KR20130037568A - 시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크에서의 광 회선 종단 장치 및 그의 광 신호 처리 방법 - Google Patents

시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크에서의 광 회선 종단 장치 및 그의 광 신호 처리 방법 Download PDF

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한국전자통신연구원
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Abstract

시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크 또는 다수의 송수신파장을 사용하는 광 네트워크에서, 하나 이상의 송신 파장과 둘 이상의 수신 파장을 포함하는 광 송수신 모듈 장치를 구현하기 위한 송신부 및 수신부의 효율적인 구성 방법을 제안한다. 또한 4 파장 수신이 가능한 수신 모듈을 위하여 단일 렌즈와 3개의 개별적인 WDM 광학 필터들을 사용하여 단일 패키지로 광 정렬 및 조립이 가능한 장치 구성 방법을 제안한다.

Description

시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크에서의 광 회선 종단 장치 및 그의 광 신호 처리 방법{OPTICAL LINE TERMINAL IN PASSIVE OPTICAL NETWORK BASED ON TDMA AND METHOD FOR PROCESS OPTICAL SIGNAL THEREOF}
시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크에서의 광 회선 종단 장치 및 그의 광 신호 처리 방법에 관한 것이다.
최근 다양한 멀티미디어 콘텐츠들을 효율적으로 제공하기 위한 광가입자망 기술로서, 수동형 광 네트워크(Passive Optical Network, PON) 기술이 사용되고 있다.
PON은 가입자 측의 광 가입자 장치(Optical Network Unit, ONU) 또는 광 종단 장치(Optical Network Terminal, ONT)와, ONU 또는 ONT를 제어하는 광 회선 종단 장치(Optical Line Terminal, OLT)로 구성된다. PON은 하나의 OLT가 하나의 광 회선을 광 분배기를 통해서 다수의 광 회선으로 분기하고 다수의 ONU 또는 ONT들이 분기한 광 회선에 연결되는 점대다점간(Point-to-Multipoint, P2MP) 통신 구조를 가진다.
PON은 OLT로부터의 하향 트래픽과 가입자 측으로부터의 상향 트래픽의 전송 방식에 따라서 시분할 다중 방식의 TDMA(Time Division Multiple Access)-PON과 파장 분할 다중 방식의 WDM(Wavelength Division Multiplexing)-PON으로 구분될 수 있다.
TDMA-PON에서, OLT는 가입자에게 전달되는 모든 하향 트래픽을 브로드캐스팅하는 반면, ONU 또는 ONT는 TDMA에 의해 자신에게 할당된 시간(timeslot)에서만 상향 트래픽을 전송한다. 이러한 상향 트래픽의 전송 방식을 버스트 모드(burst mode)라 하며, 각 가입자로부터 전송되는 버스트 모드 광 트래픽은 각각의 크기와 위상이 서로 다른 특성을 갖고 있다. 따라서, OLT는 각 가입자로부터 크기와 위상이 다른 버스트 모드 광 트래픽을 수신하여 처리할 수 있는 버스트 모드 수신기를 필요로 한다.
버스트 모드 수신기는 각 가입자로부터 오는 버스트 모드 광 트래픽에 대한 빠른 응답 특성과 넓은 동적 작동 범위(dynamic range)를 가지면서 높은 수신 감도가 요구된다.
최근 10년간 PON에서 하나의 광 회선 당 트래픽이 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 트래픽 증가를 위하여 필요한 전송 속도의 증가는 물리적으로 버스트 모드 수신기 및 ONU 또는 ONT의 수신기에서 수신 감도의 감소와 광 링크 손실의 증가를 수반하게 된다. 특히 가입자단에서 고속 소자의 사용은 네트워크 전체 비용을 증가시키는 주요 요인이 되며, OLT에서 버스트 모드 수신기의 속도 증가는 기술 개발의 난이도 증가와 수신 감도의 감소로 시스템 성능 저하의 요인이 된다.
한편, 네트워크 및 시스템의 측면에서는 고속화를 통하여 사용 부품의 수를 감소시킬 수 있으므로 시스템의 소형화 및 간소화에 유리할 수 있다. 따라서 네트워크 전체에서 경제성과 함께 시스템 성능의 최적화에 적합한 방법으로, 가입자단의 비용은 최소화하면서 OLT에서의 시스템 소형화 및 성능 요구를 만족하면서 기술적 난이도를 최소화할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 가입자단 즉, ONU 또는 ONT의 비용은 최소화하면서 OLT에서의 시스템 소형화 및 성능 요구를 만족하면서 기술적 난이도를 최소화할 수 있는 시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크에서의 광 회선 종단 장치, 그의 수신 장치 및 수신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 시분할 방식의 수동형 광 네트워크(Passive Optical Network)의 광 회선 종단 장치(Optical Line Terminal)가 제공된다. 광 회선 종단 장치는 제1 WDM 광학 필터, 그리고 복수의 제2 WDM 광학 필터를 포함한다. 상기 제1 WDM 광학 필터는 복수의 가입자 장치 중 적어도 하나의 가입자 장치로부터 입력되는 서로 다른 파장의 상향 트래픽 광 신호를 반사시키고, 단일 파장의 하향 트래픽 광 신호를 투과시켜 해당 가입자 장치로 출력한다. 그리고 상기 복수의 제2 WDM 광학 필터는 상기 제1 WDM 광학 필터에 의해 반사된 상향 트래픽 광 신호를 파장별로 분기시켜 출력한다.
상기 제1 WDM 광학 필터 및 복수의 제2 WDM 광학 필터는 하나의 WDM 필터 어레이로 형성될 수 있다.
상기 광 회선 종단 장치는 파장별로 분기된 상향 트래픽 광 신호를 각각 전기 신호로 변환하는 복수의 포토 다이오드부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 WDM 광학 필터 및 복수의 제2 WDM 광학 필터 사이는 광학적으로 일정 간격을 가지고 적층되어 있을 수 있다.
상기 복수의 포토 다이오드부에서 이웃하는 두 포토 다이오드부 사이의 간격은 상기 제1 WDM 광학 필터 및 복수의 제2 WDM 광학 필터 사이의 간격과 상기 WDM 필터 어레이의 기울기에 따라서 결정될 수 있다.
