purpose.
본 발명의 다른 목적은 양방향 통신을 지원하되, 진행광 간의 간섭을 방지하도록 수광소자 및 발광소자를 공간적으로 배치한 파장분할다중화용 양방향 통신을 위한 광모듈을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an optical module for bidirectional communication for wavelength division multiplexing which supports bidirectional communication but spatially arranges a light receiving device and a light emitting device to prevent interference between traveling lights.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 파장분할다중화용 전송시스템은, 양방향 통신이 수행될 해당국에 대응하는 광전송선로에 각각 구비되어 광신호의 파장채널군을 선택적으로 분리하는 에지필터와; 상기 에지필터에서 분리된 파장채널군의 파장별 수광을 위한 수광소자 어셈블리와; 상기 에지필터를 기점으로 하여 상기 수광소자 어셈블리와 병렬연결되는, 상기 에지필터에서 반사된 후 광전송선로를 따라 전송될 파장채널군의 파장별 발광을 위한 발광소자 어셈블리와; 상기 수광소자 및 발광소자 각각에 대응하도록 결합되어 해당 파장의 광을 선택적으로 분리하는 필터;를 포함한다.In order to achieve the above object, the wavelength division multiplexing transmission system according to the present invention includes an edge filter which is provided in an optical transmission line corresponding to a corresponding station to perform bidirectional communication, and selectively separates a wavelength channel group of an optical signal. ; A light receiving device assembly for receiving light for each wavelength of the wavelength channel group separated from the edge filter; A light emitting device assembly for emitting light for each wavelength of a group of wavelength channels to be transmitted along an optical transmission line after being reflected by the edge filter and connected in parallel with the light receiving device assembly based on the edge filter; And a filter coupled to each of the light receiving element and the light emitting element to selectively separate light having a corresponding wavelength.
상기 발광소자로는 레이저다이오드가 사용되고, 수광소자로는 포토다이오드가 사용되는 것이 바람직하다.A laser diode is used as the light emitting device, and a photodiode is used as the light receiving device.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 일측에 두 개의 광파이버가 배치되고, 타측에는 특정 광파장의 필터링을 위한 박막필터가 결합되어 있는 제1듀얼콜리메이터 및 제2듀얼콜리메이터; 상기 듀얼콜리메이터들 중 어느 한편의 박막필터와 대향하도록 정렬된 발광소자; 및 상기 듀얼콜리메이터들 중 다른 한편의 박막필터와 대향하도록 정렬된 수광소자;가 구비되고, 일측 듀얼콜리메이터의 어느 하나의 광파이버와 타측 듀얼콜리메이터의 어느 하나의 광파이버가 상호 연결되는 한편, 나머지 광파이버들은 광입출력 파이버로 사용되는 광모듈이 다단으로 배열되어 있는 제1광모듈 어셈블리 및 이에 대응하는 제2광모듈 어셈블리를 포함하고, 상기 양측 광모듈 어셈블리에 있어, n번째단(1 < n < N N:마지막 광모듈의 서수)의 광모듈에 구비된 제2듀얼콜리메이터의 광입출력 파이버와, n+1번째단의 광모듈에 구비된 제1듀얼콜리메이터의 광입출력 파이버가 상호 연결되고, 상기 제1광모듈 어셈블리와 제2광모듈 어셈블리의 첫번째단 광모듈에 구비된 나머지 광입출력 파이버가 상호 연결되어 광전송선로로 사용되는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화용 광전송 시스템이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, two optical fibers are arranged on one side, and a second dual collimator having a thin film filter for filtering a specific optical wavelength on the other side; A light emitting device arranged to face the thin film filter of any one of the dual collimators; And a light receiving element arranged to face the thin film filter on the other side of the dual collimators, wherein one optical fiber of one dual collimator and one optical fiber of the other dual collimator are interconnected, and the other optical fibers are optical. A first optical module assembly in which optical modules used as input / output fibers are arranged in multiple stages, and a second optical module assembly corresponding thereto, wherein the nth stages (1 <n <NN: last) in both optical module assemblies are provided. Optical input / output fiber of the second dual collimator provided in the optical module of the optical module) and optical input / output fiber of the first dual collimator provided in the optical module of n + 1th stage are connected to each other, and the first optical module The remaining optical input / output fibers provided in the first optical module of the assembly and the second optical module assembly are interconnected and used as optical transmission lines. The wavelength division multiplexing optical transmission system as set is provided.
