KR20120029388A - 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 및 광 신호 송수신 방법 - Google Patents

Abstract

광로 전환형 광 신호 송수신 장치는, 광 파이버를 통해 상위 광 신호 송수신 장치에 접속된 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치(100)와, 광 파이버를 통해 접속된 합계 7대의 하위 광 통신 어댑터(110)와, 전기 회로를 통해 각각의 하위 광 통신 어댑터에 접속된 유저측 장치(160)와, 합계 7대의 하위 유저측 광 통신 어댑터의 각각에 설치되고, 업링크 광 신호 송신 기구, 다운링크 광 신호 수신 기구, 및 광 제어식 광로 전환 장치(100)를 구동할 수 있는 제어 광 광원을 포함한 광 송수신 제어 회로와, 제어 광의 광원의 파장을 이용한 광 통신용 송수신 기구와, 광로 전환 장치(100)를 유저측 광 통신 장치(110) 7대에 연결하는 제어 광 전용의 광로(1211 ~ 1266), 및 반사형 스타 커플러를 포함한다.

Description

광로 전환형 광 신호 송수신 장치 및 광 신호 송수신 방법{OPTICAL PATH SWITCHING SIGNAL TRANSMISSION/RECEPTION APPARATUS AND CORRESPONDING METHOD}

본 발명은, 광 통신 및 광 정보 처리 등의 광 일렉트로닉스나 포토닉스의 각 분야에 있어서 활용될 수 있으며, 열 렌즈 방식 광 제어식 광로 전환 스위치를 이용해서 광로의 전환을 행할 수 있는 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 및 관련 광 신호 송수신 방법에 관한 것이다.

본 발명자들은 새로운 원리에 의거한 광로 전환형 장치 및 관련 방법을 발명했다(특허문헌 1 참조). 이 광로 전환 장치는, 열 렌즈 형성 소자의 제어 광 흡수 영역에 대해, 제어 광 흡수 영역이 흡수할 수 있는 파장 대역의 제어 광과, 제어 광 흡수 영역이 흡수할 수 없는 파장 대역의 신호 광을, 수속(收束)시 제어 광 및 신호 광의 광축이 서로 일치하도록 조사(照射)할 수 있는 구성으로 되어 있다. 이 구성에 따르면, 열 렌즈 형성 소자의 제어 광 흡수 영역에의 신호 광의 조사시, 제어 광의 조사는 선택적으로 행해질 수 있다. 더 구체적으로는, 제어 광의 조사가 신호 광의 조사와 동시에 행해지지 않을 때에는 신호 광이 미러의 구멍을 통과하여 직진한다. 한편, 제어 광의 조사가 신호 광의 조사와 동시에 행해질 때에는, 신호 광은 신호 광의 진행 방향에 대해 기울어진 미러에 의해 반사된다. 즉, 신호 광의 광로는 미러에 의해 변경된다. 이 점에 대해서, 특허문헌 1에는, 한 종류의 파장만의 제어 광을 이용하여 신호 광의 진행 방향을 두 방향 사이에서 전환할 수 있는 광 제어식 광로 전환 장치가 개시되어 있다.

또한, 본 발명자들은, 열 렌즈 형성 소자 및 구멍이 형성된 미러를 복수 조합한 광 제어식의 광로 전환형 광 신호 전송 장치 및 관련 광 신호 광로 전환 방법을 발명했다(특허문헌 2 참조). 이 광로 전환형 광 신호 전송 장치에 따르면, 제어 광 흡수 영역이 흡수할 수 있는 파장 대역과 제어 광의 파장이 1대1 관계에 있다. 또한, 이 광로 전환형 광 신호 전송 장치는, 예를 들면 흡수 파장 대역의 상이한 색소를 이용한 3 종류의 제어 광 흡수 영역을 갖는 열 렌즈 형성 소자를 합계 7개 조합시켜 사용한다. 또한 이 광로 전환형 광 신호 전송 장치는, 3 종류의 파장의 제어 광의 명멸(ON-OFF)을 제어함으로써, 예를 들면 서버의 데이터를 8 개소에 배신(distribution)할 수 있는 광 제어식 전환 시스템을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명자들은, 특허문헌 3 ~ 6에 개시된 바와 같이, 다른 광로 변경 방법 및 광로 전환 장치를 더 제안했다. 이 제안된 광로 변경 방법 및 광로 전환 장치에 따르면, 열 렌즈 형성 광 소자의 제어 광 흡수 영역에, 제어 광 흡수 영역이 흡수할 수 있는 파장 대역의 제어 광, 및 제어 광 흡수 영역이 흡수할 수 없는 파장 대역의 신호 광을 입사시키고, 제어 광 및 신호 광이 제어 광 흡수 영역에 수속하도록 조사된다. 이 경우에, 제어 광의 수속점은 신호 광의 수속점과 다르게 된다. 이 때문에, 제어 광 및 신호 광은 광의 진행 방향으로 제어 광 흡수 영역의 입사면 또는 그 근방에서 수속하고, 그 후 확산한다. 이에 따라, 제어 광 수속 영역 내에서 제어 광을 흡수한 영역 및 그 주변 영역에 국부적으로 온도 상승이 일어난다. 당해 온도 상승에 기인해서 가역적으로 열 렌즈의 구조가 변화한다. 굴절률이 실질적으로 변화하고, 그에 따라 신호 광의 진행 방향이 변화된다.

특허문헌 4, 5에는, 단일 파장의 제어 광을 이용하여 제어 광의 진행 방향을 두 방향 중 한 방향으로 전환할 수 있는 1대2 대응 광 제어식 광로 전환 장치가 각각 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 6에는, 예를 들면 단면(端面) 근접 배치의 7 코어 광 파이버의 중심 파이버로부터 출사하는 신호 광의 광로를, 중심 파이버의 주변에 설치된 6개의 광 파이버로부터 출사될 수 있는 제어 광을 이용하여 7 방향 중 한 방향으로 전환할 수 있는 광 제어식 광로 전환 장치가 개시되어 있다. 이하의 설명에서, 특허문헌 6에서 논한 광 제어식 광로 전환 장치를 "1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치"라 한다. 또한, 특허문헌 7에는, 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 이용될 수 있는 단면 근접 배치의 다(多)코어 광 파이버 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.

특허문헌 8에는, 도 5에, 복수의 광 파이버 혹은 광 도파로를 포함하며 광 파이버 혹은 광 도파로를 묶어 광로를 형성하고, 상기 묶인 광로의 단면에 전(全)반사 미러를 설치해서 이루어지는 "반사형 스타 커플러(reflection-type star coupler)"가 기재되어 있다. 상술한 반사형 스타 커플러를 이용함으로써, 광 파이버 혹은 광 도파로의 각각에 접속된 광 송수신 장치로부터 송신된 광 신호를, 복수의 광 송수신 장치에 균등하게 분기해서 수신하는 것을 가능하게 하는 "반사형 스타 커플러 방식 광 LAN"을 구축할 수 있다. 다만, 이 방식의 광 LAN에 따르면, 복수의 광 송수신 장치가 송출하는 광 신호의 충돌을 피하기 위해서, 시간 분할 다중 내지 파장 분할 다중 제어 기술을 병용할 필요가 있다.

통신 규격 "TCP/IP 프로토콜"에 준거한 인터넷의 보급과 대용량 통신 데이터의 처리의 필요성, 및 노후화해 가는 기설(旣設) 전화 회선망의 대체 가능한 장래의 통신 수단 등의 관점에서, 일반에 주택까지, 광 파이버를 도입하는, 소위 "파이버 투 더 홈(Fiber To The Home)(FTTH)"의 움직임이 최근 있다. 이를 위해, FTTH를 위해 각 가정에서 파장 다중 광 통신 사양에 적합한 광 파이버 네트워크가 부설 및 운용되고 있다. FTTH의 시스템을 활용하여, "인터넷 통신", "IP 패킷 전화", 및 "오디오/비주얼(AV) 배신(配信)"의 3 종류의 서비스를 제공할 수 있는 소위 "트리플 플레이(triple play)", 즉 선진 통신 환경의 보급도 진행되고 있다. 이 경우에, 1개의 광 파이버를 통해 3종류의 광 통신 신호를 보내는 파장 분할 다중 광 통신 기술이 실용화되고 있다. 더 구체적으로, 도 8에 나타나는 바와 같이, "인터넷 통신"과 "IP 패킷 전화"에 다양한 신호 광이 현재 이용되고 있다. 각각의 유저측 장치로부터 국사(station building) 장치로 송신되는 "업링크 광 신호"에 이용되는 신호 광은 파장이 1260㎚ ~ 1360㎚(중심 파장 1310㎚)인 신호 광이다. 국사 장치로부터 유저측 장치로 송신되는 "다운링크 광 신호"에 이용되는 신호 광은 파장이 1480㎚ ~ 1500㎚(중심 파장 1490㎚)인 신호 광이다. 또한, 국사 장치로부터 각각의 유저측 장치로의 AV 신호의 배신에 이용되는 신호 광은 파장이 1550㎚인 신호 광이다.

일본국 특허 제3809908호 공보 일본국 특허 제3972066호 공보 일본국 특개2007-225825호 공보 일본국 특개2007-225826호 공보 일본국 특개2007-225827호 공보 일본국 특개2008-083095호 공보 일본국 특개2008-076685호 공보 일본국 특개2000-121865호 공보

본 발명은 광 파이버를 구비하여 인터넷망에 접속된 유저의 가정내에 있어서, 광 신호와 전기 신호간의 변환을 행하는 가정내 광 신호 송수신 장치에서 에너지 절약을 달성하는 것을 목적으로 한다. 더 구체적으로는, 본 발명은 통신의 유무에 관계없이 전력을 소비하고 있는 환경에서, "대기 전력"(즉, 통신이 행해지고 있지 않은 시간에 소비되고 있는 전력)을 사실상 제로로 할 수 있다. 가정내 통신 장치(예를 들면, 가정내 광 신호 송수신 장치, 허브, 루터, 및 무선 LAN 장치)에서 소비하는 전력의 합계는, 1호당 7W 내지 40W 정도이다. FTTH의 보급 호수가 2천만 세대에 도달했을 경우, 소비하는 전력의 합계는 14만㎾ 내지 80만㎾ 정도이다. 1일(24시간) 중의 가정내 통신 장치의 실사용 시간 4시간일 경우, 대기 시간 20시간이다. 대기 전력은 280만㎾h/일 내지 1600만㎾h/일에까지 도달한다. 전술한 관점에서, 본 발명은 광 기술을 구사함으로써, 이와 같은 방대한 낭비의 대기 전력을 실질적으로 제로로 하고자 함이다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 광 신호의 광로를 전환하는데 다음의 구성을 갖는 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 및 관련 방법을 제공한다.

(1) 본 발명의 실시형태에 따른 광로 전환형 광 신호 송수신 장치는, 상위 광 신호 송수신 장치와, 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 제 1 광로를 통해 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 접속된 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치와, 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 제 2 광로를 통해 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 접속되며, 상기 제 2 광로를 통해 신호 광이 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 대해 송수신되도록 구성된 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터와, 전기 회로를 통해 상기 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터에 접속된 유저측 장치와, 상기 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터의 각각에 설치되고, 적어도 업링크 광 신호 송신 기구, 다운링크 광 신호 수신 기구, 및 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치를 구동하기 위한, 상기 신호 광의 파장과는 다른 파장을 갖는 제어 광을 발생시킬 수 있는 제어 광 광원을 포함한 광 송수신 제어 회로와, 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치와 상기 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터를 연결하는 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 상기 제어 광에 전용인 제 3 광로와, 1개의 하위 광 통신 어댑터를 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 연결하는 상기 제 2 광로 중 하나를 개설하는 기능을 하는 상기 제어 광이 1개의 하위 광 통신 어댑터의 상기 광 송수신 제어 회로로부터 송신되고 있는 상태를 지시하는 정보를 다른 하위 광 통신 어댑터에 전달하도록 구성되며, 또한 제어 광이 충돌하지 않도록 구성된 하위 데이터 송수신 장치간 양 방향 통신 수단을 포함하고, 상기 N의 수치는 2 이상의 정수이다.