상기 광 회선 종단 장치는 하향 트래픽에 해당하는 전기 신호를 상기 하향 트래픽 광 신호로 변환하는 레이저 다이오드부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 WDM 광학 필터, 상기 복수의 제2 WDM 광학 필터, 상기 복수의 포토 다이오드부 및 상기 레이저 다이오드부는 하나의 모듈로 형성될 수 있다.
복수의 유리 기판의 한 면에 WDM 코팅하여 상기 복수의 제2 WDM 광학 필터가 형성되고, 상기 복수의 유리 기판 중 가장자리에 위치하는 하나의 유리 기판의 반대 면에 상기 WDM 코팅하여 상기 제1 WDM 광학 필터가 형성될 수 있다.
또한 해당하는 WDM 코팅 특성에 따라서 상기 제1 WDM 광학 필터 및 상기 복수의 제2 WDM 광학 필터의 광학적 반사 및 투과 특성이 결정될 수 있다.
상기 광 회선 종단 장치는 상기 적어도 하나의 가입자 장치로부터의 상향 트래픽 광 신호를 평형 광으로 변환하여 상기 제1 WDM 광학 필터로 출력하고, 상기 제1 WDM 광학 필터로부터의 하향 트래픽 광 신호를 수렴 광으로 변환하여 해당하는 가입자 장치로 출력하는 렌즈를 더 포함할 수 있다.
상기 광 회선 종단 장치는 상기 상향 트래픽 광 신호를 수렴 광으로 변환하여 상기 복수의 제2 WDM 광학 필터로 출력하는 렌즈, 그리고 파장별로 분기된 상향 트래픽 광 신호를 각각 전기 신호로 변환하는 복수의 포토 다이오드부를 더 포함할 수 있으며, 상기 복수의 제2 WDM 광학 필터는 개별적으로 다면체의 내부에 투과 및 반사 특성에 따라 정렬되고, 상기 렌즈는 상기 다면체의 한 면에 형성되며, 상기 복수의 포토 다이오드부는 상기 다면체의 각각 다른 면에 형성될 수 있다.
이때, 상기 렌즈로부터 각 포토 다이오드까지의 광학 경로는 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 시분할 방식의 수동형 광 네트워크(Passive Optical Network)의 광 회선 종단 장치(Optical Line Terminal)에서 광 신호를 처리하는 방법이 제공된다. 광 회선 종단 장치의 광 신호 처리 방법은, 단일 파장의 하향 트래픽 광 신호가 입력되면, 일정한 간격으로 적층 배열된 복수의 WDM 광학 필터 중 제1 WDM 광학 필터에서 상기 하향 트래픽 광 신호를 투과시켜 해당 가입자 장치로 출력하는 단계, 복수의 가입자 장치 중 적어도 하나의 가입자 장치로부터 서로 다른 파장의 상향 트래픽 광 신호가 입력되면, 상기 복수의 WDM 광학 필터에서 상기 서로 다른 파장의 상향 트래픽 광 신호를 파장별로 분기 및 반사시켜서 상기 상향 트래픽 광 신호를 분기시키는 단계, 그리고 상기 복수의 WDM 광학 필터에서 파장별로 분기된 상향 트래픽 광 신호를 복수의 포토 다이오드부에서 각각의 전기 신호로 변환하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 WDM 광학 필터는 하나의 WDM 필터 어레이로 형성되어 있을 수 있다.
상기 광 회선 종단 장치의 광 신호 처리 방법은, 하향 트래픽의 전기 신호를 상기 하향 트래픽 광 신호로 변환하여 상기 제1 WDM 광학 필터로 입력시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 분기시키는 단계는, 상기 나머지 WDM 광학 필터 각각이 가진 광학적 반사 및 투과 특성에 따라서 각각 정해진 파장의 광 신호를 투과 및 반사시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 종래와 같이 OLT와 ONU/ONT 사이의 상향 트래픽 전송을 위하여 단일 파장 대신에 다 파장을 사용하여 광 회선 상에서 하향 전송 속도 대비 상대적으로 낮은 상향 전송 속도를 사용하면서 전체적인 상하향 트래픽이 동일한 대칭형 PON 구성이 가능해진다.
또한 ONU/ONT에서 낮은 전송 속도의 송신기를 사용함으로써 보다 높은 송신 출력을 유지하면서도 저렴한 ONU/ONT 광송수신모듈의 사용이 가능하고, OLT에서는 버스트 모드 수신기의 수신 감도를 상대적으로 높게 유지함으로써, 상향 트래픽 대비 전력 예산(Power budget) 성능을 향상할 수 있는 방법으로 네트워크 커버리지(Coverage) 즉, 가입자(ONU/ONT)의 수 및 전송 거리의 향상이 가능해진다. 따라서 한 세대 앞서 사용되는 또는 이에 유사한 성능 수준의 송신기 및 수신기를 활용하여 차세대 네트워크의 광 회선 구성이 가능하도록 함으로써 보다 경제적인 P2MP 가입자 네트워크의 구성이 가능하다.
또한 동일 거리에서 OLT 회선 당 ONT의 수를 증가시키거나 또는 동일한 ONT의 수에서 전송 거리를 증가할 수 있는 장점을 있다. 특히, 회선당 ONT 수의 증가와 ONT에서 상대적으로 낮은 사양의 광송신기의 사용으로 보다 경제적인 네트워크의 구성이 가능하다. 아울러 WDM 필터 어레이의 사용으로 OLT에서 다채널 수신기를 소형으로 제작 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다파장 상향 트래픽 시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 OLT를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 송신부와 수신부를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 각 WDM 광학 필터의 광학적 투과 및 반사 특성의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 송신 및 수신 광 처리부의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 수신 광 처리부의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7h는 각각 도 5에 도시된 WDM 필터 어레이의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 광 처리부의 다른 예를 나타낸 평면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크에서의 광 회선 종단 장치 및 그의 광 신호 처리 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크는 네트워크 측의 광 회선 종단 장치(Optical Line Termination, OLT)(100), 가입자 측의 복수의 광 종단 장치(Optical Network Terminal, ONT)(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm) 및 광분배기(Splitter)(300, 4001~400n)를 포함한다.
