KR20110116374A - Optical signal charactoristics measuring device and method thereof - Google Patents

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Abstract

광분기부의 입력단을 통하여 입력되는 입력광을 높은 파워의 출력광과 낮은 파워의 출력광으로 분할하여 출력하고, 이들 각각의 광파워를 전하 적분 회로를 이용하여 측정함으로써 측정 가능한 광파워 범위를 확장하고, 광분기부의 파장 의존 특성을 이용하여 측정 대상 광의 파장을 확인할 수 있다. The input light inputted through the input stage of the optical splitter is divided into high power output light and low power output light, and each of these optical powers is measured using a charge integrating circuit to extend the measurable optical power range. The wavelength of the light to be measured can be confirmed by using the wavelength-dependent characteristic of the optical splitter.

Description

광신호 특성 측정 장치 및 그 측정 방법 {OPTICAL SIGNAL CHARACTORISTICS MEASURING DEVICE AND METHOD THEREOF} Optical signal characteristic measuring apparatus and its measuring method {OPTICAL SIGNAL CHARACTORISTICS MEASURING DEVICE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 광신호 특성 측정 장치 및 그 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical signal characteristic measuring apparatus and a measuring method thereof.

시스템이나 계측기에서 광파워의 측정을 위해 적용되는 일반적인방식으로는 측정을 위해 적용되는 광파워 수신 모듈에 따라 두 가지 방식으로 구분될 수 있다. 하나는 일반 PIN-PD(Photo Diode) 형태의 광수신 모듈을 적용하는방식이며, 다른 방식은 APD(Avalanche Photo Diode)형태의 광수신 모듈을 적용하는 방식이다. 이 때 PIN-PD 모듈을 적용할 경우에는, 구성이 간편하며 저가로 구성할 수 있는 장점이 있으나, 광파워의 정밀한 측정에 있어서는 한계가 있다. 반면, APD 모듈을 적용할 경우에는, PIN-PD 모듈을 적용할 경우와 반대로 정밀한 광파워의 측정이 가능하나, 구성이 복잡하고, 고가인 단점이 있다.The general method used for measuring optical power in a system or a measuring instrument can be divided into two methods according to the optical power receiving module applied for measuring. One is a method of applying a general PIN-PD (Photo Diode) type optical reception module, the other is a method of applying an APD (Avalanche Photo Diode) type optical reception module. In this case, when the PIN-PD module is applied, there is an advantage that the configuration is simple and low cost, but there is a limit in the precise measurement of the optical power. On the other hand, when the APD module is applied, accurate optical power can be measured as opposed to when the PIN-PD module is applied, but the configuration is complicated and expensive.

한편, 광가입자망 등에 적용되는 광신호의 넓은 대역의 광파장 신호들을 측정하기 위해서는 별도의 파장분석장치가 필요하다.On the other hand, a separate wavelength analysis device is required to measure the optical wavelength signals of a wide band of the optical signal applied to the optical subscriber network.

본 발명이 해결하려는 과제는 고민감도의 광신호 특성 측정 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an optical signal characteristic measuring apparatus of high sensitivity.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 광파워 측정 범위를 확장하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to expand the optical power measurement range.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 광신호의 파장을 측정할 수 있는 측정 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a measuring apparatus capable of measuring the wavelength of an optical signal.

본 발명의 일 실시예에서는 하나의 입력단과 적어도 2개의 출력단을 가지며, 상기 입력단을 통하여 입력되는 입력광을 서로 다른 파워를 가지는 출력광으로 분할하여 상기 출력단으로 출력하는 제1 광분기부, 상기 제1 광분기부의 각 출력단을 통해 출력되는 출력광의 파워를 각각 측정하는 제1 광파워 측정부를 포함하는 광신호 특성 측정 장치를 마련한다.According to an embodiment of the present invention, a first optical splitter unit having one input terminal and at least two output terminals and dividing the input light input through the input terminal into output light having different power and outputting the output light to the output terminal, the first optical branch An optical signal characteristic measuring apparatus including a first optical power measuring unit for measuring the power of the output light output through each output terminal of the optical branch unit is provided.

상기 광신호 특성 측정 장치는 제1 광파워 측정부를 제어하고, 상기 제1 광파워 측정부가 제공하는 광파워 데이터를 가공하는 중앙 처리부, 상기 중앙 처리부가 가공한 데이터를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다. The optical signal characteristic measuring apparatus may further include a central processor configured to control a first optical power measurement unit, and process the optical power data provided by the first optical power measurement unit, and a display unit to display data processed by the central processor. have.

상기 광신호 특성 측정 장치는 광원, 상기 광원이 제공하는 광을 분할하여 적어도 2개의 출력광으로 출력하는 제2 광분기부, 상기 제2 광분기부의 출력광 중 적어도 하나의 파워를 측정하여 그 측정 데이터를 상기 중앙 처리부에 제공하는 제2 광파워 측정부, 상기 제2 광분기부의 출력광 중 적어도 하나를 측정 대상 광 시스템에 제공하고, 상기 측정 대상 광 시스템으로부터 반사되는 반사광을 상기 제1 광분기부의 입력광으로 제공하는 광입출력부를 더 포함하고, 상기 중앙 처리부는 상기 제1 광파워 측정부가 제공하는 광파워 데이터와 상기 제2 광파워 측정부가 제공하는 광파워 데이터를 비교 분석하여 상기 측정 대상 광 시스템의 반사 손실을 산출할 수 있다.The optical signal characteristic measuring apparatus measures a power of at least one of a light source, a second optical branch unit for dividing the light provided by the light source and outputting the light as at least two output light, and output light of the second optical branch unit. Providing at least one of a second optical power measurement unit and an output light of the second optical branch unit to the central processing unit, and reflecting light reflected from the optical system to be measured; And a light input / output unit provided as input light, wherein the central processing unit compares and analyzes the optical power data provided by the first optical power measuring unit and the optical power data provided by the second optical power measuring unit to compare the optical power data. The return loss can be calculated.

상기 중앙 처리부는 상기 제1 광파워 측정부가 제공하는 상기 제1 광분기부의 각 출력단의 광파워 데이터를 비교하여 측정 광의 파장을 할 수 있다.The central processing unit may compare the optical power data of each output terminal of the first optical branch unit provided by the first optical power measuring unit to obtain a wavelength of the measured light.

