KR20210126964A

KR20210126964A - Otdr 계측기기

Info

Publication number: KR20210126964A
Application number: KR1020200044721A
Authority: KR
Inventors: 변재희
Original assignee: (주) 승재
Priority date: 2020-04-13
Filing date: 2020-04-13
Publication date: 2021-10-21
Also published as: KR102413204B1

Abstract

발명은 OTDR 계측기기에 관한 것으로서, 상기 OTDR 계측기기는 레이저 빛을 출력하는 레이저 발광 소자, 유색광을 출력하는 유색광 발광 소자, 상기 레이저 발광 소자와 상기 유색광 발광 소자중 하나에서 출력되는 빛을 선택하여 출력하는 광 스위치, 상기 레이저 발광 소자나 상기 유색광 발광 소자 중 하나로부터 출력되는 레이저 광이나 유색광 중 하나를 광섬유 쪽으로 출력하는 서큘레이터, 상기 서큘레이터로부터 입력되는 빛을 수신하여 수신되는 빛의 광 에너지에 따른 전기 신호를 출력하는 광 검출부 및 상기 광 검출부에 연결되어 있고, 상기 광 검출부로부터 입력되는 전기 신호를 이용하여 상기 광섬유의 불량 지점이 발생했는지를 판단하고, 상기 광섬유에 불량 지점이 발생한 상태로 판단되면, 상기 레이저 발광 소자 대신에 상기 유색광 발광 소자에서 출력되는 유색광이 상기 광섬유로 입사되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

OTDR 계측기기{OPTICAL TIME DOMAIN REFLECTOMETER}

본 발명은 OTDR 계측기기(OTDR, optical time domain reflectometer)에 관한 것이다.

장거리 광통신을 위해 종래의 광 네트워크(optical network)에서 주로 사용되는 방식은 레이저 다이오드(laser diode)를 사용하여 전기신호를 광신호로 변환하고, 변환된 광신호를 선로인 광섬유를 통해 전송하고, 광섬유를 통해 전송 시 광섬유에 의해 손실이 발생하여 약해진 광신호를 다시 전기신호로 변환하여 증폭시킨 후 다시 증폭된 전기신호를 광신호로 변환하여 통신하는 방식이었다.

하지만, 광신호를 전달하는 광섬유는 주변 환경이나 꺾임 현상 등으로 단선의 위험이 매우 높다.

따라서, 광섬유의 단선이나 꺾임 현상으로 인해 광신호의 전송이 단절되거나 원활한 광신호의 전송이 이루어지지 않게 된다.

이러한 광섬유의 불량 여부를 감지하기 위해, 오티디알법(OTDR method)을 이용하여 광섬유의 상태를 측정한다.

OTDR법은 펄스 형태의 신호인 광펄스 신호를 피측정 광섬유에 입사시켜 파단점(破斷點), 즉 단선이나 꺾임 등으로 인해 광신호의 전송이 원활하게 이루어지지 않는 지점에서의 프레넬 반사(fresnel reflections)나 광섬유 내의 레일리 산란광(rayleigh scattering)을 검출하여 광섬유의 장애점이나 손실특성(loss characteristics)을 측정하는 방식이다.

이러한 OTDR법을 이용하여 광섬유의 장애점이나 손실특성을 측정하는 측정 기기는 OTDR 계측기기라 칭한다.

하지만, 이러한 OTDR 계측기기를 이용하여 장애점이 특정되더라도, 실질적으로 작업자가 장애점이 발생한 광섬유의 지점을 정확하기 찾기까지는 많은 어려움과 시간이 발생한다.

즉, OTDR 계측기기에 의해 특정되는 장애점은 실제로 장애점이 발생한 지점과 적게는 몇 백미터의 차이가 발생하므로, 장애점으로 특정된 지점이 존재할 가능성이 있는 범위 내의 광섬유 상태를 확인해야 한다.

특히, 광섬유가 지상이 아닌 지하에 설치되어 있는 경우, 조명과 협소한 장소 등의 어려움으로 인해, 광섬유가 위치하는 지하 매설관에서의 작업 환경이 매우 열악하다.

따라서, 이한 열악한 지하의 환경 속에서 광섬유의 장애점을 찾는 것을 매우 어렵다.