바람직하게 상기 광모듈은, 발광소자와 그에 대응하는 박막필터의 정렬축이, 상기 수광소자와 그에 대응하는 박막필터의 정렬축과 직교하도록 구성될 수 있다.Preferably, the optical module may be configured such that an alignment axis of the light emitting device and the thin film filter corresponding thereto is orthogonal to the alignment axis of the light receiving device and the thin film filter corresponding thereto.
상기 발광소자로는 레이저다이오드가 사용되고, 수광소자로는 포토다이오드가 사용되는 것이 바람직하다.A laser diode is used as the light emitting device, and a photodiode is used as the light receiving device.
상기 박막필터는, 1310nm의 광파장과 1550nm의 광파장을 선택적으로 분리하는 것이 사용될 수 있다.The thin film filter may be used to selectively separate the light wavelength of 1310nm and the light wavelength of 1550nm.
대안으로 상기 박막필터는, 20nm 또는 0.8nm의 채널간격을 갖는 광파장을 선택적으로 분리하는 것이 사용될 수 있다.Alternatively, the thin film filter may be used to selectively separate the optical wavelength having a channel interval of 20nm or 0.8nm.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 일측에 두 개의 광파이버가 배치되고, 타측에는 특정 광파장의 필터링을 위한 박막필터가 결합되어 있는 한 조의 듀얼콜리메이터; 상기 듀얼콜리메이터들 중 어느 한편의 박막필터와 대향하도록 정렬된 발광소자; 및 상기 듀얼콜리메이터들 중 다른 한편의 박막필터와 대향하도록 정렬된 수광소자;를 포함하고, 일측 듀얼콜리메이터의 어느 하나의 광파이버와 타측 듀얼콜리메이터의 어느 하나의 광파이버가 상호 연결되는 한편, 나머지 광파이버들은 다중화 혹은 역다중화를 위한 광입출력 파이버로 사용되는 것을 특징으로 하는 파장분할다중화용 광모듈이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a pair of dual collimator having two optical fibers are arranged on one side, and a thin film filter for filtering a specific optical wavelength is coupled to the other side; A light emitting device arranged to face the thin film filter of any one of the dual collimators; And a light receiving element arranged to face the thin film filter on the other side of the dual collimators, wherein one optical fiber of one dual collimator and one optical fiber of the other dual collimator are interconnected while the other optical fibers are multiplexed. Alternatively, there is provided an optical module for wavelength division multiplexing, which is used as an optical input / output fiber for demultiplexing.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장분할다중화용 광전송 시스템의 구성도이다.4 is a block diagram of an optical transmission system for wavelength division multiplexing according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명은 광전송선로(100) 상의 두 영역에 각각 구비되는 제1에지필터(101) 및 제2에지필터(106)와, 상기 에지필터(Edge Filter)(101,106)를 투과한 파장채널군의 수광을 위한 포토다이오드 어셈블리(102,107)와, 상기 에지필터(101,106)를 기점으로 하여 상기 포토다이오드 어셈블리(102,107)와 공간적으로 분리되도록 구비되어 상기 에지필터(101,106)에서 반사될 파장채널군의 광을 출력하는 레이저다이오드 어셈블리(104,109)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the present invention transmits the first edge filter 101 and the second edge filter 106 and the edge filters 101 and 106 provided in two regions on the optical transmission line 100, respectively. Photodiode assemblies 102 and 107 for receiving light of one wavelength channel group, and wavelengths to be spatially separated from the photodiode assemblies 102 and 107 based on the edge filters 101 and 106 and reflected by the edge filters 101 and 106. Laser diode assemblies 104 and 109 for outputting light of the channel group.
