KR20180101929A - 양방향 광학 소자 - Google Patents
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Abstract
양방향 광학 소자가 개시된다. 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, PON)의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)을 구성하는 양방향 광학 소자는 다운스트림(downstream) 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호와 업스트림(upstream) 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 모두 투과되는 메인 필터(main filter); 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되고, 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되지 않은 드랍 필터(drop filter); 및 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되고, 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되지 않는 애드 필터(add filter)를 포함하고, 상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는 하나의 광도파로를 공유하고, 상기 메인 필터 및 애드 필터의 입력 포트와 상기 드랍 필터의 출력 포트와 연결되는 광도파로는 직선의 형태를 가질 수 있다.
Description
본 발명은 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, 이하 PON)의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, 이하 ONU)을 구성하는 양방향 광학 소자에 있어서 서로 다른 광네트워크 유닛에서 송신하는 상향 신호들 사이의 충돌을 방지할 수 있는 장치에 관한 것이다.
PON 시스템은 하나의 광섬유 내에 업스트림 신호 및 다운스트림 신호가 공존한다. 대부분의 PON 시스템에서는 업스트림 신호와 다운스트림 신호 간의 간섭을 최소화하기 위하여 각각의 신호에 대해 서로 다른 파장의 빛을 사용한다. 따라서 ONU는 PON 시스템의 광섬유에서 나오는 다운스트림 신호를 분리하면서, 동시에 업스트림 신호를 광섬유로 입력시킬 수 있는 양방향 광학 소자 혹은 모듈이 필요하다.
최근에는 PON 시스템에 파장분할다중화(Wavelength Division Multiplexing, 이하 WDM) 기술을 적용하는 방식이 가시화되면서, 서로 다른 ONU에서 송신하는 업스트림 신호들 사이의 충돌을 방지할 수 있는 기술에 대한 관심이 커지고 있다. 본 특허는 ONU에서 사용하는 양방향 광학 소자를 이용하여 복수의 ONU에서 전송하는 업스트림 신호간의 충돌을 방지할 수 있는 기능을 제공한다.
본 발명은 링 공진기를 이용하여 구성된 링 필터를 통해 양방향 광학 소자를 제공함으로써 복수의 ONU에서 전송하는 업스트림 신호간의 충돌을 방지할 수 있는 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, PON)의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)을 구성하는 양방향 광학 소자는 다운스트림(downstream) 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호와 업스트림(upstream) 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 모두 투과되는 메인 필터(main filter); 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되고, 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되지 않은 드랍 필터(drop filter); 및 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되고, 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되지 않는 애드 필터(add filter)를 포함하고, 상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는 하나의 광도파로를 공유하고, 상기 메인 필터 및 애드 필터의 입력 포트와 상기 드랍 필터의 출력 포트와 연결되는 광도파로는 직선의 형태를 가질 수 있다.
상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는 적어도 하나 이상의 링(ring) 공진기를 동일한 평면상에 배치함으로써 구성될 수 있다.
상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는 상기 링 공진기가 짝수 개로 구성될 수 있다.
상기 메인 필터로 입력되는 광 신호가 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호일 경우, 상기 광 신호는 상기 매인 필터 및 드랍 필터를 거쳐 투과될 수 있다.
상기 애드 필터로 입력되는 광 신호가 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호일 경우, 상기 광 신호는 상기 애드 필터 및 메인 필터를 거쳐 투과될 수 있다.
상기 메인 필터와 드랍 필터는 서로 다른 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 가지며, 동일한 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호가 투과될 수 있다.
상기 메인 필터와 애드 필터는 서로 다른 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 가지며, 동일한 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 투과될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, PON)의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)을 구성하는 양방향 광학 소자는 다운스트림(downstream) 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호와 업스트림(upstream) 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 모두 투과되는 메인 필터(main filter); 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되고, 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되지 않은 드랍 필터(drop filter); 및 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되고, 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되지 않는 애드 필터(add filter)를 포함하고, 상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는 하나의 광도파로를 공유하고, 상기 메인 필터 및 애드 필터의 입력 포트와 상기 드랍 필터의 출력 포트와 연결되는 광도파로는 곡선의 형태를 가질 수 있다.