OLT(100)와 ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)는 광 회선을 통해서 연결된다. 하나의 광 회선의 일단에 OLT(100)가 연결된다. 하나의 광 회선의 타단이 광 분배기(300)를 통해서 n개의 광 회선으로 분기되고 각 광 회선이 다시 광 분배기(4001~400N)를 통해서 m개의 광 회선으로 분기된다. 즉, 하나의 광 회선의 타단이 광 분배기(300, 4001~400n)를 통해서 n*m개의 광 회선으로 분기되고, 각 ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)가 n*m개로 분기된 각 광 회선에 연결된다. 이와 같이 하나의 OLT가 다수의 ONT에 연결되는 구조를 점대다점간(Point-to-Multipoint, P2MP) 구조라 한다.
OLT(100)는 ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)를 관리하고 제어한다.
OLT(100)는 네트워크 측의 하향 트래픽 전송을 위해 단일 대역의 파장(
Figure pat00001
)을 할당하고 파장(
Figure pat00002
)을 이용하여 하향 트래픽을 브로드캐스팅한다.
OLT(100)는 가입자 측의 상향 트래픽 전송을 위해 파장(
Figure pat00003
)과는 다른 다수의 파장을 할당한다. 구체적으로, OLT(100)는 자신이 관리 및 제어하는 ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)를 복수의 그룹 예를 들면, n개의 그룹으로 나누고, n개의 그룹에 각각 서로 다른 파장(
Figure pat00004
,
Figure pat00005
, …,
Figure pat00006
)을 할당할 수 있다. 각 그룹은 m개의 ONT(20011~2001m/20021~2002m/…/200n1~200nm)를 포함할 수 있으며, 이와 달리 각 그룹에서 ONT의 수는 서로 동일하지 않을 수 있다.
또한 OLT(100)는 동일한 그룹에서 ONT(20011~2001m/20021~2002m/…/200n1~200nm)들이 동일한 파장을 사용하므로, 시분할 다중화 접속(Time Division Multiple Access, TDMA) 방식으로 동일한 그룹 내의 ONT(20011~2001m/20021~2002m/…/200n1~200nm)에게 상향 트래픽을 전송할 시간 슬롯(timeslot)을 할당한다.
ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)는 각각 자신이 속한 그룹에 할당된 파장(
Figure pat00007
,
Figure pat00008
, …,
Figure pat00009
)을 사용하여 할당된 시간 슬롯에서 상향 트래픽을 전송한다. 동일한 그룹 내의 ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)는 TDMA 방식에 의해서 자신에게 할당된 시간(timeslot)에 상향 트래픽을 전송한다. 동일한 그룹의 ONT(20011~2001m/20021~2002m/…/200n1~200nm)로부터 전송되는 상향 트래픽의 전송 방식을 버스트 모드(burst mode)라 하며, 각 가입자로부터 전송되는 버스트 모드의 상향 트래픽은 각각의 크기와 위상이 서로 다른 특성을 가진다.
광분배기(300)는 OLT(100)와 연결된 광 회선의 타단을 ONT의 그룹 수 즉, n개로 분기한다.
광 분배기(4001~400n)는 각각 광분배기(300)에 의해 분기된 광 회선을 그룹 내의 ONT의 수 즉, m개 이상으로 광 회선을 분기한다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크는 TDMA 방식과 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, WDM) 방이 혼용된 구조를 가진다. 즉, n개의 그룹은 WDM 방식에 의해 n개의 서로 다른 파장(
Figure pat00010
,
Figure pat00011
, …,
Figure pat00012
)을 사용하고, 동일한 그룹 내에서 ONT 예를 들면, ONT(20011~2001m)는 TDMA 방식에 의해 할당된 파장(
Figure pat00013
)을 사용하여 자신에게 할당된 시간 슬롯에서 상향 트래픽을 전송한다.
일반적인 시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크에서는 상향 및 하향 트래픽의 전송을 위해 각각 단일 파장이 할당되며, 상향 트래픽과 하향 트래픽의 대칭 또는 비대칭 전송 속도를 지원한다. 비대칭의 예를 들면, 상향 트래픽에 10Gbps의 전송 속도를 지원하는 반면 하향 트래픽에는 상향 트래픽의 전송 속도보다 낮은 2.5Gbps의 전송 속도를 지원할 수 있다. 대칭의 일 예로는 상향 및 하향 트래픽 모두 10Gbps의 전송 속도를 지원할 수 있다.
반면, 도 1에 도시된 시분할 다중 방식의 수동형 광 네트워크는 상향 트래픽과 하향 트래픽을 위한 각 파장들이 비대칭 전송 속도를 지원하더라도 전체적인 상향 트래픽과 하향 트래픽의 대칭 전송 속도를 구현할 수 있다. 예를 들어서, n이 4인 경우, 종래와 같이 하향 트래픽의 각 파장에 2.5Gbps의 전송 속도를 지원할지라도 전체 상향 트래픽의 전송 속도는 10Gbps[=2.5*n(=4)]가 된다. 즉, 상향 트래픽의 전송 속도의 합과 하향 트래픽의 전송 속도가 10Gbps로, 서로 대칭적인 전송 속도를 가진다.
이와 같이, 전체적인 상향 트래픽과 하향 트래픽의 전송 속도가 대칭적인 네트워크에서는 기존에 상용화 개발된 저속의 광송수신 부품을 활용하여 추가적인 비용을 최소화하면서 전체 상향 트래픽의 전송 속도를 높일 수 있는 장점이 있다.
도 2는 도 1에 도시된 OLT를 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, OLT(100)는 송신부(110), 수신부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
먼저, ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)에 단일 파장의 광원이 사용되는 경우, ONT (20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)의 각 그룹별로 다른 파장(
Figure pat00014
,
Figure pat00015
, …,
Figure pat00016
)이 사용되도록 네트워크 구축 시에 배치되고 관리될 수 있다.
한편, ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)에 파장 가변의 광원이 사용되는 경우, 제어부(130)는 OLT(100)에서 관리하고 있는 ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)들이 상향 트래픽의 전송에 사용할 파장을 할당한다. 제어부(130)는 ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)를 복수의 그룹으로 나누어서 각 그룹에 서로 다른 파장(
Figure pat00017
,
Figure pat00018
, …,
Figure pat00019
)을 할당할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 ONT(20011~2001m)가 속한 그룹에 파장(
Figure pat00020
)을 할당하고 ONT(20021~2002m)가 속한 그룹에 파장(
Figure pat00021
)을 할당할 수 있다.