한국 공개특허 제10-2018-0128558호(공개일자: 2018년 12월 04일, 발명의 명칭: OTDR을 이용한 중계기 광코어 감시시스템) 한국 등록특허 제10-1857558호(공고일자: 2018년 05월 14일, 발명의 명칭: LED를 이용한 집광모듈이 적용된 휴대용 OTDR)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광섬유의 장애점을 신속하게 검색하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광섬유를 이용하여 외부 침입 여부를 판단하기 위한 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 OTDR 계측기기는 레이저 빛을 출력하는 레이저 발광 소자, 유색광을 출력하는 유색광 발광 소자, 상기 레이저 발광 소자와 상기 유색광 발광 소자 중 하나에서 출력되는 빛을 선택하여 출력하는 광 스위치, 상기 레이저 발광 소자나 상기 유색광 발광 소자 중 하나로부터 출력되는 레이저 광이나 유색광 중 하나를 광섬유 쪽으로 출력하는 서큘레이터, 상기 서큘레이터로부터 입력되는 빛을 수신하여 수신되는 빛의 광 에너지에 따른 전기 신호를 출력하는 광 검출부 및 상기 광 검출부에 연결되어 있고, 상기 광 검출부로부터 입력되는 전기 신호를 이용하여 상기 광섬유의 불량 지점이 발생했는지를 판단하고, 상기 광섬유에 불량 지점이 발생한 상태로 판단되면, 상기 레이저 발광 소자대신에 상기 유색광 발광 소자에서 출력되는 유색광이 상기 광섬유로 입사되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부는 상기 광섬유의 길이에 대한 설치 구간의 정보를 저장하고 있어, 상기 불량 지점의 발생 위치를 이용하여 상기 광섬유의 설치 구간을 판정할 수 있다.

상기 유색광 발광 소자는 발광 다이오드나 레이저 다이오드일 수 있다.

상기 유색광은 적색광일 수 있다.

상기 특징에 따른 OTDR 계측기기는 상기 레이저 발광 소자와 상기 유색광 발광 소자 및 제어부에 연결되어 있는 펄스 발생부를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 펄스 발생부로 제어 신호를 출력하여 상기 펄스 발생부를 구동시켜 상기 레이저 발광 소자와 상기 유색광 발광 소자 중 적어도 하나로 펄스 신호가 인가될 수 있도록 한다.

상기 제어부는 상기 광섬유에 불량 지점이 발생한 상태로 판단되면, 상기 광 스위치로 제어 신호를 출력하여 상기 유색광 발광 소자에서 출력되는 유색광이 상기 서큘레이터로 전달될 수 있도록 한다.

상기 광 스위치는 상기 레이저 발광 소자 및 상기 유색광 발광 소자에 입력단이 연결되어 있고, 상기 서큘레이터에 출력단에 인결될 수 있다.

상기 특징에 따른 OTDR 계측기기는 상기 서큘레이터에 연결되어 있고, 상기 OTDR 계측기기에 상기 광섬유를 연결하는 광 커넥터를 더 포함할 수 있다.

상기 광 스위치는 상기 레이저 발광 소자와 상기 유색광 발광 소자 중 하나 및 상기 서큐레이터에 입력단이 연결될 수 있고 상기 광 커넥터에 출력단이 연결될 수 있다.

상기 특징에 따른 OTDR 계측기기는 상기 광 스위치에 연결되어 있고, 상기 OTDR 계측기기에 상기 광섬유를 연결하는 광 커넥터를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 필터부와 촬영부를 포함하는 CCTV에 연결되어 있고, 상기 광섬유의 불량 지점이 발생된 상태로 판단되면 상기 필터부를 상기 촬영부 앞에 위치시켜 특정 파장 대역의 빛이 상기 촬영부로 입사될 수 있다.

상기 제어부는 촬영부를 포함하는 CCTV에 연결되어 있고, 상기 광섬유의 불량 지점이 발생된 상태로 판단되면, 상기 촬영부에 의해 생성된 영상 신호를 상기 CCTV로부터 수신받아 특정 색상의 영상을 추출하여 상기 불량 지점의 발생 지점을 판정할 수 있다.

이러한 본 발명의 특징에 따르면, 광섬유에 장애점이 발생한 상태로 판단되면, OTDR 계측기기에서 광섬유로 유색광을 입력하여, 광섬유의 장애점을 시각적으로 용이하게 인식하게 된다.

따라서, 작업자는 유색광이 출력되는 부분의 광섬유 상태를 검토하여 장애점을 신속하게 검색하게 된다.

또한, CCTV를 통해 획득된 영상을 처리하거나 원하는 색상의 빛만을 필터링하여 영상 획득을 실시하므로, 광섬유의 장애점 부분에서 출력되는 빛의 색상을 좀 더 쉽게 판별할 수 있으므로, CCTV 영상을 이용한 광섬유의 장애점 위치 판정은 쉽게 이루어진다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 OTDR 계측기기를 이용한 광통신 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 OTDR 계측기기를 이용한 광통신 시스템에 사용된 광섬유의 설치예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 OTDR 계측기기를 이용한 광통신 시스템의 개략적인 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 OTDR 계측기기에 대해서 설명하도록 한다.

먼저, 도 1을 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 OTDR 계측기기를 이용한 광통신 시스템을 개략적으로 설명한다.

