KR20170100988A - 광 신호 다중화기 및 광 신호 역다중화기 - Google Patents

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KR20170100988A
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Abstract

반사판 및 필터를 포함하고, 반사판은 복수의 입력 광 경로들을 따라 입력된 복수의 광 신호들을, 적어도 하나의 출력 광 경로 상에 위치한 필터를 향해 반사되도록, 복수의 입력 광 경로들에 배치되고, 필터는 필터를 향해 반사된 광 신호들을, 적어도 하나의 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치됨으로써, 복수의 광 신호에 대한 복수의 입력 광 경로를 개별적으로 구성할 수 있는 광 신호 다중화기 및 이에 대응하는 광 신호 역다중화기가 제공된다.

Description

광 신호 다중화기 및 광 신호 역다중화기 {LIGHT SIGNAL MULTIPLEXER AND LIGHT SIGNAL DEMULTIPLEXER}
본 발명은 광 통신기에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 복수의 광 신호를 다중화하거나 또는 다중화된 광 신호를 역다중화할 수 있는 장치에 관한 것이다.
광 통신기는 전기 신호에 기초하여 광 신호를 생성하거나, 또는 수신한 광 신호에 기초하여 전기 신호를 생성하는 장치이다. 트래픽의 급격한 증가로 인하여, 더 높은 전송 용량을 가지는 광 통신기가 개발되고 있다.
광 통신기의 전송 용량을 증가시키는 대표적인 방법으로, 파장 분할 다중화 (WDM: wavelength division multiplexing) 방식이 있다. 이 방법은 서로 다른 파장을 가지는 복수의 광신호들을 하나의 광섬유에 다중화하여 전송하는 방법이다. WDM 방식은 중장거리 광 전송망뿐만 아니라, 이더넷(Ethernet)과 같은 단거리 광 전송망에도 활발하게 적용되고 있다.
광 신호 다중화기는 서로 다른 파장을 가지는 복수의 광신호들을 하나의 광섬유에 다중화할 수 있는 장치이다. 광 신호 다중화기가 광 신호를 다중화하는 방법은 크게 AWG(Array Waveguide Grating)를 이용한 방법과 박막 필터(Thin film filter)를 이용하는 벌크 옵틱스 방법으로 구분된다.
벌크 옵틱스 방법은 낮은 삽입손실과 큰 정렬 마진을 가진다. 하지만, 다중화의 대상이 되는 광 신호의 개수가 증가하면, 광 신호의 광 경로의 길이가 급격히 증가할 수 있다. 또한, 광 경로가 고정되는 특징이 있어서, 광 신호의 시작점을 정밀하게 제어하여야 한다. 이는 광 신호 다중화기의 수율에 영향을 줄 수 있다.
본 발명은 광 경로를 개별적으로 설정함으로써, 광 신호의 개수가 증가하더라도, 광 경로의 길이가 감소될 수 있고, 더 나아가서 낮은 삽입 손실을 가지는 광 신호 다중화기 및 광 신호 역다중화기를 제안한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 반사판 및 필터를 포함하고, 상기 반사판은, 복수의 입력 광 경로들을 따라 입력된 복수의 광 신호들을, 적어도 하나의 출력 광 경로 상에 위치한 상기 필터를 향해 반사되도록, 상기 복수의 입력 광 경로들에 배치되고, 상기 필터는, 상기 필터를 향해 반사된 광 신호들을, 상기 적어도 하나의 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치되고, 상기 적어도 하나의 출력 광 경로는, 상기 복수의 입력 광 경로들 중 적어도 하나와 일치하는 광 신호 다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 반사판은, 대응하는 상기 필터와 평행한 광 신호 다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 복수의 입력 광 경로 및 상기 적어도 하나의 출력 광 경로간의 간격은, (i) 상기 반사판 및 필터간의 거리 및 (ii) 상기 반사판 및 상기 복수의 입력 광 경로간의 각도 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 광 신호 다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 복수의 광 신호들은, 서로 다른 파장을 가지는 광 신호 다중화기가 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 반사판 및 필터를 포함하고, 상기 반사판은, 복수의 입력 광 경로들을 따라 입력된 복수의 광 신호들을, 적어도 하나의 출력 광 경로 상에 위치한 상기 필터를 향해 반사되도록, 상기 복수의 입력 광 경로들에 배치되고, 상기 필터는, 상기 필터를 향해 반사된 광 신호들을, 상기 적어도 하나의 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치되고, 상기 적어도 하나의 출력 광 경로는, 상기 복수의 입력 광 경로들과 일치하지 않는 광 신호 다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 반사판은, 대응하는 상기 필터와 평행한 광 신호 다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 복수의 입력 광 경로 및 상기 적어도 하나의 출력 광 경로간의 간격은, (i) 상기 반사판 및 필터간의 거리 및 (ii) 