상기 제1 광분기부와 제2 광분기부는 퓨즈드(Fused) 형태의 광커플러이고, 상기 제1 광파워 측정부는 상기 제1 광분기부의 출력단에 각각 연결되는 복수의 포토 다이오드, 상기 복수의 포토 다이오드의 출력을 측정하는 전하 적분 회로, 상기 전하 적분 회로가 출력하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터, 상기 전하 적분 회로의 전하 적분 시간을 제어하고 상기 AD 컨버터가 변환한 디지털 신호를 상기 중앙 처리부에 제공하는 CPLD를 포함할 수 있다.The first optical branch and the second optical branch is a fused optical coupler, the first optical power measuring unit is a plurality of photodiodes, respectively, connected to the output terminal of the first optical branch, the plurality of photodiodes A charge integration circuit for measuring an output of the AD converter, an AD converter for converting an analog signal output from the charge integration circuit into a digital signal, and controlling the charge integration time of the charge integration circuit and converting the digital signal converted by the AD converter into the central processing unit. It may include a CPLD provided to.

상기 광원은 레이저 다이오드와 상기 중앙 처리부의제어를 받아 상기 레이저 다이오드를 제어하는 레이저 다이오드제어기를 포함하고, 상기 제2 광파워 측정부는 상기 제2 광분기부의 출력단 중 하나에 연결되어 있는 포토 다이오드와 상기 포토 다이오드의 출력을 측정하여 상기 중앙 처리부에 제공하는 출력 신호 파워 검출기를 포함할 수 있다.The light source includes a laser diode controller for controlling the laser diode under the control of a laser diode and the central processing unit, and the second optical power measuring unit is connected to one of the output terminals of the second optical branch unit and the It may include an output signal power detector for measuring the output of the photodiode provided to the central processing unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면 측정광을 제1 출력광과 제2 출력광으로 분할하는 단계, 상기 제1 출력광의 광파워가 측정 가능한 범위내인지 확인하는 단계, 상기 제1 출력광의 광파워가 측정 가능한 범위내이면 상기 제1 출력광의 광파워를 측정하고, 측정 가능한 범위를 벗어난 경우에는 상기 제2 출력광의 파워를 측정하는 단계를 포함하는 방법을 통하여 광신호 특성을 측정한다. According to an embodiment of the present invention, the method comprises: dividing the measurement light into a first output light and a second output light, checking whether the optical power of the first output light is within a measurable range, and the optical power of the first output light Measuring the optical power of the first output light if within the measurable range, and measuring the power of the second output light if it is out of the measurable range.

상기 광신호 특성 측정 방법은 제1 출력광의 광파워가 측정 가능한 범위내인 경우 상기 제2 출력광의 파워를 추가로 측정하는 단계 및 상기 제1 출력광의 광파워와 상기 제2 출력광의 광파워를 비교하여 상기 측정광의 파장을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.The optical signal characteristic measuring method may further include measuring power of the second output light when the optical power of the first output light is within a measurable range, and comparing the optical power of the first output light with the optical power of the second output light. The method may further include calculating a wavelength of the measurement light.

상기 측정광을 제1 출력광과 제2 출력광으로 분할하는 단계는 측정광을 광거플러를 통과시킴으로써 이루어지고, 상기 측정광의 파장을 산출하는 단계는 상기 제1 출력광의 광파워와 상기 제2 출력광의 광파워의 비율을 상기 광커플러의 파장에 따른 분기비 변화와 비교하여 이루어질 수 있다.The dividing of the measurement light into the first output light and the second output light is performed by passing the measurement light through an optical coupler, and the calculating of the wavelength of the measurement light is performed by the optical power of the first output light and the second output. The ratio of the optical power of the light may be compared with the change in the branch ratio according to the wavelength of the optical coupler.

상기 광신호 특성 측정 방법은 시험광을 제1 시험광과 제2 시험광으로 분할하는 단계, 상기 제1 시험광을 측정 대상 광 시스템에 입력하는 단계, 상기 제2 시험광의 광파워를 측정하는 단계, 상기 제1 시험광이 입력되어 상기 측정 대상 광 시스템에서 반사되는 광을 상기 측정광으로 제공하는 단계, 상기 제1 출력광 또는 제2 출력광의 광파워와 상기 제2 시험광의 광파워를 비교 분석하여 상기 측정 대상 광 시스템의 반사 손실을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.The optical signal characteristic measuring method may include: dividing test light into a first test light and a second test light, inputting the first test light into a measurement target optical system, and measuring optical power of the second test light. And providing the light reflected from the optical system to be measured by the first test light as the measurement light, and comparing the optical power of the first output light or the second output light with the optical power of the second test light. The method may further include calculating a return loss of the optical system to be measured.

상기 제1 출력광의 광파워가 측정 가능한 범위내인지 확인하는 단계는 전하 적분형 광파워 측정기의 수신 축전기가포화되었는지를 확인하여 포화되었으면 측정 가능한 범위를 벗어난 것으로 판단하고 포화되지 않았으면 측정 가능 범위내인 것으로 판단하는 단계일 수 있다.The step of confirming whether the optical power of the first output light is within the measurable range is determined by checking whether the reception capacitor of the charge-integrated optical power meter is saturated and judged to be out of the measurable range if saturated, and within the measurable range if not saturated. May be determined to be.

수십 팸토암페어 단위의 전류를 측정할 수 있는 고 민감도 전하 적분회로를 적용하여, -75dBm이하의 고 민감도 광신호 특성 측정 장치를 구현할 수 있다.By applying a high-sensitivity charge integrating circuit that can measure tens of femtoamps of current, a high sensitivity optical signal characteristic measuring device of -75 dBm or less can be realized.

일정한 분기비의 광커플러와 2개의 포토다이오드의 조합을 통해 전하 적분 회로가 가지는 동작 범위(Dynamic Range)의 한계를 개선하여, 넓은 광파워 측정 범위를 가지는 광신호 특성 측정 장치를 구현할 수 있다. The combination of an optical coupler with a constant branch ratio and two photodiodes improves the limit of the dynamic range of the charge integrating circuit, thereby realizing an optical signal characteristic measuring apparatus having a wide optical power measurement range.

광커플러와 2개의 포토다이오드의 조합을 통해 입력되는 임의의 광신호의 파장을 쉽게 측정할 수 있다.The combination of an optocoupler and two photodiodes makes it easy to measure the wavelength of any incoming optical signal.

APD 등의 고가의 광부품과 APD를 구동하기 위한 고전압 회로 등의 복잡한 회로를 대신하여 광커플러와 PIN-PD 형태의 포토다이오드를 적용함으로써, 원가 절감을 이룰 수 있다.Cost reduction can be achieved by applying an optocoupler and a PIN-PD type photodiode in place of expensive circuits such as APD and complicated circuits such as a high voltage circuit for driving APD.