도 1에 도시한 것처럼, 본 예의 광통신 시스템은 계측을 위한 OTDR 계측기기(100), OTDR 계측기기(100)에 연결되어 있는 광섬유(200) 및 OTDR 계측기기(100)에 연결되어 있는 CCTV(closed circuit television)(300)를 구비할 수 있다.

광섬유(200)는 OTDR 계측기기(100)에 연결되어 OTDR 계측기기(100)로부터 출력되는 펄스 광을 입력받아 전송하고 광섬유(200)의 상태에 따른 광 파워를 OTDR 계측기기(100) 쪽으로 출력한다.

이러한 광섬유(200)는 광섬유(200)의 상태를 측정받기 위한 측정용 광섬유일 수 있다.

본 예에서, 광섬유(200)는 도 2에 도시한 것처럼, 철책선이나 울타리 등에 설치되어, 외부인의 침입 상태를 감지할 수 있도록 한다.

OTDR 계측기기(100)는, 도 1에 도시한 것처럼, 펄스 발생부(110), 펄스 발생부(110)에 연결되어 있는 발광 다이오드부(120), 발광 다이오드부(120)에 연결되어 있는 광 스위치(130), 광 스위치(130)에 연결되어 있는 서큘레이터(circulator)(140), 서큘레이터(140)와 연결되어 있는 광 커넥터(150), 서큘레이터(140)에 연결되어 있는 광 검출부(160), 펄스 발생부(110)와 광 검출부(160)에 연결되어 있는 제어부(170), 제어부(170)에 연결되어 있는 정보 출력부(180), 그리고 제어부(170)에 연결된 구동 스위치(SW1)를 구비할 수 있다.

펄스 발생부(110)는 제어부(170)로부터 인가되는 제어신호(CS1)에 따라 정해진 주기와 폭을 갖는 펄스 신호를 생성하여 발광 다이오드부(120)로 출력할 수 있다.

이때, 제어부(170)는 펄스 발생부(110)로 출력되는 제어 신호(CS1)를 이용해 펄스 발생부(110)의 동작을 제어하여, 레이저 다이오드(121)와 유색광 발광 다이오드(122) 중 적어도 하나로 펄스 신호가 인가될 수 있도록 한다.

본 예에서는 레이저 발광 소자(121)는 발광 다이오드(LED)이고, 유색광 발광 소자(122)는 발광 다이오드나 레이저 다이오드(LD)를 구비할 수 있다.

하지만, 이하에서는 하나의 예로서, 유색광 발광 소자(122)는 유색광 발광 다이오드인 것으로 가정하고, 이로 인해, 유색광 발광 소자는 유색광 발광 다이오드(122)로 지칭하며, 발광 소자부(120)는 발광 다이오드부(120)로 지칭할 수 있다.

따라서, 각 해당 다이오드(121, 122)는 자신에게 인가되는 펄스 신호의 상태에 따라 점등 되거나 소등된다. 이때, 펄스 신호의 인가에 따라 레이저 다이오드(121)와 유색광 발광 다이오드(122)는 동시에 점멸될 수 있거나 하나만 점멸될 수 있다.

레이저 다이오드(121)와 유색광 발광 다이오드(122)는 동시에 점멸되는 경우, 광 스위치(130)의 동작에 따라 레이저 빛, 예를 들어 백색의 레이저 빛과 유색광 중 하나만이 선택되어 광섬유(200)로 입사될 수 있다.

발광 다이오드부(120)는 펄스 발생부(110)로부터 인가되는 펄스 신호에 따라 점등 상태와 소등 상태 중 하나가 되어 해당 광을 광 스위치(130) 쪽으로 출력한다.

발광 다이오드부(120)는 레이저 빛을 출력하는 레이저 다이오드(LD, laser diode)(121)와 적색광과 같이 가시광선 영역의 유색광을 출력하는 유색광 발광 다이오드(122)를 구비할 수 있다.

본 예에서, 유색광은 한 예로 적색광일 수 있고, 이로 인해, 유색광 발광 소자(122)는 적색광을 출력하는 적색 발광 다이오드나 적색 레이저 다이오드일 수 있다.

광 스위치(130)는 제어부(170)로부터 인가되는 제어신호(CS2)에 따라 광빔을 온(on) 또는 오프(off)하는 광학 기기로서, 프리즘 등의 광학 소자를 기계적으로 구동해서 광로(光路)를 절환하는 스위치이다.

따라서, 본 예의 광 스위치(130)는 레이저 다이오드(121)와 유색광 발광 다이오드(122) 중 하나에서 출력되는 빛을 선택하여 후단인 광 섬유(200) 쪽으로 출력할 수 있다.

이를 위해, 광 스위치(130)는 레이저 다이오드(121) 및 유색광 발광 다이오드(122)에 입력단이 연결되어 있고, 서큘레이터(140)에 출력단에 인결될 수 있다.