상기 반사판 및 상기 복수의 입력 광 경로간의 각도 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 광 신호 다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 복수의 광 신호들은, 서로 다른 파장을 가지는 광 신호 다중화기가 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 반사판 및 필터를 포함하고, 상기 필터는, 적어도 하나의 입력 광 경로들을 따라 입력된 적어도 하나의 광 신호들을, 복수의 출력 광 경로 상에 위치한 상기 반사판을 향해 반사되도록, 상기 적어도 하나의 입력 광 경로들에 배치되고, 상기 반사판은, 상기 반사판을 향해 반사된 광 신호들을, 상기 복수의 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치되고, 상기 복수의 출력 광 경로는, 상기 적어도 하나의 입력 광 경로들 중 적어도 하나와 일치하는 광 신호 역다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 반사판은, 대응하는 상기 필터와 평행한 광 신호 역다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 입력 광 경로 및 상기 복수의 출력 광 경로간의 간격은, (i) 상기 반사판 및 필터 간의 거리 및 (ii) 상기 반사판 및 상기 복수의 출력 광 경로간의 각도 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 광 신호 역다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 복수의 출력 광 경로를 따라 출력되는 광 신호들은, 서로 다른 파장을 가지는 광 신호 역다중화기가 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 반사판 및 필터를 포함하고, 상기 필터는, 적어도 하나의 입력 광 경로들을 따라 입력된 적어도 하나의 광 신호들을, 복수의 출력 광 경로 상에 위치한 상기 반사판을 향해 반사되도록, 상기 적어도 하나의 입력 광 경로들에 배치되고, 상기 반사판은, 상기 반사판을 향해 반사된 광 신호들을, 상기 복수의 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치되고, 상기 복수의 출력 광 경로는, 상기 적어도 하나의 입력 광 경로들과 일치하지 않는 광 신호 역다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 반사판은, 대응하는 상기 필터와 평행한 광 신호 역다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 입력 광 경로 및 상기 복수의 출력 광 경로간의 간격은, (i) 상기 반사판 및 필터 간의 거리 및 (ii) 상기 반사판 및 상기 복수의 출력 광 경로간의 각도 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 광 신호 역다중화기가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 복수의 출력 광 경로를 따라 출력되는 광 신호들은, 서로 다른 파장을 가지는 광 신호 역다중화기가 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 광 경로를 개별적으로 설정함으로써, 광 신호의 개수가 증가하더라도, 광 경로의 길이가 감소될 수 있고, 더 나아가서 낮은 삽입 손실을 가지는 광 신호 다중화기 및 광 신호 역다중화기를 구현할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 광 신호 다중화기의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 광 신호 다중화기의 출력 광 경로가 복수의 입력 광 경로 중 적어도 하나와 일치하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 광 신호 다중화기의 반사판 및 필터의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 광 경로 조절 장치가 복수의 입력 광 경로 각각에 배치된 광 신호 다중화기의 구조를 도시한 도면이다.
도 5a 내지 5b는 출력 광 경로가 입력 광 경로와 일치하지 않는 일실시예에 따른 광 신호 다중화기의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 일실시예에 따른 광 신호 역다중화기의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 출력 광 경로가 입력 광 경로와 일치하지 않는 일실시예에 따른 광 신호 역다중화기의 구조를 도시한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일실시예에 따른 광 신호 다중화기(100)의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 복수의 입력 광 경로 - 제1 입력 광 경로(101), 제2 입력 광 경로(102), 제3 입력 광 경로(103) 및 제4 입력 광 경로(104) - 가 도시된다. 광 신호 다중화기(100)로 입력된 복수의 광 신호들은 서로 다른 입력 광 경로를 따라 진행할 수 있다. 광 신호 다중화기(100)로 입력된 복수의 광 신호들은 서로 다른 파장을 가질 수 있다.