수십 팸토암페어 측정 성능의 고 민감도 전하 적분 회로를 적용하여, -75dBm 이하의 고 민감도 광신호 특성 측정 장치를 구현할 수 있다.By applying a high-sensitivity charge integrating circuit with tens of femtoampere measurement performance, a high-sensitivity optical signal characteristic measuring device of -75 dBm or less can be realized.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 광신호 특성 측정 장치의 광파워 측정부를 확대한 구성도이다.
도 3은 도 2의 탭 커플러를 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치에 사용되는 전하 적분 회로의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치에서 전하 적분 회로의 구동 방법을 도시한 개념도이다.
도 6은 전하 적분 회로의 입력 전류와 충전 시간 및 출력 전압의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치에 의하여 측정 가능한 광파워 범위가 증가하는 것을 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치가 광파워를 측정하는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치에 사용되는 탭 커플러의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치에 사용되는 탭 커플러의 광파장에 따른 광분할 특성 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치가 광의 파장을 검출하는 과정을 나타내는 순서도이다.
1 is a block diagram of an optical signal characteristic measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged configuration diagram of an optical power measuring unit of the optical signal characteristic measuring apparatus of FIG. 1.
3 is an enlarged view of the tap coupler of FIG. 2.
4 is a circuit diagram of a charge integration circuit used in the optical signal characteristic measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a method of driving a charge integration circuit in an optical signal characteristic measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing a relationship between an input current, a charge time, and an output voltage of a charge integration circuit.
7 is a graph showing an increase in the optical power range that can be measured by the optical signal characteristic measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart of measuring optical power by the optical signal characteristic measuring apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention.
9 is a perspective view of a tap coupler used in the optical signal characteristic measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a graph illustrating light splitting characteristics according to optical wavelengths of a tap coupler used in an optical signal characteristic measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
11 is a flowchart illustrating a process of detecting the wavelength of light by the optical signal characteristic measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals are used for the same or similar components throughout the specification. In the case of publicly known technologies, a detailed description thereof will be omitted.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the other hand, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle. Conversely, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is "below" another part, this includes not only the other part "below" but also another part in the middle. On the other hand, when a part is "just below" another part, it means that there is no other part in the middle.

그러면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치에 대하여 도 1 내지 도 7을 참고하여 상세하게 설명한다.Next, an optical signal characteristic measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.

본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치는 크게 광원을 제공하고 광원의 파워를 검사하는 광원 모듈, 측정 대상 광 시스템으로부터 반사되는 광을 수신하여 파워를 측정하는 광파워 측정 모듈, 광원 모듈 및 광파워 측정 모듈을 제어하고 측정된 광파워 데이터를 비교 분석하여 광신호 반사 손실률과 광의 파장 등을 산출하는 중앙 처리 장치(20), 그리고 중앙 처리 장치(20)가 산출한 데이터를 표시하는 디스플레이(10)를 포함한다.An optical signal characteristic measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is a light source module that provides a light source largely and inspects the power of the light source, an optical power measurement module for measuring power by receiving light reflected from the optical system to be measured, and the light source module And a display for controlling the optical power measurement module and comparing and analyzing the measured optical power data to calculate the optical signal reflection loss rate and the wavelength of light, and to display the data calculated by the central processing unit 20. (10).

광파워 측정 모듈은 입력되는 광을 서로 다른 파워의 두 출력광으로 분할하는 제1 광분기부(51), 제1 광분기부(51)의 두 출력광을 각각 전기 신호로 변환하는 제1 및 제2 포토다이오드(61, 62), 제1 및 제2 포토다이오드(61, 62)가 변환한 전기 신호를 수신하여 광파워를 측정하는 전하 적분 회로와 AD 컨버터를 결합해 놓은 광파워 측정기(40), 전하 적분 회로를 제어하고 AD 컨버터가 생성하는 디지털 파워 데이터 신호를 수신하여 중앙 처리부(20)에 전달하는 CPLD(Complex Programmable Logic Device, 30)를 포함한다. The optical power measuring module includes first and second optical splitters 51 for splitting the input light into two output light beams having different powers, and first and second converting the two output light beams of the first optical splitter part 51 into electrical signals, respectively. An optical power meter 40 which combines an AD converter with a charge integration circuit that receives the electrical signals converted by the photodiodes 61 and 62 and the first and second photodiodes 61 and 62 and measures the optical power, A CPLD (Complex Programmable Logic Device) 30 that controls the charge integration circuit and receives and transmits the digital power data signal generated by the AD converter to the central processing unit 20.

제1 광분기부(51)는 퓨즈드(fused) 형태의 광커플러일 수 있고, 두 출력광의 파워비가 1:99 등으로 큰 차이를 보이도록 설정할 수 있다. 분기비 조절은 퓨즈드 형태의 광커플러의 경우 일반적으로 두 광섬유의 퓨즈드 길이를 달리함으로써 조절할 수 있다. 광분기부(51)의 2개의 포트에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 포토다이오드(61, 62)는 각각으로 입력된 광신호의 파워에 비례하여 전류를 출력한다.The first optical branch unit 51 may be a fused optical coupler, and the power ratio of the two output lights may be set to show a large difference such as 1:99. The branching ratio can be controlled by varying the fused length of the two optical fibers in the case of fused optocouplers. The first and second photodiodes 61 and 62, which are connected to two ports of the optical branch 51, respectively, output a current in proportion to the power of the optical signal input thereto.

광파워 측정기(40)에서 전하 적분 회로는 제1 및 제2 포토다이오드(61, 62)로부터 입력되는 전류를 전하 적분(Charge Integration) 방식으로 전압(Voltage)으로 변환하여 출력하며, AD 컨버터는 전하 적분 회로에서 출력된 아날로그(Analog) 값의 전압 데이터를 디지털 값으로 변환한다.In the optical power meter 40, the charge integrating circuit converts the current input from the first and second photodiodes 61 and 62 into a voltage in a charge integration manner and outputs the voltage. Converts voltage data of analog values output from the integrating circuit into digital values.

CPLD(30)는 전하 적분 회로의 전하 적분 시간에 해당하는 적정한 시간폭을 가지는 펄스를 출력하고, AD 컨버터로부터 디지털 전압 데이터를 수신한다.The CPLD 30 outputs a pulse having an appropriate time width corresponding to the charge integration time of the charge integration circuit, and receives digital voltage data from the AD converter.

광원 모듈은 레이저 다이오드 제어기(71), 레이저 다이오드(81), 제2 광분기부(52), 광원 파워 검사용 포토다이오드(63), 광원 파워 검사기(72) 및 광입출력부(53)를 포함한다. The light source module includes a laser diode controller 71, a laser diode 81, a second optical branch 52, a photodiode 63 for light source power inspection, a light source power inspector 72, and a light input / output unit 53. .