이와 같이 하면, 동일한 그룹의 ONT(20011~2001m/20021~2002m/…/200n1~200nm) 각각은 동일한 파장을 사용하므로, OLT(100)에서 ONT(20011~2001m/20021~2002m/…/200n1~200nm)가 보낸 상향 트래픽의 수신 시 충돌이 일어날 수 있다. 따라서 제어부(130)는 TDMA 방식으로 동일한 그룹 내의 ONT(20011~2001m/20021~2002m/…/200n1~200nm)에게 상향 트래픽을 전송할 시간 슬롯(timeslot)을 할당할 수 있다.
제어부(130)는 하향 트래픽의 전송에 상향 트래픽의 파장과 구별되는 영역의 단일 파장(
Figure pat00022
)을 사용한다. 하향 트래픽의 전송에 사용할 단일 파장(
Figure pat00023
)은 사용자에 의해 사전에 선택되어 있을 수 있다.
또한 제어부(130)는 송신부(110) 및 수신부(120)의 하향 트래픽 및 상향 트래픽 전송을 제어하는 역할을 수행한다.
다음, 송신부(110)는 하향 트래픽을 할당된 파장(
Figure pat00024
)을 이용하여 브로드캐스팅한다.
수신부(120)는 ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm) 중 적어도 하나의 ONT로부터 버스트 모드의 상향 트래픽을 수신하여 처리한다. 즉, 수신부(120)는 파장(
Figure pat00025
,
Figure pat00026
, …,
Figure pat00027
)에 따라 서로 다른 위상과 크기를 갖는 버스트 모드의 상향 트래픽을 수신하여 해당 상향 트래픽을 검출한다. 이러한 수신부(120)는 버스트 모드의 상향 트래픽을 수신 처리하는 버스트 모드 수신기일 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 송신부와 수신부를 상세하게 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 각 WDM 광학 필터의 광학적 투과 및 반사 특성의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 송신부(110)는 송신 광 처리부(110a)를 포함할 수 있다.
송신 광 처리부(110a)는 레이저 다이오드 구동부(Laser Diode Driver, LDD)(112), 레이저 다이오드(Laser Diode, LD)부(114) 및 WDM 광학 필터(116)를 포함할 수 있다.
LDD(112)는 LD부(114)를 제어한다. LDD(112)는 하향 트래픽에 해당하는 전기 신호를 네트워크 측으로부터 전달받아 선택 신호(도시하지 않음)에 응답하여 LD부(114)로 출력한다.
LD부(114)는 LDD(112)의 제어에 따라서 전기 신호를 소정 파장의 광 신호로 변환하여 WDM 필터(116)로 출력한다. LD부(114)는 예를 들면, LD(도 6의 127) 및 LD로부터의 출력 광을 집광하는 렌즈(도 6의 128)를 포함할 수 있다.
WDM 광학 필터(116)는 LD부(114)로부터의 파장(
Figure pat00028
)의 광 신호를 투과시킴으로써, ONT까지 브로드캐스팅하기 위한 하향 트래픽의 광 신호를 출력한다. 또한 WDM 광학 필터(116)는 ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)로부터의 상향 트래픽을 포함하는 파장(
Figure pat00029
,
Figure pat00030
, …,
Figure pat00031
)의 입력 광 신호를 반사한다.
또한 송신부(110)는 직렬화기(118)를 더 포함할 수 있다.
직렬화기(118)는 둘 이상의 ONT로 전송할 병렬의 하향 트래픽을 직렬로 변환하여 LDD(112)로 출력하는 역할을 수행한다.
다음, 수신부(120)는 수신 광 처리부(120a)를 포함할 수 있다.
수신 광 처리부(120a)는 복수의 WDM 광학 필터 예를 들면, WDM 광학 필터(1211, …, 121n-1), 복수의 포토 다이오드(Photo Diode, PD)부 예를 들면, n개의 PD부(1221, …, 122n) 및 복수의 버스트 모드 전기 증폭기(Burst Mode Electrical Amplifier, BM-EA) 예를 들면, n개의 BM-EA(1231, …, 123n)를 포함할 수 있다.
이때, 송신 광 처리부(110a)의 WDM 광학 필터(116)와 수신 광 처리부(120a)의 WDM 광학 필터(1211, …, 121n-1)가 하나의 WDM 필터 어레이(121)로 구현될 수 있으며, PD부(1221, …, 122n)가 하나의 PD 어레이부(122)로 구현될 수 있다.
WDM 광학 필터(116)는 ONT(20011~2001m, 20021~2002m, …, 200n1~200nm)로부터의 상향 트래픽을 포함하는 파장(
Figure pat00032
,
Figure pat00033
, …,
Figure pat00034
)의 입력 광 신호를 반사시킴으로써, 입력 광 신호를 수신 광 처리부(120a)의 WDM 광학 필터(1211, …, 121n-1)에 입력되도록 한다.
WDM 필터 어레이(121)는 입력되는 상향 트래픽의 파장(
Figure pat00035
,
Figure pat00036
, …,
Figure pat00037
)들을 각 파장별로 분기시킨다. 즉, WDM 광학 필터(1211, …, 121n-1)의 광학적 투과 및 반사 특성에 따라서 어느 파장의 광 신호는 투과되고 어느 파장의 광 신호는 반사되어서 결국 파장(
Figure pat00038
,
Figure pat00039
, …,
Figure pat00040
)별로 광 신호가 분리된다.
예를 들어, n이 4인 경우에 4개의 WDM 광학 필터(116, 1211, 1212, 1213)는 도 4에 도시한 바와 같은 광학적 투과 및 반사 특성을 가지도록 구현될 수 있다.
도 4는 에지(Edge) 타입의 WDM 광학 필터(116, 1211, 1212, 1213)의 광학적 투과 및 반사 특성을 나타낸 것이다.