(2) 상술한 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 (1)에 있어서, 상기 하위 데이터 송수신 장치간 양 방향 통신 수단은 반사형 스타 커플러(reflection-type star coupler) 방식 광 LAN으로서 구성되고, 상기 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN은, 상기 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터의 각각에 설치되며, 상기 제어 광 광원으로부터 공급되는 상기 제어 광의 파장을 이용한 광 통신용 송수신 기구와, 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치를 상기 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터에 연결하는 상기 제어 광을 송신하는 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 각각의 광로 상에 설치된 복수의 분배기와, 상기 분배기의 각각으로부터 연장되며 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 합계 N개의 제 4 광로를 묶는 합파기와, 상기 합파기의 묶인 출력단에 설치된 미러를 포함한다.

(3) 상술한 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 (1)에 있어서, 1대7 대응 열 렌즈 방식 광 제어식 광로 전환 장치는, 상기 N의 수치가 7일 경우, 단면(端面) 근접 배치의 7 코어 광 파이버의 중심 파이버로부터 출사되는 신호 광의 광로를, 상기 중심 파이버의 주변에 설치된 6개의 광 파이버 중 어느 하나로부터 출사될 수 있는 제어 광을 이용하여 7 방향 중 한 방향으로 전환하는데 이용된다.

(4) 상술한 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 (2)에 있어서, 1대7 대응 열 렌즈 방식 광 제어식 광로 전환 장치는, 상기 N의 수치가 7일 경우, 단면 근접 배치의 7 코어 광 파이버의 중심 파이버로부터 출사되는 신호 광의 광로를, 상기 중심 파이버의 주변에 설치된 6개의 광 파이버 중 어느 하나로부터 출사될 수 있는 제어 광을 이용하여 7 방향 중 한 방향으로 전환하는데 이용된다.

(5) 상술한 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 (3) 또는 (4)에 있어서, 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치는 신호 광 투과/제어 광 흡수층을 갖는 열 렌즈 형성 소자를 포함하고, 제어 광 출사측 광로 및 신호 광 수광측 광로는 7 코어 광 파이버이다.

(6) 상술한 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 (1) 내지 (5)에 있어서, 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치 또는 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치로부터 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 송신된 업링크 신호 광은 파장이 1260㎚ ~ 1360㎚의 범위에 포함되는 광이고, 상기 상위 광 신호 송수신 장치로부터 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치 또는 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 송신된 다운링크 신호 광은 파장이 1480㎚ ~ 1500㎚의 범위에 포함되는 광이고, 상기 제어 광은 파장이 980㎚ ~ 1250㎚의 범위에 포함되는 광이다.

(7) 본 발명의 다른 실시형태에 따른 장치는, 광 제어식 광로 전환형 광 신호 송수신 장치와, 광 제어식 광로 전환 장치를 구동하도록 제어 광의 일부를 이용한 반사형 스타 커플러 방식 양 방향 광 통신 장치의 조합을 포함한다. 상기 장치는 상위 광 신호 송수신 장치와, 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 제 1 광로를 통해 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 접속된 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치와, 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 제 2 광로를 통해 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 접속되며, 상기 제 2 광로를 통해 신호 광이 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 대해 송수신되도록 구성된 합계 7대의 하위 광 통신 어댑터와, 전기 회로를 통해 상기 합계 7대의 하위 광 통신 어댑터에 접속된 유저측 장치와, 상기 합계 7대의 하위 유저측 광 통신 어댑터의 각각에 설치되고, 적어도 업링크 광 신호 송신 기구, 다운링크 광 신호 수신 기구, 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치를 구동하기 위한, 상기 신호 광의 파장과는 다른 파장을 갖는 제어 광을 발생시킬 수 있는 제어 광 광원, 및 상기 제어 광 광원의 파장을 이용한 광 통신용 송수신 기구를 포함한 광 송수신 제어 회로와, 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치와 상기 합계 7대의 하위 유저측 광 통신 어댑터를 연결하는 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 상기 제어 광에 전용인 제 3 광로와, 상기 제어 광에 전용인 제 3 광로의 각각에 설치된 복수의 분배기와, 상기 분배기 각각으로부터 연장되고 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 제 4 광로를 묶는 합파기 및 상기 합파기의 묶인 출사단에 설치된 미러를 포함하는 반사형 스타 커플러를 포함한다.

(8) 상술한 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 (2) 내지 (7)에 있어서, 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 제어 광이 조사되지 않을 경우에 상기 신호 광이 출사되는 제 2 광로에 접속된 하위 광 통신 어댑터로부터의 상기 제어 광의 상기 제 3 광로 상에는 분배기가 설치되지 않고, 상기 하위 광 통신 어댑터로부터의 제어 광은 상기 반사형 스타 커플러에 직결(直結)된다.

(9) 본 발명에 따른 광 신호 송수신 방법은, 제어 광을 이용해서, 상기 제어 광과는 파장이 다른 적어도 1종류 이상의 파장을 갖는 신호 광의 광로를 합계 N개의 다른 방향 중 한 방향으로 광 제어식 전환하는 방법, 및 상기 제어 광에 광 통신의 신호를 중첩하고, 상기 신호 광의 일부를 분배하고, 상기 분배된 신호 광을 합파하고, 합파된 신호 광을 미러로 반사시킴으로써 상기 제어 광의 파장으로 양 방향 광 통신을 행하는 방법을 조합이고, 상기 N의 수치를 2 이상의 정수로 할 경우, 유저측 장치에 접속된 하위 광 통신 어댑터가 상위 광 신호 송수신 장치를 통해 수행되는 광 통신을 요구할 때, 상기 하위 광 통신 어댑터는, 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN에서 다른 유저의 통신 상황을 모니터하는 단계, 시간 분할 다중 송수신을 위한 동기 처리를 행하는 단계, 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 업링크 신호를 송출하기 위한 시간 분할 다중의 타임 슬롯을 체크하는 단계, 상기 하위 광 통신 어댑터에 탑재된 제어 광 광원을, 자기 자신에게 할당된 시간 분할 다중의 타임 슬롯에 따라 구동하는 단계, 상기 제어 광과는 파장이 다른 적어도 1종류의 파장을 갖는 상기 신호 광의 광로를 합계 N개의 다른 방향 중 한 방향으로 전환하는 광 제어식 광로 전환 장치에 자기 자신의 광로를 접속하도록 광로 전환 동작을 행하는 단계, 다른 하위 광 통신 어댑터에 동기 신호를 송출하는 단계, 상기 상위 광 신호 송수신 장치에, 대응하는 복귀/다운링크 신호를 위한 식별 코드가 부여된 업링크 신호를 송출하는 단계, 및, 상기 상위 광 신호 송수신 장치로부터 다운링크 신호를 수신하고, 상기 수신된 다운링크 신호의 암호를 해독하고, 유저 가정 대상 신호 및 가정내 유저측 장치의 식별 코드를 판단하고, 자기 자신 대상 신호를 자기 자신이 접속해 있는 유저측 장치에 송신하고, 가정내 다른 유저측 장치 대상의 신호를, 상기 제어 광 광원을 통해, 상기 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN에 연결된 당해 유저측 장치에 배신하는 단계를 수행한다.

본 발명에 따른 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 및 광 신호 송수신 방법은 다음의 효과를 나타낸다.

첫째로, 복수의 유저측 장치 중 어느 1대가 광 통신을 행할 경우에만, 당해 하위 광 통신 어댑터 장치의 E/O 변환 장치, O/E 변환 장치, 및 레이저 광원에 통전된다. 광 통신이 행해지지 않는 시간대에는 광 통신을 위한 전력을 소비하지 않는다. 더 구체적으로, 본 발명은 대기 전력을 실질적으로 제로로 저감할 수 있는 가정내 광 통신 시스템을 제공할 수 있다.

둘째로, 유저측 장치 중 어느 1대가 업링크 광 통신을 송출하기 위해 상위에 접속된 광로로 전환하고 광로를 점유하고 있어도, 다운링크 광 신호를 상시 수신하고 다른 유저 대상 다운링크 신호를, 제어 광의 파장을 이용하여 광 LAN을 통해 재배신한다. 따라서, 본 발명은 특정의 유저가 다운링크 광 통신을 점유하는 것을 방지할 수 있다.

셋째로, 다른 유저측 장치에 제공되는 제어 신호의 송출 상황을 모니터하고, 다른 유저와 동기시킨 시간 분할 다중의 자기 자신에 할당된 타임 슬롯에 있어서 제어 광 및 상위 장치에 공급되는 업링크 신호를 송출한다. 따라서, 본 발명은 제어 광이 상위 장치에 송신되는 업링크 신호와 충돌하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광로 전환형 광 신호 송수신 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광로 전환형 광 신호 송수신 장치에 있어서 광 제어식 광로 전환 장치와 선택적으로 접속될 수 있는 복수의 하위 광 통신 어댑터 중 하나로서, 유저측 장치에 접속되는 하위 광 통신 어댑터의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광로 전환형 광 신호 송수신 장치에 있어서 광 제어식 광로 전환 장치와 선택적으로 접속될 수 있는 복수의 광 통신 어댑터 중 하나로서, 유저측 장치에 접속될 수 있는 광 통신 어댑터 내부의 O/E 및 E/O 변환기 및 광 신호 송수신 제어 회로의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 제 1 실시형태에 있어서 이용될 수 있는 환형 빔 방식, 1대7 대응 광로 전환 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도.
도 5는 도 4에 있어서의 A-A'선 단면도이며, 7 코어 광 파이버의 광 출사측 단면을 모식적으로 나타내는 도면.
도 6은 도 4에 있어서의 B-B'선 단면도이며, 7 코어 광 파이버의 수광측 단면을 모식적으로 나타내는 도면.
도 7은 파장이 1310㎚인 업링크 신호의 타임 슬롯과 광 LAN 제어 광이 할당하는 타임 슬롯간의 관계를 나타내는 개념도.
도 8은 광 제어식 광로 전환 장치의 제어 광에 이용 가능한 파장 대역 및 광 브로드밴드 통신에 이용 가능한 파장 대역를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 광로 전환형 광 신호 송수신 장치의 구성을 나타내는 구성도.

이하에, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

[제 1 실시형태]

도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 및 관련 광 신호 송수신 방법을 설명한다. 이하의 설명에 있어서, "광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 광로"를 간단히 "광로"로 한다. 전파하는 "광" 그 자체를 도시하는 것은 곤란하다. 그러므로 본 실시형태의 도면은 "광 파이버의 코어에 의해 정의되는 광로"를 도시함으로써, 그 광로에서 전파하는 "광"을 표현한다. "광 및 그 광로"라고 하는 표현은 이하의 설명에서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시형태에 따른 상위 광 신호 송수신 장치를 "국사(station building)측 광 신호 송수신 장치"라 부른다.

이하의 실시형태에서는, N의 값을 예로서 7이라 한다(즉, N=7). N=7일 경우, 광 제어식 광로 전환 장치(100)는 특허문헌 6에 기재된 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치이다. 이 경우에, 특허문헌 6에 기재한 바와 같이, 도 4에 나타내는 7 코어 광 파이버의 중심 광 파이버 코어(400)에 신호 광을 전파시킨다. 6개의 주변 광 파이버 코어(401 ~ 406) 중 적어도 하나에 제어 광을 각각 전파시킨다. 광 제어식 광로 전환 장치(100)는, 모든(즉, 6개의) 주변 광 파이버 코어 중 특정의 1, 2, 3, 4, 또는 5개의 주변 광 파이버 코어에 제어 광을 전파시킴으로써, 각각 1대2, 1대3, 1대4, 1대5, 및 1대6 대응 광 제어식 광로 전환 장치로서 동작시킬 수 있다.