레이저 다이오드(81)는 레이저 다이오드 제어기(71)의 제어를 받아 측정 대상 광 시스템에 제공할 레이저 광을 생성하고 이를 제2 광분기부(52)에 제공한다. 제2 광분기부(52)는 레이저 다이오드(81)가 제공하는 레이저 광을 둘로 분기하여 하나는 광입출력부(53)에 제공하고, 다른 하나는 광원 파워 검사용 포토다이오드(63)에 제공한다. 제2 광분기부(52)는 퓨즈드(fused) 형태의 광커플러일 수 있고, 두 출력광의 파워비가1:99 등으로 큰 차이를 보이도록 설정할 수 있다.The laser diode 81 generates laser light to be provided to the optical system to be measured under the control of the laser diode controller 71 and provides it to the second optical branch unit 52. The second optical branch unit 52 splits the laser light provided by the laser diode 81 into two, one to the light input / output unit 53, and the other to the photodiode 63 for light source power inspection. The second optical branch unit 52 may be a fused optical coupler, and the power ratio of the two output lights may be set to show a large difference such as 1:99.

광입출력부(53)은 제2 광분기부(52)로부터 제공되는 레이저 광을 측정 대상 광 시스템에 제공하고, 측정 대상 광 시스템으로부터 반사되는 광을 광파워 측정 모듈에 제공한다. 측정 대상 광 시스템으로부터 반사되는 광은 광원 모듈 쪽으로도 전달될 수 있으나 본 발명의 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치는 이를 감안하여 광 특성을 측정한다.The light input / output unit 53 provides the laser light provided from the second optical branch unit 52 to the measurement target optical system, and provides the light reflected from the measurement target optical system to the optical power measurement module. The light reflected from the optical system to be measured may be transmitted to the light source module, but the optical signal characteristic measuring apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention measures the optical characteristic in consideration of this.

광원 파워 검사용 포토다이오드(63)는 제2 광분기부(52)가 제공하는 광을 전류로 변환하여 광원 파워 검사기(72)에 제공하고, 광원 파워 검사기(72)는 이를 중앙 처리 장치(20)에 제공한다.The photodiode 63 for light source power inspection converts the light provided by the second optical branch unit 52 into a current and provides the light source power inspector 72 to the light source power inspector 72. To provide.

중앙 처리 장치(20)는 광원 모듈의 광원 파워 검사기(72)가 제공하는 광원 파워 데이터와 광파워 측정 모듈의 CPLD(30)가 제공하는 반사광의 광파워 데이터를 비교하여 측정 대상 광 시스템의 광 반사 손실률을 산출하며, 제1 및 제2 포토다이오드(61, 62)의 측정 광파워 데이터를 이용하여 입력되는 광의 파장을 검출할 수 있다.The central processing unit 20 compares the light source power data provided by the light source power checker 72 of the light source module with the optical power data of the reflected light provided by the CPLD 30 of the optical power measurement module to reflect the light of the optical system to be measured. The loss ratio is calculated and the wavelength of the input light can be detected using the measured optical power data of the first and second photodiodes 61 and 62.

그러면, 본 발명의 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치의 동작에 대하여 살펴 본다. Next, the operation of the optical signal characteristic measuring apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.

도 3을 참고하면, 제1 광분기부(51)로 입력된 광신호는 1ㅧ2 광커플러 구조를 통해 높은 분기비(예, 99%)와 낮은 분기비(예, 1%)의 2개의 포트로 광신호 파워가 분할되어 각각 출력된다.Referring to FIG. 3, an optical signal input to the first optical splitter 51 may have two ports having a high branch ratio (eg, 99%) and low branch ratio (eg, 1%) through a 1 ㅧ 2 optical coupler structure. The optical signal power is divided and output respectively.

제1 광분기부(51)의 각 포트에 연결된 제1 포토다이오드(61)와 제2 포토다이오드(62)는 입력된 광신호의 파워에 비례하여 전류를 출력하므로 높은 분기비 포트에 연결된 제1 포토다이오드(61)가 상대적으로 큰 전류를 출력하게 된다.Since the first photodiode 61 and the second photodiode 62 connected to each port of the first optical branch unit 51 output a current in proportion to the power of the input optical signal, the first photodiode connected to the high branch ratio port. Diode 61 will output a relatively large current.

광신호 반사 손실 측정 구조는, 도 1에서와 같이, 광원 모듈과 광파워 측정 모듈의 결합으로 구성된다. 광신호 반사 손실은 전송되는 광신호가 전송 선로 및 광부품 등의 불연속 및 불균일성 등으로 인해, 진행 방향과 반대 방향으로 진행하는 광량을 상대적으로 나타내는 것으로 광신호 품질 또는 광부품 및 시스템의 성능 저하와 밀접한 관계가 있다.The optical signal return loss measurement structure is composed of a combination of a light source module and an optical power measurement module, as shown in FIG. Optical signal reflection loss indicates the amount of light that travels in the opposite direction to the traveling direction due to discontinuity and nonuniformity of the transmission line and optical parts, etc., and is closely related to the optical signal quality or deterioration of optical parts and systems. There is a relationship.

광원 모듈은 광신호 반사 손실의 측정을 위한 안정된 광원을 구동하고 출력하는 부분이다. The light source module is a part for driving and outputting a stable light source for measuring optical signal return loss.

광원 모듈에서 출력된 광신호는 제2 광분기부(52)와 광입출력부(53)의 출력 포트를 거쳐, 측정 대상인 광섬유나 광부품으로 출력된 다음, 그 일부분이 반사되어 광신호특성 측정 장치의 광입출력부(53)로 재입력된다. The optical signal output from the light source module is output to the optical fiber or optical component to be measured through the output ports of the second optical branch unit 52 and the light input / output unit 53, and then a part of the optical signal is reflected to reflect the optical signal characteristic measuring apparatus. The input / output unit 53 is input again.

재입력된 광신호는 제1 광분기부(51)를 통해 광파워 측정 모듈로 입력된다. 입력된 광신호의 파워가 전하 적분 방식으로 측정되고, 측정된 광신호의 파워와 출력된 광신호의 파워를 비교하여, 광신호 반사 손실을 계산하게 된다. 광신호의 반사 손실을 아래의 수식에 의해 산출된다.The re-input optical signal is input to the optical power measurement module through the first optical branch unit 51. The power of the input optical signal is measured by the charge integration method, and the optical signal reflection loss is calculated by comparing the power of the measured optical signal with the power of the output optical signal. The reflection loss of the optical signal is calculated by the following equation.