본 예에서, 도 1에 도시한 것처럼, 두 개의 입력단자와 하나의 출력 단자를 갖는 2×1 구조를 갖고 있어, 제어부(170)로부터 인가되는 제어신호CS2)의 상태에 따라 레이저 다이오드(121)나 유색광 발광 다이오드(122)에서 출력되는 광을 후단에 위치하는 서큘레이터(140)로 전달할 수 있다.

서큘레이터(140)는 광 스위치(130)에 연결되어 있고, 광 스위치(130)에서 출력되는 레이저 광이나 유색광 중 하나를 광섬유로 출력할 수 있다.

따라서 본 예의 서큘레이터(140)는 레이저 다이오드(121)나 유색광 발광 다이오드(122)로부터 입력되는 레이저 빛이나 유색광(즉, 펄스 광)을 광섬유(200) 쪽으로 출력하여, 펄스 광이 광 섬유(200)로 입력되어 진행하는 동안 광섬유의 접합, 꺾임(bending), 절단(cutting), 인장, 압축 등과 같은 광섬유(200)의 특성에 따라 후방 산란된 펄스 광을 광 검출부(160) 쪽으로 출력하는 역할을 수행할 수 있다.

이러한 서큘레이터(140)에 의해, 발광 다이오드부(120)로부터 광섬유(200)로 입사되는 광은 광섬유(200)의 특성에 따라 정해진 광 파워로 광 검출부(160) 쪽으로 반사되어 입사될 수 있다.

서큘레이터(140)의 단부에 연결되어 있는 광 커넥터(150)는 OTDR 계측기기(100)와 광섬유(200)를 연결시키기 위한 것으로서, 사용자의 동작에 이해 광섬유(200)와의 연결이 해제되어, OTDR 계측기기(100)를 해당 광섬유(200)로부터 분리시킬 수 있다.

광 검출부(160)는 서큘레이터(140)로부터 인가되는 광 신호를 수신하고, 수신된 광 신호의 광 파워를 측정하고, 측정된 광 파워를 해당 크기의 전기 신호로 변환하여 제어부(170)로 출력할 수 있다.

이러한 광 검출부(160)는 수광 다이오드로 이루어질 수 있다.

이때, 광 검출부(160)와 제어부(170) 사이에는 광 검출부(160)에서 출력되는 전기 신호를 증폭하는 증폭기(미도시)를 구비할 수 있다. 따라서, 광 검출부(160)에서 출력되는 전기 신호는 증폭기에 의해 증폭된 후 제어부(170)로 인가될 수 있다.

제어부(170)는 OTDR 계측기기(100)의 전반적인 동작을 제어하는 제어 유닛으로서, 마이크로 칩 등으로 이루어진 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit)나 마이크로 컨트롤러(MCU, Micro Controller Unit) 등을 구비할 수 있다.

이러한 제어부(170)는 광 검출부(160)로부터 입력되는 전기 신호를 이용하여 광섬유(200)의 불량 지점이 발생했는 지를 판단하고, 광섬유(200)에 불량 지점이 발생한 상태로 판단되면, 레이저 다이오드(121) 대신에 유색광 발광 다이오드(122)에서 출력되는 유색광이 상기 광섬유로 입사되도록 제어할 수 있다.

제어부(170)에 연결되어 있는 정보 출력부(180)는 제어부(170)의 제어에 따라 정보를 시각적으로 출력할 수 있다.

이러한 정보 출력부(180)는 액정표시장치, 유기발광 표시장치 등으로 이루어질 수 있다.

제어부(170)에 연결된 구동 스위치(SW1)는 OTDR 계측기기(100)의 사용자(예, 작업자)에 의해 동작되어 해당 상태의 구동 신호를 제어부(170)로 출력할 수 있다.

따라서, 제어부(170)는 구동 스위치(SW1)로부터 인가되는 구동 신호의 상태를 이용하여 작업자가 OTDR 계측기기(100)를 구동 시켰는 지의 여부를 판단하여, 오티 계측기기(100)의 동작을 제어할 수 있다.

CCTV(300)는 필터부(310)와 촬영부(320)를 구비할 수 있다.

이러한 CCTV(300)는 광섬유(200)가 설치된 지역에 설치되어 광섬유(200)의 설치 지역을 촬영하여 해당 설치 지역의 상황을 감시하는 감시 카메라 기능을 수행할 수 있다.

이러한 CCTV(300)는 OTDR 계측기기(100)와는 별개로 이루어져 OTDR 계측기(100)와 별개로 동작할 수 있다.

CCTV(300)에 의해 촬영된 영상은 작업자의 요구나 별도의 제어 동작에 따라 제어부(170)로 입력될 수 있다.

