KR20190002920A - Optical receiver with at least two wavelength tunable filter - Google Patents

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KR20190002920A
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김정수
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주식회사 포벨
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    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects

Abstract

The present invention relates to an optical receiver using at least two wavelength tunable filters which uses at least two wavelength tunable filters in channels having a plurality of wavelengths to separate a channel having a specific wavelength to receive the channel. The optical receiver is a wavelength tunable optical receiver, and comprises: two etalon filters (510, 520) arranged on a propagation path of an optical signal; and a lens (200) and a light-receiving photodiode (300) arranged on an optical path passing through the two etalon filters (510, 520) to minimize a temperature change required for wavelength tuning to lower a maximum temperature of etalon filters in comparison to a conventional optical receiver with a single etalon filter, and increase the thickness of etalon filters to improve mechanical stability of the etalon filters.

Description

두 개 이상의 파장가변필터를 이용한 광수신기 {OPTICAL RECEIVER WITH AT LEAST TWO WAVELENGTH TUNABLE FILTER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an optical receiver using at least two wavelength tunable filters,

본 발명은 파장가변필터를 이용한 광수신기에 관한 것으로, 특히 복수의 파장을 가지는 채널에서 두 개 이상의 파장가변필터를 이용하여 특정 파장을 가지는 채널을 분리하여 수신할 수 있도록 하는 두 개 이상의 파장가변필터를 이용한 광수신기에 관한 것이다. The present invention relates to an optical receiver using a tunable filter, and more particularly, to an optical receiver using two or more wavelength tunable filters for separating and receiving a channel having a specific wavelength by using two or more tunable filters in a channel having a plurality of wavelengths. To an optical receiver using the same.

근래에 들어 스마트폰 등의 동영상 서비스를 비롯하여 통신 용량이 매우 큰 통신 서비스들이 출시되고 있다. 이에 따라 종래의 통신 용량을 대폭적으로 증가시킬 필요가 대두 되고 있는데, 이러한 통신 용량 증가 방법의 하나로 이미 종래에 포설되어 있는 광섬유를 이용하는 파장분할 다중화방식(Wavelength Division Multiplexing, WDM)의 통신 방식이 채택되고 있다. 상기 WDM은 파장이 서로 다른 레이저 빛들이 서로 간섭하지 않아 하나의 광섬유를 통하여 동시에 여러 가지 파장의 빛 신호를 전송하여도 신호 간에 간섭이 없는 현상을 이용한 것으로, 하나의 광섬유로 여러 파장의 빛을 동시에 전송하는 방식을 말한다.Recently, communication services such as a video service of a smart phone and the like have been introduced with a great communication capacity. Accordingly, there is a need to significantly increase the conventional communication capacity. As one of the communication capacity increasing methods, a WDM (Wavelength Division Multiplexing) communication method using an optical fiber that has been conventionally installed has been adopted have. The WDM uses a phenomenon in which laser beams having different wavelengths do not interfere with each other, so that even if a plurality of wavelengths of light are simultaneously transmitted through one optical fiber, there is no interference between signals. Transmission method.

현재 세계적으로 NG-PON2(Next Generation - Passive Optical Network version 2)라는 규격이 합의되고 있으며, 이러한 NG-PON2 규격에는 전화국에서 가입자로의 하향 광신호로 4채널 또는 8채널의 파장을 설정하고 있다. 이러한 채널의 파장 간격은 50GHz, 100GHz, 또는 200GHz로 등간격으로 파장 간격을 설정하고 있다.The NG-PON2 specification sets the wavelengths of 4 channels or 8 channels as a downlink optical signal from a telephone office to a subscriber. In this NG-PON2 standard, NG-PON2 (Next Generation-Passive Optical Network version 2) The wavelength spacing of these channels is set to 50 GHz, 100 GHz, or 200 GHz with equal spacing.

