KR20140089050A

KR20140089050A - 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기와 이를 이용한 파장 판별장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20140089050A
Application number: KR1020130000307A
Authority: KR
Inventors: 문실구; 이은구; 정의석; 이상수
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2013-01-02
Filing date: 2013-01-02
Publication date: 2014-07-14
Also published as: US20140186042A1

Abstract

파장 인식 기능을 갖는 광 수신기와 이를 이용한 파장 판별장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 수신기는, 입력 광신호의 광 세기를 분배하는 분배기와, 분배기로부터 분배된 광신호를 광전변환하는 제1 수신부와, 분배기로부터 분배된 광신호를 대상으로 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 갖는 필터와, 필터를 통과한 광신호를 광전변환하는 제2 수신부와, 제1 수신부 및 제2 수신부에서 각각 광전변환된 신호를 비교하여 입력 광신호의 파장을 판별하는 비교부를 포함한다.

Description

파장 인식 기능을 갖는 광 수신기와 이를 이용한 파장 판별장치 및 그 방법 {Optical Receiver with a wavelength recognition and wavelength distinguish apparatus and method using the optical receiver}

본 발명은 광 수신기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파장분할 다중방식을 사용하는 시스템에서 광 수신기를 이용한 파장 판별기술에 관한 것이다.

영상, 데이터 및 음성을 포함한 컨텐츠의 기하 급수적인 증가와 스마트폰 출시 이후 다양한 애플리케이션의 사용으로 인하여 유선 트래픽의 원활한 수용을 위해서는 각 가입자마다 높은 대역폭이 요구된다. 가입자망의 용량 확장을 위한 방안으로 크게 저밀도 파장분할 다중방식(Coarse Wavelength Division Multiplexing: 이하 CWDM라 칭함) 및 고밀도 파장분할 다중방식(Dense Wavelength Division Multiplexing: 이하 DWDM라 칭함) 등이 있다.

CWDM 방식의 경우 온도 조절 장치가 없는 분포 궤환형 레이저 다이오드(Distributed FeedBack-Laser Diode: DFB-LD)와 박막 필름 방식의 CWDM 필터를 사용하기 때문에 경제적인 가입자망을 구현하는데 적합한 방법이다. 또한, DWDM 방식은 좁은 파장 대역폭에서도 다수의 가입자를 수용해야 하는 경우 편리하게 사용할 수 있다.

CWDM 방식과 DWDM 방식은 모두 특정 파장이 출력되는 광원을 가진 트랜시버를 사용하고, 댁내에 트랜시버를 설치시에 설치될 위치에 해당하는 포트의 파장 또는 채널을 확인하게 위해 파장 측정장치를 필요로 한다. 사용 용도를 고려해 보았을 때, 파장 측정장치는 손쉽게 가지고 다니면서 측정할 수 있는 편리성과 안정성 및 저가 구현이 가능한 경제성을 가져야 한다.

특히, 최근에는 이동통신사들이 LTE(Long Term Evolution) 등의 통신망을 구축하면서 프론트홀(Fronthaul) 구간에 CWDM 및 DWDM 모듈에 대한 대규모 수요가 발생하고 있어 향후 파장 판별장치의 수요는 더욱 증가하리라 예상된다.

파장 측정기술로는 공개특허 2003-0055564와, 공개특허 2012-0039327이 있다. 그러나 해당 기술은 파장 측정을 위한 구성 요소의 부피가 클 뿐만 아니라 고가의 비용이 소요되고 추가적인 광소자가 필요로 하므로 소형화하기가 어렵다.

일 실시 예에 따라, 파장분할 다중방식을 사용하는 시스템에서 다양한 광원의 파장 판별이 용이할 뿐만 아니라, 저가이고 소형이며 구현이 용이한 광 수신기와 이를 이용한 파장 판별장치 및 그 방법을 제안한다.