도 1에 있어서, 유저측 광로 전환형 광 신호 송수신 장치(11)는 유저측 가정내 장치에 상당한다. 분배기(5)는 다운링크 신호 및 업링크 신호를 분기시킬 수 있다. 광로(1001)는 유저측 광로 전환형 광 신호 송수신 장치(11)에 접속된다. 다른 광로(1002, 1003, 1004)는 다른 유저 가정에 접속된다. 분배기(5)는 국사측 광 신호 송수신 장치(1)에 광로(1000)를 통해 접속된다. 일반적으로, 국사측 광 신호 송수신 장치(1) 1대에 동시에 접속할 수 있는 유저측 광로 전환형 광 신호 송수신 장치(11)의 수는 32대 내지 64대이다. 분배기(5)는, 예를 들면 4분배 터미널을 갖는 하나의 1단 유닛과 8분배 터미널을 각각 갖는 4개의 2단 유닛의 조합을 포함함으로써, 합계 32분배를 실현하는 통상의 다단형이다.

국사측 광 신호 송수신 장치(1)는 인터넷망(2) 및 AV 서버(3)에 접속되며, 인터넷망(2)을 통해 또는 AV 서버(3)와 송수신 처리를 수행하도록 구성된다.

분파기(10)는 분배기(5)로부터 광로(1001)를 통해 다운링크 신호 광을 수신하고, 수신된 다운링크 신호 광을 파장 대역이 1550㎚인 디지털 영상 음향 데이터 신호 광(1031)과 중심 파장이 1490㎚인 다운링크 신호로 분파한다. 한편, 중심 파장이 1310㎚인 업링크 광 신호는 분파기(10)를 통해 국사측 광 신호 송수신 장치(1)를 향해 광로(1001)에서 진행할 수 있다. 이 경우에, 모든 유저의 업링크 광 신호 광은 분배기(5)에 의해 합파된다. 합파된 업링크 광 신호 광은 광로(1000)에서 진행해 간다. 디지털 영상 음향 데이터 신호 광(1031)은 AV 수신 장치에 의해 O/E 변환 및 암호 해독되고, 디지털 영상 음향 데이터의 전기 신호(1032, 1033)로서 AV 레코드 및 지상파 디지털 TV(즉, 유저측 장치(160))에 전파된다.

광 제어식 광로 전환 장치(100)는 광 신호로서 디지털 영상 음향 데이터 신호 광(1031)으로부터 분파된 업링크 및 다운링크 신호 광(1011)을 수신한다. 광 제어식 광로 전환 장치(100)는, 제어 광(1211 ~ 1216) 모두가 조사되지 않을 경우에, IP 전화 송수신 장치(즉, 유저측 장치(160) 중 하나)에 수신된 신호 광(1011)을 공급한다. 광 제어식 광로 전환 장치(100)는, 제어 광(1211 ~ 1216) 중 어느 하나가 조사될 경우, 도 1에 나타난 6대(위로부터 2번째 이후)의 하위 광 통신 어댑터(110)에 접속되는 광로(1111 ~ 1116) 중 어느 하나에, 광로를 전환한다. 광로의 전환이 완료되면, 도 1에 나타난 6대(위로부터 2번째 이후)의 하위 광 통신 어댑터(110) 중 어느 하나는 국사측 광 신호 송수신 장치(1)와 "업링크" 광 통신을 수행할 수 있다. 동시에, 국사측 광 신호 송수신 장치(1)는 합계 7대의 하위 광 통신 어댑터(110) 중 어느 하나와 "다운링크" 광 통신을 수행할 수 있다.

도 2는, 도 1에 나타난 위로부터 2번째 이후의 하위 광 통신 어댑터(110)의 대표예로서, 제어 광(1211)이 조사될 경우에, 광 제어식 광로 전환 장치(100)에 의해, 국사측 광 신호 송수신 장치(1)에 광로를 통해 접속될 수 있는 하위 광 통신 어댑터(111)를 나타내는 블록도이다.

도 3은 하위 광 통신 어댑터(111) 내부에 설치된 레이저 다이오드(이하, "LD"라 함) 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)의 상세 배치를 나타낸 블록도이다.

도 4는 제 1 실시형태에 따른 환형 빔 방식, 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치(100)를 나타내는 개략 구성도이다.

도 5는 도 4에 나타난 A-A'선 단면도이며, 제어 광 출사측 7 코어 광 파이버(440)의 광 출사측 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 6은 도 4에 나타난 B-B'선 단면도이며, 신호 광 수광측 7 코어 광 파이버(450)의 수광측 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 7은 국사측 광 신호 송수신 장치(1)가 할당하는, 파장이 1310㎚인 업링크 신호의 타임 슬롯과 유저측 가정내 광 LAN 제어 시스템이 유저측 장치(160 ~ 166)에 할당하는 타임 슬롯간의 관계를 나타내는 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 8은, 광 제어식 광로 전환 장치(100)의 제어 광에 이용 가능한 파장 대역(980㎚ ~ 1250㎚), 및 광 브로드밴드 통신에 이용 가능한 파장 대역을 나타내는 도면이다. 더 구체적으로는, 국사측 광 신호 송수신 장치(1)에 송신되는 "업링크" 광 신호에는, 파장이 1260㎚ ~ 1360㎚이고, 중심 파장이 1310㎚인 광이 이용 가능하다. "다운링크" 광 신호에는, 파장이 1480㎚ ~ 1500㎚이고, 중심 파장이 1490㎚인 광이 이용 가능하다. 또한, AV 데이터의 배신에는, 중심 파장이 1550㎚인 광이 이용 가능하다.

이하, 유저측 광로 전환형 광 신호 송수신 장치(11)를 구성하는 부품에 관하여, 상세를 각각 설명한다.

도 1에 나타내는 분파기(10)는, 중심 파장이 1310㎚인 업링크 광 신호를 효율적으로 광로(1001)에 투과하고, 중심 파장이 1490㎚ 및 1550㎚인 다운링크 광 신호를 각각 효율적으로 파장 선택해서 각각, 광로(1031 및 1011)에 투과할 수 있는 임의의 공지의 장치일 수 있다. 더 구체적으로는, 분파기(10)는, 예를 들면 중심 파장이 1490㎚ 및 1550㎚인 광 신호를 각각 선택적으로 반사하고, 중심 파장이 1310㎚인 광 신호를 선택적으로 투과하는 다이크로머틱(dichromatic) 미러 2매의 조합을 포함하도록 구성될 수 있다. 택일적으로, 분파기(10)는, 광 서큘레이터(optical circulator) 및 파이버 블랙 그레이팅(fiber black grating)(이하, "FBG"라 함)의 조합을 포함하도록 구성될 수 있다.

도 1 및 도 4 ~ 도 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태에 따른 광 제어식 광로 전환 장치(100)에 있어서, 신호 광(1011)(즉, 중심 파장이 1310㎚인 업링크 광 신호 및 중심 파장이 1490㎚인 다운링크 광 신호)은, 모든 제어 광(1211 ~ 1216)의 조사가 없을 경우, 제어 광 출사측 7 코어 광 파이버(440)의 중심 코어(400)(도 5 참조)로부터 출사된다. 이어서, 신호 광(1011)은, 도 4에 나타내는 직진 신호 광(4200)으로서 신호 광 수광측 7 코어 광 파이버(450)의 중심 코어(420)(도 6 참조)에 들어간다. 그러므로, 광로(1110)를 통해 하위 광 통신 어댑터(110)에의 광로 전환 및 접속이 실현될 수 있다.

도 1 및 도 4 ~ 도 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태에 따른 광 제어식 광로 전환 장치(100)에 있어서, 신호 광(1011)(즉, 중심 파장이 1310㎚인 업링크 광 신호 및 중심 파장이 1490㎚인 다운링크 광 신호)은, 제어 광(1211 ~ 1216) 중 어느 하나가 조사될 경우, 제어 광 출사측 7 코어 광 파이버(440)의 중심 코어(400)(도 5 참조)로부터 출사된다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 신호 광(1011)은 광로 변경된 신호 광(4201, 4202)으로서 신호 광 수광측 7 코어 광 파이버(450)의 주변 코어(421 ~ 426)(도 6) 중 어느 하나에 들어간다. 이어서, 신호(4201)는 광로(1111~1116) 중 어느 하나에 진행해서, 도 1에 나타난 최상측 어댑터 이외의 6대의 하위 광 통신 어댑터(110)(즉, 위로부터 2번째 이후의 하위 광 통신 어댑터(110)) 중 어느 하나에 도달한다. 그러므로, 하위 광 통신 어댑터에의 광로 전환 및 접속이 실현될 수 있다. 본 실시형태에서는, 예를 들면 도 1에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)는, 도 4에 나타난 신호 광 수광측 7 코어 광 파이버(450)의 중심 코어(420)에 접속된다. 도 1에 나타난 위로부터 2번째 이후의 하위 광 통신 어댑터(110), 즉 나머지 6대의 하위 광 통신 어댑터(110)는, 도 4에 나타난 신호 광 수광측 7 코어 광 파이버(450)의 주변 코어(421~426)에 접속된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타난 위로부터 2번째 이후의 하위 광 통신 어댑터(110)를 나타내는 하위 광 통신 어댑터(111)에 있어서, 신호 광(1111)(즉, 중심 파장이 1310㎚인 업링크 광 신호 및 중심 파장이 1490㎚인 다운링크 광 신호)은 광 커넥터(21)를 통과하고, 광로(2001)를 통해 합파기(23)에 도달한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 합파기(23)는 "파장 1310㎚ 업링크 광 신호 E/O 변환기(202)"(이하의 설명에서 간단히 "E/O 변환기(202)"라고도 함)에 설치된 LD로부터 발진되는 중심 파장이 1310㎚인 업링크 광 신호(2003)와, 국사측 광 신호 송수신 장치(1)로부터 송출된 중심 파장이 1490㎚인 다운링크 신호(2002)를 합파한다. 더 구체적으로는 예를 들면, 2개의 싱글 모드 광 파이버의 코어 부분을 융착(融着)시킨 구조의 파이버 커플러, 혹은 중심 파장이 1310㎚인 광을 선택적으로 반사하고, 중심 파장이 1490㎚인 광을 선택적으로 투과할 수 있는 다이크로머틱 미러를 내장한 종래의 광학 장치를 사용할 수 있다. "중심 파장 1490㎚ 다운링크 광 신호 O/E 변환기(201)"(이하의 설명에서 "O/E 변환기(201)"라고도 함)는 합파기(23)를 출사한 중심 파장이 1490㎚인 다운링크 신호(2002)를 전기 신호(2011)로 변환한다. 전기 신호(2011)는 LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)에 접속된다. 또한, 중심 파장 1310㎚ 업링크 광 신호 E/O 변환기(202)에 설치된 LD(도시 생략)에 공급된 구동 전력 및 업링크 신호는, LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)로부터 전기 신호(2012)로서 송출된다. 전기 신호(2012)는 대응한 중심 파장이 1310㎚인 업링크 광 신호(2003)로서 국사측 광 신호 송수신 장치(1)(즉, 상위 장치)를 향해 송출된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타난 위에서 두 번째 이후의 광 통신 어댑터의 대표예인 하위 광 통신 어댑터(111)에 있어서, 제어 광(1201)(예를 들면, 파장이 980㎚인 제어 광 및 하위 광 통신 어댑터간 수행되는 양 방향 접속 광 LAN의 신호 광)은 광 커네터(22)를 경유하고, 광로(2201)를 통해 광 신호 분리 분배기(24)에 접속된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 광 신호 분리 분배기(24)는, 파장이 980㎚인 제어 광으로서도 기능하며 내부 업링크 광 신호 E/O 변환기(204)에 설치된 LD로부터 발진되는 중심 파장이 980㎚인 내부 업링크 광 신호(2202)를, 자기 자신을 포함하는 하위 광 통신 어댑터로부터 송출되는 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN의 중심 파장 980㎚의 내부 다운링크 신호(2203)를 분리한다.