광 신호 다중화기(100)는 복수의 입력 광 경로 중에서 적어도 하나의 광 경로를, 출력 광 경로로 설정할 수 있다. 도 1을 참고하면, 광 신호 다중화기(100)는 다중화된 광 신호를 제3 입력 광 경로(103)를 통하여 출력할 수 있다. 비록 도 1에 도시된 광 신호 다중화기(100)는 제3 입력 광 경로(103) 하나만을 출력 광 경로로 설정하였지만, 일실시예에 따른 광 신호 다중화기(100)는 두 개 이상의 출력 광 경로를 가질 수 있다. 즉, 광 신호 다중화기(100)의 적어도 하나의 출력 광 경로는, 복수의 입력 광 경로들 중 적어도 하나와 일치할 수 있다.
도 1을 참고하면, 광 신호 다중화기(100)는 흑색 사각형으로 도시된 복수의 반사판 - 제1 반사판(111), 제2 반사판(112) 및 제3 반사판(113) - 을 포함할 수 있다. 반사판은 입력 광 경로 상에 배치될 수 있다. 또한, 광 신호 다중화기(100)는 각각의 반사판에 대응하고, 격자 무늬 사각형으로 도시된 복수의 필터 - 제1 필터(121), 제2 필터(122) 및 제3 필터(123) - 를 포함할 수 있다. 이하 모든 도면에서, 흑색 사각형은 반사판을, 격자 무늬 사각형은 필터를 나타낸다.
도 1을 참고하면, 필터는 출력 광 경로 상에 배치될 수 있다. 반사판은 입력 광 경로를 따라 입력된 광 신호를 반사판에 대응하는 필터를 향해 반사되도록 배치될 수 있다. 필터는 필터를 향해 반사된 광 신호를 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 1을 참고하면, 제1 입력 광 경로(101)를 따라 입력된 제1 광 신호는 제1 반사판(111)에 도달한다. 제1 반사판(111)은 입력 광 경로 상에 배치되고, 제1 광 신호가 제1 반사판(111)에 대응하는 제1 필터(121)를 향해 반사되도록 배치된다. 따라서, 제1 반사판(111)은 제1 입력 광 경로(101)와 미리 설정된 각도만큼 기울어져 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 반사판은 광 신호를 반사할 수 있는 소재를 포함할 수 있다.
제1 광 신호는 제1 반사판(111)에 의하여 제1 필터(121)로 진행한다. 필터는 박막 필터(thin film filter)일 수 있다. 또한, 필터는 필터에 도달한 광 신호를 파장에 기초하여 반사시키거나 또는 통과시킬 수 있다.
예를 들어, 제1 필터(121)는 제1 광 신호와 동일한 파장을 가지는 광 신호만을 반사시키며, 제1 광 신호와 다른 파장을 가지는 광 신호를 통과시킬 수 있다. 도 1을 참고하면, 제1 필터(121)는 제1 광 신호를 출력 광 경로를 따라 반사시킬 수 있다. 또한, 제3 입력 광 경로(103)를 따라 입력된 광 신호는 제1 광 신호와 다른 파장을 가지므로, 제3 입력 광 경로(103)는 제1 필터(121)가 광 경로 상에 배치되어 있음에도 불구하고, 제1 필터(121)의 영향을 받지 않는다.
도 1을 참고하면, 제1 필터(121)는 제1 광 신호가 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치될 수 있다. 따라서, 제1 필터(121)는 출력 광 경로와 미리 설정된 각도만큼 기울어져 배치될 수 있다. 비록 제1 반사판(111) 및 제1 필터(121)에 대해서만 설명하였지만, 제2 반사판(112) 내지 제3 반사판(113) 및 제2 필터(122)내지 제3 필터(123) 또한 제1 반사판(111) 및 제1 필터(121)와 유사하게 배치될 수 있다. 따라서, 제1 입력 광 경로(101)내지 제4 입력 광 경로(104)를 따라 입력된 복수의 광 신호들은 하나의 출력 광 경로로 다중화 될 수 있다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광 신호 다중화기(100)는 네 개의 광 신호를 다중화 할 수 있다. 각각의 광 신호는 100GBASE-LR4 표준에 따른 서로 다른 파장을 가지는 네 개의 25 Gbps급 광 신호일 수 있다. 다중화된 광 신호는 출력 광 경로를 따라 진행하며, 단일 모드 광 섬유(130)를 통하여 출력될 수 있다. 