일 실시 예에 따른 광 수신기는, 입력 광신호의 광 세기를 분배하는 분배기와, 분배기로부터 분배된 광신호를 광전변환하는 제1 수신부와, 분배기로부터 분배된 광신호를 대상으로 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 갖는 필터와, 필터를 통과한 광신호를 광전변환하는 제2 수신부와, 제1 수신부 및 제2 수신부에서 각각 광전변환된 신호를 비교하여 입력 광신호의 파장을 판별하는 비교부를 포함한다.

필터는 입력 광신호의 각 파장 별로 서로 다른 광 세기 손실을 발생시키도록 각 파장 별로 고유한 통과 대역 특성을 갖을 수 있다. 즉, 필터는 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장을 판별하기 위하여 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다를 수 있다. 또는 필터는 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장을 판별하기 위하여 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다를 수 있다. 상기 소정의 파장 대는 O-밴드(1260~1360 nm), E-밴드(1360~1460 nm), S-밴드(1460~1530 nm), C-밴드(1530~1565 nm), L-밴드(1565~1625 nm) 또는 U-밴드(1625~1675 nm)일 수 있다.

필터는 사용자가 사용하고자 하는 파장 대역에 따라 필터의 통과 대역 특성이 선택 가능하다. 필터는 박막 필터일 수 있다.

비교부는 제1 수신부와 제2 수신부에서 광전변환된 신호를 각각 디지털화하여 디지털 값을 생성하는 아날로그 디지털 변환기가 내장되어, 아날로그 디지털 변환기에서 각각 생성된 디지털 값을 비교하거나 각각 생성된 디지털 값의 차이 값을 계산하여 비교 또는 계산 결과로부터 입력 광신호의 파장을 판별할 수 있다.

광 수신기는 제1 수신부와 제2 수신부에서 광전변환된 신호를 디지털화하여 디지털 값을 생성하는 아날로그 디지털 변환기를 더 포함하여, 비교부가 아날로그 디지털 변환기에서 각각 생성된 디지털 값을 비교하거나 각각 생성된 디지털 값의 차이 값을 계산하여 비교 또는 계산 결과로부터 입력 광신호의 파장을 판별할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 광 수신기는, 입력 광신호의 광 세기를 분배하는 분배기와, 분배기로부터 분배된 광신호를 대상으로 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 갖는 N개의 필터와, N개의 필터를 통과한 광신호를 광전변환하는 N개의 수신부와, N개의 수신부에서 광전변환된 신호를 비교하여 입력 광신호의 파장을 판별하는 비교부를 포함한다.

N개의 필터는 저밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제1 필터와, 저밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제2 필터를 포함할 수 있다.

N개의 필터는 고밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제1 필터와, 고밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제2 필터를 포함할 수 있다. N개의 필터는 박막 필터일 수 있다.

또 다른 실시 예에 따른 광 수신기를 이용한 파장 판별방법은, 분배기를 통해 입력 광신호의 광 세기를 분배하는 단계와, 분배된 광신호를 광전변환하는 단계와, 분배된 광신호를 대상으로 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 갖는 필터를 이용하여 필터링하고 필터를 통과한 광신호를 광전변환하는 단계와, 광전변환된 각 신호를 비교하여 입력 광신호의 파장을 판별하는 단계를 포함한다.

필터는 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장을 판별하기 위하여 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다를 수 있다. 또는, 필터는 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장을 판별하기 위하여 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다를 수 있다.

추가 실시 예에 따라, 피측정장치와 연결되어 분배기에 입력 광신호를 입력시키는 단계와, 입력 광신호의 파장 판별결과를 외부로 출력하는 단계를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 저밀도 파장분할 다중화용 광원뿐만 아니라 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 판별이 가능하다. 나아가, 기술 발달이 성숙한 박막 필터 기술을 이용하므로 다양한 파장 대역에 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 파장 판별장치에 사용되는 박막 필터의 경우 소형화로 제작이 가능하므로 단일소자로 모듈화 및 집적화가 가능하다. 나아가, 고가의 광 부품을 사용하지 않아 저가로 구현이 가능하다. 또한, 신호 비교를 통해 입력 광신호의 파장을 판별하므로 수신 광 세기의 변동 등과 같은 외부 노이즈에 강하다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 1의 광 수신기의 필터 특성을 설명하기 위한 참조도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기를 포함한 파장 판별장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역을 도시한 참조도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역을 도시한 참조도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기의 구성도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기의 일반화된 구성도,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기를 이용한 파장 판별방법을 도시한 참조도,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기를 이용한 파장 판별방법을 도시한 참조도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기(1)의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 광 수신기(1)는 분배기(10), 필터(12), 제1 수신부(14-1), 제2 수신부(14-2) 및 비교부(16)를 포함한다.