상기 제1에지필터(101) 및 제2에지필터(106)는 특정 파장채널의 군을 선택적으로 분리하는 필터로서, 링크의 좌측에 구비된 에지필터(101)의 경우 포토다이오드 어셈블리(102) 측으로 (λ1,λ2...λN)의 파장채널군을 선택적으로 투과시켜 상기 파장채널군이 사용되도록 하고(도 5a의 실선부분 참조), 레이저다이오드 어셈블리(104) 측에서 발생되는 (λ'1,λ'2...λ'N)의 파장채널군은 선택적으로 반사하여 광전송선로(100)를 따라 링크의 우측으로 전송되도록 한다. 여기서, 상기 에지필터(101)의 투과 채널파장 영역은 도 5b와 같이 나타낼 수 있다.The first edge filter 101 and the second edge filter 106 are filters for selectively separating a group of specific wavelength channels. In the case of the edge filter 101 provided on the left side of the link, the first edge filter 101 and the second edge filter 106 are disposed toward the photodiode assembly 102. selectively transmit the wavelength channel group of (λ 1 , λ 2 ... λ N ) so that the wavelength channel group is used (see solid line in FIG. 5A), and (λ) generated at the laser diode assembly 104 side. The wavelength channel group of ' 1 , λ' 2 ... λ ' N ) is selectively reflected to be transmitted to the right side of the link along the optical transmission line 100. In this case, the transmission channel wavelength region of the edge filter 101 may be represented as shown in FIG. 5B.
한편, 링크의 우측에 구비된 에지필터(106)의 경우에는 포토다이오드 어셈블리(107) 측으로 상기 (λ'1,λ'2...λ'N)의 파장채널군을 선택적으로 투과시켜 상기 파장채널군이 사용되도록 하고(도 6a의 실선부분 참조), 레이저다이오드 어셈블리(109) 측에서 발생되는 (λ1,λ2...λN)의 파장채널군은 선택적으로 반사하여 광전송선로(100)를 따라 링크의 좌측으로 전송되도록 한다. 여기서, 상기 에지필터(106)의 투과 채널파장 영역은 도 6b와 같이 나타낼 수 있다.On the other hand, in the case of the edge filter 106 provided on the right side of the link, the wavelength channel group of (λ ' 1 , λ' 2 ... λ ' N ) is selectively transmitted to the photodiode assembly 107 side to the wavelength. The channel group is used (see the solid line in FIG. 6A), and the wavelength channel group of (λ 1 , λ 2 ... λ N ) generated on the laser diode assembly 109 side is selectively reflected to the optical transmission line 100. ) To the left side of the link. In this case, the transmission channel wavelength region of the edge filter 106 may be represented as shown in FIG. 6B.
수광소자의 집합체에 해당하는 포토다이오드 어셈블리(102,107)는 상기 에지필터(101,106)를 투과한 광신호에 대한 파장별 수광을 위한 것으로서, 상기 에지필터(101,106)에서 투과된 파장채널군으로부터 각 파장의 광을 선택적으로 수광하도록 각각의 포토다이오드의 입력단에는 해당 파장의 광만을 투과시키고 이외의 파장은 반사하는 수광측 필터(103,108)가 결합된다. 상기 수광측 필터(103,108)들은 실질적으로 에지필터(101,106)에 대하여 병렬연결되는 것이 바람직하다.The photodiode assemblies 102 and 107 corresponding to the aggregate of the light receiving elements are for receiving light by wavelength for the optical signals transmitted through the edge filters 101 and 106, and the wavelengths of each wavelength from the wavelength channel group transmitted by the edge filters 101 and 106 are adjusted. At the input terminal of each photodiode, light receiving side filters 103 and 108 which transmit only light of a corresponding wavelength and reflect other wavelengths are selectively coupled to receive light selectively. The light receiving side filters 103 and 108 are preferably connected in parallel with the edge filters 101 and 106.
또한, 발광소자의 집합체에 해당하는 레이저다이오드 어셈블리(104,109)는 상기 에지필터(101,106)에서 반사될 채널파장군의 파장별 발광을 위한 것으로서, 해당 파장에 대한 필터링을 위해 각 레이저다이오드의 광출력단에는 발광측 필터(105,110)가 결합된다. 상기 발광측 필터(105,110)들은 실질적으로 에지필터(101,106)에 대하여 병렬연결되는 것이 바람직하다.In addition, the laser diode assemblies 104 and 109 corresponding to the aggregate of the light emitting devices are used to emit light for each wavelength of the channel wavelength group to be reflected by the edge filters 101 and 106. The light emitting side filters 105 and 110 are combined. The light emitting side filters 105 and 110 are preferably connected in parallel with the edge filters 101 and 106.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전송 시스템은 포토다이오드와 레이저다이오드를 각각 다단으로 구성한 후 에지필터(101,106)를 이용해 선택적으로 파장채널군을 투과 혹은 반사시킴으로써 하나의 링크상에서 다채널파장의 광신호를 양방향 송수신할 수 있다.In the optical transmission system according to the exemplary embodiment of the present invention having the above-described configuration, the photodiode and the laser diode are configured in multiple stages, and then, the edge filters 101 and 106 are selectively transmitted or reflected through the wavelength channel group to thereby be used on one link. Can transmit and receive optical signals of channel wavelength in both directions.