이러한 NG-PON2 규격에서 하나의 가입자는 하나의 파장을 선택하여 광수신을 하여야 하며, 이러한 파장의 분리는 파장을 분리하는 고정 장치로 특정한 파장의 채널 광신호를 광 수신기에 입력시킴으로써 하향 광신호를 수신하는 방법이 가능하다. 그러나 이러한 고정된 파장을 특정한 광섬유로 분리하고, 특정 광섬유에 결합된 파장의 종류에 관계없이 광수신을 하는 형태의 광 수신기는 광선로 할당이 동적으로 이루어지지 않아 광선로의 관리에 어려움이 있어 왔다.In this NG-PON2 standard, one subscriber must select one wavelength and receive light. The separation of such wavelengths is a fixing device for separating the wavelengths. By inputting a channel optical signal of a specific wavelength to the optical receiver, It is possible to receive it. However, in the optical receiver in which the fixed wavelength is separated into a specific optical fiber and the optical reception is performed irrespective of the type of the wavelength coupled to the specific optical fiber, the allocation of the optical line is not performed dynamically, so that it has been difficult to manage the optical line.

최근, 초고화질의 대용량 동영상 통신이 주된 통신 내용으로 변화하고 있고, 미국 등에서는 차세대 광통신망을 선점하기 위한 경쟁이 벌어지고 있으며, 이러한 경쟁에는 Comcast 등의 cable 업체와, Google 등의 인터넷 업체, Verizon등의 통신 업체가 모두 광통신을 기반으로 경쟁하기 시작하였다. 미국의 Comcast는 동영상을 위주로한 서비스를 하기 위해 고속 광가입자망을 미국 전역에서 증설하기 시작하였고, Google은 무료 서비스로 시범 서비스를 하던 Google fiber를 유료로 전환하여 본격적인 광통신망 확충에 나서고 있으며, 미국의 Verizon은 이러한 cable 업체와 인터넷 업체의 공세에 맞서 세계에서 가장 빠른 네트웍인 하향 40Gbps, 상향 10Gbps급의 TWDM-PON(Time-wavelength division multiplexing) 기술을 상용화하고 있다. 또한, 일본의 NTT는 일본의 Oki와 더불어 2018년에 하향 40Gbps, 상향 40Gbps급의 TWDM-PON 기술을 도입을 하려 하고 있으며, 중국 또한 하향 40Gbps, 상향 40Gbps급의 TWDM-PON을 도입을 진행하고 있다.Recently, high-definition, high-capacity video communication has been transformed into mainstream contents. In the United States and other countries, competition is taking place to preempt the next generation optical communication networks. In this competition, cable companies such as Comcast, Internet companies such as Google, Verizon Have all started to compete based on optical communication. In the United States, Comcast has begun to expand its high-speed fiber-optic network throughout the United States in order to provide video-based services. In addition, Google is expanding its fiber-optic network by converting Google fiber, Verizon has commercialized the world's fastest 40Gbps downlink 10Gbps TWDM-PON (time-wavelength division multiplexing) technology to meet the challenges of cable and Internet companies. In addition, Japan's NTT plans to introduce 40Gbps downward 40Gbps TWDM-PON technology in 2018 with Japan's Oki, and China is also introducing downward 40Gbps and upward 40Gbps TWDM-PON .

이와 같이, 전세계의 가입자망은 고도의 AR(Augmented Reality) VR(Virtual Reality)등 폭주하는 데이터 트래픽을 기존에 포설된 광섬유로 서비스하기 위해 대폭적인 data traffic이 요구되며, 이를 위하여 광섬유의 효율화를 극대화할 수 있는 TWDM-PON(시간-파장 다중화) 기술의 채택 가능성이 매우 높은 실정이다.In this way, worldwide subscriber networks require enormous data traffic in order to service congested data traffic, such as high AR (Augmented Reality) VR (Virtual Reality), with existing optical fiber, and maximize efficiency of optical fiber (Time-wavelength multiplexing) technology that can be used in a wide range of wavelengths.