분배기(10)는 입력된 광신호의 광 세기를 분배하는 소자로서, 사용자의 설정에 따라 m:n(m과 n은 임의의 양의 정수)의 비율로 광 세기를 분배하여 제1 수신부(14-1)와 필터(12)에 입력시킨다. 예를 들어 9:1, 2:1, 1:1 등의 광 세기 분배 비율로 입력 광신호를 제1 수신부(14-1)와 필터(12)에 분배할 수 있다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 1:1의 비율로 광 세기를 분배한다고 가정한다.

제1 수신부(14-1)와 제2 수신부(14-2)는 광신호를 전기신호로 변환하는 광전소자이다. 광전소자는 예를 들어 포토 다이오드(photodiode), 애벌린치 포토다이오드(avalanche photodiode), 감시용 수신부로 적합한 모니터링 포토 다이오드(monitoring photodiode) 등일 수 있다. 그 외 측정할 수 있는 기능을 가진 어떠한 형태의 소자도 사용될 수 있다. 특히, 모니터링 포토 다이오드의 경우 다른 광전소자에 비해 암전류(dark current)가 낮아 아주 작은 빛까지도 구분이 가능하여 제1 수신부(14-1)와 제2 수신부(14-2)로 사용하기 적합하다.

필터(12)는 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 갖는다. 즉, 필터(12)는 입력된 광신호의 파장 별로, 특정한 파장 범위 내에서 파장에 따라 다른 감쇠값을 가진다.

필터(12)는 박막 필터(Thin film filter)일 수 있다. 이 경우, 설계 조건에 따라 사용자가 원하는 통과 대역 특성을 가진 필터 제작이 가능하다. 즉, 사용자가 사용하고자 하는 파장 대역에 따라 필터(12)의 통과 대역 특성을 선택하여 사용할 수 있다. 또한 필터(12)는 약 2mm×2mm 등의 소형 사이즈로 제작되어 단일 모듈화 및 집적화가 가능하다. 필터(12)의 통과 대역 특성에 상세한 설명은 도 2에서 후술한다.

비교부(16)는 제1 수신부(14-1)와 제2 수신부(14-2)를 통해 광전변환된 값을 비교하여 입력 광신호의 파장 또는 채널을 판별한다. 이때, 비교부(16)는 두 신호 값을 비교하거나 두 신호 값의 차이 값을 계산하여 입력 광신호의 파장 또는 채널을 판별할 수 있다. 예를 들어, 비교부(16)는 제1 수신부(14-1)를 통해 광전변환된 신호와 제2 수신부(14-2)를 통해 광전변환된 신호를 비교하여 두 신호 간에 차이가 있는 파장 대역을 찾아내어 입력 광신호의 파장을 판별할 수 있다. 다른 예를 들면, 비교부(16)는 제1 수신부(14-1)를 통해 광전변환된 신호와 제2 수신부(14-2)를 통해 광전변환된 신호의 차이 값을 계산하고 차이 값에 해당하는 파장 대역을 찾아내어 입력 광신호의 파장을 판별할 수 있다.

일 실시 예에 따라 비교부(16)에는 아날로그 디지털 변환기(Analog-to-digital Converter: 이하 ADC라 칭함)(미도시)가 내장된다. ADC는 제1 수신부(14-1)와 제2 수신부(14-2)에서 광전변환된 신호를 각각 디지털화하여 디지털 값을 생성한다. 이 경우, 비교부(16)는 ADC에서 각각 생성된 디지털 값을 비교하거나 각각 생성된 디지털 값의 차이 값을 계산한다. 그리고, 비교 또는 계산 결과로부터 입력 광신호의 파장 또는 채널을 판별한다.