광 신호 분리 분배기(24)로서 구체적으로는, 이하의 장치 중 어느 하나를 이용할 수 있다.

(1) 광 서큘레이터 :

일반적으로는, 광 서큘레이터에 이용되는 "광 아이솔레이터(optical isolator)"는 편광을 이용하여 광을 한 방향으로만 투과할 수 있는 장치이다. 광 서큘레이터는 광 아이솔레이터를 3개 이상 링 형상으로 접속하여 구성함으로써, 한 방향의 회전 방향으로는 광을 투과하고 역 방향으로는 투과하지 않게 할 수 있는 광 기능 소자를 구성할 수 있다. 광 서큘레이터를 이용함으로써, 동일한 파장의 신호를 정 방향으로 진행하는 신호와 역 방향으로 진행하는 신호를 완전히 분리하는 것이 가능해진다. 다만, 상술한 광 서큘레이터는 광 아이솔레이터를 3개 이용하기 때문에, 비용이 높아지는 경향이 있다.

(2) 광 아이솔레이터 2개와 1대2 파이버 커플러의 병용 :

1대2 파이버 커플러의 결합측 광 아이솔레이터는 광로(2201)에 직접 접속한다. 1대2 파이버 커플러의 2개의 분리측 광 아이솔레이터는, "정 방향" 및 "역 방향"으로서, 도 2에 나타내는 광의 진행 방향과 합치하도록, 각각 광로(2202 또는 2203)에 접속된다.

(3) 1대2 파이버 커플러와 전기적 처리의 병용 :

1대2 파이버 커플러의 결합측 광 아이솔레이터를 광로(2201)에 직접 접속한다. 1대2 파이버 커플러의 2개의 분리측 광 아이솔레이터는 "내부 업링크 광 신호 E/O 변환기"(204)(간단히 "E/O 변환기"(204)라고도 함) 및 "내부 다운링크 광 신호 O/E 변환기"(203)에 접속된다. 이어서, "내부 다운링크 광 신호 O/E 변환기"(203)(간단히 "O/E 변환기"(203)라고도 함)로부터 수신된 전기 신호를, "내부 업링크 광 신호 E/O 변환기"(204)가 송출한 신호에 의해 부정하고, 소거하는 전자 처리가 수행된다. 전자 처리가 문제없이 실시될 수 있을 경우, 상술한 방식이 가장 비용 효과적이다.

도 2에 있어서, 광 신호 분리 분배기(24)로부터 출사한 중심 파장이 980㎚인 내부 다운링크 신호(2203)는 O/E 변환기(203)에 의해 전기 신호(2211)로 변환된다. 이어서, 전기 신호(2211)는 LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)에 공급된다. 또한, "중심 파장 980㎚의 내부 업링크 광 신호 E/O 변환기(204)"에 설치된 LD(도시 생략)에 공급되는 제어 광 구동 전력 및 내부 업링크 신호는, LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)로부터 전기 신호(2212)로서 송출된다. 전기 신호(2212)는 중심 파장이 980㎚의 제어 광 및 내부 업링크 광 신호(2202)로서 송출된다. 또한, LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)에 있어서의 레이저 다이오드(LD) 전원은, 신호 광과 파장이 다른 파장을 갖는 제어 광을 발생시킬 수 있는 제어 광 광원이다.

도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 대표적인 하위 광 통신 어댑터(111)의 LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)는, 도 3에 나타내는 복수의 (예를 들면, TCP/IP, USB, PCI, PC 카드 버스) 인터페이스(341 ~ 344) 중 어느 하나를 통해, 전기 신호 커넥터의 전기 배선(2111~2114), 및 도 2에 나타내는 복수의 (예를 들면, TCP/IP, USB, PCI, PC 카드 버스) 커넥터(211 ~ 214) 중 어느 하나에 접속된다. 전기 신호 커넥터는 전기 케이블 또는 전기 회로(2221 ~ 2224)를 통해, 유저측 장치(221)(예를 들면, 퍼스널 컴퓨터, 디지털 지상파 TV, AV 레코더, 게임기 등; 도 1에 나타난 유저측 장치(160)에 상당함)에 접속된다.

다양한 인터페이스 중, PCI 접속은 데스크탑형 퍼스널 컴퓨터를 위해, PC 카드 버스 접속은 노트형 퍼스널 컴퓨터를 위해 특화된 것이다. PCI 접속 및 PC 카드 버스 접속은 서로 배타적이다. 그러나, 이들 2개의 접속 중 어느 하나와, TCP/IP 및 USB 접속은 혼재 가능하다.

도 2에 나타내는 전원 어댑터(220), 전원 케이블(2220), 전원 커넥터(210), 및 전원 배선(2110)은, 하위 광 통신 어댑터가 PCI 접속 또는 PC 카드 버스 접속일 경우, 생략 가능하다. 한편, USB 접속에서의 전원 공급 능력이 부족할 경우 및/또는 TCP/IP 접속이 채용될 경우는 반드시, 전원 어댑터(220), 전원 케이블(2220), 전원 커넥터(210), 및 전원 배선(2110)을 통한, LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)에의 전력 공급이 필수이다. 물론, 전력이, 당해 유저측 장치(160 ~ 166)가 광 통신을 할 경우만 소비되고, 광 통신이 행해지지 않을 경우, "대기 전력"은 실질적으로 발생하지 않게 상술한 회로 방식을 구성하는데 이용된다.

도 1에 나타내는 하위 광 통신 어댑터(110)의 크기는, 시험 제작 단계에서는 "도시락"과 동등 이상이다. 다만, 하위 광 통신 어댑터(110)는, 광 부품의 파이버 소자화와 모듈화, 및 전자 회로의 LSI 기술에 의해, PCI 카드 또는 노트북 PC 카드의 사이즈까지 소형화될 것으로 기대된다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 통신 제어 소프트웨어는, 이하에 나타내는 바와 같이, LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)의 다양한 기능을 제어한다.

LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)는 I/O 회로와 이하의 관계가 있다. LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)의 전원 회로(302)는 필요에 따라, 전원 배선(2110) 및 전원 커넥터(210)를 통해, 외부 전원으로부터 전력의 공급을 받을 수 있다.

LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301), 외부 또는 내부 광 LAN, 및 유저측 장치에 이하의 접속 I/O 회로가 이용될 수 있다.

도 2의 가장 아래에 도시된 유저측 장치(221)(예를 들면, 퍼스널 컴퓨터, 디지털 지상파 TV, DVD 녹화기, 게임기 등)의 유저가 국사측 광 신호 송수신 장치(1)(즉, 상위 장치)를 통해 인터넷에의 접속을 요청하면, "리퀘스트 신호"는 전기 회로(2221 ~ 2224) 중 어느 하나를 통해, (TCP/IP, USB, PCI, PC 카드 버스) 커넥터(211 ~ 214) 중 어느 하나, 및 전기 배선(2111 ~ 2114) 중 어느 하나에 보내진다. 도 3에 나타내는 복수의 인터페이스(341 ~ 344) 중 어느 하나를 통해, "리퀘스트 신호"가 도 3에 나타내는 바와 같이, "가정내 유저측 장치 업링크 전기 신호 인터페이스(332)"에 도달하면, 국사측 광 신호 송수신 장치(1)에 송신되는 업링크 신호(3324)(신호 [1])와, 가정내 유저측 장치(160)로부터 외부 장치에의 업링크 신호 송출하는데 이용되는 "광 제어 광 스위치 제어 광 조사의 요구 신호(3325)"(신호 [2])가 송출된다. 국사측 광 신호 송수신 장치(1)에 송신되는 업링크 신호(3324)(신호 [1])와, 가정내 유저측 장치(160)로부터 외부 장치에의 업링크 신호 송출하는데 이용되는 광 제어 광 스위치 제어 광 조사의 요구 신호(3325)(신호 [2])는, 각각 "중심 파장 1310㎚ 업링크 광 신호 송출 버퍼(322)", 및 "중심 파장 980㎚ 제어 광 및 내부 업링크 광 신호 송출 버퍼(323)"에 일시 기억된다.

도 7에는, 1310㎚ 업링크 신호의 타임 슬롯과 광 LAN 제어 광이 할당하는 타임 슬롯의 관계가 나타나 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, "중심 파장 1310㎚ 업링크 광 신호 송출 버퍼(322)", 및 "중심 파장 980㎚ 제어 광 및 내부 업링크 광 신호 송출 버퍼(323)"로부터의 광 신호 송출의 타이밍은, 이하의 제어 절차에 따라 제어된다. 내부 업링크 광 신호간의 충돌을 피하기 위한 내부 시간 분할 다중 통신의 타임 슬롯(도 7에 나타난 ch 0 ~ ch 6)을, 복수 유저로부터 국사측 광 신호 송수신 장치(1)에 송출된 업링크 신호간의 충돌을 피할 수 있는 외부 시간 분할 다중 통신의 타임 슬롯(도 7의 No. 01, No. 02)과 동기시킨다.

우선, 내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯 ch 0 ~ 6을, 도 7의 외부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯 No. 01에 실질적으로 겹치도록 서로 등(等)시간 길이로 할 경우, 이들 시간 슬롯의 개시 및 종료 시각은 이하의 부등식 [1]에 의해 정의되는 관계를 만족할 수 있다. 부등식 [1]에 있어서, 외부 타임 슬롯 No. 01의 개시 시각을 "Ts", 종료 시각을 "Te"로 나타낸다. 또한, 내부 시간 분할 다중 통신의 7개의 타임 슬롯(도 7의 ch 0 ~ ch 6)의 개시 시각을 각각 "t0", "t2", "t4", "t6", "t8", "t10", 및 "t12"로 나타낸다. 또한, 내부 시간 분할 다중 통신의 7개의 타임 슬롯(도 7의 ch 0 ~ ch 6)의 종료 시각을 각각 "t1", "t3", "t5", "t7", "t9", "t11", 및 "t13"으로 나타낸다.

[식 1]

Ts<t0<t1<t2<t3<t4<t5<t6<t7<t8<t9<t10<t11<t12<t13<Te … [1]

하기의 식 [2]는 상기 복수 타임 슬롯의 개시 시각과 종료 시각이 상기 부등식 [1]을 만족하기 위해 마련되는 "가드 밴드 Tg"를 정의한다. 또한, 하기의 식 [3]은 내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 7개의 타임 슬롯의 "시간 폭 tw"를 정의한다.

[식 2]

Tg=t0-Ts=t2-t1=t4-t3=t6-t5=t8-t7=t10-t9=t12-t11=Te-t13 … [2]

[식 3]

tw=t1-t0=t3-t2=t5-t4=t7-t6=t9-t8=t11-t10=t13-t12 … [3]

이 경우에, 외부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯의 1개(예를 들면, 도 7에 나타난 No. 01)의 시간 폭 Te-Ts는, 국사측 광 신호 송수신 장치(1)에 액세스하는 유저 수가 32일 경우, 31.25㎳이다. 외부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯의 1개에 대해 가드 밴드 Tg는 합계 8개 설치될 필요가 있다. 1개의 가드 밴드 Tg가 1.5㎳이면, 내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 합계 7개의 타임 슬롯에 할당되는 시간은 합계 19.5㎳(=31.25-1.5×8)이다. 따라서, 내부 시간 분할 다중 통신 타임 슬롯에 전용인 각각의 시간 슬롯의 시간 폭 tw는 2785.7㎲로 된다. 중심 파장 1310㎚ 업링크 광 신호 및 중심 파장 1490㎚ 다운링크 광 신호의 통신 속도가 초당 1Gbit일 경우, 내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯 1개에서 2.79Mbit의 정보를, 가정내 유저측 장치 1대와 국사측 광 신호 송수신 장치(1) 사이에서 송수신하는데 이용 가능하다.

광 제어식 광로 전환 장치(100)에 있어서의 광로 전환은 상기의 가드 밴드 Tg(1.5㎳)에 해당하는 시간 내에 실시된다.