TWDM-PON 방식에서는 하나의 4개의 국사쪽 광모듈과 이에 대응하는 수많은 가입자의 광모듈(1:32 또는 1:64)이 연동된다. 가입자의 광수신모듈은 0.8nm(100GHz@1550nm)의 파장간격을 가지는 채널 중에서 지정된 파장에 대해 자신이 통신할 파장을 가변하여 선정하여야 하며, 이러한 파장 가변의 속도는 시스템의 적용에 매우 큰 영향을 미친다. 현재의 NG-PON2 규격은 4채널의 100GHz 파장 간격을 적용하고 있으나, ITU-T의 국제 표준화 기구는 최대 8채널의 100GHz 파장 간격을 이용한 TWDM-PON을 규정하고 있다. In the TWDM-PON system, one optical module of four stations and a corresponding number of optical modules (1:32 or 1:64) of the subscriber are interlocked. The optical receiver module of the subscriber should select the wavelength to communicate with the designated wavelength among the channels having a wavelength interval of 0.8 nm (100 GHz @ 1550 nm), and the rate of such variable wavelength has a great influence on the application of the system It goes crazy. The current NG-PON2 standard uses 100GHz wavelength spacing of 4 channels, but the International Organization for Standardization (ITU-T) defines TWDM-PON using up to 8 channels of 100GHz wavelength spacing.

이러한 파장 가변 광수신을 위한 파장 선택성 필터로 silicon 에탈론 필터가 사용되어 진다. 그러나 silicon 에탈론 필터는 10GHz/℃의 파장 가변성을 가져 8채널을 가변시키기 위해서는 최소 70℃의 온도를 변화시켜주어야 한다. 이러한 파장 가변 광수신기는 외부 환경 온도가 최소 70℃에서도 동작하여야 하므로 열전소자를 사용하지 않는 경우 에탈론 필터의 온도는 최소 90℃~160℃ 정도까지 가변시켜야 한다. 또한, 열전소자를 이용하는 경우에도 열전소자의 소비 전력 측면에서 외부 환경 온도가 70℃일 경우 열전소자의 설정 온도는 50℃ 이상이 바람직하며, 이런 경우에는 에탈론 필터의 온도는 최소 50℃~120℃ 정도까지 가변시켜야 한다.A silicon etalon filter is used as a wavelength selective filter for receiving such a tunable light. However, the silicon etalon filter has a wavelength variability of 10 GHz / ° C, which requires a temperature change of at least 70 ° C to vary the eight channels. Since the wavelength tunable optical receiver must operate at an external environment temperature of at least 70 ° C, the temperature of the tunable filter should be changed to at least 90 ° C to 160 ° C when a thermoelectric device is not used. Also, in case of using a thermoelectric element, it is preferable that the set temperature of the thermoelectric element is 50 ° C or more when the external environment temperature is 70 ° C in terms of power consumption of the thermoelectric element. In this case, ℃.

열전소자를 사용할 경우 에탈론 필터의 최고 온도는 최소 120℃에 달하며, 열전소자를 사용하지 않을 경우 에탈론 필터의 최고 온도는 최소한 160℃ 정도에 달하게 된다. 이러한 고온은 에탈론 필터의 안정성 및 에탈론 필터를 부착하는 부착하는 방법에 큰 어려움을 가져온다.When a thermoelectric device is used, the maximum temperature of the etalon filter reaches at least 120 ° C., and when the thermoelectric device is not used, the maximum temperature of the talon filter reaches at least 160 ° C. Such a high temperature brings about a great difficulty in the stability of the etalon filter and the method of attaching the etalon filter.

또한, 하나의 필터를 이용하여 8개의 채널을 각각 선정하기 위해서는 필터의 FSR(free spectral range)가 최소 800GHz에 달해야 하며, 이러한 FSR을 가지는 실리콘 에탈론 필터의 두께는 약 45um 정도가 된다. 이런 얇은 에탈론 필터는 에탈론 필터의 기계적 강도가 약하여 사용에 어려움이 있다.In order to select eight channels using one filter, the FSR (free spectral range) of the filter must reach at least 800 GHz, and the thickness of the silicon etalon filter having the FSR is about 45 μm. Such a thin etalon filter is difficult to use due to the low mechanical strength of the etalon filter.