상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는 적어도 하나 이상의 링(ring) 공진기를 동일한 평면상에 배치함으로써 구성될 수 있다.
상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는 상기 링 공진기가 홀수 개로 구성될 수 있다.
상기 메인 필터로 입력되는 광 신호가 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호일 경우, 상기 광 신호는 상기 매인 필터 및 드랍 필터를 거쳐 투과될 수 있다.
상기 애드 필터로 입력되는 광 신호가 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호일 경우, 상기 광 신호는 상기 애드 필터 및 메인 필터를 거쳐 투과될 수 있다.
상기 메인 필터와 드랍 필터는 서로 다른 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 가지며, 동일한 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호가 투과될 수 있다.
상기 메인 필터와 애드 필터는 서로 다른 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 가지며, 동일한 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 투과될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 링 공진기를 이용하여 구성된 링 필터를 통해 양방향 광학 소자를 제공함으로써 복수의 ONU에서 전송하는 업스트림 신호간의 충돌을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 WDM 방식에서 Rogue ONU에 대한 개념도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 링 공진기를 이용하여 구성된 링 필터 및 그 필터의 스펙트럼 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2차 링 필터를 사용한 제1 양방향 광학 소자의 구성 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 광학 소자를 구성하는 각각의 링 필터가 가지는 스펙트럼의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하나의 링 공진기를 포함하는 링 필터를 이용하여 양방향 광학 소자를 구성하는 예를 도시한 도면이다.도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 2차 링 필터를 사용한 제1 양방향 광학 소자의 구성의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 2차 링 필터를 사용한 제1 양방향 광학 소자의 구성의 또다른 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 링 공진기를 이용하여 구성된 링 필터 및 그 필터의 스펙트럼 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2차 링 필터를 사용한 제1 양방향 광학 소자의 구성 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 광학 소자를 구성하는 각각의 링 필터가 가지는 스펙트럼의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하나의 링 공진기를 포함하는 링 필터를 이용하여 양방향 광학 소자를 구성하는 예를 도시한 도면이다.도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 2차 링 필터를 사용한 제1 양방향 광학 소자의 구성의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 2차 링 필터를 사용한 제1 양방향 광학 소자의 구성의 또다른 예를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 WDM 방식에서 Rogue ONU에 대한 개념도를 도시한 도면이다.
광네트워크 상에서 대역폭에 대한 요구가 높아짐에 따라 수동형 광네트워크(Passive optical network, PON)의 대용량화를 위하여 파장분할다중화(Wavelength Division Multiplexing, 이하 WDM) 기술을 적용하는 것이 가시화되고 있다. 광 네트워크 상의 가입자 망에서 WDM 기술을 적용할 때 발생할 수 있는 문제 중의 하나로 Rogue-ONU를 들 수 있다. 여기서 Rogue-ONU는 다른 ONU에게 할당된 자원을 허락 없이 사용하는 ONU를 의미한다.
예를 들어, 시분할 수동형 광네트워크(TDM-PON)의 경우에 Rogue-ONU는 다른 사용자에게 할당된 시간구간에 데이터를 전송하는 ONU를 지칭한다. 다른 예로, 파장분할 수동형 광네트워크(WDM-PON)의 경우에는 다른 ONU에게 할당된 파장으로 전송하는 ONU를 Rogue-ONU로 지칭한다.
도 1은 Rogue ONU에 대한 개념을 보여주고 있다. PON 시스템에서 다운스트림을 위한 채널과 업스트림을 위한 채널이 각각 4개씩 존재하고, 각각의 채널은 서로 다른 파장에 대응한다고 가정하자. 그리고, ONU A가 다운스트림 채널 D3 및 업스트림 채널 U3를 할당 받고, ONU B가 다운스트림 채널 D1 및 업스트림 채널 U1을 할당 받았다고 가정하자.