한편, ADC는 비교부(16)에 내장되는 형태가 아니라, 비교부(16)와는 별도로 분리되어 비교부(16)의 전 단에 위치할 수도 있다. 이 경우, 비교부(16)는 ADC에서 각각 생성된 디지털 값을 비교하거나 각각 생성된 디지털 값의 차이 값을 계산하여 비교 또는 계산 결과로부터 입력 광신호의 파장을 판별할 수 있다.

ADC는 간단하고 대중화되어 있는 것으로, ADC 기능을 가진 IC를 통해 기능 구현이 가능하다. ADC는 다양한 해상도(resolution)를 가지고 있으므로, 사용자는 입력신호의 범위에 맞는 ADC를 해상도에 맞게 선택하여 사용할 수 있다.

이하, 파장 인식 기능을 가진 광 수신기(1)의 파장 판별 프로세스에 대해 후술한다. 도 1을 참조하면, 광 수신기(1)는 A를 통해 입력된 광신호를 대상으로 분배기(10)를 통해 광 세기를 분배하여 두 개의 B1, B2 신호로 분배된다. 전술한 바와 같이 사용처에 따라 다양한 비율로 분배 가능하지만, 설명의 용이를 위해 1:1로 분배되는 것으로 가정한다. 따라서, 제1 수신부(14-1)와 필터(12)에는 동일한 광 세기를 갖는 광신호가 입력된다. 제1 수신부(14-1)에서 출력된 신호 D1은 광전변환된 신호이고, 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 가진 필터(12)를 통과한 광신호 C는 입력 신호의 파장 대에 따라 다른 광 세기를 가지게 된다. 이후 제2 수신부(14-2)를 거치면서 광전변환된 신호 D2를 획득한다. 이어서, 비교부(16)가 광전변환된 D1과 D2의 값을 비교함으로써 입력 신호의 파장 대 또는 채널값을 판별한다. 예를 들면, 광전변환된 D1 신호와 D2 신호의 차이 값을 계산하고 차이 값에 해당하는 파장 대역을 찾아내어 입력 광신호의 파장을 판별할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 1의 광 수신기(1)의 필터(12) 특성을 설명하기 위한 참조도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명은 입력 광신호의 파장을 판별하기 위해서 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 가진 필터를 사용한다. 예를 들어, 도 2의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 입력 광신호의 각 파장에 대해 고유한 통과 대역 특성을 가지는 필터를 사용하면, 각 파장 별로 서로 다른 광 세기 손실을 겪기 때문에 파장 판별이 가능하다. 도 2의 (a)는 시작 파장이 상대적으로 손실이 적고 끝 파장이 손실이 많은 경우, 파장 별 통과 대역 특성을 도시한 것이다. 도 2의 (b)는 시작 파장이 상대적으로 손실이 크고 끝 파장이 손실이 적은 경우, 파장 별 통과 대역 특성을 도시한 것이다. 두 경우 모두 본 발명에 적용 가능하며, 박막 필터 설계 기술이 수년간을 통해 성숙되어 있으므로 필터 제작이 용이하다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기(1)를 포함한 파장 판별장치의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 파장 판별장치는 광 수신기(1), 입력부(2) 및 출력부(3)를 포함한다. 광 수신기(1)는 분배기(10), 필터(12), 제1 수신부(14-1), 제2 수신부(14-2) 및 비교부(16)를 포함한다.

입력부(2)는 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기(1)와 측정하고자 하는 장치인 피측정장치(Device Under Test: DUT)(미도시)를 연결하는 입력장치로, 피측정장치와 광 수신기(1)를 밀착시켜 준다. 입력부(2)는 사용 용도에 따라 광 어댑터를 수용할 수 있는 광 어댑터 입력장치, 베어(bare) 광섬유에 집적 입력이 가능한 입력장치 등을 이용할 수 있다. 입력부(2)로 입력된 광신호의 광 세기는 분배기(10)를 통해 분배된다. 출력부(3)는 비교부(16)에서 출력된 결과를 외부로 출력하는 수단으로, LED, LCD, GUI 화면 등으로 구현될 수 있다. 광 수신기(1)의 분배기(10), 필터(12), 제1 수신부(14-1), 제2 수신부(14-2) 및 비교부(16)의 세부 구성은 도 1에 전술한 바와 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역을 도시한 참조도이다.