다음으로, 내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯 ch A, B, C, 및 D~G 중 어느 하나를 도 7에 나타낸 외부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯 No. 02에 실질적으로 겹치는 부등 시간 길이로 할 경우, 이들 타임 슬롯의 개시 및 종료 시각은 이하의 부등식 [4]에 의해 정의된 관계를 만족할 수 있다. 부등식 [4]에 있어서, 외부 타임 슬롯 No. 02의 개시 시각을 "Ts'", 종료 시각을 "Te'"로 나타낸다. 또한, 부등 시간 길이/내부 시간 분할 다중 통신의 4개의 타임 슬롯(도 7에 나타난 ch A, B, C, 및 D~G 중 어느 하나)의 개시 시각을 각각 "t14", "t16", "t18", 및 "t20"으로 나타낸다. 또한, 부등 시간 길이/내부 시간 분할 다중 통신의 4개의 타임 슬롯의 종료 시각을 각각 "t15", "t17", "t19", 및 "t21"로 나타낸다.

[식 4]

Ts'<t14<t15<t16<t17<t18<t19<t20<t21<Te' … [4]

하기의 식 [5]는 상기 부등식 [4]를 만족하는 복수 타임 슬롯의 개시 시각과 종료 시각이 마련되는 "가드 밴드 Tg'"를 정의한다. 또한, 하기의 식 [6~9]는 부등 시간 길이/내부 시간 분할 다중 통신의 4개의 타임 슬롯의 "시간 폭 twA, twB, twC, twD ~ twG"를 정의한다.

[식 5]

Tg'=t14-Ts'=t16-t15=t18-t17=t20-t19=Te'-t21 … [5]

[식 6]

twA=t15-t14 … [6]

[식 7]

twB=t17-t16 … [7]

[식 8]

twC=t19-t18 … [8]

[식 9]

twD=twE=twF=twG=t21-t20 … [9]

이 경우에, 외부 시간 분할 다중 통신의 타임 슬롯의 1개(예를 들면, 도 7에 나타난 No. 02)의 시간 폭(Te'-Ts')은 국사측 광 신호 송수신 장치(1)에 액세스하는 유저 수가 32일 경우, 31.25㎳이다. 도 7에 나타난 타임 슬롯 No. 02와 실질적으로 겹쳐지는 부등 시간 길이/내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 4개의 타임 슬롯에 대해서는 가이드 밴드 Tg'는 외부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯의 1개에 대해 합계 5개 마련할 필요가 있다. 1개의 가드 밴드 Tg'를 1.5㎳로 하면, 부등 시간 길이/내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 4개의 타임 슬롯에 할당되는 시간은 합계 23.75㎳(=31.25-1.5×5)이다. 부등 시간 길이/내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯의 시간 폭 twA, twB, twC, 및 twD ~ twG는 각각 10.18, 6.79, 3.39, 및 3.39㎳로 된다. 중심 파장 1310㎚ 업링크 광 신호 및 중심 파장 1490㎚ 다운링크 광 신호의 통신 속도가 초당 1Gbit일 경우, 부등 시간 길이/내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯은 각각 10.2, 6.8, 3.4, 및 3.4Mbit의 정보를, 가정내 유저측 장치 1대와 국사측 광 신호 송수신 장치(1) 사이에서 송수신하는데 이용 가능하다.

본 실시형태에서, 부등 시간 길이/내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 4개의 타임 슬롯은 유저측 장치(160)에 각각 할당된다. 예를 들면, 제일 긴 시간 슬롯 ch A를 "IP 전화 송수신 장치"에 할당한다. 두 번째로 긴 타임 슬롯 ch B를 가장 사용 빈도가 높은 "컴퓨터(1)"에 할당한다. 다음 타임 슬롯 ch C를 다음 사용 빈도의 "컴퓨터(2)"에 할당한다. 예를 들면, 사용 빈도가 더 낮은 "컴퓨터(3)", "지상파 디지털 TV(프로그램표를 1일 수회 수신)", "AV 레코더(프로그램표를 1일 수회 수신)", 및 "게임기"의 4대의 유저측 장치 중 어느 하나에 대해서는, 부등 시간 길이/내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯 ch D~G를 할당할 수 있다. 타임 슬롯 ch D~G를 외부 타임 슬롯 No. 02, 03, 04, 및 05 중 어느 하나에 순차적으로 할당할 수 있다. 더 구체적으로, 타임 슬롯 ch A, B, C는 1초간에 1회 광 통신을 행하는데 이용 가능하다. 타임 슬롯 ch D, E, F, 및 G에 대해서는, 4초당 1회 광 통신을 행하는데 이용 가능하다.

상술한 실시형태에서, "부등 시간 길이/내부 시간 분할 다중 통신"에 전용인 "타임 슬롯의 수"는 4이다. 그러나, 타임 슬롯의 수를 3 또는 2로 줄이고, 우선되는 타임 슬롯의 할당 시간을 길게 하고, 사용 빈도가 낮은 유저측 장치가 광 통신을 행하는 빈도를 낮게 함으로써, 광 회선의 유효 이용이 가능해진다. 상술한 각각의 타임 슬롯에 할당되는 시간의 조정은, LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301)에 포함된 "타임 슬롯 설정 유틸리티 소프트웨어"를 이용할 수 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 우선, 국사측 광 신호 송수신 장치(1)(즉, 상위 장치)로부터 수신된 중심 파장 1490㎚ 다운링크 광 신호는, O/E 변환기(201)에 있어서 전기 신호(2011)로 변환된다. 전기 신호(2011)(즉, 중심 파장 1490㎚ 다운링크 광 신호를 변환한 신호)를 "다운링크 신호 암호 해독 장치(또한 업링크 회선 타임 슬롯 동기 신호 분리기로서 기능함)(311)"를 통해, "자기 자신 대상의 암호 해독된 전기 신호(3111)"와, 중심 파장 1310㎚ 업링크 광 신호의 송출 타이밍을 나타내는 "외부 동기 신호(3112)"로 분리한다.

또한, "중심 파장 1490㎚ 다운링크 광 신호 변환 전기 신호는 자기 자신 대상인지의 여부"를 판단하는 조건 판단 회선(3030)에 의해, "암호 해독된 전기 신호(3111)"를 "자기 자신 대상의 암호 해독된 전기 신호(3031)"와 "가정내 다른 유저 대상의 전기 신호(3032)"로 분리한다. "가정내 유저측 장치"에 공급되는 다운링크 전기 신호에 전용인 인터페이스"는 "자기 자신 대상의 암호 해독된 전기 신호(3031)"를 "TCP/IP 인터페이스(341)", "USB 인터페이스(342)", "PCI 인터페이스(343)", 또는 "PC 카드 버스 인터페이스(344)"에 송신한다. 이어서, 커넥터(211 ~ 214) 중 임의의 하나를 통해, 도 2에 나타내는 유저측 장치(221)(퍼스널 컴퓨터, 디지털 지상파 TV, DVD 녹화기, 게임기 등)에 신호가 안내된다.

"가정내 다른 유저 대상의 전기 신호(3032)"는 폐기되지 않고, "중심 파장 980㎚의 제어 광 및 내부 업링크 광 신호 송출 버퍼(323)"에 보내지고, 송출의 타임 슬롯에 있어서, 가정내 다른 유저에게 전송된다.

이어서, "다운링크 신호 암호 해독 장치(또한 업링크 회선 타임 슬롯 동기 신호 분리기)(311)"에 의해 분리된 중심 파장 1310㎚ 업링크 광 신호의 송출 타이밍을 나타내는 "외부 동기 신호(3112)"는 "타임 슬롯 동기 신호 송수신기(321)"에 보내진다. "타임 슬롯 동기 신호 송수신기(321)"는 "중심 파장 1310㎚ 업링크 광 신호 송출 버퍼(322)" 및 "중심 파장 980㎚ 제어 광 및 내부 업링크 광 신호 송출 버퍼(323)"에, 내부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯(예를 들면, ch 0 ~ ch 6 또는 ch A ~ ch G)과 외부 시간 분할 다중 통신에 전용인 타임 슬롯(예를 들면, 도 7에 나타난 No. 01 및 No. 02)을 동기시킨 송출 명령(3211 및 3210)을 송출한다. 중심 파장 1310㎚ 업링크 광 신호 송출 버퍼(322)는 "파장 1310㎚ 업링크 광 신호 광로가 열리는 시간대(타임 슬롯)를 통지하는" 외부 동기 신호(3110)에 의거하는 "파장 1310㎚ 업링크 광 신호 광로는 열려 있는지의 여부"를 판단하는 조건 판단 회로(3010)에 수신된 송출 명령(3211)을 보낸다. 광로가 열려 있다고 판단될 경우, 조건 판단 회로(3010)는 파장 1310㎚ 업링크 광 신호 E/O 변환기(즉, 레이저 다이오드)(202)에 전기 신호(2012)를 보낸다. 광로가 닫혀 있다고 판단될 경우, 조건 판단 회로(3010)는 대기 명령(3012)을 파장 1310㎚ 업링크 광 신호 송출 버퍼(322)에 보낸다.

한편, 조건 판단 회로(3020)는, 중심 파장 980㎚ 내부 다운링크 신호 O/E 변환기(203)로부터 수신된 전기 신호(2211)에 의거하여 "파장 980㎚의 다른 유저 대상의 광 신호가 있는지의 여부"를 판단한다. 조건 판단 회로(3020)는, 다른 유저 대상의 광 신호가 있다고 판정될 경우, 송출 신호(3021)를 내부 타임 슬롯 동기 신호 분리기(312)에 보낸다. 내부 타임 슬롯 동기 신호 분리기(312)는, 분리된 내부 타임 슬롯 동기 신호(3120)(예를 들면, 도 7에 나타난 ch 0 ~ ch 6 또는 ch A ~ ch G)를 타임 슬롯 동기 신호 송수신기(321)에 보낸다. 조건 판단 회로(3020)는, 다른 유저 대상의 광 신호가 없다고 판단될 경우, 송출 허가 명령(3022)을 파장 980㎚ 제어 광 및 내부 업링크 광 신호 송출 버퍼(323)에 보낸다. 이 경우에, 송출의 타이밍은 타임 슬롯 동기 신호 송수신기(321)로부터의 보내진 송출 명령(3210)에 준거한다. 송출 명령(3210 및 3022)의 수신에 응답하여, 중심 파장 980㎚의 제어 광 및 내부 업링크 광 신호 송출 버퍼(323)는 중심 파장 980㎚ 제어 광 및 내부 업링크 광 신호 E/O 변환기(즉, 레이저 다이오드)(204)에 전기 신호인 "제어 광 제어 전류 및 내부 업링크 신호(2212)"를 보낸다.

조건 판단 회로(3040)는, 내부 타임 슬롯 동기 신호 분리기(312)로부터 중심 파장 980㎚ 다운링크 광 신호 변환 전기 신호(3121)를 수신하고 "파장 980㎚ 다운링크 광 신호 변환 전기 신호는 자기 자신 대상인지의 여부"를 판단한다. 조건 판단 회로(3040)는, 파장 980㎚ 다운링크 광 신호 변환 전기 신호가 자기 자신 대상이라고 판단될 경우, "자기 자신 대상 다운링크 신호(3041)"를 "가정내 유저측 장치에 공급되는 다운링크 전기 신호에 전용인 인터페이스"에 보낸다. 조건 판단 회로(3040)는, 파장 980㎚ 다운링크 광 신호 변환 전기 신호가 자기 자신 대상이 아니라고 판단될 경우, "자기 자신 대상이 아닌 신호(3042)"를 폐기한다.