이때, 도 1에서 보는 바와 같이 ONU A는 할당 받은 다운스트림 채널 D3를 통해 광 신호를 수신하고, 업스트림 채널 U3를 통해 광 신호를 송신하고 있다. 그러나, ONU B는 할당 받은 다운스트림 채널 D1을 통해 광 신호를 수신하고 있으나, 송신은 할당 받은 업스트림 채널 U1이 아닌 채널 U3로 하고 있다.
따라서 업스트림 채널 U3에서 ONU A와 ONU B가 동시에 광 신호를 전송함으로써 업스트림 신호 간의 충돌이 발생하게 된다. 이 때 ONU B가 할당 받지 않은 채널로 광 신호를 송신하여 통신을 방해하는 Rogue ONU이다.
WDM 방식의 PON 시스템에서 Rogue-ONU를 방지하기 위한 방법의 하나로 배열 도파로 격자(Arrayed Waveguide Grating, AWG)의 동작 특성을 이용하여 업스트림 신호와 다운스트림 신호의 파장 간격을 일정하게 유지하는 방법이 제안된 바 있다.
그러나 배열 도파로 격자를 사용하기 위해서는 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 크게 만들어야 한다. 이로 인하여 소자의 크기를 줄이기 어렵고, 성능 면에서도 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 링 공진기 기반의 양방향 광학 소자를 제안한다. 링 공진기는 배열 도파로 격자에 비하여 크기가 매우 작고, 크로스토크(crosstalk)가 더 작은 소자를 구성할 수 있다. 또한 평탄한 통과 대역폭(passband) 형태를 만드는 것도 더 용이한 장점이 있다. 이와 같은 링 공진기 기반의 필터를 양방향 광학 소자로 사용하는 경우에는 Rogue-ONU 거동을 억제하기 위하여
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 링 공진기를 이용하여 구성된 링 필터 및 그 필터의 스펙트럼 예를 도시한 도면이다.
N 개의 링 공진기를 이용하여 구성된 링 필터는 도 2의 (a)와 같은 형상을 보일 수 있다. 구체적으로 링 필터는 광도파로와 링 공진기로 구성될 수 있다. 이때, Port 1을 PON 시스템의 네트워크에 연결된 포트라고 하면, N이 홀수인 경우, 즉 링 공진기가 홀수인 경우에는 Port 3으로 향하는 출력이 도 2의 (b)와 같이 밴드 패스 필터(Band Pass Filter, BPF)의 특성을 보인다. 이와는 달리 N이 홀수인 경우, 즉, 링 공진기가 짝수인 경우에는 Port 4로 향하는 출력이 도 2의 (b)와 같이 밴드 패스 필터의 특성을 보인다.
한편, Port 1에서 Port 2로 향하는 출력은 도 2의 (b)와 같이 Port 3 또는 Port 4로 향하는 출력이 보이는 밴드 패스 필터의 투과 파장이 제거된 노치 필터(Notch Filter)의 특성을 보인다.
따라서, 도 2의 (a)와 같은 링 필터를 이용하는 경우 다운스트림 신호 중 ONU가 할당 받은 채널에 대응하는 파장을 다운스트림 신호는 Port 3 또는 Port 4를 통하여 전송될 수 있다.
만약 Port 2에 업스트림 신호를 위한 송신부가 연결된다면, 광 신호는 PON 시스템의 네트워크에 연결된 Port 1으로 입력될 수 있으나, 이 때 광 신호의 파장은 특정될 수 없다. 따라서, ONU의 송신부가 업스트림 신호의 파장 결정 시 오류가 발생하면 Rogue ONU가 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2차 링 필터를 사용한 제1 양방향 광학 소자의 구성 예를 도시한 도면이다.
본 발명에서는 Rogue-ONU 동작을 보이지 않도록 업스트림 신호의 파장과 다운스트림 신호의 파장이 결합되어 있는 양방향 광학 소자의 개념 및 구조를 제안하고 있다.