또한, 제어부(170)는 CCTV(300)로 제어 신호를 전송하여 필터부(310)의 동작을 제어할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 CCTV(300)와 무선 통신을 통해 원하는 제어 신호를 전송할 수 있다. 이런 경우, OTDR 계측기기(100)는 CCTV(300)와 같은 외부 장치와의 통신을 위한 통신부를 추가로 구비할 수 있다.

위에 기재한 것처럼, 본 예의 CCTV(300)는 필터부(310)와 촬영부(320)를 구비할 수 있다.

이때, 필터부(31)는 원하는 파장 대역의 빛(예, 적색광)만을 통과시키는 적어도 하나의 필터를 구비할 수 있다.

촬영부(320)는 적어도 하나의 렌즈 및 렌즈를 통해 입사되는 빛을 이용하여 영상 신호를 생성해 영상을 획득할 수 있도록 하는 촬상부를 구비하여, 해당 지역을 촬영할 수 있다.

이러한 촬영부(320)에 의해 촬영되는 영상은 필터부(310)의 적용 여부에 따라 달라질 수 있다.

즉, 필터부(310)는 제어부(170)로부터 인가되는 제어 명령이나 CCTV(300)의 관리자의 제어 명령에 따라 그 장착 위치가 변경되어 촬영부(320)의 촬영 영상에 영향을 줄 수 있다.

예를 들어, 필터부(310)는 제어 명령에 따라 촬영부(320)에 구비된 렌즈 앞에 위치하거나 탈거될 수 있다.

촬영부(320) 앞에 필터부(310)가 위치하게 되면, 필터부(310)의 동작으로 인해 특정 주파수 대역의 빛만이 촬영부(320)의 렌즈를 통과하여 촬상부로 입사될 수 있다.

하지만 촬영부(320) 앞에 필터부(310)가 위치하지 않게 되면, 필터링되지 않은 빛이 촬영부(320)의 렌즈를 통과하여 촬상부로 입사될 수 있다.

이처럼, 필터부(310)가 촬영부(320)의 앞에 위치하게 되면 촬영부(320)의 동작에 의해 촬영된 영상은 특정 색상(예, 적색)의 영상이 되어, CCTV(300)의 관리자는 CCTV(300)를 통해 획득된 영상에서 특정 색상의 빛이 출력되는 지점이 장애점의 위치를 신속하고 용이하게 파악할 수 있다. 따라서, 관리자는 CCTV(300)의 영상을 확인하여, 지하 등에서 광섬유(200)의 장애점을 탐색하는 작업자에서 CCTV(300)의 영상을 통해 확인한 장애점의 위치를 문자나 전화 통화를 통해 알려줄 수 있다.

다른 예로, CCTV(300)는 필터부(310)를 구비하지 않고 별도의 이미지 처리 동작을 실시하여 특정 색상의 영상만을 추출할 수 있다.

이를 위해, CCTV(300)는 별도의 영상 처리부를 구비할 수 있다. 따라서, 영상 처리부는 촬영부(320)의 동작으로 생성된 영상 신호의 값(예, 계조값)을 이용하여 특정 색상에 대응하는 영상 신호만을 추출하여 특정 색상에 관련된 영상을 획득할 수 있다.

이러한 영상 처리부는 OTDR 계측기기(100) 내에 구비될 수 있다. 이때, OTDR 계측기기(100)는 제어부(170)와 별개로 CCTV(300)의 촬영부(320)로부터 인가되는 영상 신호를 수신한 후 처리하여 특정 색상의 영상을 생성하는 영상 처리부를 추가로 구비할 수 있다. 하지만, 다른 예로서, 별도의 영상 처리부를 구비하지 않고 제어부(17)가 이러한 영상 처리부의 기능을 수행할 수 있다.

이러한 구조를 갖는 광통신 시스템의 동작은 다음과 같다.

먼저, 작업자는 광 커넥터(150)를 이용하여 동작 특성을 확인하고자 하는 광섬유(200)에 본 예의 OTDR 계측기기(100)를 연결한다.

그런 다음, 작업자는 구동 스위치(SW1) 등을 동작시켜 OTDR 계측기기(100)를 동작시킬 수 있다.

이때, 광섬유(200)는 도 2에 도시한 것처럼 외부인의 침입을 방지하는 울타리 등에 설치되어 외부 침입을 감시하는 기능을 수행할 수 있다.

OTDR 계측기기(100)에 부착된 구동 스위치(SW1)가 작업자에 의해 동작되면, 구동 스위치(SW1)는 해당 상태의 구동 신호를 제어부(170)로 출력한다.

따라서, 제어부(170)는 구동 스위치(SW1)로부터 인가되는 신호의 상태를 이용하여 구동 스위치(SW1)가 동작된 상태(즉, 온 상태)로 판단되면 펄스 발생부(110)로 해당 제어 신호(CS1)를 출력하여 펄스 발생부(110)를 동작시키고, 광 스위치(130)로 해당 상태의 제어 신호(CS2)를 출력하여 레이저 다이오드(121)와 서큘레이터(140)를 연결될 수 있도록 한다.