상기와 같은 고도의 광 통신 기능(더 구체적으로는, 중심 파장 1310㎚ 업링크 광 신호, 중심 파장 1490㎚ 다운링크 광 신호, 및 중심 파장 980㎚ 신호를 이용한 내부 양 방향 광 통신)을 갖는 하위 광 통신 어댑터(110)의 7대는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 광 제어식 광로 전환 장치(100)에 공급되는 중심 파장 980㎚ 제어 광을, 하위 광 통신 어댑터용의 광 LAN에 있어서 이용 가능한 내부 통신 광으로서 사용하고 있다. 이러한 시스템을 실현하기 위해, 제어 광(1200 ~ 1206)의 일부를 분배기(120 ~ 126)에 의해 1/10 내지 1/100(예를 들면, 광 파워로서 0.1㎽ 내지 수 ㎽)의 강도로 분리한다. 합파기(130)에 의해 분리된 제어 광(1200 ~ 1206)을 합파한다. 묶인 광로의 출사단에 설치된 미러(140)에 의해 합파된 광을 반사시킨다. 분배기(120 ~ 126)는, 2개의 싱글 모드 광 파이버의 코어를 융착시켜서 구성한 1대2형 파이버 커플러 방식의 분배기로서 구성될 수 있다. 또한, 합파기(130)는, 7개의 싱글 모드 광 파이버의 코어를 융착시켜서 구성한 1대7 대응 파이버 커플러로서 이용될 수 있다. 분배기(120)를 통과한 더 강한 광은 빔 스톱퍼(135)에 안내된다. 분배기(121 ~ 126)를 통과한 더 강한 광은 제어 광(1211~1216)으로서 출력되어 광 제어식 광로 전환 장치(100)의 제어 광 출사측 7 코어 광 파이버(440)의 주변 코어(401 ~ 406)(도 4 참조)에 공급된다. 미러(140)로서는, 1대7 대응 파이버 커플러형 합파기(130)의 묶인 광로의 출사 단면에 설치될 수 있는, 유전체 다층막으로 이루어지는 전반사막으로서 구성될 수 있다. 유전체 다층막으로서는 산화 티탄층과 산화 실리콘층을 번갈아 적층한 다층 적층막을 포함할 수 있다.

특허문헌 8(일본국 특개2000-121865호 공보)의 도 5에 도시된 바와 같이, 도 1에 나타내는 파이버 커플러형 합파기(130)의 묶인 광로의 출사 단면에 설치된 미러에 의해, 합파기(130)에 접속된 광 송수신 장치(도 1에 나타난 분배기(120 ~ 126)에 상당) 중 어느 하나로부터 송신된 신호는, 자기 자신을 포함한 모든 광 송수신 장치의 분배기(120 ~ 126)에 배신된다. 더 구체적으로, 이상과 같은 구성에 의해, 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN을 구축할 수 있다.

본 발명의 고유한 특징은 도 1에 나타내는 광 제어식 광로 전환 장치(100)의 제어 광을 간단히 ON-OFF 제어시키는 것뿐만 아니라, 중심 파장 980㎚ 제어 광 및 내부 업링크 광 신호 E/O 변환기(204)로 제어 광의 강도를 변조함으로써, 제어 광이 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN에 있어서의 양 방향 정보 전송에 이용 가능하다는 점이다. 중심 파장 980㎚ 제어 광간의 충돌을 피하기 위해, 자기 자신의 제어 광을 송출하기 전에, 다른 유저로부터 수신된 중심 파장 980㎚ 제어 광이 있는지의 여부를 확인한다. 다른 유저로부터 수신된 중심 파장 980㎚ 제어 광이 없을 경우는, 자기 자신에 할당된 타임 슬롯에 있어서, 광 제어식 광로 전환 장치(100)를 자기 자신의 광로에 전환하기 위한 제어 광이 송출된다. 이 경우에, 제어 광이 다른 유저에 공급되는 통신 광(예를 들면, 동기 신호 및 중심 파장 1490㎚ 다운링크 광 신호로부터 중심 파장 980㎚ 신호 광으로 변환된 신호)으로서도 기능한다. 한편, 다른 유저에 의해 출사된 중심 파장 980㎚ 제어 광이 있을 경우, 동기 신호를 수신하고 자기 자신의 출사 타이밍까지 대기한 후에, 중심 파장 980㎚ 신호 광으로 변환된 신호로부터, 자기 자신 대상의 외부로부터의 다운링크 신호를 선택적으로 수신한다. 대기 전력을 실질적으로 제로로 저감한 채, 중심 파장 1310㎚ 업링크 신호 및 파장 980㎚ 제어 광간의 충돌을 피할 수 있는 점에서, 상술한 처리가 유용하다. 또한, 상술한 처리가 중심 파장 1490㎚ 다운링크 신호가 특정의 유저에 의해 점유되는 것을 피하는데 유용하다.

본 발명은, 상기와 같이 도 1에 나타내는 광 제어식 광로 전환 장치(100)의 제어 광을 간단히 ON-OFF 제어시킬 뿐만 아니라, 중심 파장 980㎚ 제어 광 및 내부 업링크 광 신호 E/O 변환기(204)로 적절하게 제어 광의 강도 변조함으로써, 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN에 있어서의 양 방향 정보 전송에 제어 광을 이용할 수 있다. 이를 위해, 중심 파장 980㎚ 제어 광 및 내부 업링크 광 신호를 발생하는 광원의 출력을, 제어 광을 간단히 ON-OFF 제어시킬 경우보다 커지게 할 필요가 있다. 더 구체적으로, 본 발명에 있어서의 제어 광(1201 ~ 1206 및 1211 ~1216)에는, 광 신호를 보내기 위해 ON-OFF 변조가 이루어진다. 따라서, 열 렌즈 방식 광 제어 광 스위치를 구동하는데 필요한 "제어 광 파워"는, "ON-OFF 변조하지 않을" 경우에 비해, 대략 반감한다. 따라서, 중심 파장 980㎚ 제어 광 및 내부 업링크 광 신호 E/O 변환기(204)에 포함되는 레이저 다이오드의 실효 출력을, 광 신호를 출력하기 위한 ON-OFF 변조를 행하지 않을 경우의 레이저 다이오드의 실효 출력의 2배 정도로 하는 것이 바람직하다.

도 4에 있어서, 화살표(4001)는 광 제어식 광로 전환 장치(100)에서의 제어 광의 진행 방향을 나타낸다. 제어 광(4010 또는 4020) 및 신호 광(4100)이 열 렌즈 형성 소자(47)의 단일 신호 광 투과/제어 광 흡수층(40) 또는 그 근방에서 수속하고, 또한 제어 광(4010 또는 4020) 및 신호 광(4200)의 수속점의 위치가 광축에 대해 수직 방향으로 상호 상이하게 조사된다. 제어 광(4010) 또는 제어 광(4020)의 파장은, 신호 광 투과/제어 광 흡수층(40)이 흡수할 수 있는 파장 대역으로부터 선택된다. 신호 광(4200)의 파장은 신호 광 투과/제어 광 흡수층(40)이 흡수할 수 없는 파장 대역으로부터 선택된다. 제어 광(4010) 또는 제어 광(4020) 및 신호 광(4200)은, 신호 광 투과/제어 광 흡수층(40) 또는 그 근방에 각각 수속한다. 하나 이상의 제어 광(제어 광(4010), 제어 광(4020) 등)의 조사의 유무 및 각각의 광의 조사 강도에 따라, 신호 광 투과/제어 광 흡수층(40)의 온도 상승이 제어 광을 흡수한 영역 및 그 주변 영역에 국소적으로 일어난다. 상술한 온도 상승은 신호 광 투과/제어 광 흡수층(40)의 굴절률을 실질적으로 변화시킨다. 굴절률의 변화에 따라 신호 광의 진행 방향이 바뀐다. 진행 방향이 바뀐 후에 신호 광(4201) 또는 신호 광(4202)은, 광로 전환 요구에 따라, 수광측의 광 파이버 코어(420 ~ 426) 중 하나에 들어간다.

도 4에 있어서, 열 렌즈 형성 소자(47)의 신호 광 투과/제어 광 흡수층(40)은, 분광 투과 특성으로서, 중심 파장 1310㎚ 업링크 광 신호, 및 중심 파장 1490㎚ 다운링크 광 신호를 손실 없이 투과하고, 또한 중심 파장 980㎚ 제어 광을 손실 없이 흡수할 수 있는 특성을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 적절한 색소 용액이 열 렌즈 형성 소자(47)의 신호 광 투과/제어 광 흡수층(40)으로서 사용될 수 있는 것이 바람직하다. 색소 용액은 파장 980㎚ 또는 그 근방에서 흡수 극대를 갖고, 파장 1300㎚ ~ 1600㎚의 영역에 있어서는 광 흡수를 나타내지 않는 용해 유기 색소를 포함하는 높은 비점(沸点) 및 낮은 점도의 유기 용제의 용액이다. 열 렌즈 형성 소자(47)의 신호 광 투과/제어 광 흡수층(40) 이외의 부분을 구성하는데, 예를 들면 두께 0.5㎜의 석영 글래스 플레이트가 이용될 수 있다. 열 렌즈 형성 소자(47)의 신호 광 투과/제어 광 흡수층(40)의 형상은, 예들 들면 두께 0.2㎜ 내지 0.5㎜, 직경 3㎜ 내지 8㎜의 높이가 낮은 원 기둥 형상이다. 신호 광 투과/제어 광 흡수 층(40)은 원 기둥의 저면에 수직 방향으로 신호 광(1011)이 입사하게 배치된다.

파장 980㎚ 또는 그 근방에 흡수 극대를 갖고, 파장 1300㎚ ~ 1600㎚의 영역에 있어서는 광 흡수를 하지 않고, 방향족계 유기 용제에 용이하게 용해되는 색소로서는, 예를 들면, 야마모토 케미컬 인코퍼레이트제 YKR-3081이 있다. 이 색소를 용해하는 유기 용제로서는, 다음의 구조 이성체 4성분(분자량은 동일)을 함유하는 혼합 용제의 사용이 추장 가능하다. 각 성분의 혼합 비율은 각각 5% 내지 50%의 범위에서 임의 설정 가능하다

제 1 성분 : 1-페닐-1-(2, 5-크실릴)에탄

제 2 성분 : 1-페닐-1-(2, 4-크실릴)에탄

제 3 성분 : 1-페닐-1-(3, 4-크실릴)에탄

제 4 성분 : 1-페닐-1-(4-에틸페닐)에탄

본 발명에서 이용되는 광 파이버 또는 광 도파로의 특성으로서, 중심 파장 980㎚ ~ 1600㎚의 광을 손실 없이 전송할 수 있는 싱글 모드를 갖는 것이 요구된다. 하위 광 통신 어댑터(110)의 7대에는, 각각, 신호 광의 광로(1110 ~ 1116)가 제어 광의 광로(1200 ~ 1206)에, 광 커넥터(21 및 22) 등을 통해 접속된다. 그러나, 상기 전송 특성을 고려하여, 신호 광의 광로와 제어 광의 광로를, 다른 규격의 광 파이버로 구성할 수 있다. 또한, 접속 에러를 없게 하기 위해, 신호 광 전용의 광 커네터(21)와 제어 광 전용의 광 커넥터(22)를 다른 형상의 규격품으로 하는 것이 추장된다. 또한, 싱글 모드 광 파이버에 이용되는 커넥터의 가공 또는 제조는 일반 가정에서 행하는 것이 용이하지 않다. 따라서, 미리 길이를 규정하여, 신호 광용 파이버와 제어 광용 파이버를 묶어 일체화한 "광 LAN 케이블(광 커넥터 구비함)"을, 예를 들면 1m, 2m, 3m, 4m, 5m, 7m, 10m, 15m, 20m, 25m, 30m, 40m, 50m의 정척(定尺) 규격품으로서 제공하는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 6에서 이해할 수 있는 바와 같이, 하위 광 통신 어댑터로부터의 제어 광이 모두 조사되지 않고, 신호 광이 직진해서 입사하는 "중심 코어(420)"에 접속되는 신호 광의 광로(1110)에, 도 1에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)가 접속된다. 하위 광 통신 어댑터로부터의 모든 제어 광이 "중심 코어(420)"에 조사되지 않는다. 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)는 기능 및 사양에 있어서 특수하다. 더 구체적으로, 도 1에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)에는, "대기 전력이 실질적으로 소비되지 않고 IP 전화의 착신에 대응하는 것"이 요구된다. 환언하면, 유저측 장치로서는 IP 전화 송수신 장치를 접속하는 하위 광 통신 어댑터는, 제어 광이 모두 조사되지 않고, 신호 광이 직진하는 광로에 접속되어 있는 것이 필수이다. IP 전화 송수신 장치에서 대기 전력을 실질적으로 제로로 하기 위해서는, 착신 광 신호에 응답하여, 도 1에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110) 상의 O/E 변환기에 있어서, 포토다이오드에 의해 발생한 전기 신호를 트리거로서 시동하는 전기 회로를 설치하는 것이 유용하다. 최초의 착신 광 신호는 전기 회로를 기동하는데 이용된다. 최초의 착신 신호의 내용에 대해서는, 송출측에 있어서 수행되는 "착신 실패→재송신"의 절차에서 재송신되는 광 신호를 해독하는 것으로 알 수 있다. 이러한 "광 웨이크 업(optical wake-up) 광 LAN 기능"은, 도 1에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)에 제한되지 않는다. 도 1에 나타난 하위 광 통신 어댑터(110)의 나머지, 즉 합계 6대(즉, 위로부터 2번째 이후)의 하위 광 통신 어댑터(110)가 유사한 기능을 가질 수 있다. 이 경우에, 모든 하위 광 통신 어댑터의 사양을 통일할 수 있다.