광신호 반사 손실 = 측정기 출력 광신호 파워 - 측정기 입력 광신호(반사) 파워
Optical signal return loss = meter output optical signal power-meter input optical signal (reflection) power

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치에 적용된 전하 적분 회로이다. 4 is a charge integration circuit applied to an optical signal characteristic measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

전하 적분 회로는 OP 앰프와 축전기(CF) 및 스위치들(SINT, SRESET, SREF1, SREF2, SA/D)로 이루어진다. The charge integration circuit consists of an OP amplifier, a capacitor (CF) and switches (SINT, SRESET, SREF1, SREF2, SA / D).

임의의 전하가 전하 적분 회로에 입력되면, 입력되는 전하는 일정 시간동안 축전기(Capacitor)에 충전된다. 이렇게 충전된 전하량을 측정하고, 충전 시간 대비 충전 전하량을 계산하여, 단위 시간당 전하량, 즉, 전류를 추산할 수 있다. 이와 같이, 전하 적분 방식은 미세한 전류의 세기를 위의 방식대로 누적 충전하여, 단위 시간당 충전 전하량으로 추산함으로써, 정확한 값을 측정할 수 있는 방식을 일컫는다. 따라서 전하 적분 방식은 전류를 직접적으로 측정할 수 없는 미세한 전류를 비교적 정확하게 측정할 수 있는 측정 방식이다.When any charge is input to the charge integrating circuit, the input charge is charged in a capacitor for a certain time. The amount of charge thus charged is measured, and the amount of charge per unit time is calculated to calculate the amount of charge per unit time, that is, the current. As such, the charge integration method refers to a method in which an accurate value can be measured by accumulating and charging the minute current intensity in the above manner and estimating the amount of charge per unit time. Therefore, the charge integration method is a measurement method that can measure minute current relatively accurately, which cannot measure current directly.

도 5를 참고하면전하 적분 회로는 CPLD(30)를 통해 입력되는 펄스의 시간동안 입력 전하를 충전하며, 충전 완료 후에 그 충전된 전하에 해당하는 전압값을 AD 변환을 통해 디지털화하여 CPLD(30)로 입력한다.Referring to FIG. 5, the charge integrating circuit charges the input charge during the time of the pulse input through the CPLD 30, and after the completion of the charge, digitizes the voltage value corresponding to the charged charge through the AD conversion to the CPLD 30. Enter

추후 중앙 처리 장치(20)에서 충전 시간 구동 펄스의 시간과 측정된 전압값을 이용한 계산을 통해 입력 전류값을 추산한다.Subsequently, the central processing unit 20 estimates the input current value through calculation using the time of the charge time driving pulse and the measured voltage value.

도 6은 입력 전류와 충전 시간에 대한 전하 적분 회로의 출력 전압의 상관 관계를 도식적으로 나타낸 것이다. 6 schematically shows the correlation between the input current and the output voltage of the charge integration circuit with respect to the charging time.

도 6에서'High Current'와 'Low Current'의 비교에서 나타난 바와 같이, 동일한 충전 시간(충전 펄스의 길이)에 대하여 입력 전류의 크기가 증가할 경우 전하 적분 회로의 출력 전압은 커진다. As shown in the comparison between 'High Current' and 'Low Current' in FIG. 6, when the magnitude of the input current increases for the same charging time (the length of the charge pulse), the output voltage of the charge integration circuit increases.

전하 적분 회로의 일반적인 충전 시간 조절 방법은, 축전기를 포화시키지 않는 범위 내에서, 입력 전류의 세기가 작은 경우는 충전 시간을 길게 하며, 입력 전류의 세기가 큰 경우에는 충전 시간을 짧게 한다. 입력전류의 세기가 작은 경우 충전시간을 길게 하는 이유는 잡음 수준 이상으로 신호의 크기를 축적하기 위한 것이며, 입력 전류의 세기가 큰 경우 충전 시간을 짧게 하는 이유는 전하를 축적하는 축전기의 용량의 한계 때문이다. 입력 전류의 세기가 큰 경우, 축전기의 용량이 커질수록 수용할 수 있는 전류의 세기도 증가시킬 수 있으나, 축전기가 기준 이상으로 커지면 적분 회로의 정확도가 떨어지기 때문에 축전기의 용량을 무한히 크게 할 수는 없다. 또한, 일정한 축전기 용량을 가진 전하 적분 회로에서 상당히 큰 전류가 입력될 경우 축전기가 포화되지 않도록 무한히 충전 시간을 짧게 조정할 수도 없는데, 그 이유는 전하 적분 회로의 대역폭(Bandwidth)의 한계와 노이즈의 증가 문제가 발생하기 때문이다. 따라서 일반적으로 전하 적분 회로는 입력 전류에 대한 동작 범위(Dynamic Range)가 존재하며, 최소 측정 전류의 약 100만배까지 측정할 수 있는 대략 6 데케이드(Decade) 정도의 한계를 가진다.In general, the charging time adjustment method of the charge integrating circuit makes the charging time longer when the intensity of the input current is small, and shortens the charging time when the intensity of the input current is large, within the range of not saturating the capacitor. The reason for lengthening the charging time when the input current is small is to accumulate the signal size beyond the noise level. The reason for shortening the charging time when the input current is large is the limitation of the capacity of the capacitor that accumulates the charge. Because. If the input current is large, the capacity of the capacitor can be increased as the capacity of the capacitor increases, but the capacity of the capacitor can be infinitely increased because the accuracy of the integrated circuit decreases when the capacitor is larger than the standard. none. In addition, it is not possible to adjust the charge time infinitely so that the capacitor does not saturate when a large current is input in the charge integrator with constant capacitor capacity, because of the limitation of the bandwidth and the noise increase in the charge integrator circuit. Because it happens. Therefore, charge integration circuits generally have a dynamic range for the input current and have a limit of about 6 decades, which can measure up to about 1 million times the minimum measured current.

전하 적분 회로를 적용한 광신호 파워 측정 방법은 장점과 한계를 동시에 가지고 있다. 장점으로는 미세한 입력광을 다른 측정 방식과는 상대적으로 용이하게 측정할 수 있다는 것이며, 단점으로는 전하 적분 회로가 가지는 동작 범위에 한계가 있다는 것이다. 즉, 큰 파워의 입력 광신호를 측정하는데 한계가 있다는 것이다. 이것은 광신호를 수신하는 모듈인 포토다이오드가 입력되는 광신호의 파워에 비례하는 세기의 전류를 출력하는 데서 기인한다.The optical signal power measurement method using the charge integration circuit has both advantages and limitations. The advantage is that the minute input light can be measured relatively easily with other measurement methods, and the disadvantage is that there is a limit in the operating range of the charge integrating circuit. In other words, there is a limit in measuring an input optical signal having a large power. This is because the photodiode, which is a module for receiving the optical signal, outputs a current whose intensity is proportional to the power of the input optical signal.