도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제공되는 파장분할다중화용 광모듈의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.FIG. 7 schematically illustrates a configuration of an optical module for wavelength division multiplexing provided according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 광모듈은 제1듀얼콜리메이터(200) 및 제2듀얼콜리메이터(205)와, 상기 제1듀얼콜리메이터(200)와 대향하도록 배치되는 포토다이오드(204)와, 상기 제2듀얼콜리메이터(200)와 대향하도록 배치되는 레이저다이오드(204)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the optical module of the present invention includes a photodiode 204 disposed to face the first dual collimator 200 and the second dual collimator 205, and the first dual collimator 200. And a laser diode 204 disposed to face the second dual collimator 200.
제1듀얼콜리메이터(200)와 제2듀얼콜리메이터(205)는 각각 그 일측에 두 개의 광파이버가 배치되고, 타측에는 특정 광파장의 필터링을 위한 박막필터(203,208)가 결합된다. 여기서, 상기 박막필터(203,208)는 1310nm의 광파장과 1550nm의 광파장을 선택적으로 분리하는 것이 사용되어 통상의 WDM 방식을 지원할 수 있으며, 대안으로 20nm의 채널간격을 갖는 광파장을 분리할 수 있는 것이 사용되어 CWDM 방식을 지원할 수 있고, 또 다른 대안으로는 0.8nm의 채널간격을 갖는 광파장을 분리할 수 있는 것이 사용되어 DWDM 방식을 지원하게 되는 등 그 사용파장대는 다양하게 변형될 수 있다.In the first dual collimator 200 and the second dual collimator 205, two optical fibers are disposed on one side thereof, and thin film filters 203 and 208 for filtering a specific optical wavelength are coupled to the other side. Here, the thin film filters 203 and 208 may selectively separate 1310 nm and 1550 nm light wavelengths to support a conventional WDM method. Alternatively, the thin film filters 203 and 208 may separate light wavelengths having a channel spacing of 20 nm. The CWDM scheme may be supported, and as another alternative, the wavelength band of 0.8 nm may be used to separate the optical wavelength having a channel spacing of 0.8 nm to support the DWDM scheme.
포토다이오드(204)는 상기 제1듀얼콜리메이터(200)의 박막필터(203)와 대향하도록 광축 정렬되어 상기 제1듀얼콜리메이터(200)의 해당 광파이버로부터 전달된 후 박막필터(203)를 투과한 광을 수광한다.The photodiode 204 is optically aligned to face the thin film filter 203 of the first dual collimator 200 and transmitted from the corresponding optical fiber of the first dual collimator 200 and then transmitted through the thin film filter 203. To receive.
레이저다이오드(209)는 제2듀얼콜리메이터(205)의 박막필터(208)와 대향하도록 광축 정렬된 상태에서, 상기 박막필터(208)를 투과한 후 해당 광파이버에 입사되는 파장의 광을 출력한다.The laser diode 209 is optically aligned to face the thin film filter 208 of the second dual collimator 205, and transmits light having a wavelength incident to the optical fiber after passing through the thin film filter 208.
상기 포토다이오드(204)와 그에 대응하는 박막필터(203)의 정렬축은, 상기 레이저다이오드(209)와 그에 대응하는 박막필터(208)의 정렬축과 공간적으로 직교하도록 구성되는 것이 광간섭의 방지를 위해 바람직하다.The alignment axis of the photodiode 204 and the thin film filter 203 corresponding thereto is configured to be spatially orthogonal to the alignment axis of the laser diode 209 and the thin film filter 208 corresponding thereto to prevent the interference of light. Is preferred.