비록 도 1은 네 개의 광 신호를 다중화한 실시예를 도시하였지만, 일실시예에 따른 광 신호 다중화기(100)는 두 개 또는 세 개의 광 신호를 다중화할 수 있으며, 더 나아가서 다섯 개 이상의 광 신호를 다중화할 수 있다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광 신호 다중화기(100)는 광 경로 각각을 별도의 반사판 및 필터를 사용하여, 독립적으로 구성할 수 있다. 광 경로가 개별적으로 설정됨으로써, 다중화의 대상이 되는 광 신호의 개수가 증가하더라도, 광 경로 각각의 길이가 증가하지 않는다. 따라서, 광 신호의 삽입 손실이 감소한다. 더 나아가서, 광 신호의 시작점을 정밀하게 제어하지 않아도 되므로, 보다 용이하게 광 신호 다중화기(100)를 제작할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 광 신호 다중화기(100)는 두 개 이상의 출력 광 경로를 설정할 수 있다. 도 1을 참고하면, 광 신호 다중화기(100)는 제3 입력 광 경로(103)뿐만 아니라, 제2 입력 광 경로(102)를 출력 광 경로로 설정할 수 있다. 이 경우, 제2 입력 광 경로(102) 및 제3 입력 광 경로(103)를 따라 입력된 광 신호는 별도의 반사판 내지 필터가 불필요하므로, 제1 입력 광 경로(101) 및 제4 입력 광 경로(104)를 따라 입력된 광 신호에 대한 반사판 및 필터만이 배치될 수 있다.
도 1의 실시예에서, 제3 입력 광 경로(103)가 출력 광 경로로 설정되었지만, 광 신호 다중화기(100)는 다른 입력 광 경로를 출력 광 경로로 설정할 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 광 신호 다중화기(200)의 출력 광 경로가 복수의 입력 광 경로 중 적어도 하나와 일치하는 실시예를 도시한 도면이다. 도 2를 참고하면, 광 신호 다중화기(200)는 제1 입력 광 경로(210), 제2 입력 광 경로(220), 제3 입력 광 경로(230) 및 제4 입력 광 경로(240) 중에서, 가장 끝에 위치한 제4 입력 광 경로(240)를 출력 광 경로로 설정할 수 있다.
광 신호 다중화기(200)의 출력 광 경로는 복수의 입력 광 경로 각각의 특성을 고려하여 유동적으로 설정될 수 있다. 도 2를 참고하면, 제4 입력 광 경로(240)를 따라 입력된 광 신호는 다른 광 신호 보다 빠르게 감쇄될 수 있으며, 이를 고려하여 광 신호 다중화기(200)는 제4 입력 광 경로(240)를 출력 광 경로로 설정할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 광 신호 다중화기의 반사판(330) 및 필터(340)의 구조를 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 광 신호 다중화기는 반사판(330) 및 이에 대응하는 필터(340)를 포함할 수 있다. 반사판(330)은 입력 광 경로(310) 상에 배치되고, 필터(340)는 출력 광 경로(320) 상에 배치될 수 있다.
반사판(330)은 입력 광 경로(310)를 따라 입력된 광 신호가 필터(340)를 향해 반사되도록 배치될 수 있다. 또한, 필터(340)는 필터(340)를 향해 반사된 광 신호를 출력 광 경로(320)를 따라 반사되도록 배치될 수 있다. 따라서, 입력 광 경로(310) 및 출력 광 경로(320)가 평행한 경우, 반사판(330) 및 필터(340)는 서로 평행할 수 있다.
따라서, 도 3을 참고하면, 필터(340)가 출력 광 경로(320)와 이루는 각은 반사판(330)이 입력 광 경로(310)와 이루는 각 θ (331)와 일치할 수 있다. 이 경우, 반사판(330) 및 필터(340)는 광 신호를 입사각과 동일한 반사각으로 반사시킨다. 따라서, 도 3을 참고하면, 입력 광 경로(310) 및 반사판(330)에서 반사된 광 경로간의 각도는 각 θ (331)의 두 배인 2×θ이다. 결론적으로 삼각함수를 이용하여, 입력 광 경로(310) 및 출력 광 경로(320)간의 간격 L (350), 그리고 반사판(330) 및 필터(340)간의 거리 d (360)의 관계를 수학식 1과 같이 도출할 수 있다.