따라서, 발광 다이오드부(120)의 레이저 다이오드(121)는 펄스 발생부(110)로부터 인가되는 펄스 신호의 상태에 따라 레이저 빛을 출력하여 서큘레이터(140)로 전송하고, 서큘레이터(140)는 광 커넥터(150)를 통해 연결된 광섬유(200)로 레이저 빛을 입력시킨다.

이처럼, 광섬유(200)로 레이저 빛이 입사되면, 레이저 빛은 광섬유(200)의 물리적인 상태(예, 단선)에 따라 해당 광 에너지를 갖는 레이저 빛을 광 커넥터(150) 쪽으로 반사시켜 OTDR 계측기기(100)로 반사된 레이저 빛이 입사되도록 한다.

이와 같이, 광섬유(200)로부터 레이저 빛이 반사되면, 서큐레이터(140)는 반사되어 입사되는 레이저 빛을 광 검출부(160)로 전달하여, 광 검출부(160)는 입력되는 레이저 빛이 광 에너지에 따라 해당 상태의 전기 신호를 제어부(170)로 출력한다.

따라서, 제어부(170)는 광 검출부(160)로부터 인가되는 전기 신호를 이용하여 광섬유(200)의 거리(km)에 대한 신호 손실 크기(dB)를 판정할 수 있다.

그런 다음 제어부(170)는 신호 손실 크기의 변화량을 이용하여 광섬유(200)의 상태를 판단할 수 있다.

이때, 제어부(170)는 거리에 따른 신호 손실 크기의 변화량을 이용하여 장애점을 판정할 수 있다.

본 예에서, 장애점은 광융착 접속 부위와 같은 제1 불량 지점, 꺾임이나 구부림 현상이 발생한 부위, 광섬유(200)와 다른 광학기기 간의 연결을 위한 커넥터 연결 부위, 갈라짐 부위, 균열 부위 또는 기계식 접속 부위와 같은 제2 불량 지점, 그리고 광섬유의 종단 부위나 단선 부위와 같은 제3 불량 지점을 구비할 수 있다.

이때, 제1 불량 지점에서의 신호 손실 크기의 변화량이 가장 적고 제3 불량 지점에서의 신호 손실 크기의 변화량이 가장 클 수 있다.

제어부(170)에는 이미 저장 장소 등에 각 불량 지점에서의 신호 손실 크기의 설정 변화량(예, 제1 내지 제3 설정 변화량)이 저장되어 있으므로, 바로 이전 단계에서 판단된 신호 손실 크기와 현재 단계에서 판단된 신호 손실 크기의 변화량과 각 설정 변화량을 비교하여 광섬유(300)에 불량 지점이 발생했는 지의 여부 및 발생 위치를 예측할 수 있다.

이때, 광섬유(200)는, 도 2에 도시한 것처럼, 복수 개의 구간(P1-P3)으로 구분된 위치에 설치되는 경우, 각 구간(P1-P3)에 설치되는 광섬유(300)의 길이는 이미 제어부(170)의 저장부(171)에 저장되어 있을 수 있다.

예를 들어, 정해진 위치에 설치되는 광섬유(200)의 총 길이가 약 60km인 경우, 제1 구간(P1)에 설치되어 있는 광섬유(200)의 길이는 시작단 즉, 광 커넥터(150)와 연결된 단부에서부터 약 20km까지(즉, 약 0-20km)일 수 있고, 제2 구간(P2)에 설치되어 있는 광섬유(200)의 길이는 약 20km-40km일 수 있으며, 제3 구간(P3)에 설치되어 있는 광섬유(200)의 길이는 약 40km-60km일 수 있다.

이처럼, 광섬유(200)의 설치 구간(P1-P3)이 구분되어 있는 경우, 저장부(171)에는 이미 광섬유(200)의 길이에 따른 설치 구간(P1-P3)의 정보가 이미 저장되어 있다.

따라서, 제어부(170)는 저장부(171)에 저장되어 있는 광섬유의 길이에 따른 설치 구간(P1-P3)의 정보를 이용하여 불량 지점의 발생 위치가 어느 구간(P1-P3 중 하나)에 속하는지 판정할 수 있게 된다.

이처럼, 광 검출부(160)로부터 인가되는 전기 신호를 이용하여 불량 지점이 발생하고 불량 지점에 대한 발생 위치가 판단되면, 제어부(170)는 광 스위치(130)로 해당 상태의 제2 제어 신호(CS2)를 출력한다.

따라서, 광 스위치(130)는 제어부(140)로부터 인가되는 제어 신호(CS2)에 따라 동작하고, 이로 인해 광 스위치(130)의 상태는 초기 상태인 레이저 다이오드(121)의 연결 상태에서 유색광 발광 다이오드(122)와의 연결 상태로 절환될 수 있다.