상기 제1듀얼콜리메이터(200)에 배치된 어느 하나의 광파이버(201)와, 제2듀얼콜리메이터(205)에 배치된 어느 하나의 광파이버(207)는 상호 연결되는 한편, 나머지 광파이버들(202,206)은 입출력 파이버로 사용된다.Any one of the optical fibers 201 disposed in the first dual collimator 200 and any one of the optical fibers 207 disposed in the second dual collimator 205 are interconnected, while the other optical fibers 202 and 206 are connected to each other. Used as an input / output fiber.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 광모듈은 제1듀얼콜리메이터(200)의 입출력 파이버(202)를 통해 임의의 파장채널군의 광신호가 입력될 경우, 상기 제1듀얼콜리메이터(200)에 결합된 박막필터(203)에 의해 특정 파장의 광이 선택적으로 투과되어 상기 박막필터(203)와 대향하는 포토다이오드(204)에 수광되고(점선화살표 참조), 상기 박막필터(203)에서 반사된 나머지 파장들은 상호 연결된 광파이버 201 및 207을 거쳐 제2듀얼콜리메이터(205)로 전달된 후 다시 그 박막필터(208)에서 반사된 후 입출력 파이버(206)를 거쳐 후단(미도시)의 광모듈로 전달됨으로써 실질적으로 역다중화 동작을 수행하게 된다.The optical module of the present invention having the configuration described above is coupled to the first dual collimator 200 when an optical signal of an arbitrary wavelength channel group is input through the input / output fiber 202 of the first dual collimator 200. Light of a specific wavelength is selectively transmitted by the thin film filter 203 to be received by the photodiode 204 opposite to the thin film filter 203 (see dotted arrow), and the remaining wavelength reflected by the thin film filter 203. They are transmitted to the second dual collimator 205 through the interconnected optical fibers 201 and 207 and then reflected by the thin film filter 208 and then transmitted to the optical module at the rear end (not shown) through the input / output fiber 206. Demultiplexing operation is performed.
한편, 후단의 광모듈로부터 상기 제2듀얼콜리메이터(205)의 입출력 파이버(206)로 임의의 파장채널군의 광신호가 입력되는 경우에는, 상기 제2듀얼콜리메이터(205)와 대향하는 레이저다이오드(209)로부터 특정 파장의 광이 선택적으로 박막필터(208)를 거쳐 제2듀얼콜리메이터(205)에 입사되고(실선화살표 참조), 계속해서 상기 파장채널군의 광신호와 함께 상호연결된 광파이버 201 및 207을 거쳐 제1듀얼콜리메이터(200)로 전달되어 그 박막필터(203)에서 반사된 후 입출력 파이버(202)를 거쳐 광전송선로로 전달됨으로써 실질적으로 다중화 동작을 수행하게 된다.On the other hand, when an optical signal of an arbitrary wavelength channel group is input from the rear optical module to the input / output fiber 206 of the second dual collimator 205, the laser diode 209 facing the second dual collimator 205. Light of a specific wavelength is selectively incident on the second dual collimator 205 via the thin film filter 208 (see solid arrow), and then the optical fibers 201 and 207 interconnected together with the optical signals of the wavelength channel group. After passing through the first dual collimator 200 and reflected by the thin film filter 203 and transmitted to the optical transmission line through the input / output fiber 202 to perform the multiplexing operation substantially.
도 8에는 상기와 같은 본 발명의 광모듈을 이용한 파장분할다중화용 전송시스템의 구성이 도시되어 있다.8 shows a configuration of a transmission system for wavelength division multiplexing using the optical module of the present invention as described above.
도 8을 참조하면, 본 발명은 전술한 광모듈을 다단으로 상호 연결하여 다채널 양방향 송수신을 지원하는 시스템으로서, 광모듈이 다단으로 배열되어 있는 제1광모듈 어셈블리(전송선로 좌측의 광모듈 #1 ~ #N 참조)와, 그에 대응하도록 구비되어 양방향 통신을 수행하는 제2광모듈 어셈블리(전송선로 우측의 광모듈 #1 ~ #N 참조)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the present invention is a system for supporting multi-channel bidirectional transmission and reception by interconnecting the above-described optical modules in multiple stages, wherein the optical module is arranged in multiple stages (the optical module # on the left side of the transmission line). 1 to #N), and a second optical module assembly (see optical modules # 1 to #N on the right side of the transmission line) provided correspondingly to perform bidirectional communication.