한편, 사양면에 있어서, 제어 광이 모두 조사되지 않고 직진하는 신호 광이 입사하는 도 1에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)는, 도 1에 나타난 다른(즉, 합계 6대(위로부터 2번째 이후)) 하위 광 통신 어댑터(110)와는 이하의 점이 다르다.

[1] 도 1에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)로부터의 제어 광(1200)이 분배기(120)에 의해 분기된 빔(1210)은 광 제어식 광로 전환 장치(100)에 연결할 필요가 없다. 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN에 연결되는 제어 광(1220)만이 필요하다.

[2] 도 9에 나타난 바와 같이, 제 2 실시형태에서는, 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)로부터의 제어 광(1200)을 수신하는 분배기를 설치하지 않는다. 더 구체적으로, 도 9에 나타난 시스템 구성은 도 1에 나타난 분배기(120)를 포함하지 않는다. 이 경우, 도 9에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)로부터의 조사되는 제어 광(1200)의 송출 파워를 도 9에 나타난 다른(즉, 합계 6대(위로부터 2번째 이후)) 하위 광 통신 어댑터(110)로부터 조사되는 제어 광의 송출 파워에 비해 1/10 내지 1/100로 조정하여, 분배기(121)에 의해 분기시켰을 경우와 동등한 강도에 맞출 필요가 있다. 그러므로, 1세트에서 복수의(예를 들면, 최대 7대) 하위 광 통신 어댑터 중 1대를 특수 사양으로 하게 된다. 특히, 유저측 장치(160)의 하나로서 IP 전화 송수신 장치를 사용하지 않을 경우, 하위 광 통신 어댑터(110)의 7대는 동일 사양으로 하여, 호환성을 높이는 것이 유익하다.

[3] 도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태에 채용된 분배기(120)에 따르면, 빔(1210)은 분배기(120)에 의해 분배되며 빔 스톱퍼(135)에 연결된다. 따라서, 도 1에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)와 도 1에 나타난 다른(즉, 합계 6대(위로부터 2번째 이후)) 하위 광 통신 어댑터(110)를 사양을 공통화할 수 있다. 상술한 구성에 따르면, 유저측 장치(160) 중 하나로서 IP 전화 송수신 장치를 사용하지 않을 경우, 하위 광통신 어댑터(110)의 7대의 사양을 구별할 필요가 없다. 임의의 하위 광 통신 어댑터(110)를 광 제어식 광로 전환 장치(100)의 임의의 포트에 접속하는 것이 가능해진다.

제 1 실시형태에 따른 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN에 연결하는 유저측 광로 전환형 광 신호 송수신 장치(11)를 최근에 설치했을 경우, 및 하위 광 통신 어댑터(110)가 합계 6대 이하의 구성으로 사용 개시 후, 하위 광 통신 어댑터(110)를 최대(7대)로 증설했을 경우, 개개의 하위 광 통신 어댑터의 개체 식별 코드를 상호 연락하고, LD 전원 및 광 송수신 제어 회로(301) 등에 탑재된 불휘발성 메모리(도시 생략)에 기억시키는 "초기 설정 절차"에 따라 처리를 행하는 것이 유용하다. 구체적으로는, 예를 들면 도 1에 나타난 위로부터 2번째의 하위 광 통신 어댑터(110) 및 도 1에 나타난 위로부터 2번째의 유저측 장치(160)(컴퓨터(1))에만 통전하고, 상기 "초기 설정 절차"의 소프트웨어를 기동하는 것이 유용하다. 또한, 소프트웨어의 지시에 따라, 도 1에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110) 및 도 1에 나타난 하위 광 통신 어댑터(110)의 나머지 5대(즉, 위로부터 3번째 이후)를 기동하고 도 1에 나타난 최상단의 유저측 장치(160) 및 도 1에 나타난 유저측 장치(160)의 나머지 5대(즉, 위로부터 3번째 이후)의 전원을 투입하는 것이 유용하다. 한편, 각각의 하위 광 통신 어댑터의 개체 식별 코드를 상호 연락해 간다.

[제 2 실시형태]

도 9를 참조해서 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 광로 전환형 광 신호 송수신 장치를 설명한다.

제 2 실시형태는, 이하에 설명하는 구성 요소를 제외하고, 상술한 제 1 실시형태와 동일하다. 따라서, 제 1 실시형태에서 설명한 요소와 동일 구성 요소에 동일 부호를 부여하고 그 상세 설명을 생략한다.

(a) 제어 광이 조사되지 않을 경우, 도 9에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)는 직진 신호 광을 수광한다. 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)는 오로지 유저측 장치(160) 중 하나로서 기능하는 IP 전화 송수신 장치에 이용된다. 더 구체적으로, 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)는 IP 전화의 착신에 응답하기 위해 설치되는 상술한 "광 웨이크 업 광 LAN 기능"을 갖는다. 따라서, 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)는 제어 광의 광로 상에 분배기(120)를 설치하지 않고, 분배기에 의해 1/10 내지 1/100으로 약해진 광 파워에 상당하는 광 파워를 갖는 제어 광(1240)을 송출한다.

(b) 도 9에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)로부터 제어 광의 광로(1240) 상에, 도 1에 나타난 제 1 실시형태에 따른 분배기(120) 및 빔 스톱퍼(135)를 설치하지 않는다.

(c) 도 9에 나타난 최상단의 하위 광 통신 어댑터(110)로부터 제어 광의 광로(1240)는, 직접 합파기(130)에 접속된다.

상술한 (a) 내지 (c)의 부분을 제외하고, 제 2 실시형태는 제 1 실시형태와 동일하다.

본 발명에 대해서 예시적인 실시형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 범위는, 개시된 예시적인 실시형태에 한정되는 것이 아님을 이해할 것이다. 또한, 본 발명은 2009년 4월 16일에 출원된 일본국 특원2009-099526으로부터 우선권을 주장하며, 그 전문이 본 명세서에 참조로서 포함된다.

산업상의 이용 가능성

본 발명에 따른 열 렌즈 방식 광 제어식 광로 전화 스위치를 이용한 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 및 관련 광 신호 송수신 방법은, 예를 들면 통신 서비스(IP 전화?인터넷 통신?유선 방송 등)를 광 파이버를 통해 행하는 데이터 송신국과 연관된 광 신호 송수신 시스템에 있어서 이용 가능하다. 본 발명에 따른 광로 전환형 광 신호 송수신 장치 및 광 신호 송수신 방법은, 유저측 장치의 대기 전력을 극소화하고, 개개의 유저가 데이터 광 송수신을 행할 때에만, 광로 전환형 광 신호 송수신 장치에 연결하는 광로가 가동 상태로 되고, 또한 복수 유저가 동시에 이용이 가능하게 할 수 있는 에너지 절약형 광 정보 전송 시스템 등에 바람직하게 이용될 수 있다.

1: 상위(국사측) 광 신호 송수신 장치, 2: 인터넷망, 3: 디지털 영상 음향(AV) 서버, 5: 분배기, 10: 분파기, 11, 12: 유저측 광로 전환형 광 신호 송수신 장치, 100: 광 제어식 광로 전환 장치, 101: 디지털 영상 음향(AV) 수신 장치, 110: 하위 광 통신 어댑터, 120 ~ 126: 분배기, 130: 합파기, 135: 빔 스톱퍼, 140: 미러, 150: 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN, 160: 유저측 장치, 1000: 업링크 및 다운링크 신호 광의 광로, 1001 ~ 1004: 분배된 다운링크 신호 및 업링크 신호 광 중 하나의 광로, 1011: 디지털 영상 음향 데이터 신호 광으로부터 분파된 업링크 및 다운링크 신호 광, 1031: 분파된 디지털 영상 음향 데이터 광 신호, 1032, 1033: 디지털 영상 음향 데이터의 전기 신호, 1110: 제어 광이 조사되지 않을 경우의 직진 신호 광의 광로, 1111 ~ 1116: 대응 유저측 장치에 전환된 업링크 및 다운링크 신호 광의 광로, 1200 ~ 1206: 하위 광 통신 어댑터로부터 광 제어식 광로 전환 장치에 공급되는 제어 광 및 내부 신호 광(업링크 및 다운링크)의 광로, 1210 ~ 1216: 하위 광 통신 어댑터로부터 광 제어식 광로 전환 장치에 공급되는 분기된 제어 광의 광로, 1220 ~ 1226: 다운링크 내부 신호 광 및 분기된 업링크 내부 신호 광의 광로, 1230: 다운링크 내부 신호 광 및 합파된 업링크 내부 신호 광의 광로, 1240: 제어 광이 조사되지 않을 경우의 직진 신호 광을 수광하는 하위 광 통신 어댑터로부터 공급되는 내부 신호 광(업링크 및 다운링크)의 광로

Claims (21)