구체적으로 도 3은 본 발명의 한 실시예로써 2개의 링 공진기를 사용하는 세 개의 링 필터를 이용하여 구성한 제1 양방향 광학 소자의 구조를 보여주고 있다. 제1 양방향 광학 소자는 메인 필터(310), 드랍 필터(320) 및 애드 필터(330)로 구성될 수 있다.
메인 필터(310)에서는 다운스트림(downstream) 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호와 업스트림(upstream) 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 모두 투과될 수 있다. 드랍 필터(320)에서는 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되고, 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되지 않을 수 있다. 그리고, 애드 필터(330)는 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되고, 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되지 않을 수 있다.
제1 양방향 광학 소자를 구성하는 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는 하나의 광도파로를 공유하여 업스트림 신호와 다운스트림 신호를 송신하거나 수신할 수 있으며, 짝수 개의 링 공진기가 동일한 평면상에 배치됨으로써 구성될 수 있다. 이때, 제1 양방향 광학 소자를 구성하는 메인 필터 및 애드 필터의 입력 포트와 드랍 필터의 출력 포트와 연결되는 광도파로는 직선의 형태를 가질 수 있다.
메인 필터(310)의 입력 포트인 네트워크 Port로 입력되는 광 신호가 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호일 경우, 다운스트림 신호는 메인 필터(310)를 통해 메일 필터(310)의 출력 포트로 전달될 수 있다. 이후, 해당 다운스트림 신호는 P점에서 드랍 필터(320)의 투과 특성에 따라 다운스트림 Port로 출력될 수 있다.
애드 필터(330)의 입력 포트인 업스트림 Port로 입력되는 광 신호가 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호일 경우, 업스트림 신호는 애드 필터(330)를 통해 애드 필터(330)의 출력 포트로 전달될 수 있다. 이후, 해당 업스트림 신호는 Q점에서 메인 필터(320)의 투과 특성에 따라 네트워크 Port로 출력될 수 있다.
이때, 업스트림 Port에 입력된 업스트림 신호는 지정된 업스트림 채널에 대응하는 파장을 가지거나 업스트림 채널에서 애드 필터(330)의 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)만큼 떨어진 파장을 가진 경우에 필터를 통과하여 도 3의 Q점에 도달할 수 있다.
드랍 필터(320)의 경우, 업스트림 채널에 대응하는 파장을 가진 업스트림 신호는 통과되지 않으므로 Q 점에서 R 점으로의 투과는 발생하지 않는다. 따라서, Q 점에 도달한 업스트림 신호는 P점으로 도달하며, 이후 메인 필터(310)의 투과 특성에 의하여 네트워크 Port를 통해 업스트림 신호로 출력된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 양방향 광학 소자를 구성하는 각각의 링 필터가 가지는 스펙트럼의 예를 도시한 도면이다.
도 4를 보면 알 수 있듯이, 각각의 링 필터는 서로 다른 투과 특성을 나타낸다. 메인 필터(310)는 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 조절하여 네트워크 Port와 P 점 사이에서 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호와 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 모두 투과되도록 설계될 수 있다.
드랍 필터(320)는 P 점과 다운스트림 Port 사이에서 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되지만 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되지 않도록 설계될 수 있다. 이를 위하여 메인 필터(310)와 드랍 필터(320)는 서로 다른 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 가질 수 있다.
애드 필터(330)는 업스트림 Port와 Q 점 사이에서 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되지만 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되지 않도록 설계될 수 있다. 마찬가지로, 이를 위하여 메인 필터(310)와 애드 필터(330)는 서로 다른 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하나의 링 공진기를 포함하는 링 필터를 이용하여 제2 양방향 광학 소자를 구성하는 예를 도시한 도면이다.
도 4의 경우에는 짝수 개의 링 공진기를 포함하는 링 필터를 이용하여 제1 양방향 광학 소자를 구성하였다면 도 5의 경우에는 홀수 개의 링 공진기를 포함하는 링 필터를 이용하여 제2 양방향 광학 소자를 구성한 예이다.
제2 양방향 광학 소자는 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터로 구성될 수 있다.