도 4를 참조하면, 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역은 1270nm부터 20nm 간격으로 1610nm까지 사용되며, 통과 대역폭은 약 13nm이다. 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역을 구분하기 위해서는 도 1의 필터(12)의 경우 340(1270-1610)nm의 파장 범위에서 통과 대역 특성이 다른 필터를 사용할 수 있다. 한편, 도 4의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시 예일 뿐, 광원의 파장 대역과 필터의 파장 대역 특성은 다양하게 변형 가능하다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역을 도시한 참조도이다.

도 5를 참조하면, 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역은 사용되는 방식에 따라 채널마다 약 1.6nm, 0.8nm, 0.4nm 간격 등으로 구분되며, 통과 대역 또한 이에 따라 달라진다. 상세한 파장 대역은 ITU-T에서 정의한 Standard Wavelength Reference Table를 참고하면 된다.

고밀도 파장분할 다중화용 광원은 채널 사이의 간격이 좁으므로, 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장을 구분할 때, 사용되는 주요 파장 대역이 O-밴드(1260~1360 nm), E-밴드(1360~1460 nm), S-밴드(1460~1530 nm), C-밴드(1530~1565 nm), L-밴드(1565~1625 nm) 또는 U-밴드(1625~1675 nm)인가를 고려하여 해당 파장 대역에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 필터를 사용할 수 있다.

나아가, 사용 용도에 따라 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역과 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 모두 구분이 가능한 필터를 광 수신기에 구성할 수 있다. 한편, 도 5의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시 예일 뿐, 광원의 파장 대역과 필터의 파장 대역 특성은 다양하게 변형 가능하다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기(1)의 구성도이다.

도 6을 참조하면, 광 수신기(1)는 분배기(10), 제1 필터(12-1), 제2 필터(12-2), 제1 수신부(14-1), 제2 수신부(14-2) 및 비교부(16)를 포함한다.

도 6은 세부적으로 도 1의 필터(12) 구성이 제1 필터(12-1)와 제2 필터(12-2)로 변경된 것으로, 분배기(10), 제1 수신부(14-1) 및 제2 수신부(14-2)의 기능은 도 1에서 전술한 바와 동일하다. 제1 필터(12-1)와 제2 필터(12-2)는 파장에 따라 서로 다른 통과 대역 특성을 갖는다.

이하, 도 6을 참조로 하여 광 수신기(1)의 파장 판별 프로세스에 대해 후술한다. 도 6을 참조하면, 분배기(10)가 A를 통해 입력된 신호의 광 세기를 분배하여 B1, B2 신호를 생성한다. 이 후, B1 신호는 파장에 따라 서로 다른 통과 대역을 갖는 제1 필터(12-1)에 입력되고, 제1 필터(12-1)를 거친 후 C1 신호가 획득되며, 제1 수신부(14-1)를 통해 C1 신호를 광전변환한 D1 신호가 획득된다. 마찬가지로 B2 신호는 파장에 따라 서로 다른 통과 대역을 갖는 제2 필터(12-2)를 거친 후 C2 신호가 획득되며, 제2 수신부(14-2)를 통해 C2 신호를 광전변환한 D2 신호가 획득된다. 비교부(16)는 광전변환된 D1 신호와 D2 신호의 값을 비교함으로써 입력신호의 파장 대 또는 채널 값을 판별하며, 판별 결과를 출력할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기(1)의 일반화된 구성도이다.

도 7을 참조하면, 광 수신기(1)는 분배기(10), N개의 필터(12-1,12-2,…,12-n), N개의 수신부(14-1,14-2,…,14-n) 및 비교부(16)를 포함한다.