상기 양측 광모듈 어셈블리에 있어, n번째단(1 < n < N 단, N은 마지막 광모듈의 서수)의 광모듈에 구비된 제2듀얼콜리메이터(205)의 입출력 파이버(206)와, n+1번째단의 광모듈에 구비된 제1듀얼콜리메이터(200)의 입출력 파이버(202)는 상호 연결되는 한편, 상기 제1광모듈 어셈블리(200)와 제2광모듈 어셈블리(205)의 첫번째단 광모듈(#1)에 구비된 나머지 입출력 파이버(202)는 상호 연결되어 실질적으로 광전송선로(100)가 된다.In both optical module assemblies, the input and output fibers 206 of the second dual collimator 205 provided in the optical module of the nth stage (1 <n <N stage, where N is the ordinal number of the last optical module), and n + The input / output fibers 202 of the first dual collimator 200 provided in the first optical module are connected to each other, and the first optical fiber of the first optical module assembly 200 and the second optical module assembly 205 are connected to each other. The remaining input / output fibers 202 provided in the module # 1 are interconnected to substantially become the optical transmission line 100.
그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 광전송 시스템의 동작을 설명하기로 한다.Next, the operation of the optical transmission system according to the present invention having the above configuration will be described.
먼저, 전송선로(100) 좌측의 첫번째단 광모듈(#1)의 제1듀얼콜리메이터(200)에 구비된 입출력 파이버(202)를 통해, 우측으로부터 전송된 (λ'1,λ'2...λ' N)의 파장채널군에 해당하는 광신호가 입력될 경우, 일차적으로 상기 제1듀얼콜리메이터(200)에 결합된 박막필터(203)에 의해 λ'1의 광이 선택적으로 투과되어 상기 박막필터(203)와 대향하는 포토다이오드(204)에 수광된다. 아울러, 상기 박막필터(203)에서 반사된 나머지 파장채널군 (λ'2,λ'3...λ'N)은 상호 연결된 광파이버 201 및 207을 거쳐 제2듀얼콜리메이터(205)로 전달된 후 다시 그 박막필터(208)에서 반사되고, 입출력 파이버(206)를 거쳐 다음단 광모듈(#2)로 전달되어 λ'2의 광에 대한 수광처리가 이루어지게 된다. 이와 같은 수광동작은 다음단 광모듈을 거치면서 순차적으로 반복되어 실질적으로 역다중화 처리가 구현된다.First, (λ ′ 1 , λ ′ 2 ... Transmitted from the right side through the input / output fiber 202 provided in the first dual collimator 200 of the first stage optical module # 1 on the left side of the transmission line 100. When an optical signal corresponding to the wavelength channel group of .λ ' N ) is input, light of λ ′ 1 is selectively transmitted by the thin film filter 203 coupled to the first dual collimator 200 to selectively transmit the thin film. The light is received by the photodiode 204 facing the filter 203. In addition, the remaining wavelength channel group λ ' 2 , λ' 3 ... Λ ' N reflected by the thin film filter 203 is transferred to the second dual collimator 205 via the optical fibers 201 and 207 interconnected thereto. The light is reflected by the thin film filter 208, and then passed through the input / output fiber 206 to the next optical module # 2 to receive the light of λ ′ 2 . Such a light receiving operation is sequentially repeated while passing through the next optical module, thereby substantially demultiplexing.
한편, 상기 두번째단의 광모듈(#2)로부터 첫번째단 광모듈(#1)의 제2듀얼콜리메이터(205)에 구비된 입출력 파이버(206)로 (λ2,λ3...λN)의 파장채널군에 해당하는 광신호가 입력되는 경우에는, 상기 제2듀얼콜리메이터(205)와 대향하는 레이저다이오드(209)로부터 λ1의 광이 선택적으로 박막필터(208)를 거쳐 제2듀얼콜리메이터(205)에 입사되고, 이에 따라 (λ1,λ2,λ3...λN)의 파장채널군에 해당하는 광신호가 상호연결된 광파이버 201 및 207을 거쳐 제1듀얼콜리메이터(200)로 전달된다. 상기 (λ1,λ2,λ3...λN)의 파장채널군에 해당하는 광신호는 다시 상기 제1듀얼콜리메이터(200)의 박막필터(203)에서 반사된 후 입출력 파이버(202)를 거쳐 광전송선로(100) 우측으로 전달됨으로써 실질적으로 다중화 처리가 구현된다.On the other hand, from the second optical module # 2 to the input / output fiber 206 provided in the second dual collimator 205 of the first optical module # 1 (λ 2 , λ 3 ... λ N ) When an optical signal corresponding to the wavelength channel group of? Is input, light of λ 1 is selectively passed from the laser diode 209 facing the second dual collimator 205 via the thin film filter 208 to the second dual collimator ( 205), and thus an optical signal corresponding to the wavelength channel group of (λ 1 , λ 2 , λ 3 ... λ N ) is transmitted to the first dual collimator 200 through the interconnected optical fibers 201 and 207. . The optical signal corresponding to the wavelength channel group of (λ 1 , λ 2 , λ 3 ... λ N ) is reflected back from the thin film filter 203 of the first dual collimator 200 and then the input / output fiber 202. Through the transmission to the right side of the optical transmission line 100, the multiplexing process is substantially implemented.