메인 필터에서는 다운스트림(downstream) 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호와 업스트림(upstream) 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 모두 투과될 수 있다. 드랍 필터에서는 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되고, 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되지 않을 수 있다. 그리고, 애드 필터는 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되고, 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되지 않을 수 있다.
제2 양방향 광학 소자를 구성하는 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는 하나의 광도파로를 공유하여 업스트림 신호와 다운스트림 신호를 송신하거나 수신할 수 있으며, 홀수 개의 링 공진기가 동일한 평면상에 배치됨으로써 구성될 수 있다. 이때, 제2 양방향 광학 소자를 구성하는 메인 필터 및 애드 필터의 입력 포트와 드랍 필터의 출력 포트와 연결되는 광도파로는 곡선의 형태를 가질 수 있다. 이는 도 5에서와 같이 링 공진기가 홀수 개인 경우, 광신호가 입력되는 포트와 밴드 패스 필터의 투과 특성을 나타내는 포트의 위치가 같은 방향에 있기 때문이다. 그러나 제2 양방향 광학 소자를 구성하는 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터의 투과 특성은 도 4의 조건을 만족하여야 한다.
이때, 각각의 링 필터에 대한 차수(링 공진기의 개수)를 모두 다르게 구성하여 양방향 광학 소자를 구성하는 방법도 가능하다. 이때, 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터를 구성하는 링 공진기의 개수가 홀수인지 또는 짝수인지에 따라 밴드 패스 필터의 투과 특성을 보이는 출력 포트의 위치가 달라지므로 각각의 링 필터를 연결하는 형태는 다양할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 2차 링 필터를 사용한 제1 양방향 광학 소자의 구성의 다른 예를 도시한 도면이다.
구체적으로 도 6은 본 발명의 한 실시예로써 2개의 링 공진기를 사용하는 두 개의 링 필터를 이용하여 구성한 제1 양방향 광학 소자의 구조를 보여주고 있다. 이때, 도 6의 (a)에서 제공하는 제1 양방향 광학 소자는 도 3에서 제공하는 제1 양방향 광학 소자와는 달리 애드 필터(330)을 제외한 메인 필터(310) 및 드랍 필터(320)로 구성될 수 있다.
이와 같이 애드 필터(330)를 사용하지 않는 경우 메인 필터(310)에서 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호가 투과되면, 드랍 필터(320)는 도 6의 (b)와 같이 메인 필터(310)와 동일한 다운스트림 채널의 파장을 가지므로 다운스트림 신호가 투과될 수 있다.
또한, 드랍 필터(320)의 업스트림 Port를 통해 Q 점으로 입력되는 업스트림 신호는 메인 필터(310)의 주기적 특성에 의하여 메인 필터(310)를 통해 투과될 수 있으므로 업스트림 신호 및 다운스트림 신호가 페어링(pairing) 될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 2차 링 필터를 사용한 제1 양방향 광학 소자의 구성의 또다른 예를 도시한 도면이다.
구체적으로 도 7은 본 발명의 한 실시예로써 2개의 링 공진기를 사용하는 두 개의 링 필터를 이용하여 구성한 제1 양방향 광학 소자의 또다른 구조를 보여주고 있다. 이때, 도 7의 (a)에서 제공하는 제1 양방향 광학 소자는 도 3에서 제공하는 제1 양방향 광학 소자와는 달리 드랍 필터(320)을 제외한 메인 필터(310) 및 애드 필터(330)로 구성될 수 있다.
이와 같이 드랍 필터(320)를 사용하지 않는 경우 메인 필터(310)에서 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호가 투과되면, 애드 필터(330)는 메인 필터(310)와는 달리 다운스트림 채널의 파장을 투과시키지 못하므로 광도파로를 통해 애드 필터(330)의 다운스트림 Port로 출력될 수 있다.
또한, 애드 필터(330)의 업스트림 Port로 입력되는 입력되는 업스트림 신호는 도 7의 (b)와 같이 메인 필터(310)와 동일한 업스트림 채널의 파장을 가지므로 업스트림 신호가 투과될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 제1 양방향 광하고 소자는 메인 필터(310) 및 애드 필터(330)의 구성을 통해 업스트림신호 및 다운스트림신호가 페어링(pairing) 될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.