먼저, WDM 광학 필터(116)는 파장(
Figure pat00041
)과 파장(
Figure pat00042
) 사이의 에지 파장 영역을 기준으로 짧은 파장 영역은 반사시키며, 긴 파장 영역은 투과시키는 특성을 가진다. 즉, 파장(
Figure pat00043
)를 포함하는 영역은 투과시키며, 파장(
Figure pat00044
,
Figure pat00045
,
Figure pat00046
,
Figure pat00047
)를 포함하는 영역은 반사시킨다.
3개의 WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213)가 도 4와 같은 광학적 투과 및 반사 특성을 가지는 경우, WDM 광학 필터(1211)는 파장(
Figure pat00048
)의 광 신호를 반사시키고 파장(
Figure pat00049
)보다 긴 파장(
Figure pat00050
,
Figure pat00051
,
Figure pat00052
)의 광 신호를 투과시킨다. WDM 광학 필터(1212)는 파장(
Figure pat00053
,
Figure pat00054
)의 광 신호를 반사시키고 파장(
Figure pat00055
,
Figure pat00056
)의 광 신호를 투과시킨다. WDM 광학 필터(1213)는 파장(
Figure pat00057
)보다 짧은 파장(
Figure pat00058
,
Figure pat00059
,
Figure pat00060
)의 광 신호를 반사시키고, 파장(
Figure pat00061
)의 광 신호를 투과시킨다.
이러한 WDM 광학 필터(116, 1211, 1212, 1213)의 광학적 투과 및 반사 특성을 이용하여서 파장(
Figure pat00062
,
Figure pat00063
,
Figure pat00064
,
Figure pat00065
)별로 광 신호가 분리될 수 있다. 또한 투과와 반사 특성이 반대가 되는 WDM 광학 필터를 사용할 경우에도 송신부(110)와 수신부(120)의 배치 변경을 통하여 동일한 효과를 구현할 수 있다.
다시, 도 3을 보면, PD 어레이부(122)의 PD부(1221, …, 122n)는 각각 대응하는 파장(
Figure pat00066
,
Figure pat00067
, …,
Figure pat00068
)의 광 신호를 전기 신호로 변환한다.
BM-EA(1231, …, 123n)는 각각 대응하는 PD부(1221, …, 122n)에 의해 변환된 전기 신호를 일정한 크기의 디지털 신호로 증폭한다.
또한 수신부(120)는 n개의 클럭 및 데이터 재생기(Burst Mode Clock and Data Recovery, BM-CDR)(1241, …, 124n) 및 n개의 병렬화기(1251, …, 125n)를 더 포함할 수 있다.
BM-CDR(1241, …, 124n)은 각각 대응하는 BM-EA(1231, …, 123n)로부터 증폭된 신호와 기준 클럭의 위상을 맞추어 주는 역할을 한다.
병렬화기(1251, …, 125n)는 BM-CDR(1241, …, 124n)의 출력 신호를 각 OLT에 대응하여 병렬로 변환한다.
여기서, 송신부(110)의 직렬화기(118)와 수신부(120)의 BM-CDR(1241, …, 124n)와 병렬화기(1251, …, 125n)는 MAC(Media access controller)를 위한 SoC(System on Chip) 내에 효율적으로 집적화될 수 있다.
한편, 수신부(120)는 (n-1)개의 WDM 필터(1211, …, 121n-1), n개의 PD부(1221, …, 122n) 및 n개의 BM-ER(1231, …, 123n)로 구성되는 다채널 광 수신부로써, 소형화 및 집적화를 위한 패키징 기술이 필요하다. 아래에서는 설명의 편의상 n이 4인 것으로 가정하고 설명하기로 한다.
도 5는 도 3에 도시된 송신 광 처리부와 수신 광 처리부를 동시에 효율적으로 구현하기 위한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, WDM 필터 어레이(121)는 WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213, 116)를 포함할 수 있다.
WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213, 116)는 적층되어 있으며, WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213, 116)들 사이는 광학적으로 일정한 간격을 가진다. 특히, 45도 각도로 사용되는 WDM 필터 어레이(121)의 경우에, 상호 이웃하는 WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213, 116) 들간의 간격(t)과 PD 어레이부(122)에서 이웃하는 PD부 간의 간격(d)는 수학식 1과 같은 관계를 갖는다.
[수학식 1]
간격(d)=간격(t) * cot(45 o)
여기서, *는 곱하기를 나타내며, cot는 코탄젠트(cotangent)를 나타낸다.
WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213, 116)는 단계적으로 수신되는 파장의 광 신호로부터 자신의 광학적 투과 및 반사 특성에 따라서 해당 파장의 광 신호를 투과 및 수직 반사시킨다.
또한 WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213, 116)는 LD부(114)로부터의 송신 파장(
Figure pat00069
)에 대하여는 투과하는 특성을 가진다.
4개의 파장(
Figure pat00070
,
Figure pat00071
,
Figure pat00072
,
Figure pat00073
)을 포함하는 상향 트래픽의 광 신호는 WDM 광학 필터 어레이(121)로 입력되고, 4개의 파장(
Figure pat00074
,
Figure pat00075
,
Figure pat00076
,
Figure pat00077
)을 포함하는 상향 트래픽의 광 신호는 WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213, 116)를 거쳐서 4개의 파장(
Figure pat00078
,
Figure pat00079
,
Figure pat00080
,
Figure pat00081
)의 광 신호로 각각 분기 및 출력되어 도 5와 같이 PD 어레이부(122)에서 PD부(1221, 1222, 1223, 1224)들 사이의 일정 간격(d)에 대하여 수학식 1과 같이 대응이 가능하도록 분기될 수 있다.
PD 어레이부(122)의 4개의 PD부(1221, 1222, 1223, 1224)는 WDM 필터 어레이(121)에 의해 4개의 파장(
Figure pat00082
,
Figure pat00083
,
Figure pat00084
,
Figure pat00085
)의 광 신호로 분기되어 출력되는 위치에 각각 대응하여 위치한다.
PD 어레이부(122)는 WDM 필터 어레이(121)에 의해 분기된 4개의 파장(
Figure pat00086
,
Figure pat00087
,
Figure pat00088
,
Figure pat00089
)의 광 신호를 모아서 각각 대응하는 PD부(1221, 1222, 1223, 1224)로 전달하는 복수의 렌즈(122L1, 122L2, 122L3, 122L4)를 포함하는 렌즈 어레이를 더 포함할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 송신 및 수신 광 처리부를 단일 송수신 모듈로 효율적으로 배치하기 위한 조립 구조를 나타낸 도면이다.