상기와 같은 다중화 및 역다중화 동작은 광전송선로(100) 우측의 제2광모듈 어셈블리에서도 동일한 프로세스로 수행된다.The multiplexing and demultiplexing operations as described above are performed in the same process in the second optical module assembly on the right side of the optical transmission line 100.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.
본 발명에 의하면 광파장별 수광 및 발광을 위한 광모듈을 다단으로 연결한 상태로 구성할 수 있으므로 다파장 채널에 대한 양방향 통신을 구현할 수 있다.According to the present invention, since the optical modules for receiving and emitting light wavelengths for each light wavelength can be configured in a multi-stage connection, bidirectional communication with respect to the multi-wavelength channel can be realized.
또한, 본 발명에 의하면 다중화를 위한 발광소자와 역다중화를 위한 수광소자가 공간적으로 직교하도록 배열이 되므로 광간섭에 의한 노이즈 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, since the light emitting device for multiplexing and the light receiving device for demultiplexing are arranged to be spatially orthogonal, there is an advantage of preventing generation of noise due to optical interference.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to
도 1은 일반적인 파장분할다중화용 광전송 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a general wavelength division multiplexing optical transmission system.
도 2는 종래기술의 일 예에 따른 파장분할다중화용 양방향 통신을 위한 광전송 시스템의 구성도.2 is a block diagram of an optical transmission system for bidirectional communication for wavelength division multiplexing according to an example of the prior art.
도 3은 종래기술의 다른 예에 따른 파장분할다중화용 양방향 통신을 위한 광전송 시스템의 구성도.3 is a block diagram of an optical transmission system for bidirectional communication for wavelength division multiplexing according to another example of the prior art.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장분할다중화용 광전송 시스템의 구성도.4 is a block diagram of an optical transmission system for wavelength division multiplexing according to an embodiment of the present invention.
도 5a는 도 4의 좌측 광소자 어셈블리에서 사용중인 채널파장 영역을 도시하는 그래프.5A is a graph showing channel wavelength regions in use in the left optical device assembly of FIG.
도 5b는 도 4의 제1에지필터의 투과 채널파장 영역을 도시하는 그래프.5B is a graph illustrating a transmission channel wavelength region of the first edge filter of FIG. 4.
도 6a는 도 4의 우측의 광소자 어셈블리에서 사용중인 채널파장 영역을 도시하는 그래프.FIG. 6A is a graph showing channel wavelength regions in use in the optical device assembly on the right side of FIG. 4; FIG.
도 6b는 도 4의 제2에지필터의 투과 채널파장 영역을 도시하는 그래프.6B is a graph showing a transmission channel wavelength region of the second edge filter of FIG. 4.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파장분할다중화용 광모듈의 구성도.7 is a block diagram of an optical module for wavelength division multiplexing according to another embodiment of the present invention.
도 8은 도 7의 광모듈을 이용한 파장분할다중화용 광전송 시스템의 구성도.8 is a block diagram of an optical transmission system for wavelength division multiplexing using the optical module of FIG.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명><Description of main reference numerals in the drawings>
101...제1에지필터 106...제2에지필터101 ... first edge filter 106 ... second edge filter
102,107...포토다이오드 어셈블리 103,108...수광측 필터102,107 ... Photodiode assembly 103,108 ... Receive side filter
104,109...레이저다이오드 어셈블리 105,110...발광측 필터Laser diode assembly 105,110
200...제1듀얼콜리메이터 202,206...입출력 파이버200 ... First dual collimator 202,206 ... I / O fiber
203,208...박막필터 204...포토다이오드203 ... 208 thin film filter ... 204 photodiodes
205...제2듀얼콜리메이터 209...레이저다이오드205 second collimator 209 laser diode
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