미국등록특허 US 6,985,281 (2006.01.10.)U.S. Pat. No. 6,985,281 (Oct. 10, 2006) 대한민국공개특허 10-2016-0128599 (2016.11.08.)Korean Patent Publication No. 10-2016-0128599 (Aug.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 8채널의 파장 가변을 할 경우 파장 가변에 필요한 온도 변화를 최소화하여 에탈론 필터의 최고 온도를 낮출 수 있도록 하며, 에탈론 필터의 두께를 두껍게 하여 에탈론 필터의 기계적 안정성을 증가시킬 수 있도록 하는 광수신기를 제공하는데 있다. The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a wavelength tunable filter which can minimize the temperature change required for wavelength tuning and change the maximum temperature of the etalon filter, And to increase the mechanical stability of the etalon filter by increasing the thickness of the etalon filter.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광수신기는 파장 가변 광수신기에 있어서, 광신호의 진행 경로 상에 두 개의 에탈론 필터가 배치되며, 상기 두 개의 에탈론 필터를 통과한 광 경로 상에 렌즈와 광수신 포토 다이오드가 배치된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an optical receiver in a wavelength tunable optical receiver, wherein two etalon filters are disposed on a propagation path of an optical signal, And a light receiving photodiode are disposed.

여기에서 두 개의 에탈론 필터는 각각 히터를 내장하거나, 두 개의 에탈론 필터 중 적어도 하나의 에탈론 필터는 히터를 내장하고 있으며, 다른 하나의 에탈론 필터는 열전소자에 의해 온도가 조절될 수 있다. Here, the two etalon filters each have a built-in heater, or at least one of the two etalon filters has a built-in heater, and the temperature of the other etalon filter can be controlled by the thermoelectric element .

또한, 열전소자에 의해 온도가 조절되는 에탈론 필터의 FSR(Free Spectral Range)이 히터에 의해 온도가 조절되는 에탈론 필터의 FSR보다 큰 것이 바람직하다. It is also preferable that the FSR (Free Spectral Range) of the etalon filter whose temperature is controlled by the thermoelectric element is larger than the FSR of the etalon filter whose temperature is controlled by the heater.

본 발명에 의하면, 예를 들어 두 개의 에탈론 필터가 각각 300GHz의 FSR과 400GHz의 FSR을 가지는 경우, 에탈론 필터의 온도가 50~90℃에서 변화하면 모든 채널을 선택적으로 설정할 수 있어, 종래의 방법에 의한 120℃에 비해 최고 온도가 낮아지며, 각각의 에탈론 필터의 두께는 90um와 120um의 두께를 가져 종래 45um를 가지는 하나의 에탈론 필터를 사용하는 방법에 비해 기계적 안정도를 높일 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, for example, when two etalon filters have FSR of 300 GHz and FSR of 400 GHz, all the channels can be selectively set when the temperature of the etalon filter is changed at 50 to 90 ° C, And the thickness of each of the etalon filters has a thickness of 90um and 120um, which is an effect to increase the mechanical stability compared to the method using one etalon filter having a conventional 45um thickness have.

도 1은 종래 하나의 필터를 가지는 경우 수신하는 파장이 가변되는 파장 가변 광수신기의 개념도,
도 2는 본 발명에서 제시하는 두 개의 에탈론 필터를 가지는 파장 가변 수신기의 일 실시예,
도 3은 CH1 선정시의 각 에탈론 필터 온도 일례,
도 4는 CH5 선정시의 각 에탈론 필터 온도 일례,
도 5는 CH8 선정시의 각 에탈론 필터 온도 일례를 나타낸 것이다.
FIG. 1 is a conceptual diagram of a wavelength tunable optical receiver in which a wavelength is variable,
2 shows an embodiment of a wavelength tunable receiver having two etalon filters proposed in the present invention,
3 shows an example of the etalon filter temperature at the time of CH1 selection,
Fig. 4 shows an example of the etalon filter temperature at the time of selecting CH5,
5 shows an example of the etalon filter temperature when CH8 is selected.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

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 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It is to be understood that the term "comprises" or "having" in the present application does not preclude the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification .

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 파장가변필터를 이용한 광수신기에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, an optical receiver using a tunable filter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 하나의 필터를 가지는 경우, 수신하는 파장이 가변되는 파장 가변 광수신기의 개념도를 나타낸 것이다. 1 is a conceptual diagram of a wavelength tunable optical receiver in which a wavelength is variable when a conventional filter is used.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 광수신기는 열전소자(100), 렌즈(200), 광수신소자(300), 광수신기로 인입하는 광선(400), 하나의 에탈론 필터를 가지는 구조에서의 에탈론 필터(500)로 구성된다. 이외에 광수신기에서는 TIA(Transimpedance amplifier), capacitor 등이 더 추가될 수 있다. 에탈론 필터는 에탈론 필터와 공진하는 파장만 투과시키고 이외의 파장은 반사하는 특성을 가진다. 8채널 DWDM에서 광수신기로 인입되는 광선(400)은 8개의 파장으로 구성되며, 이중에 에탈론 필터를 투과하는 파장 성분의 광신호만 에탈론 필터(500)를 투과하게된다. 에탈론 필터(500)로 인입되는 광선은 시준화된 평행광인 것이 바람직하며, 에탈론 필터(500)를 투과한 광선 또한 평행광이 된다. 에탈론 필터(500)를 투과한 평행광은 렌즈(200)를 거쳐 집속되어 광수신소자(300)의 수광 영역에 도달하여 전기신호로 바뀌게 된다. 광수신소자(300)는 PIN 구조의 PIN-Photo diode 일 수도 있으며 APD(avalanch photo diode) 일 수도 있다. As shown in FIG. 1, in general, an optical receiver includes a thermoelectric element 100, a lens 200, a light receiving element 300, a light ray 400 entering the optical receiver, and a structure having one etalon filter And an etalon filter 500 of FIG. In the optical receiver, a TIA (Transimpedance amplifier), a capacitor, and the like can be further added. The etalon filter transmits only the resonant wavelength with the etalon filter and reflects the other wavelengths. The light ray 400 that is introduced into the optical receiver from the 8-channel DWDM is composed of eight wavelengths, and only the optical signal having the wavelength component transmitted through the etalon filter is transmitted through the etalon filter 500. It is preferable that the light rays guided to the etalon filter 500 are collimated parallel rays, and the light rays transmitted through the etalon filter 500 are also parallel rays. The parallel light transmitted through the etalon filter 500 is converged through the lens 200 and reaches the light receiving area of the light receiving element 300 to be converted into an electric signal. The light receiving element 300 may be a PIN-photo diode having a PIN structure or an avalanche photo diode (APD).

예시하는 도 1의 종래의 구조에서는 에탈론 필터(500)가 열전소자(100)에 부착되어 있고, 에탈론 필터(500)의 온도는 열전소자(100)에 의해 조절된다. 그러므로 도 1의 종래의 구조에서는 열전소자의 온도를 50~120℃까지 변화시켜 CH1~CH8 까지의 각각의 광신호를 배타적으로 선정하여 수신할 수 있다. 이때 에탈론 필터(500)는 최소 800GHz의 FSR을 가져야 하며, 이 경우 에탈론 필터의 두께는 약 45um 정도로 매우 얇아 진동 또는 충격에 매우 약한 단점이 있다. 1, an etalon filter 500 is attached to the thermoelectric element 100, and the temperature of the etalon filter 500 is adjusted by the thermoelectric element 100. In this case, Therefore, in the conventional structure of FIG. 1, the optical signals of CH1 to CH8 can be exclusively selected and received by changing the temperature of the thermoelectric element from 50 to 120 deg. At this time, the etalon filter 500 must have an FSR of at least 800 GHz. In this case, the thickness of the etalon filter is about 45 um, which is very thin, which is very weak against vibration or impact.

도 2는 본 발명에서 제시하는 두 개의 에탈론 필터를 가지는 파장 가변 수신기의 일 실시예를 나타낸 것이다. 2 shows an embodiment of a wavelength tunable receiver having two etalon filters proposed in the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구조에서 제1의 에탈론 필터(510)는 열전소자에 직접 부착되며, 제2의 에탈론 필터(520)는 히터를 가지며, 열전소자와의 사이에 열저항 물체(600)를 매개로 하여 부착되는 것이 바람직하다. 2, in the structure of the present invention, the first etalon filter 510 is directly attached to the thermoelectric element, the second etalon filter 520 has a heater, It is preferable to be attached via the heat resistant object 600.