도 6을 참고하면, 플랫폼(120b) 위에 PD부(1221, 1222, 1223, 1224) 및 렌즈(122L1, 122L2, 122L3, 122L4)를 포함하는 PD 어레이부(122)가 탑재된다. 또한 플랫폼(120b) 위에 금속 패턴이 형성되고 각 금속 패턴 위에 BM-EA(1231, 1232, 1233, 1234)가 탑재된다. 각 BM-EA(1231, 1232, 1233, 1234)는 각각의 금속 패턴 및 도 6에 세부적으로 표시되지 않은 와이어 본딩과 같은 전기적 인터페이스를 통하여 대응하는 PD부(1221, 1222, 1223, 1224)와 전기적으로 연결될 수 있다.
PD 어레이부(122) 위에 WDM 필터 어레이(121)가 위치하며, PD 어레이부(122) 위에 WDM 필터 어레이(121)를 위치시키기 위해 포스팅바(Posting bar)가 구비될 수 있으며, 포스팅바 위에 WDM 필터 어레이(121)가 탑재될 수 있다.
또한, LD부(1140)의 LD(127)와 렌즈(128)가 플랫폼(114b) 위에 탑재되고, 송수신 모듈(150) 내에서 플랫폼(120b)를 기준으로 광 인터페이스의 반대쪽에 위치하며, LD(127)로부터의 파장(
Figure pat00090
)의 송신 광 신호가 WDM 필터 어레이(121)을 투과하여 렌즈(126)에 의하여 광 인터페이스로 광 정렬될 수 있도록 배치된다. 여기서, 광 인터페이스로는 예를 들면 광 섬유가 사용될 수 있다.
또한 광 인터페이스를 통하여 입력되는 4개의 파장(
Figure pat00091
,
Figure pat00092
,
Figure pat00093
,
Figure pat00094
)을 포함하는 광 수신 신호는 렌즈(126)에 의하여 평형 광으로 변환되고 WDM 필터 어레이(121)를 통하여 분기 출력되어 PD부(1221, 1222, 1223, 1224)로 입사된다. 또한 하향 트래픽 광 신호는 렌즈(126)에 의하여 수렴 광으로 변환되어 해당 가입자 장치로 전송될 수 있다.
다음, 본 발명의 실시 예에 따른 WDM 필터 어레이(121)의 제조 방법에 대해서 도 7a 내지 도 7h를 참고로 하여 설명한다.
도 7a 내지 도 7h는 각각 도 5에 도시된 WDM 필터 어레이의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 7a를 참고하면, 3개의 유리 기판의 한 면 또는 양 면에 WDM 코팅(coating) 처리를 수행하여 각 파장 분기에 적합한 WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213, 116)를 형성한다. 이때, 코팅 특성에 따라 특정 파장은 투과시키고 특정 파장은 반사시키게 된다. 특히, 3개의 유리 기판 중 마지막에 위치할 유리 기판의 경우에는 양 면에 WDM 코팅이 형성되도록 한다. WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213, 116)는 WDM 코팅을 포함하여 동일한 광학거리(Optical path)를 가지도록 유리 기판의 두 계가 결정될 수 있다.
도 7b를 참고하면, WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213, 116) 를 차례로 적층 접합하여 하나의 WDM 필터 어레이 원판을 형성한다.
다음, 도 7c를 참고하면, WDM 필터 어레이 원판을 적합한 길이로 절단한다.
이어서, 도 7d를 참고하면, 절단된 WDM 필터 어레이 원판들을 소정의 기울기(θ) 예를 들면, 45도의 기울기를 가지고 일정한 두께를 가진 트레이(Tray)에 모서리 부분이 양쪽으로 노출되도록 지그(jig)를 이용하여 조립한다.
도 7e를 참고하면, 절단된 WDM 필터 어레이 원판이 조립된 트레이의 양쪽에 왁스(Wax) 또는 파라핀(paraffin)과 같은 연성 물질로 도포 및 경화하여 트레이에 조립된 WDM 필터 어레이들을 고정 부착시킨다.
다음, 조립된 WDM 필터 어레이들의 양면을 래핑(lapping)한다. 그러면, 도 7f에 도시한 바와 같이, 트레이 두께에 해당하는 WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213, 116) 부분만 남게 된다.
다음, 도 7f를 참고하면, 래핑된 면의 표면 거칠기가 광학 코팅에 적합하도록 폴리싱(polishing)한다.
이어서, 도 7g를 참고하면, 래핑된 면의 한 면 또는 양면으로 반사 방지(Anti Reflect, AR) 코팅 처리한다.
마지막으로, 도 7h를 참고하면, WDM 필터 어레이들을 트레이에서 분리시키고 클리닝(cleaning)한다. 이와 같이 하여서 WDM 필터 어레이가 완성될 수 있다. 도 7h에 도시된 3개의 WDM 필터 어레이 중 하나가 WDM 필터 어레이(121)가 될 수 있다.
부가적으로, 도 7d의 트레이에서 WDM 코팅면과의 접촉에 의한 코팅 박막에 손상을 방지하기 위하여, 도 7d와 같이 조립 전에 도 7b 또는 도 7c의 상태에서 아래 위 양면에 보호용 필름 또는 레지스터 막을 형성하는 것이 가능하다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 광 처리부(120a)를 각각의 WDM 광학 필터를 사용하여 모듈로 조립하기 위한 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 8을 참고하면, 수신 광 처리부(120a')는 렌즈(129)를 통해 입사되는 상향 트래픽의 광 신호가 WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213)를 통해서 두 단계의 파장 다중화를 거쳐 4개의 파장(
Figure pat00095
,
Figure pat00096
,
Figure pat00097
,
Figure pat00098
)으로 분기되는 구조를 가진다. 이때, 상향 트래픽의 광 신호는 WDM 광학 필터(116)을 거쳐 렌즈(129)로 입력될 수도 있고 광 회선을 통해 곧바로 렌즈(129)로 입력될 수도 있다. 렌즈(129)는 입력되는 상향 트래픽의 광 신호를 수렴 광으로 변환하여 출력한다.