Figure pat00001
광 신호 다중화기는 수학식 1에 기초하여, 복수의 광 경로 상에 배치된 반사판(330) 및 필터(340)를 정확하게 배치할 수 있다. 또한, 복수의 광 경로들은 독립적으로 설정되므로, 보다 용이하게 광 신호 다중화기를 제작할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 반사판(330) 및 필터(340)간의 관계를 이용하여, 반사판(330) 및 필터(340)를 하나의 세트로 포함하는 광 경로 조절 장치가 제공될 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 광 경로 조절 장치(410, 420, 430)가 복수의 입력 광 경로 각각에 배치된 광 신호 다중화기(400)의 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, 광 경로 조절 장치(410, 420, 430)는 반사판 및 필터를 포함할 수 있다. 또한, 반사판 및 필터는 서로 평행할 수 있다. 광 경로 조절 장치(410, 420, 430)각각은 반사판이 입력 광 경로 상에 위치하고, 필터가 출력 광 경로 상에 위치하도록 배치될 수 있다. 광 경로 조절 장치(410, 420, 430) 각각의 길이는 수학식 1에 기초하여 설정될 수 있다.
도 5a 내지 5b는 출력 광 경로가 입력 광 경로와 일치하지 않는 일실시예에 따른 광 신호 다중화기(500)의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 광 신호 다중화기(500)의 적어도 하나의 출력 광 경로는 복수의 입력 광 경로들과 일치하지 않을 수 있다. 더 나아가서, 광 신호 다중화기(500)의 적어도 하나의 출력 광 경로는 입력 광 경로와 독립적으로 구성될 수 있다. 도 5a 내지 5b를 참고하면, 출력 광 경로(550)는 제1 입력 광 경로(510), 제2 입력 광 경로(520), 제3 입력 광 경로(530) 및 제4 입력 광 경로(540)와 일치하지 않을 수 있다.
도 5a를 참고하면, 출력 광 경로(550)는 제1 입력 광 경로(510), 제2 입력 광 경로(520), 제3 입력 광 경로(530) 및 제4 입력 광 경로(540)의 정 가운데로 설정될 수 있다. 이로써, 광 신호 다중화기(500)의 입력 광 경로 간의 길이의 편차는 최소가 될 수 있다.
일실시예에 따르면, 출력 광 경로(550)는 제1 입력 광 경로(510), 제2 입력 광 경로(520), 제3 입력 광 경로(530) 및 제4 입력 광 경로(540)의 정 가운데뿐만 아니라, 입력 광 경로 사이의 다른 공간에 설정될 수 있다. 즉, 출력 광 경로(550)는 제1 입력 광 경로(510) 및 제2 입력 광 경로(520) 사이의 공간에 설정되거나, 또는 제3 입력 광 경로(530) 및 제4 입력 광 경로(540) 사이의 공간에 설정될 수 있다.
일실시예에 따르면, 출력 광 경로(550)는 입력 광 경로 사이가 아닌 다른 공간에 설정될 수 있다. 도 5b를 참고하면, 출력 광 경로(551)는 입력 광 경로의 외곽에 설정될 수 있다. 출력 광 경로의 위치가 다양하게 설정될 수 있으므로, 광 신호 다중화기(500)를 보다 자유롭게 설계할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 서로 다른 파장의 광 신호 각각의 광 경로를 개별적으로 설정 및 조절하는 광 신호 다중화기뿐만 아니라, 서로 다른 파장의 광 신호 각각의 광 경로를 개별적으로 설정 및 조절하는 광 신호 역다중화기 또한 제공될 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 광 신호 역다중화기(600)의 구조를 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 복수의 출력 광 경로 - 제1 출력 광 경로(601), 제2 출력 광 경로(602), 제3 출력 광 경로(603) 및 제4 출력 광 경로(604) - 가 도시된다. 광 신호 역다중화기(600)로 입력된 적어도 하나의 광 신호들은 서로 다른 출력 광 경로를 따라 역다중화될 수 있다. 광 신호 역다중화기(600)로 입력된 광 신호는 서로 다른 파장을 가지는 복수의 광 신호를 포함하는 다중화된 광 신호일 수 있다.
광 신호 역다중화기(600)는 복수의 출력 광 경로 중에서 적어도 하나의 광 경로를, 입력 광 경로로 설정할 수 있다. 도 6을 참고하면, 입력 광 경로는 제2 출력 광 경로(602)와 일치할 수 있다. 비록 도 6에 도시된 광 신호 역다중화기(600)는 제2 출력 광 경로(602) 하나만을 입력 광 경로로 설정하였지만, 일실시예에 따른 광 신호 역다중화기(600)는 하나 이상의 입력 광 경로를 가질 수 있다. 즉, 광 신호 역다중화기(600)의 적어도 하나의 입력 광 경로는, 복수의 출력 광 경로들 중 적어도 하나와 일치할 수 있다.