이로 인해, 광 스위치(130)는 유색광 발광 다이오드(120)의 동작으로 발생되는 유색광을 서큘레이터(140)로 전송하여 광섬유(200)로 레이저 빛이 아닌 유색광을 입사시킨다.

이때, 제어부(170)는 펄스 발생부(110)를 구동하기 제1 제어 신호(CS1)를 이용하여 유색광 발광 다이오드(122)로만 펄스 신호를 출력하고 레이저 다이오드(121)로의 펄스 신호의 인가는 차단할 수 있도록 한다.

즉, 펄스 발생부(110)는 제어부(170)의 제어에 따라 광 스위치(130)와 연결되어 있는 발광 다이오드(121 또는 122)로만 점등을 위한 펄스 신호를 인가하여 광 스위치(130)와 연결되어 있는 발광 다이오드(121 또는 122)만이 점등될 수 있도록 한다.

광 검출부(160)로부터 인가되는 전기 신호에 따라 불량 지점이 발생한 상태로 판단되면, 제어부(170)는 광섬유(200)에 불량 지점 발생 상태, 불량 지점의 위치 정보(예, 약 25km 지점의 광섬유 부분, 제1 구역), 광섬유(200)의 길이에 따른 신호 손실 크기의 그래프 등을 정보 출력부(180)로 출력할 수 있다.

따라서, 작업자는 자신이 소유하고 있는 OTDR 계측기기(100)의 정보 출력부(180)의 출력 정보를 이용하여 광섬유(200)의 상태, 불량 지점 등을 신속하게 확인할 수 있다.

이와 같이, 본 예의 제어부(170)는 불량 지점이 발생한 상태로 판단되면, 광섬유(200)로 입사되는 광의 색상을 투명한 레이저 빛에서 유색광으로 변환시켜, 작업자가 용이하게 불량 지점에서 외부로 출력되는 유색광을 용이하게 인지하여 신속하게 불량 지점을 탐색할 수 있도록 한다.

도 3에 도시한 것처럼, OTDR 계측기기(100)의 다른 예로서, 광 스위치(130)가 서큘레이터(140)와 광커넥터(150) 사이에 위치할 수 있다.

이런 경우, 서큘레이터(140)는 레이저 다이오드(121)와 유색광 발광 다이오드(122) 중 하나(예, 121)와 연결되어 연결된 해당 다이오드(122)로로부터 광을 입력받고, 광 스위치(130)로 해당 다이오드(121)로부터 입력되는 해당 광을 광 스위치(130)로 출력한다.

이로 인해, 본 실시예에 따른 서큘레이터(140)는 레이저 다이오드(121)나 유색광 발광 다이오드(122) 중 하나로부터 출력되는 레이저 광이나 유색광 중 하나를 광섬유(200) 쪽으로 출력할 수 있다.

또한, 광 스위치(130)는 두 개 다이오드(121, 122) 중에서 서큘레이터(140)에 연결되지 않은 나머지 다이오드(예, 122)와 서큘레이터(140)에 연결되어 서큘레이터(140)로부터 입력되는 광(예, 레이저 광)과 다른 다이오드(122)로부터 입력되는 광(예, 유색광) 중 하나를 선택하여 광 커넥터(150)로 전달할 수 있다.

이를 위해, 본 예의 광 스위치(130)는 레이저 다이오드(121)와 유색광 발광 다이오드(122) 중 하나 및 서큐레이터(140)에 입력단이 연결될 수 있고 광 커넥터)150)에 출력단이 연결될 수 있다.

또한, 광 커넥터(150)는 광 스위치(130)에 입력단이 연결되고, 광섬유(200)에 출력단이 연결되어, OTDR 계측기기(100)에 광섬유(200)를 연결할 수 있다.

광 스위치(130)는, 이미 기술한 것과 같이, 불량 지점의 발생 및 발생 위치의 판단 동작에 따른 제어부(170)의 동작에 의해 인가되는 제어 신호(CS2)에 따라 서큐레이터(140)와 해당 다이오드(예,122)로부터 인가되는 광 중 하나를 선택하여 광 커넥터(150)로 전달할 수 있다.

본 예의 제어부(170)는 불량 지점이 발생한 상태로 판단되면, CCTV(300)로 제어 신호를 출력하여 촬영부(300) 앞에 필터부(310)가 위치할 수 있도록 한다.

이로 인해, 촬영부(300)의 동작에 의해 획득된 영상은 특정 색상의 영상일 있고, 이미 기술한 것처럼, 이러한 특정 색상의 영상을 이용하여 CCTV(300)의 관리자는 불량 지점의 발생 위치를 신속하게 파악할 수 있게 된다.