분배기(10)와 N개의 수신부(14-1,14-2,…,14-n)의 기능은 도 1에 전술한 바와 동일하다. N개의 필터(12-1,12-2,…,12-n)는 파장에 따라 서로 다른 통과 대역 특성을 갖는다.

이하, 도 7을 참조로 하여 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기(1)의 파장 판별 프로세스에 대해 후술한다. 도 7을 참조하면, 분배기(10)가 A를 통해 입력된 신호의 광 세기를 분배하여 N개의 광 신호(B1,B2, …, Bn)를 생성한다. 이 후, B1 신호는 파장에 따라 서로 다른 통과 대역을 갖는 제1 필터(12-1)에 입력되고, 제1 필터(12-1)를 거친 후 C1 신호가 획득되며, 제1 수신부(14-1)를 통해 C1 신호를 광전변환한 D1 신호가 획득된다. 마찬가지로 B2 신호는 파장에 따라 서로 다른 통과 대역을 갖는 제2 필터(12-2)를 거친 후 C2 신호가 획득되며, 제2 수신부(14-2)를 통해 C2 신호를 광전변환한 D2 신호가 획득된다. 동일하게 Bn 신호는 파장에 따라 서로 다른 통과 대역을 갖는 제n 필터(12-n)를 거친 후 Cn 신호가 획득되며, 제n 수신부(14-n)를 통해 Cn 신호를 광전변환한 Dn 신호가 획득된다. 비교부(16)는 광전변환된 신호(D1,D2, …, Dn)의 값을 비교함으로써 입력 신호의 파장 대 또는 채널 값을 판별한 후 판별 결과를 출력한다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기를 이용한 파장 판별방법을 도시한 참조도이다.

도 8을 참조하면, 파장 판별장치는 분배기를 통해 입력 광신호의 광 세기를 분배한다(800).

이어서, 분배된 광신호를 광전변환(810)하고, 분배된 광신호를 대상으로 필터를 이용하여 필터링한 후 필터를 통과한 광신호를 광전변환한다(820). 필터는 각각 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 갖는다. 이어서, 광전변환된 각각의 신호를 비교하여 입력 광신호의 파장을 판별한다(830).

필터는 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장을 판별하기 위하여 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다를 수 있다. 또는 필터는 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장을 판별하기 위하여 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다를 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 파장 인식 기능을 갖는 광 수신기를 이용한 파장 판별방법을 도시한 참조도이다.

도 9를 참조하면, 파장 판별장치는 입력 광신호의 광 세기를 분배한다(900).

이어서, 분배된 광신호를 대상으로 각 필터를 이용하여 필터링한 후 각 필터를 통과한 광신호를 각각 광전변환한다(910). 각 필터는 각각 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 갖는다.

일 실시 예에 따르면, 필터는 저밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제1 필터와, 저밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제2 필터를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 필터는 고밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제1 필터와, 고밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제2 필터를 포함할 수 있다.

이어서, 파장 판별장치는 광전변환된 각 신호를 비교하여 입력 광신호의 파장을 판별한다(920).

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 광 수신기 10 : 분배기
12,12-1,12-2,…,12-n : 필터 14-1,14-2,…,14-n : 수신부
16 : 비교부