도 6을 참고하면, 광 신호 역다중화기(600)는 복수의 반사판 - 제1 반사판(611), 제2 반사판(612) 및 제3 반사판(613) - 을 포함할 수 있다. 반사판은 출력 광 경로 상에 배치될 수 있다. 또한, 광 신호 역다중화기(600)는 각각의 반사판에 대응하는 복수의 필터 - 제1 필터(621), 제2 필터(622) 및 제3 필터(623) - 를 포함할 수 있다. 필터는 입력 광 경로 상에 배치될 수 있다. 필터는 입력 광 경로를 따라 입력된 광 신호를 대응하는 반사판을 향해 반사되도록 배치될 수 있다. 반사판은 반사판을 향해 반사된 광 신호를 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 6을 참고하면, 입력 광 경로인 제2 출력 광 경로(602)를 따라 입력된 제1 광 신호는 제1 필터(621)에 도달한다. 제1 필터(621)는 입력 광 경로 상에 배치되고, 제1 광 신호가 제1 필터(621)에 대응하는 제1 반사판(611)을 향해 반사되도록 배치된다. 따라서, 제1 필터(621)는 제2 출력 광 경로(602)와 미리 설정된 각도만큼 기울어져 배치될 수 있다.
필터는 박막 필터(thin film filter)일 수 있다. 또한, 필터는 필터에 도달한 광 신호를 파장에 기초하여 반사시키거나 또는 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 필터(621)는 제1 광 신호와 동일한 파장을 가지는 광 신호만을 반사시키며, 제1 광 신호와 다른 파장을 가지는 광 신호를 통과시킬 수 있다. 도 6을 참고하면, 제1 필터(621)는 제1 광 신호를 제1 반사판(611)을 향하여 반사시킬 수 있다. 또한, 제1 필터(621)는 제1 광 신호를 제외한 다른 파장을 가지는 광 신호를 통과시킬 수 있다.
따라서, 입력 광 경로 상에 순서대로 배치된 제1 필터(621) 내지 제3 필터(623)는 각각의 필터에 대응하는 파장을 가진 광 신호만을 대응하는 반사판으로 반사시킬 수 있다. 다시 말하면, 제1 필터(621) 내지 제3 필터(623)는 각각의 필터에 대응하는 파장을 가진 광 신호만을 추출할 수 있다. 이로써, 서로 다른 파장을 가지는 복수의 광 신호를 포함하는 다중화된 광 신호가 역다중화될 수 있다.
다시 도 6을 참고하면, 제1 광 신호는 제1 필터(621)에 의하여 제1 반사판(611)으로 진행한다. 반사판은 광 신호를 반사할 수 있는 소재를 포함할 수 있다. 제1 반사판(611)은 제1 광 신호가 제1 입력 광 경로(601)를 따라 반사되도록 배치될 수 있다. 따라서, 제1 반사판(611)은 제1 입력 광 경로(601)와 미리 설정된 각도만큼 기울어져 배치될 수 있다.
비록 제1 반사판(611) 및 제1 필터(621)에 대해서만 설명하였지만, 제2 반사판(612) 내지 제3 반사판(613) 및 제2 필터(622) 내지 제3 필터(623) 또한 제1 반사판(611) 및 제1 필터(621)와 유사하게 배치될 수 있다. 또한, 각각의 반사판 및 반사판에 대응하는 필터간의 거리 및 상기 미리 설정된 각도는 수학식 1에 기초하여 결정될 수 있다.