본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체) 또는 전파 신호에서 유형적으로 구체화된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.
또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
310 : 메인 필터(Main filter)
320 : 드랍 필터(Drop filter)
330 : 애드 필터(Add filter)
320 : 드랍 필터(Drop filter)
330 : 애드 필터(Add filter)
Claims (14)
- 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, PON)의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)을 구성하는 양방향 광학 소자에 있어서,
다운스트림(downstream) 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호와 업스트림(upstream) 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 모두 투과되는 메인 필터(main filter);
상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되고, 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되지 않은 드랍 필터(drop filter); 및
상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되고, 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되지 않는 애드 필터(add filter)
를 포함하고,
상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는 하나의 광도파로를 공유하고,
상기 메인 필터 및 애드 필터의 입력 포트와 상기 드랍 필터의 출력 포트와 연결되는 광도파로는 직선의 형태를 가지는 양방향 광학 소자. - 제1항에 있어서,
상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는,
적어도 하나 이상의 링(ring) 공진기를 동일한 평면상에 배치함으로써 구성되는 양방향 광학 소자. - 제2항에 있어서,
상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는,
상기 링 공진기가 짝수 개로 구성되는 양방향 광학 소자. - 제1항에 있어서,
상기 메인 필터로 입력되는 광 신호가 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호일 경우, 상기 광 신호는 상기 매인 필터 및 드랍 필터를 거쳐 투과되는 양방향 광학 소자. - 제1항에 있어서,
상기 애드 필터로 입력되는 광 신호가 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호일 경우, 상기 광 신호는 상기 애드 필터 및 메인 필터를 거쳐 투과되는 양방향 광학 소자. - 제1항에 있어서,
상기 메인 필터와 드랍 필터는,
서로 다른 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 가지며, 동일한 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호가 투과되는 양방향 광학 소자. - 제1항에 있어서,
상기 메인 필터와 애드 필터는,
서로 다른 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 가지며, 동일한 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 투과되는 양방향 광학 소자. - 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, PON)의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)을 구성하는 양방향 광학 소자에 있어서,
다운스트림(downstream) 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호와 업스트림(upstream) 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 모두 투과되는 메인 필터(main filter);
상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되고, 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되지 않은 드랍 필터(drop filter); 및
상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호는 투과되고, 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호는 투과되지 않는 애드 필터(add filter)
를 포함하고,
상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는 하나의 광도파로를 공유하고,
상기 메인 필터 및 애드 필터의 입력 포트와 상기 드랍 필터의 출력 포트와 연결되는 광도파로는 곡선의 형태를 가지는 양방향 광학 소자. - 제8항에 있어서,
상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는,
적어도 하나 이상의 링(ring) 공진기를 동일한 평면상에 배치함으로써 구성되는 양방향 광학 소자. - 제8항에 있어서,
상기 메인 필터, 드랍 필터 및 애드 필터는,
상기 링 공진기가 홀수 개로 구성되는 양방향 광학 소자. - 제8항에 있어서,
상기 메인 필터로 입력되는 광 신호가 상기 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호일 경우, 상기 광 신호는 상기 매인 필터 및 드랍 필터를 거쳐 투과되는 양방향 광학 소자. - 제8항에 있어서,
상기 애드 필터로 입력되는 광 신호가 상기 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호일 경우, 상기 광 신호는 상기 애드 필터 및 메인 필터를 거쳐 투과되는 양방향 광학 소자. - 제8항에 있어서,
상기 메인 필터와 드랍 필터는,
서로 다른 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 가지며, 동일한 다운스트림 채널의 파장을 가지는 다운스트림 신호가 투과되는 양방향 광학 소자. - 제8항에 있어서,
상기 메인 필터와 애드 필터는,
서로 다른 자유 스펙트럼 영역(Free Spectral Range, FSR)을 가지며, 동일한 업스트림 채널의 파장을 가지는 업스트림 신호가 투과되는 양방향 광학 소자.
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