Claims

입력 광신호의 광 세기를 분배하는 분배기;
상기 분배기로부터 분배된 광신호를 광전변환하는 제1 수신부;
상기 분배기로부터 분배된 광신호를 대상으로 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 갖는 필터;
상기 필터를 통과한 광신호를 광전변환하는 제2 수신부; 및
상기 제1 수신부 및 상기 제2 수신부에서 각각 광전변환된 신호를 비교하여 입력 광신호의 파장을 판별하는 비교부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수신기.
제 1 항에 있어서, 상기 필터는,
박막 필터인 것을 특징으로 하는 광 수신기.
제 1 항에 있어서, 상기 필터는,
입력 광신호의 각 파장 별로 서로 다른 광 세기 손실을 발생시키도록 각 파장 별로 고유한 통과 대역 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 광 수신기.
제 3 항에 있어서, 상기 필터는,
저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장을 판별하기 위하여 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 것을 특징으로 하는 광 수신기.
제 3 항에 있어서, 상기 필터는,
고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장을 판별하기 위하여 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 것을 특징으로 하는 광 수신기.
제 5 항에 있어서,
상기 소정의 파장 대는 O-밴드(1260~1360 nm), E-밴드(1360~1460 nm), S-밴드(1460~1530 nm), C-밴드(1530~1565 nm), L-밴드(1565~1625 nm) 또는 U-밴드(1625~1675 nm)인 것을 특징으로 하는 광 수신기.
제 1 항에 있어서, 상기 필터는,
사용자가 사용하고자 하는 파장 대역에 따라 상기 필터의 통과 대역 특성이 선택 가능한 것을 특징으로 하는 광 수신기.
제 1 항에 있어서, 상기 비교부는,
상기 제1 수신부와 상기 제2 수신부에서 광전변환된 신호를 각각 디지털화하여 디지털 값을 생성하는 아날로그 디지털 변환기가 내장되어, 상기 아날로그 디지털 변환기에서 각각 생성된 디지털 값을 비교하거나 각각 생성된 디지털 값의 차이 값을 계산하여 비교 또는 계산 결과로부터 입력 광신호의 파장을 판별하는 것을 특징으로 하는 광 수신기.
제 1 항에 있어서,
상기 광 수신기는 상기 제1 수신부와 상기 제2 수신부에서 광전변환된 신호를 디지털화하여 디지털 값을 생성하는 아날로그 디지털 변환기; 를 더 포함하며,
상기 비교부는 상기 아날로그 디지털 변환기에서 각각 생성된 디지털 값을 비교하거나 각각 생성된 디지털 값의 차이 값을 계산하여 비교 또는 계산 결과로부터 입력 광신호의 파장을 판별하는 것을 특징으로 하는 광 수신기.
입력 광신호의 광 세기를 분배하는 분배기;
상기 분배기로부터 분배된 광신호를 대상으로 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 갖는 N개의 필터;
상기 N개의 필터를 통과한 광신호를 광전변환하는 N개의 수신부; 및
상기 N개의 수신부에서 광전변환된 신호를 비교하여 입력 광신호의 파장을 판별하는 비교부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수신기.
제 10 항에 있어서, 상기 N개의 필터는,
저밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제1 필터; 및
저밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제2 필터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수신기.
제 10 항에 있어서, 상기 N개의 필터는,
고밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제1 필터; 및
고밀도 파장분할 다중화용 광원을 판별하기 위하여 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 제2 필터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수신기.
제 10 항에 있어서, 상기 N개의 필터는,
박막 필터인 것을 특징으로 하는 광 수신기.
분배기를 통해 입력 광신호의 광 세기를 분배하는 단계;
상기 분배된 광신호를 광전변환하는 단계;
상기 분배된 광신호를 대상으로 파장에 따라 다른 통과 대역 특성을 갖는 필터를 이용하여 필터링하고 상기 필터를 통과한 광신호를 광전변환하는 단계; 및
광전변환된 각 신호를 비교하여 입력 광신호의 파장을 판별하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수신기를 이용한 파장 판별방법.
제 14 항에 있어서, 상기 필터는,
저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장을 판별하기 위하여 저밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 것을 특징으로 하는 광 수신기를 이용한 파장 판별방법.
제 14 항에 있어서, 상기 필터는,
고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장을 판별하기 위하여 고밀도 파장분할 다중화용 광원의 파장 대역 중 소정의 파장 대에서 파장에 따라 통과 대역 특성이 다른 것을 특징으로 하는 광 수신기를 이용한 파장 판별방법.
제 14 항에 있어서,
피측정장치와 연결되어 상기 분배기에 입력 광신호를 입력시키는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수신기를 이용한 파장 판별방법.
제 14 항에 있어서,
입력 광신호의 파장 판별결과를 외부로 출력하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 수신기를 이용한 파장 판별방법.