일실시예에 따른 광 신호 역다중화기(600)는 반사판 및 이에 대응하는 필터로 구성된 복수의 광 경로 조절 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 신호 역다중화기(600)는 제1 반사판(611) 및 이에 대응하는 제1 필터(621)로 구성된 제1 광 경로 조절 장치, 제2 반사판(612) 및 이에 대응하는 제2 필터(622)로 구성된 제2 광 경로 조절 장치, 제3 반사판(613) 및 이에 대응하는 제3 필터(623)로 구성된 제3 광 경로 조절 장치를 포함할 수 있다. 각각의 광 경로 조절 장치의 길이 및 각각의 광 경로 조절 장치가 입력 광 경로와 이루는 각도는 수학식 1에 기초하여 결정될 수 있다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광 신호 역다중화기(600)는 하나의 광 경로를 따라 진행하는 네 개의 서로 다른 파장을 가진 광 신호를 역다중화 할 수 있다. 각각의 광 신호는 100GBASE-LR4 표준에 따른 서로 다른 파장을 가지는 네 개의 25 Gbps급 광 신호일 수 있다. 비록 도 6은 네 개의 광 신호를 역다중화하는 광 신호 역다중화기(600)에 대한 실시예를 도시하였지만, 일실시예에 따른 광 신호 역다중화기(600)는 두 개 또는 세 개의 광 신호를 역다중화할 수 있으며, 더 나아가서 다섯 개 이상의 광 신호를 역다중화할 수 있다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광 신호 역다중화기(600)는 광 경로 각각을 별도의 반사판 및 필터를 사용하여, 독립적으로 구성할 수 있다. 광 경로가 개별적으로 설정됨으로써, 역다중화의 대상이 되는 광 신호의 개수가 증가하더라도, 광 경로 각각의 길이가 증가하지 않는다. 따라서, 광 신호의 삽입 손실이 감소한다. 더 나아가서, 광 신호의 시작점을 정밀하게 제어하지 않아도 되므로, 보다 용이하게 광 신호 역다중화기(600)를 제작할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 광 신호 역다중화기(600)는 두 개 이상의 입력 광 경로로 입력된 광 신호를 역다중화할 수 있다. 도 6을 참고하면, 광 신호 역다중화기(600)는 제2 출력 광 경로(602)뿐만 아니라, 제4 출력 광 경로(604)를 입력 광 경로로 설정할 수 있다. 이 경우, 제2 출력 광 경로(602) 및 제4 출력 광 경로(604)를 따라 출력되는 광 신호는 별도의 반사판 내지 필터가 불필요하므로, 제1 출력 광 경로(601) 및 제3 출력 광 경로(603)를 따라 출력하는 광 신호에 대해서만 반사판 및 필터가 배치될 수 있다.
도 6의 실시예에서, 제2 출력 광 경로(602)가 입력 광 경로로 설정되었지만, 광 신호 역다중화기(600)는 다른 출력 광 경로를 입력 광 경로로 설정할 수 있다. 또한, 일실시예에 따른 광 신호 역다중화기(600)는 입력 광 경로가 출력 광 경로와 일치하지 않을 수 있다.
도 7은 출력 광 경로가 입력 광 경로와 일치하지 않는 일실시예에 따른 광 신호 역다중화기(700)의 구조를 도시한 도면이다.
광 신호 역다중화기(700)의 복수의 출력 광 경로는 적어도 하나의 입력 광 경로들과 일치하지 않을 수 있다. 더 나아가서, 광 신호 역다중화기(700)의 복수의 출력 광 경로는 입력 광 경로와 독립적으로 구성될 수 있다. 도 7을 참고하면, 입력 광 경로(750)는 제1 출력 광 경로(710), 제2 출력 광 경로(720), 제3 출력 광 경로(730) 및 제4 출력 광 경로(740)와 일치하지 않을 수 있다.
입력 광 경로(750)는 제1 출력 광 경로(710), 제2 출력 광 경로(720), 제3 출력 광 경로(730) 및 제4 출력 광 경로(740) 사이의 공간에 설정될 수 있다. 도 7을 참고하면, 입력 광 경로(750)는 제1 출력 광 경로(710), 제2 출력 광 경로(720), 제3 출력 광 경로(730) 및 제4 출력 광 경로(740)의 정 가운데로 설정될 수 있다. 이로써, 광 신호 역다중화기(700)의 출력 광 경로 간의 길이의 편차는 최소가 될 수 있다.