이러한 구조의 일 예로서, 4개의 파장(
Figure pat00099
,
Figure pat00100
,
Figure pat00101
,
Figure pat00102
)을 가지는 광 신호가 입력되는 경우, WDM 광학 필터(1211, 1212, 1213) 및 수신 서브 모듈(1271, 1272, 1273, 1274)은 공간 상에서 도 8과 같이 배치될 수 있다. 여기서, 각 수신 서브 모듈(1271, 1272, 1273, 1274)은 대응하는 하나의 PD부와 대응하는 하나의 BM-EA를 포함하며, 육면체 형태의 패키지에서 서로 다른 4면에 배치될 수 있다.
즉, WDM 광학 필터(1212)는 렌즈(126)를 통해서 4개의 파장(
Figure pat00103
,
Figure pat00104
,
Figure pat00105
,
Figure pat00106
)을 가지는 광 신호를 입력 받아 2개의 파장(
Figure pat00107
,
Figure pat00108
)의 광 신호를 반사하고 2개의 파장(
Figure pat00109
,
Figure pat00110
)의 광 신호를 투과한다.
WDM 광학 필터(1212)에 의해 반사된 2개의 파장(
Figure pat00111
,
Figure pat00112
)의 광 신호는 WDM 광학 필터(1211)로 입사되고 WDM 광학 필터(1211)는 두 개의 파장(
Figure pat00113
,
Figure pat00114
)의 광 신호 중 하나의 파장(
Figure pat00115
)의 광 신호를 반사하고 다른 하나의 광 신호(
Figure pat00116
)를 투과한다. WDM 광학 필터(1211)에 의해 반사되는 파장(
Figure pat00117
)의 광 신호는 수신 서브 모듈(1271)로 입사되고 WDM 광학 필터(1211)에 의해 투과되는 파장(
Figure pat00118
)은 수신 서브 모듈(1272)로 입사된다.
또한 WDM 광학 필터(1212)에 의해 투과된 2개의 파장(
Figure pat00119
,
Figure pat00120
)의 광 신호는 WDM 광학 필터(1213)로 입사되고 WDM 광학 필터(1213)는 두 개의 파장(
Figure pat00121
,
Figure pat00122
)의 광 신호 중 하나의 파장(
Figure pat00123
)의 광 신호를 반사하고 다른 하나의 광 신호(
Figure pat00124
)를 투과한다. WDM 광학 필터(1213)에 의해 반사되는 파장(
Figure pat00125
)의 광 신호는 수신 서브 모듈(1273)로 입사되고 WDM 광학 필터(1213)에 의해 투과되는 파장(
Figure pat00126
)은 수신 서브 모듈(1274)로 입사된다.
이와 같은 배치 방법은 박막 필름 필터(Thin film filter)와 같은 우수성이 보장된 종래의 WDM 광학 필터의 사용을 가능하게 하고, 단일 렌즈로부터 수신기 서브 모듈(1271, 1272, 1273, 1274)까지의 광학 경로를 동일하게 유지함으로써 각각의 파장을 수신하는 수신기 서브 모듈(1271, 1272, 1273, 1274)들이 동일한 광 정렬 결합 효율 특성을 얻을 수 있게 된다.
특히, 하나의 파장을 수신하는 수신기 서브 모듈(1271, 1272, 1273, 1274)은 종래에 보편적으로 사용되는 저가의 TO-패키지 내에 하나의 PD부와 하나의 BM-EA를 포함한다. 이러한 수신기 서브 모듈(1271, 1272, 1273, 1274)들은 한 면에 단일 렌즈(126)를 포함하고 다른 4개의 면에 광학적 유리창(optical glass window)을 포함하는 육면체와 같이 6개의 면을 가지는 패키지에 하나씩 순차적으로 능동 광 정렬 및 조립이 가능하다.
이상 설명한 송신 광 처리부(110a) 및 수신 광 처리부(120a, 120a')의 구성 방법은 WDM 필터(1211, 1212, 1213, 116)의 광학적 투과 및 반사 특성의 조합에 따라 다소 변형된 배치가 가능하다. WDM 필터(1211, 1212, 1213, 116)로는 앞에서 설명한 에지 타입이 아닌 특정 파장만을 투과 또는 반사하고 짧거나 긴 파장 영역을 반사 또는 투과하는 밴드-패스(band-pass) 필터 타입이 사용될 수도 있으며, 이러한 경우에도 각 파장에 해당하는 부품들의 배치 순서를 변경하는 정도에서 본 발명에서 제안하는 방법들의 적용이 가능하다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (18)

  1. 시분할 방식의 수동형 광 네트워크(Passive Optical Network)의 광 회선 종단 장치(Optical Line Terminal)에서,
    복수의 가입자 장치 중 적어도 하나의 가입자 장치로부터 입력되는 서로 다른 파장의 상향 트래픽 광 신호를 반사시키고, 단일 파장의 하향 트래픽 광 신호를 투과시켜 해당 가입자 장치로 출력하는 제1 WDM 광학 필터, 그리고
    상기 제1 WDM 광학 필터에 의해 반사된 상향 트래픽 광 신호를 파장별로 분기시켜 출력하는 복수의 제2 WDM 광학 필터
    를 포함하는 광 회선 종단 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 WDM 광학 필터 및 복수의 제2 WDM 광학 필터는 하나의 WDM 필터 어레이로 형성되는 광 회선 종단 장치.
  3. 제2항에서,
    파장별로 분기된 상향 트래픽 광 신호를 각각 전기 신호로 변환하는 복수의 포토 다이오드부
    를 더 포함하는 광 회선 종단 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 WDM 광학 필터 및 복수의 제2 WDM 광학 필터 사이는 광학적으로 일정 간격을 가지고 적층되어 있는 광 회선 종단 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 복수의 포토 다이오드부에서 이웃하는 두 포토 다이오드부 사이의 간격은 상기 제1 WDM 광학 필터 및 복수의 제2 WDM 광학 필터 사이의 간격과 상기 WDM 필터 어레이의 기울기에 따라서 결정되는 광 회선 종단 장치.