하나의 실시예로 제1의 에탈론 필터(510)는 400GHz의 FSR을 가지고 열전소자에 의해 온도가 조절되며, 제2의 에탈론 필터(520)는 열전소자 및 자체적으로 내장하는 히터에 의해 온도가 조절된다고 하자. 이때, 제2의 에탈론 필터(520)는 제1의 에탈론 필터(510)보다 같은 온도 또는 높은 온도에 있을 수밖에 없다. 온도가 더 높은 영역의 필터의 FSR이 온도가 낮은 온도로 설정되는 필터의 FSR보다 작은 것이 바람직하다. 이 경우 열전소자(100)에 의해서만 온도가 조절되는 제1의 에탈론 필터(510)의 FSR이 열전소자 및 히터에 의해 온도가 조절되는 제2의 에탈론 필터(520)의 FSR보다 큰 것이 바람직하다. In one embodiment, the first etalon filter 510 has a FSR of 400 GHz and the temperature is controlled by a thermoelectric element, and the second etalon filter 520 is controlled by a thermoelectric element and a self- . At this time, the second etalon filter 520 must be at the same temperature or higher than the first etalon filter 510. It is preferable that the FSR of the filter in the higher temperature region is smaller than the FSR of the filter in which the temperature is set to the lower temperature. In this case, it is preferable that the FSR of the first etalon filter 510 whose temperature is controlled only by the thermoelectric element 100 is larger than the FSR of the second etalon filter 520 whose temperature is controlled by the thermoelectric element and the heater Do.

도 3은 CH1 선정시의 각 에탈론 필터 온도 일례이고, 도 4는 CH5 선정시의 각 에탈론 필터 온도 일례이며, 도 5는 CH8 선정시의 각 에탈론 필터 온도 일례를 나타낸 것이다. Fig. 3 shows an example of the etalon filter temperature when CH1 is selected, Fig. 4 shows an example of the etalon filter temperature when CH5 is selected, and Fig. 5 shows an example of each etalon filter temperature when CH8 is selected.

먼저, 도 3에서 CH1을 설정하기 위해 각각의 에탈론 필터(510,520)가 모두 50℃에서 CH1이 설정된다고 하자. 실리콘 에탈론 필터는 10GHz/℃의 파장 가변성을 가지므로, CH2는 각각의 에탈론 필터(510,520)의 온도가 모두 60℃일 때 선정된다. 이러한 방법으로 살펴보면, 도 4의 CH5는 제1의 에탈론 필터(510)가 50℃, 제2의 에탈론 필터(520)가 60℃일 때 설정된다. 또한, 도 5에서 CH8을 설정하기 위한 경우 제1의 에탈론 필터(510)는 80℃, 제2의 에탈론 필터(520)는 90℃에서 설정된다. First, assume that CH1 is set at 50 DEG C for each of the etalon filters 510 and 520 to set CH1 in FIG. Since the silicon etalon filter has a wavelength variability of 10 GHz / 占 폚, CH2 is selected when the temperature of each etalon filter 510, 520 is all 60 占 폚. In this way, CH5 in FIG. 4 is set when the first etalon filter 510 is at 50 DEG C and the second etalon filter 520 is at 60 DEG C. [ Further, in the case of setting CH8 in Fig. 5, the first etalon filter 510 is set at 80 DEG C and the second etalon filter 520 is set at 90 DEG C. [

그러므로 두 개의 에탈론 필터를 사용할 경우는 에탈론 필터의 온도를 50℃~90℃까지만 변화시켜도 8개의 채널을 모두 가변하여 선정할 수 있게 된다. 본 설명에서 CH1을 50℃에서 설정되도록 하는 것은 하나의 설명을 위한 것일 뿐으로 다른 어떤 온도를 설정하여도 무방하다. 즉, 본 발명의 중요한 기술 사상은 하나의 에탈론 필터(500)만을 사용하는 경우 필터의 온도 변화폭이 70℃에 달하여야 모든 채널을 배타적으로 선택할 수 있는데 반하여, 두 개의 에탈론 필터(510,520)를 가지는 경우 필터의 온도 변화폭을 40℃만 변화시켜도 모든 채널에 대한 접근이 가능하다는 점에 있다. 또한, 본 예시에서 800GHz의 FSR을 가져 45um 에탈론 필터(500)에 비해, 각각 400GHz와 300GHz를 가지는 에탈론 필터(510,520)는 각각 90um 및 120um의 두께를 가져 기계적 안정성이 높아지는 장점이 있다.Therefore, when two etalon filters are used, all eight channels can be selected by varying the temperature of the etalon filter only from 50 ° C to 90 ° C. In this description, the setting of CH1 at 50 DEG C is for explanation only, and any other temperature may be set. That is, in the case of using only one etalon filter 500, all the channels can be exclusively selected when the temperature change width of the filter reaches 70 ° C., while the two etalon filters 510 and 520 It is possible to access all the channels even if the temperature change range of the filter is changed only by 40 ° C. Also, in this example, the etalon filters 510 and 520 having FSRs of 800 GHz and 400 GHz and 300 GHz, respectively, have thicknesses of 90 and 120 μm, respectively, as compared with the 45 μm etalon filter 500, thereby increasing the mechanical stability.