1. 상위 광 신호 송수신 장치와,
   광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 제 1 광로를 통해 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 접속된 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치와,
   광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 제 2 광로를 통해 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 접속되며, 상기 제 2 광로를 통해 신호 광이 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 대해 송수신되도록 구성된 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터와,
   전기 회로를 통해 상기 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터에 접속된 유저측 장치와,
   상기 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터의 각각에 설치되고, 적어도 업링크 광 신호 송신 기구, 다운링크 광 신호 수신 기구, 및 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치를 구동하기 위한, 상기 신호 광의 파장과는 다른 파장을 갖는 제어 광을 발생시킬 수 있는 제어 광 광원을 포함한 광 송수신 제어 회로와,
   상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치와 상기 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터를 연결하는 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 상기 제어 광에 전용인 제 3 광로와,
   1개의 하위 광 통신 어댑터를 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 연결하는 상기 제 2 광로 중 하나를 개설하는 기능을 하는 상기 제어 광이 1개의 하위 광 통신 어댑터의 상기 광 송수신 제어 회로로부터 송신되고 있는 상태를 지시하는 정보를 다른 하위 광 통신 어댑터에 전달하도록 구성되며, 또한 제어 광이 충돌하지 않도록 구성된 하위 데이터 송수신 장치간 양 방향 통신 수단을 포함하고,
   상기 N의 수치는 2 이상의 정수인 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하위 데이터 송수신 장치간 양 방향 통신 수단은 반사형 스타 커플러(reflection-type star coupler) 방식 광 LAN으로서 구성되고,
   상기 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN은,
   상기 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터의 각각에 설치되며, 상기 제어 광 광원으로부터 공급되는 상기 제어 광의 파장을 이용한 광 통신용 송수신 기구와,
   상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치를 상기 합계 N대의 하위 광 통신 어댑터에 연결하는 상기 제어 광을 송신하는 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 각각의 광로 상에 설치된 복수의 분배기와,
   상기 분배기의 각각으로부터 연장되며 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 합계 N개의 제 4 광로를 묶는 합파기와,
   상기 합파기의 묶인 출력단에 설치된 미러를 포함하는 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   1대7 대응 열 렌즈 방식 광 제어식 광로 전환 장치는, 상기 N의 수치가 7일 경우, 단면(端面) 근접 배치의 7 코어 광 파이버의 중심 파이버로부터 출사되는 신호 광의 광로를, 상기 중심 파이버의 주변에 설치된 6개의 광 파이버 중 어느 하나로부터 출사될 수 있는 제어 광을 이용하여 7 방향 중 한 방향으로 전환하는데 이용되는 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   1대7 대응 열 렌즈 방식 광 제어식 광로 전환 장치는, 상기 N의 수치가 7일 경우, 단면 근접 배치의 7 코어 광 파이버의 중심 파이버로부터 출사되는 신호 광의 광로를, 상기 중심 파이버의 주변에 설치된 6개의 광 파이버 중 어느 하나로부터 출사될 수 있는 제어 광을 이용하여 7 방향 중 한 방향으로 전환하는데 이용되는 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치는 신호 광 투과/제어 광 흡수층을 갖는 열 렌즈 형성 소자를 포함하고, 제어 광 출사측 광로 및 신호 광 수광측 광로는 7 코어 광 파이버인 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치는 신호 광 투과/제어 광 흡수층을 갖는 열 렌즈 형성 소자를 포함하고, 제어 광 출사측 광로 및 신호 광 수광측 광로는 7 코어 광 파이버인 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치로부터 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 송신된 업링크 신호 광은 파장이 1260㎚ ~ 1360㎚의 범위에 포함되는 광이고,
   상기 상위 광 신호 송수신 장치로부터 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 송신된 다운링크 신호 광은 파장이 1480㎚ ~ 1500㎚의 범위에 포함되는 광이고,
   상기 제어 광은 파장이 980㎚ ~ 1250㎚의 범위에 포함되는 광인 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치로부터 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 송신된 업링크 신호 광은 파장이 1260㎚ ~ 1360㎚의 범위에 포함되는 광이고,
   상기 상위 광 신호 송수신 장치로부터 상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 송신된 다운링크 신호 광은 파장이 1480㎚ ~ 1500㎚의 범위에 포함되는 광이고,
   상기 제어 광은 파장이 980㎚ ~ 1250㎚의 범위에 포함되는 광인 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
9. 제 3 항에 있어서,
   상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치로부터 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 송신된 업링크 신호 광은 파장이 1260㎚ ~ 1360㎚의 범위에 포함되는 광이고,
   상기 상위 광 신호 송수신 장치로부터 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 송신된 다운링크 신호 광은 파장이 1480㎚ ~ 1500㎚의 범위에 포함되는 광이고,
   상기 제어 광은 파장이 980㎚ ~ 1250㎚의 범위에 포함되는 광인 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
10. 제 4 항에 있어서,
    상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치로부터 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 송신된 업링크 신호 광은 파장이 1260㎚ ~ 1360㎚의 범위에 포함되는 광이고,
    상기 상위 광 신호 송수신 장치로부터 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 송신된 다운링크 신호 광은 파장이 1480㎚ ~ 1500㎚의 범위에 포함되는 광이고,
    상기 제어 광은 파장이 980㎚ ~ 1250㎚의 범위에 포함되는 광인 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
11. 제 5 항에 있어서,
    상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치로부터 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 송신된 업링크 신호 광은 파장이 1260㎚ ~ 1360㎚의 범위에 포함되는 광이고,
    상기 상위 광 신호 송수신 장치로부터 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 송신된 다운링크 신호 광은 파장이 1480㎚ ~ 1500㎚의 범위에 포함되는 광이고,
    상기 제어 광은 파장이 980㎚ ~ 1250㎚의 범위에 포함되는 광인 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
12. 제 6 항에 있어서,
    상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치로부터 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 송신된 업링크 신호 광은 파장이 1260㎚ ~ 1360㎚의 범위에 포함되는 광이고,
    상기 상위 광 신호 송수신 장치로부터 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 송신된 다운링크 신호 광은 파장이 1480㎚ ~ 1500㎚의 범위에 포함되는 광이고,
    상기 제어 광은 파장이 980㎚ ~ 1250㎚의 범위에 포함되는 광인 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
13. 광 제어식 광로 전환형 광 신호 송수신 장치와, 광 제어식 광로 전환 장치를 구동하도록 제어 광의 일부를 이용한 반사형 스타 커플러 방식 양 방향 광 통신 장치의 조합을 포함한 장치로서,
    상위 광 신호 송수신 장치와,
    광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 제 1 광로를 통해 상기 상위 광 신호 송수신 장치에 접속된 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치와,
    광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 제 2 광로를 통해 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 접속되며, 상기 제 2 광로를 통해 신호 광이 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 대해 송수신되도록 구성된 합계 7대의 하위 광 통신 어댑터와,
    전기 회로를 통해 상기 합계 7대의 하위 광 통신 어댑터에 접속된 유저측 장치와,
    상기 합계 7대의 하위 유저측 광 통신 어댑터의 각각에 설치되고, 적어도 업링크 광 신호 송신 기구, 다운링크 광 신호 수신 기구, 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치를 구동하기 위한, 상기 신호 광의 파장과는 다른 파장을 갖는 제어 광을 발생시킬 수 있는 제어 광 광원, 및 상기 제어 광 광원의 파장을 이용한 광 통신용 송수신 기구를 포함한 광 송수신 제어 회로와,
    상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치와 상기 합계 7대의 하위 유저측 광 통신 어댑터를 연결하는 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 상기 제어 광에 전용인 제 3 광로와,
    상기 제어 광에 전용인 제 3 광로의 각각에 설치된 복수의 분배기와,
    상기 분배기 각각으로부터 연장되고 광 파이버 또는 광 도파로에 의해 구성되는 제 4 광로를 묶는 합파기 및 상기 합파기의 묶인 출사단에 설치된 미러를 포함하는 반사형 스타 커플러를 포함하는 장치.
14. 제 2 항에 있어서,
    상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 제어 광이 조사되지 않을 경우에 상기 신호 광이 출사되는 제 2 광로에 접속된 하위 광 통신 어댑터로부터의 상기 제어 광의 상기 제 3 광로 상에는 분배기가 설치되지 않고, 상기 하위 광 통신 어댑터로부터의 제어 광은 상기 반사형 스타 커플러에 직결(直結)되는 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
15. 제 3 항에 있어서,
    상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치 또는 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 제어 광이 조사되지 않을 경우에 상기 신호 광이 출사되는 제 2 광로에 접속된 하위 광 통신 어댑터로부터의 상기 제어 광의 상기 제 3 광로 상에는 분배기가 설치되지 않고, 상기 하위 광 통신 어댑터로부터의 제어 광은 상기 반사형 스타 커플러에 직결되는 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
16. 제 4 항에 있어서,
    상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치 또는 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 제어 광이 조사되지 않을 경우에 상기 신호 광이 출사되는 제 2 광로에 접속된 하위 광 통신 어댑터로부터의 상기 제어 광의 상기 제 3 광로 상에는 분배기가 설치되지 않고, 상기 하위 광 통신 어댑터로부터의 제어 광은 상기 반사형 스타 커플러에 직결되는 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
17. 제 5 항에 있어서,
    상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치 또는 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 제어 광이 조사되지 않을 경우에 상기 신호 광이 출사되는 제 2 광로에 접속된 하위 광 통신 어댑터로부터의 상기 제어 광의 상기 제 3 광로 상에는 분배기가 설치되지 않고, 상기 하위 광 통신 어댑터로부터의 제어 광은 상기 반사형 스타 커플러에 직결되는 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
18. 제 6 항에 있어서,
    상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치 또는 상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 제어 광이 조사되지 않을 경우에 상기 신호 광이 출사되는 제 2 광로에 접속된 하위 광 통신 어댑터로부터의 상기 제어 광의 상기 제 3 광로 상에는 분배기가 설치되지 않고, 상기 하위 광 통신 어댑터로부터의 제어 광은 상기 반사형 스타 커플러에 직결되는 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
19. 제 7 항에 있어서,
    상기 1대N 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 제어 광이 조사되지 않을 경우에 상기 신호 광이 출사되는 제 2 광로에 접속된 하위 광 통신 어댑터로부터의 상기 제어 광의 상기 제 3 광로 상에는 분배기가 설치되지 않고, 상기 하위 광 통신 어댑터로부터의 제어 광은 상기 반사형 스타 커플러에 직결되는 광로 전환형 광 신호 송수신 장치.
20. 제 13 항에 있어서,
    상기 1대7 대응 광 제어식 광로 전환 장치에 제어 광이 조사되지 않을 경우에 상기 신호 광이 출사되는 제 2 광로에 접속된 하위 광 통신 어댑터로부터의 상기 제어 광의 상기 제 3 광로 상에는 분배기가 설치되지 않고, 상기 하위 광 통신 어댑터로부터의 제어 광은 상기 반사형 스타 커플러에 직결되는 장치.
21. 제어 광을 이용해서, 상기 제어 광과는 파장이 다른 적어도 1종류 이상의 파장을 갖는 신호 광의 광로를 합계 N개의 다른 방향 중 한 방향으로 광 제어식 전환하는 방법, 및 상기 제어 광에 광 통신의 신호를 중첩하고, 상기 신호 광의 일부를 분배하고, 상기 분배된 신호 광을 합파하고, 합파된 신호 광을 미러로 반사시킴으로써 상기 제어 광의 파장으로 양 방향 광 통신을 행하는 방법을 조합시킨 광 신호 송수신 방법으로서,
    상기 N의 수치를 2 이상의 정수로 할 경우, 유저측 장치에 접속된 하위 광 통신 어댑터가 상위 광 신호 송수신 장치를 통해 수행되는 광 통신을 요구할 때,
    상기 하위 광 통신 어댑터는,
    반사형 스타 커플러 방식 광 LAN에서 다른 유저의 통신 상황을 모니터하는 단계,
    시간 분할 다중 송수신을 위한 동기 처리를 행하는 단계,
    상기 상위 광 신호 송수신 장치에 업링크 신호를 송출하기 위한 시간 분할 다중의 타임 슬롯을 체크하는 단계,
    상기 하위 광 통신 어댑터에 탑재된 제어 광 광원을, 자기 자신에게 할당된 시간 분할 다중의 타임 슬롯에 따라 구동하는 단계,
    상기 제어 광과는 파장이 다른 적어도 1종류의 파장을 갖는 상기 신호 광의 광로를 합계 N개의 다른 방향 중 한 방향으로 전환하는 광 제어식 광로 전환 장치에 자기 자신의 광로를 접속하도록 광로 전환 동작을 행하는 단계,
    다른 하위 광 통신 어댑터에 동기 신호를 송출하는 단계,
    상기 상위 광 신호 송수신 장치에, 대응하는 복귀/다운링크 신호를 위한 식별 코드가 부여된 업링크 신호를 송출하는 단계, 및,
    상기 상위 광 신호 송수신 장치로부터 다운링크 신호를 수신하고, 상기 수신된 다운링크 신호의 암호를 해독하고, 유저 가정 대상 신호 및 가정내 유저측 장치의 식별 코드를 판단하고, 자기 자신 대상 신호를 자기 자신이 접속해 있는 유저측 장치에 송신하고, 가정내 다른 유저측 장치 대상의 신호를, 상기 제어 광 광원을 통해, 상기 반사형 스타 커플러 방식 광 LAN에 연결된 당해 유저측 장치에 배신(配信)하는 단계를 수행하는 광 신호 송수신 방법.

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