따라서 본 발명의 실시예에서는 도 1 또는 도 2에 제시된 바와 같이, 높은 분기비와 낮은 분기비의 2개의 포트로 광신호 파워를 분할하여 출력하도록 하는 제1 광분기부(51)를 전하 적분 회로와 조합하여, 전하 적분 회로에서 기인하는 동작 범위의 한계를 극복하고, 전하 적분 회로의 장점인 수신 감도 향상을 도모한다.Therefore, in the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1 or 2, the first optical branch unit 51 for dividing and outputting the optical signal power into two ports having a high branch ratio and a low branch ratio has a charge integrating circuit. In combination, the limitation of the operating range resulting from the charge integration circuit is overcome, and the reception sensitivity, which is an advantage of the charge integration circuit, is improved.

도 1을 참고하면, 제1 광분기부(51)의 각 포트에 연결된 포토다이오드(61, 62)는 입력된 광신호의 파워에 비례하여 전류를 출력하므로 높은 분기비 포트에 연결된 제1 포토다이오드(61)가 상대적으로 높은 전류를 출력하게 된다. 따라서 큰 광신호가 입력될 경우, 높은 분기비에 연결된 전하적분 회로는 포화되나, 낮은 분기비에 연결된 전하 적분 회로는 포화되지 않고, 광파워를 측정할 수 있기 때문에, 측정 범위를 상대적으로 높은 광파워 부분까지 확장할 수 있게 된다.Referring to FIG. 1, since the photodiodes 61 and 62 connected to the respective ports of the first optical branch unit 51 output current in proportion to the power of the input optical signal, the first photodiode connected to the high branch ratio port ( 61) outputs a relatively high current. Therefore, when a large optical signal is input, the charge integrating circuit connected to the high branching ratio is saturated, but the charge integrating circuit connected to the low branching ratio is not saturated but the optical power can be measured, so that the measurement range is relatively high. It can be extended to parts.

도 7은 높은 광파워의 입력광은 낮은 분기비에 연결된 전하 적분 회로로 측정하고, 낮은 광파워의 입력광은 높은 분기비에 연결된 전하 적분 회로로 측정하게 될 경우, 수신하고 측정할 수 있는 광파워의 범위를 확장할 수 있다는 개념을 도식화 한 것이다. 7 shows that the input light of high optical power is measured by a charge integrating circuit connected to a low branching ratio, and the input light of low optical power is measured by a charge integrating circuit connected to a high branching ratio. It is a schematic of the concept of extending the range of power.

도 7을 참고하면, 높은 광파워 입력광의 경우 광분기부의 낮은 분기비 포트를 지나면서 광파워의 감쇠가 일차적으로 발생하도록 하며, 이후 포토다이오드에서 출력된 전류를 가능한 한 전하 적분 시간(Charge Integration Time, Pulse Duration)을 짧게 하여 측정함으로써, 제한된 축전기의 용량을 초과하지 않도록 조절함으로써 높은 광파워를 측정할 수 있다.Referring to FIG. 7, in the case of the high optical power input light, the attenuation of the optical power occurs primarily through the low branch ratio port of the optical branch, and the charge integration time of the current output from the photodiode as much as possible (Charge Integration Time). By measuring the pulse duration shortly, high optical power can be measured by adjusting not to exceed the capacity of the limited capacitor.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치가 광파워를 측정하는 순서도이다. 8 is a flowchart of measuring optical power by the optical signal characteristic measuring apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 제1 광분기부(51)의 고출력 포트에 연결된 전하 적분 회로를 구동하여 축전기가 포화되었는지 검사한다. 만약 포화되지 않았다면 광파워를 측정하고, 포화되었다면 저출력 포트에 연결된 전하 적분 회로를 구동하여 측정을 진행한다. First, the charge integrating circuit connected to the high output port of the first optical branch 51 is driven to check whether the capacitor is saturated. If it is not saturated, measure the optical power, and if it is saturated, drive the charge integrating circuit connected to the low output port.

본 발명의 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치는 넓은 측정 범위와 고민감도 특성을 가지는 광파워 측정이 가능한 점 이외에 광파장 자동 검출 기능을 가진다. The optical signal characteristic measuring apparatus according to the embodiment of the present invention has an optical wavelength automatic detection function in addition to the optical power measurement having a wide measurement range and high sensitivity.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치에 사용되는 탭 커플러의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치에 사용되는 탭 커플러의 광파장에 따른 광분할 특성 그래프이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치가 광의 파장을 검출하는 과정을 나타내는 순서도이다.9 is a perspective view of a tap coupler used in the optical signal characteristic measurement apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 10 is a wavelength of the tap coupler used in the optical signal characteristic measurement apparatus according to an embodiment of the present invention FIG. 11 is a graph illustrating light splitting characteristics, and FIG. 11 is a flowchart illustrating a process of detecting a wavelength of light by an optical signal characteristic measuring apparatus according to an exemplary embodiment.

본 발명의 실시예에서 제1 광분기부(51)로서 사용되는 광커플러는 다른 광부품들과 마찬가지로 광신호의 파장에 대한 의존성을 가지며, 도 10에 도시된 퓨즈드(Fused) 형태의 광커플러는 저가의 부품으로 광커플러 시장의 대부분을 차지하는데, 이 역시 광신호의 파장에 대한 의존성을 가진다. 이러한 퓨즈드 형태의 광커플러의 파장 의존 특성은 도 10에 잘 나타나 있다. 도 10의 퓨즈드 형태의 광커플러를 본 발명의 실시예에 다른 광신호 특성 측정 장치에 적용할 경우에는 입력측 포트(Pi, Px) 중 하나를 잘라내고 사용한다.In the embodiment of the present invention, the optical coupler used as the first optical branch 51 has a dependency on the wavelength of the optical signal like other optical components, and the fused coupler shown in FIG. Inexpensive components make up the majority of the optocoupler market, again dependent on the wavelength of the optical signal. The wavelength dependent characteristic of this fused type optocoupler is well illustrated in FIG. 10. When the fused optical coupler of FIG. 10 is applied to the optical signal characteristic measuring apparatus according to the embodiment of the present invention, one of the input ports Pi and Px is cut out and used.