본 발명에서 열전소자에 의해 온도가 조절되는 제1의 에탈론 필터(510)의 FSR이 히터에 의해 온도가 제어되는 제2의 에탈론 필터(520)의 FSR보다 큰 경우를 예시하였는데, 이의 반대가 될 경우 조절하여야 할 최대 온도는 전술한 경우의 90℃에 비해 높은 100℃까지 변화시켜야 한다. 이는 제2의 에탈론 필터(520)의 온도(520)가 제1의 에탈론 필터(510)에 비해 적어도 같거나, 높아야 하는 제약 조건에 의해 발생한다.In the present invention, the case where the FSR of the first etalon filter 510 whose temperature is controlled by the thermoelectric element is larger than the FSR of the second etalon filter 520 whose temperature is controlled by the heater is exemplified, The maximum temperature to be regulated should be changed to 100 ° C higher than 90 ° C in the case described above. This is caused by the constraint condition that the temperature 520 of the second etalon filter 520 should be at least equal or higher than the first etalon filter 510.

100 : 열전소자
200 : 렌즈
300 : 광수신소자
400 : 인입되는 광신호 광선
500 : 하나의 에탈론 필터를 가지는 경우의 에탈론 필터
510 : 두 개의 에탈론 필터를 가지는 경우 넓은 FSR을 가지는 에탈론 필터
520 : 두 개의 에탈론 필터를 가지는 경우 좁은 FSR을 가지는 에탈론 필터
600 : 열저항 물체
100: thermoelectric element
200: lens
300: light receiving element
400: incoming optical signal beam
500: etalon filter with one etalon filter
510: Ettalon filter with wide FSR with two etalon filters
520: Ettalon filter with narrow FSR with two etalon filters
600: heat resistant object

Claims (4)

파장 가변 광수신기에 있어서,
광신호의 진행 경로 상에 두 개의 에탈론 필터(510)(520)가 배치되며,
상기 두 개의 에탈론 필터(510)(520)를 통과한 광 경로 상에 렌즈(200)와 광수신 포토 다이오드(300)가 배치되는 것을 특징으로 하는 파장 가변 광수신기.
In a wavelength tunable optical receiver,
Two etalon filters 510 and 520 are disposed on the optical path of the optical signal,
Wherein a lens (200) and a light receiving photodiode (300) are disposed on an optical path passing through the two etalon filters (510, 520).
제 1항에 있어서,
두 개의 에탈론 필터(510)(520)는 각각 히터를 내장하는 것을 특징으로 하는 파장 가변 광수신기.
The method according to claim 1,
Wherein the two etalon filters (510) and (520) each incorporate a heater.
제 1항에 있어서,
두 개의 에탈론 필터(510)(520) 중 적어도 하나의 에탈론 필터는 히터를 내장하고 있으며, 다른 하나의 에탈론 필터는 열전소자(100)에 의해 온도가 조절되는 것을 특징으로 하는 파장 가변 광수신기.
The method according to claim 1,
Wherein at least one etalon filter of the two etalon filters (520) and (520) embeds a heater, and the temperature of the other etalon filter is controlled by the thermoelectric element (100) receiving set.
제 3항에 있어서,
상기 열전소자(100)에 의해 온도가 조절되는 에탈론 필터의 FSR(Free Spectral Range)이 히터에 의해 온도가 조절되는 에탈론 필터의 FSR보다 큰 것을 특징으로 하는 파장 가변 광수신기.
The method of claim 3,
Wherein the free spectral range (FSR) of the etalon filter whose temperature is controlled by the thermoelectric element (100) is larger than the FSR of the etalon filter whose temperature is controlled by the heater.
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