  6. 제3항에서,
    하향 트래픽에 해당하는 전기 신호를 상기 하향 트래픽 광 신호로 변환하는 레이저 다이오드부
    를 더 포함하고,
    상기 제1 WDM 광학 필터, 상기 복수의 제2 WDM 광학 필터, 상기 복수의 포토 다이오드부 및 상기 레이저 다이오드부는 하나의 모듈로 형성되는 광 회선 종단 장치.
  7. 제2항에서,
    복수의 유리 기판의 한 면에 WDM 코팅하여 상기 복수의 제2 WDM 광학 필터가 형성되고,
    상기 복수의 유리 기판 중 가장자리에 위치하는 하나의 유리 기판의 반대 면에 상기 WDM 코팅하여 상기 제1 WDM 광학 필터가 형성되는 광 회선 종단 장치.
  8. 제7항에서,
    해당하는 WDM 코팅 특성에 따라서 상기 제1 WDM 광학 필터 및 상기 복수의 제2 WDM 광학 필터의 광학적 반사 및 투과 특성이 결정되는 광 회선 종단 장치.
  9. 제3항에서,
    상기 복수의 포토 다이오드에 의해 변환된 복수의 전기 신호를 정해진 크기의 신호로 각각 증폭하는 복수의 버스트 모드 전기 증폭기
    를 더 포함하는 광 회선 종단 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 적어도 하나의 가입자 장치로부터의 상향 트래픽 광 신호를 평형 광으로 변환하여 상기 제1 WDM 광학 필터로 출력하고, 상기 제1 WDM 광학 필터로부터의 하향 트래픽 광 신호를 수렴 광으로 변환하여 해당하는 가입자 장치로 출력하는 렌즈
    를 더 포함하는 광 회선 종단 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 상향 트래픽 광 신호를 수렴 광으로 변환하여 상기 복수의 제2 WDM 광학 필터로 출력하는 렌즈, 그리고
    파장별로 분기된 상향 트래픽 광 신호를 각각 전기 신호로 변환하는 복수의 포토 다이오드부
    를 더 포함하며,
    상기 복수의 제2 WDM 광학 필터는 개별적으로 다면체의 내부에 투과 및 반사 특성에 따라 정렬되고, 상기 렌즈는 상기 다면체의 한 면에 형성되며, 상기 복수의 포토 다이오드부는 상기 다면체의 각각 다른 면에 형성되는 광 회선 종단 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 렌즈로부터 각 포토 다이오드까지의 광학 경로는 동일한 광 회선 종단 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 복수의 가입자 장치가 복수의 그룹으로 나누어지고, 상기 각 그룹에 서로 다른 파장이 할당되며, 동일한 그룹의 가입자 장치에게 서로 다른 시간 슬롯이 할당되는 광 회선 종단 장치.
  14. 시분할 방식의 수동형 광 네트워크(Passive Optical Network)의 광 회선 종단 장치(Optical Line Terminal)에서 광 신호를 처리하는 방법으로,
    단일 파장의 하향 트래픽 광 신호가 입력되면, 일정한 간격으로 적층 배열된 복수의 WDM 광학 필터 중 제1 WDM 광학 필터에서 상기 하향 트래픽 광 신호를 투과시켜 해당 가입자 장치로 출력하는 단계,
    복수의 가입자 장치 중 적어도 하나의 가입자 장치로부터 서로 다른 파장의 상향 트래픽 광 신호가 입력되면, 상기 복수의 WDM 광학 필터에서 상기 서로 다른 파장의 상향 트래픽 광 신호를 파장별로 분기 및 반사시켜서 상기 상향 트래픽 광 신호를 분기시키는 단계, 그리고
    상기 복수의 WDM 광학 필터에서 파장별로 분기된 상향 트래픽 광 신호를 복수의 포토 다이오드부에서 각각의 전기 신호로 변환하는 단계
    를 포함하는 광 신호 처리 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 복수의 WDM 광학 필터는 하나의 WDM 필터 어레이로 형성되어 있는 광 신호 처리 방법.
  16. 제14항에서,
    상기 전기 신호를 디지털 신호로 증폭하는 단계
    를 더 포함하는 광 신호 처리 방법.
  17. 제14항에서,
    하향 트래픽의 전기 신호를 상기 하향 트래픽 광 신호로 변환하여 상기 제1 WDM 광학 필터로 입력시키는 단계
    를 더 포함하는 광 신호 처리 방법.
  18. 제14항에서,
    상기 분기시키는 단계는,
    상기 나머지 WDM 광학 필터 각각이 가진 광학적 반사 및 투과 특성에 따라서 각각 정해진 파장의 광 신호를 투과 및 반사시키는 단계를 포함하는 광 신호 처리 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015065459A1 (en) * 2013-10-31 2015-05-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multiplexed optoelectronic engines

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9952346B2 (en) * 2013-11-26 2018-04-24 Halliburton Energy Services, Inc. Fiber optic magnetic field sensing system based on lorentz force method for downhole applications
JP6424545B2 (ja) * 2014-09-29 2018-11-21 沖電気工業株式会社 光通信装置及び光通信ネットワークシステム
US11201673B1 (en) * 2018-03-07 2021-12-14 BridgeSat, Inc. Optical laser communication apparatus with optical phased arrays and coupling arrangement and associated methods

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004252371A (ja) 2003-02-21 2004-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光送受信モジュール及び光送受信装置
KR100703349B1 (ko) * 2004-11-29 2007-04-03 삼성전자주식회사 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망의 동작 방법
US7639946B2 (en) * 2006-01-06 2009-12-29 Fujitsu Limited Distribution node for an optical network
US20080031625A1 (en) * 2006-07-28 2008-02-07 Ryousuke Okuda WDM hybrid splitter module
DE102006035097A1 (de) * 2006-07-28 2008-01-31 Nokia Siemens Networks Gmbh & Co.Kg Verfahren und Anordnungen zur Verbesserung der Signalqualität
JP4697458B2 (ja) 2006-08-07 2011-06-08 Ｋｄｄｉ株式会社 光伝送システム
JP4388556B2 (ja) 2007-01-09 2009-12-24 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー パッシブ光ネットワークシステムおよび波長割当方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015065459A1 (en) * 2013-10-31 2015-05-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multiplexed optoelectronic engines
US10007065B2 (en) 2013-10-31 2018-06-26 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Multiplexed optoelectronic engines

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