광커플러의 일반적인 파장 의존 특성으로는 파장에 따라 두 개의 포트의 광파워 분기 비율이 달라진다는 것이다. 도 10에서는 포트1(P1)의 분기비가 1550nm의 파장에서 제일 높으며, 1490nm와 1310nm로 갈수록 낮아진다는 것을 알 수 있다. 파장에 따른 분기비의 변화는 각 퓨즈드 형태의 광커플러의 크기와 구조에 따라 차이가 있으나, 같은종류의 광커플러의 경우 거의 동일한 특성을 유지한다. 따라서, 적용하는 광커플러의 파장에 따른 분기비 변화 특성을 파악하게 된다면, 임의의 광신호를 수신 할 때, 광커플러의 양 포트로 분기되어 출력되는 광파워의 비율을 통해 입력 광신호의 파장을 확인할 수 있다. 따라서, 적용하는 광커플러의 파장에 따른 분기비 변화 특성을 파악하게 된다면, 임의의 광신호를 수신할 때, 광커플러의 양 포트로 분기되어 출력되는 광파워의 비율 측정을 통해 입력 광신호의 파장을 인식할 수 있게 된다.A common wavelength-dependent characteristic of an optocoupler is that the wavelength splitting ratio of the two ports depends on the wavelength. In FIG. 10, it can be seen that the branching ratio of the port 1 (P1) is the highest at the wavelength of 1550 nm, and gradually decreases to 1490 nm and 1310 nm. The change in the branching ratio according to the wavelength is different depending on the size and structure of each fused type optocoupler, but the same type of optocoupler maintains almost the same characteristics. Therefore, if the characteristics of the splitting ratio change according to the wavelength of the applied optical coupler are grasped, the wavelength of the input optical signal is determined by the ratio of the optical power that is output by splitting to both ports of the optical coupler when receiving an arbitrary optical signal. You can check it. Therefore, if the branch ratio change characteristic according to the wavelength of the applied optical coupler is grasped, when the arbitrary optical signal is received, the wavelength of the input optical signal is measured by measuring the ratio of the optical power outputted by being split to both ports of the optical coupler. Can be recognized.

도 10에서 예로서 나타낸 파장이1310nm, 1490nm, 1550nm인 것은 본 발명의 주요 응용 부분이 광가입자망이며, 광가입자망의 주요 광신호 파장이 1310nm, 1490nm, 1550nm이기 때문이다. 보다 세밀한 파장 분할을 적용하는 WDM-PON(Wavelength Division Multiplex- Passive Optical Network) 형태의 광가입자망의 경우에도 전하 적분 방식의 높은 광파워 측정 분해능을 바탕으로 적절한 파장 대비 분기비 특성의 광커플러를 조합할 경우, 0.8nm 간격의 파장도 확인 가능할 수 있다.The wavelengths shown as examples in FIG. 10 are 1310 nm, 1490 nm, and 1550 nm because the main application part of the present invention is an optical subscriber network, and the main optical signal wavelengths of the optical subscriber network are 1310 nm, 1490 nm, and 1550 nm. Even in the case of a WDM-PON (Wavelength Division Multiplex- Passive Optical Network) type with finer wavelength division, an optical coupler with an appropriate wavelength-to-branch ratio ratio is combined based on high optical power measurement resolution based on charge integration. In this case, it may be possible to check the wavelength of 0.8nm intervals.

앞서의 도 7에서 '중첩 측정 범위(Overlapped Measuring Range)'를 벗어나는 입력 광파워 영역에서는 광커플러의 한 쪽 포트의 광파워를 측정할 수 없기 때문에, 광파워 분기비 측정을 기반으로 하는 파장 자동 확인 기능을 구현할 수 없을 수 있으나, 일반적인 광가입자망에서 운용하는 광신호의 파워가 중첩 측정 범위를 벗어나지 않으므로 대부분의 경우에 있어서는 파장 자동 확인이 가능하다.Since the optical power of one port of the optocoupler cannot be measured in the input optical power region outside the 'Overlapped Measuring Range' in FIG. 7, the wavelength is automatically confirmed based on the optical power branch ratio measurement. Although it may not be possible to implement the function, in most cases, the automatic detection of the wavelength is possible because the power of the optical signal operating in the general optical subscriber network does not exceed the overlap measurement range.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호 특성 측정 장치가 광의 파장을 자동 확인하는 과정을 나타내는 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a process of automatically checking a wavelength of light by an optical signal characteristic measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저 고출력 포트와 저출력포트의 광파워를 검사하여 측정 가능성을 확인한다. First, check the optical power of the high and low output ports to verify the measurability.

그 다음 각각의 포트의 광파워를 측정하여, 적용된광플러의 특성에 기반하여 미리 작성된 룩업테이블(Look-up Table)을 참조하여, 입력된 광신호의 파장을 파악한다. Then, the optical power of each port is measured, and the wavelength of the input optical signal is determined by referring to a look-up table prepared in advance based on the characteristics of the applied optical plug.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be easily made by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.

10 디스플레이 20 중앙 처리 장치
30 CPLD 40 광파워 측정기
61, 62, 63 포토다이오드 51, 52 광분기부
53 광입출력부 71 레이저다이오드
72 광원 파워 검사기
10 display 20 central processing unit
30 CPLD 40 Optical Power Meter
61, 62, 63 Photodiodes 51, 52 Optical Branch
53 I / O 71 Laser Diode
72 light source power checker

Claims (10)