또한, 입력 광 경로(750)는 출력 광 경로 사이가 아닌 다른 공간에 설정될 수 있다. 도 7을 참고하면, 입력 광 경로(750)는 제1 출력 광 경로(710)의 좌측 또는 제 4 출력 광 경로(740)의 우측에 설정될 수 있다. 입력 광 경로 및 출력 광 경로의 위치가 서로 독립적으로 설정될 수 있으므로, 광 신호 역다중화기(700)를 보다 자유롭게 설계할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100 : 광 신호 다중화기
101 : 제1 입력 광 경로
102 : 제2 입력 광 경로
103 : 제3 입력 광 경로
104 : 제4 입력 광 경로
111 : 제1 반사판
112 : 제2 반사판
113 : 제3 반사판
121 : 제1 필터
122 : 제2 필터
123 : 제3 필터

Claims (16)

  1. 반사판; 및
    필터를 포함하고,
    상기 반사판은,
    복수의 입력 광 경로들을 따라 입력된 복수의 광 신호들을, 적어도 하나의 출력 광 경로 상에 위치한 상기 필터를 향해 반사되도록, 상기 복수의 입력 광 경로들에 배치되고,
    상기 필터는,
    상기 필터를 향해 반사된 광 신호들을, 상기 적어도 하나의 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치되고,
    상기 적어도 하나의 출력 광 경로는,
    상기 복수의 입력 광 경로들 중 적어도 하나와 일치하는,
    광 신호 다중화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사판은,
    대응하는 상기 필터와 평행한 광 신호 다중화기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 입력 광 경로 및 상기 적어도 하나의 출력 광 경로간의 간격은,
    (i) 상기 반사판 및 필터간의 거리 및 (ii) 상기 반사판 및 상기 복수의 입력 광 경로간의 각도 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 광 신호 다중화기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광 신호들은,
    서로 다른 파장을 가지는 광 신호 다중화기.
  5. 반사판; 및
    필터를 포함하고,
    상기 반사판은,
    복수의 입력 광 경로들을 따라 입력된 복수의 광 신호들을, 적어도 하나의 출력 광 경로 상에 위치한 상기 필터를 향해 반사되도록, 상기 복수의 입력 광 경로들에 배치되고,
    상기 필터는,
    상기 필터를 향해 반사된 광 신호들을, 상기 적어도 하나의 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치되고,
    상기 적어도 하나의 출력 광 경로는,
    상기 복수의 입력 광 경로들과 일치하지 않는,
    광 신호 다중화기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 반사판은,
    대응하는 상기 필터와 평행한 광 신호 다중화기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 입력 광 경로 및 상기 적어도 하나의 출력 광 경로간의 간격은,
    (i) 상기 반사판 및 필터간의 거리 및 (ii) 상기 반사판 및 상기 복수의 입력 광 경로간의 각도 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 광 신호 다중화기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 광 신호들은,
    서로 다른 파장을 가지는 광 신호 다중화기.
  9. 반사판; 및
    필터를 포함하고,
    상기 필터는,
    적어도 하나의 입력 광 경로들을 따라 입력된 적어도 하나의 광 신호들을, 복수의 출력 광 경로 상에 위치한 상기 반사판을 향해 반사되도록, 상기 적어도 하나의 입력 광 경로들에 배치되고,
    상기 반사판은,
    상기 반사판을 향해 반사된 광 신호들을, 상기 복수의 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치되고,
    상기 복수의 출력 광 경로는,
    상기 적어도 하나의 입력 광 경로들 중 적어도 하나와 일치하는,
    광 신호 역다중화기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반사판은,
    대응하는 상기 필터와 평행한 광 신호 역다중화기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 입력 광 경로 및 상기 복수의 출력 광 경로간의 간격은,
    (i) 상기 반사판 및 필터 간의 거리 및 (ii) 상기 반사판 및 상기 복수의 출력 광 경로간의 각도 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 광 신호 역다중화기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 출력 광 경로를 따라 출력되는 광 신호들은,
    서로 다른 파장을 가지는 광 신호 역다중화기.
  13. 반사판; 및
    필터를 포함하고,
    상기 필터는,
    적어도 하나의 입력 광 경로들을 따라 입력된 적어도 하나의 광 신호들을, 복수의 출력 광 경로 상에 위치한 상기 반사판을 향해 반사되도록, 상기 적어도 하나의 입력 광 경로들에 배치되고,
    상기 반사판은,
    상기 반사판을 향해 반사된 광 신호들을, 상기 복수의 출력 광 경로를 따라 반사되도록 배치되고,
    상기 복수의 출력 광 경로는,
    상기 적어도 하나의 입력 광 경로들과 일치하지 않는,
    광 신호 역다중화기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 반사판은,
    대응하는 상기 필터와 평행한 광 신호 역다중화기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 입력 광 경로 및 상기 복수의 출력 광 경로간의 간격은,
    (i) 상기 반사판 및 필터 간의 거리 및 (ii) 상기 반사판 및 상기 복수의 출력 광 경로간의 각도 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 광 신호 역다중화기.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 출력 광 경로를 따라 출력되는 광 신호들은,
    서로 다른 파장을 가지는 광 신호 역다중화기.
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