하나의 입력단과 적어도 2개의 출력단을 가지며, 상기 입력단을 통하여 입력되는 입력광을 서로 다른 파워를 가지는 출력광으로 분할하여 상기 출력단으로 출력하는 제1 광분기부,
상기 제1 광분기부의 각 출력단을 통해 출력되는 출력광의 파워를 각각 측정하는 제1 광파워 측정부
를 포함하는 광신호 특성 측정 장치.
A first optical branch unit having one input terminal and at least two output terminals and dividing the input light input through the input terminal into output light having different powers and outputting the split light to the output terminal;
First optical power measuring unit for measuring the power of the output light output through each output terminal of the first optical branch unit
Optical signal characteristic measurement apparatus comprising a.
제1항에서,
상기 제1 광파워 측정부를 제어하고, 상기 제1 광파워 측정부가 제공하는 광파워 데이터를 가공하는 중앙 처리부,
상기 중앙 처리부가 가공한 데이터를 표시하는 디스플레이부
를 더 포함하는 광신호 특성 측정 장치.
In claim 1,
A central processing unit which controls the first optical power measuring unit and processes the optical power data provided by the first optical power measuring unit;
Display unit for displaying the data processed by the central processing unit
Optical signal characteristic measuring apparatus further comprising.
제2항에서,
광원,
상기 광원이 제공하는 광을 분할하여 적어도 2개의 출력광으로 출력하는 제2 광분기부,
상기 제2 광분기부의 출력광 중 적어도 하나의 파워를 측정하여 그 측정 데이터를 상기 중앙 처리부에 제공하는 제2 광파워 측정부,
상기 제2 광분기부의 출력광 중 적어도 하나를 측정 대상 광 시스템에 제공하고, 상기 측정 대상 광 시스템으로부터 반사되는 반사광을 상기 제1 광분기부의 입력광으로 제공하는 광입력출부
를 더 포함하고, 상기 중앙 처리부는 상기 제1 광파워 측정부가 제공하는 광파워 데이터와 상기 제2 광파워 측정부가 제공하는 광파워 데이터를 비교 분석하여 상기 측정 대상 광 시스템의 반사 손실을 산출하는 광신호 특성 측정 장치.
In claim 2,
Light Source,
A second optical branch unit for dividing the light provided by the light source and outputting the light as at least two output light;
A second optical power measurement unit measuring power of at least one of the output light of the second optical branch unit and providing the measured data to the central processing unit;
An optical input output unit configured to provide at least one of output light of the second optical branch unit to a measurement target optical system, and provide reflected light reflected from the measurement target optical system as input light of the first optical branch unit;
The optical processing unit may further include optical power data calculated by comparing the optical power data provided by the first optical power measurement unit with the optical power data provided by the second optical power measurement unit to calculate a reflection loss of the optical system to be measured. Signal characterization device.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에서,
상기 중앙 처리부는 상기 제1 광파워 측정부가제공하는 상기 제1 광분기부의 각 출력단의 광파워 데이터를 비교하여 측정 광의 파장을 산출하는 광신호 특성 측정 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
And the central processing unit compares optical power data of each output terminal of the first optical branch unit provided by the first optical power measuring unit to calculate a wavelength of measured light.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에서,
상기 제1 광분기부와 제2 광분기부는 퓨즈드 형태의 광커플러이고,
상기 제1 광파워 측정부는 상기 제1 광분기부의 출력단에 각각 연결되는복수의 포토 다이오드, 상기 복수의 포토 다이오드의 출력을 측정하는 전하 적분 회로, 상기 전하 적분 회로가 출력하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는AD 컨버터, 상기 전하 적분 회로의 전하 적분 시간을 제어하고 상기 AD 컨버터가 변환한 디지털 신호를 상기 중앙 처리부에 제공하는 CPLD를 포함하는광신호 특성 측정 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The first optical branch and the second optical branch is a fused optical coupler,
The first optical power measuring unit includes a plurality of photodiodes connected to output terminals of the first optical branch unit, a charge integrating circuit for measuring outputs of the plurality of photodiodes, and an analog signal output from the charge integrating circuit as a digital signal. An AD converter for converting, and a CPLD for controlling a charge integration time of the charge integration circuit and providing the digital signal converted by the AD converter to the central processing unit.
측정광을 제1 출력광과 제2 출력광으로 분할하는 단계,
상기 제1 출력광의 광파워가 측정 가능한 범위내인지 확인하는 단계,
상기 제1 출력광의 광파워가 측정 가능한 범위내이면 상기 제1 출력광의 광파워를 측정하고, 측정 가능한 범위를 벗어난 경우에는 상기 제2 출력광의 파워를 측정하는 단계
를 포함하는 광신호 특성 측정 방법.
Dividing the measurement light into a first output light and a second output light,
Checking whether the optical power of the first output light is within a measurable range,
Measuring the optical power of the first output light if the optical power of the first output light is within a measurable range, and measuring the power of the second output light if it is outside the measurable range.
Optical signal characteristic measurement method comprising a.
제6항에서,
상기 제1 출력광의 광파워가 측정 가능한 범위내인 경우 상기 제2 출력광의 파워를 추가로 측정하는 단계 및
상기 제1 출력광의 광파워와 상기 제2 출력광의 광파워를 비교하여 상기 측정광의 파장을 산출하는 단계
를 더 포함하는 광신호 특성 측정 방법.
In claim 6,
Additionally measuring the power of the second output light when the optical power of the first output light is within a measurable range; and
Calculating a wavelength of the measurement light by comparing the optical power of the first output light and the optical power of the second output light
Optical signal characteristic measurement method further comprising.
제7항에서,
상기 측정광을 제1 출력광과 제2 출력광으로 분할하는 단계는 측정광을 광거플러를 통과시킴으로써 이루어지고, 상기 측정광의 파장을 산출하는 단계는 상기 제1 출력광의 광파워와 상기 제2 출력광의 광파워의 비율을 상기 광커플러의 파장에 따른 분기비 변화와 비교하여 이루어지는 광신호 특성 측정 방법.
In claim 7,
The dividing of the measurement light into the first output light and the second output light is performed by passing the measurement light through an optical coupler, and the calculating of the wavelength of the measurement light is performed by the optical power of the first output light and the second output. An optical signal characteristic measuring method comprising comparing the ratio of the optical power of the light to the change in the branch ratio according to the wavelength of the optical coupler.
제6항에서,
시험광을 제1 시험광과 제2 시험광으로 분할하는 단계,
상기 제1 시험광을 측정 대상 광 시스템에 입력하는 단계,
상기 제2 시험광의 광파워를 측정하는 단계,
상기 제1 시험광이 입력되어 상기 측정 대상 광 시스템에서 반사되는 광을 상기 측정광으로 제공하는 단계,
상기 제1 출력광 또는 제2 출력광의 광파워와 상기 제2 시험광의 광파워를 비교 분석하여 상기 측정 대상 광 시스템의 반사 손실을 산출하는 단계
를 더 포함하는 광신호 특성 측정 방법.
In claim 6,
Dividing the test light into a first test light and a second test light,
Inputting the first test light into a measurement target optical system,
Measuring the optical power of the second test light;
Providing light to the measurement light, the first test light being input and reflected from the optical system to be measured;
Calculating a reflection loss of the optical system to be measured by comparing the optical power of the first output light or the second output light with the optical power of the second test light
Optical signal characteristic measurement method further comprising.
제6항 내지 제9항 중의 어느 한 항에서,
상기 제1 출력광의 광파워가 측정 가능한 범위내인지 확인하는 단계는 전하 적분형 광파워 측정기의 수신 축전기가 포화되었는지를 확인하여 포화되었으면 측정 가능한 범위를 벗어난 것으로 판단하고 포화되지 않았으면 측정 가능 범위내인 것으로 판단하는 단계인 광신호 특성 측정 방법.
The method according to any one of claims 6 to 9,
The step of checking whether the optical power of the first output light is within the measurable range is determined by checking whether the reception capacitor of the charge-integrated optical power meter is saturated, and if it is saturated, it is determined that it is out of the measurable range. Optical signal characteristic measurement method which is a step of determining to be.
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