하지만, 다른 예로서 이미 기술한 것처럼, CCTV(300)가 필터부(310)를 구비하지 않는 경우, 촬영부(320)이 영상 신호를 통신부(미도시)를 통해 OTDR 계측기기(100)로 전송될 수 있고, 제어부(170)는 전송된 영상 신호를 처리하여 특성 색상의 영상을 획득할 수 있다.

따라서, OTDR 계측기기(100)를 이용하는 작업자는 정보 출력부(180)로 출력되는 특정 색상의 영상을 확인하여 불량 지점을 위치 판정을 실시할 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 OTDR 계측기기의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: OTDR 계측기기 110: 펄스 발생부
121: 레이저 다이오드 122: 유색광 발광 다이오드
130: 광 스위치 140: 서큘레이터
150: 광 커넥터 160: 광 검출부
170: 제어부 180: 정보 출력부
200: 광섬유 300: CCTV
310: 필터부 320: 촬영부
CS1, CS2: 제어 신호 SW1: 구동 스위치

Claims

레이저 빛을 출력하는 레이저 발광 소자;
유색광을 출력하는 유색광 발광 소자;
상기 레이저 발광 소자와 상기 유색광 발광 소자 중 하나에서 출력되는 빛을 선택하여 출력하는 광 스위치;
상기 레이저 발광 소자나 상기 유색광 발광 소자 중 하나로부터 출력되는 레이저 광이나 유색광 중 하나를 광섬유 쪽으로 출력하는 서큘레이터;
상기 서큘레이터로부터 입력되는 빛을 수신하여 수신되는 빛의 광 에너지에 따른 전기 신호를 출력하는 광 검출부; 및
상기 광 검출부에 연결되어 있고, 상기 광 검출부로부터 입력되는 전기 신호를 이용하여 상기 광섬유의 불량 지점이 발생했는지를 판단하고, 상기 광섬유에 불량 지점이 발생한 상태로 판단되면, 상기 레이저 발광 소자대신에 상기 유색광 발광 소자에서 출력되는 유색광이 상기 광섬유로 입사되도록 제어하는 제어부
를 포함하는 OTDR 계측기기 .
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 광섬유의 길이에 대한 설치 구간의 정보를 저장하고 있어, 상기 불량 지점의 발생 위치를 이용하여 상기 광섬유의 설치 구간을 판정하는 OTDR 계측기기.
제1 항에 있어서,
상기 유색광 발광 소자는 발광 다이오드나 레이저 다이오드인 OTDR 계측기기.
제3 항에 있어서,
상기 유색광은 적색광인 OTDR 계측기기.
제1 항에 있어서,
상기 레이저 발광 소자와 상기 유색광 발광 소자 및 제어부에 연결되어 있는 펄스 발생부
를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 펄스 발생부로 제어 신호를 출력하여 상기 펄스 발생부를 구동시켜 상기 레이저 발광 소자와 상기 유색광 발광 소자 중 적어도 하나로 펄스 신호가 인가될 수 있도록 하는 OTDR 계측기기.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 광섬유에 불량 지점이 발생한 상태로 판단되면, 상기 광 스위치로 제어 신호를 출력하여 상기 유색광 발광 소자에서 출력되는 유색광이 상기 서큘레이터로 전달되도록 하는 OTDR 계측기기.
제1 항에 있어서,
상기 광 스위치는 상기 레이저 발광 소자 및 상기 유색광 발광 소자에 입력단이 연결되어 있고, 상기 서큘레이터에 출력단에 인결되어 있는 OTDR 계측기기.
제7 항에 있어서,
상기 서큘레이터에 연결되어 있고, 상기 OTDR 계측기기에 상기 광섬유를 연결하는 광 커넥터
를 더 포함하는 OTDR 계측기기.
제1 항에 있어서,
상기 광 스위치는 상기 레이저 발광 소자와 상기 유색광 발광 소자 중 하나 및 상기 서큐레이터에 입력단이 연결되어 있고 상기 광 커넥터에 출력단이 연결되어 있는 OTDR 계측기기.
제9 항에 있어서,
상기 광 스위치에 연결되어 있고, 상기 OTDR 계측기기에 상기 광섬유를 연결하는 광 커넥터
를 더 포함하는 OTDR 계측기기.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 필터부와 촬영부를 포함하는 CCTV에 연결되어 있고, 상기 광섬유의 불량 지점이 발생된 상태로 판단되면 상기 필터부를 상기 촬영부 앞에 위치시켜 특정 파장 대역의 빛이 상기 촬영부로 입사되도록 하는 OTDR 계측기기.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 촬영부를 포함하는 CCTV에 연결되어 있고, 상기 광섬유의 불량 지점이 발생된 상태로 판단되면, 상기 촬영부에 의해 생성된 영상 신호를 상기 CCTV로부터 수신받아 특정 색상의 영상을 추출하여 상기 불량 지점의 발생 지점을 판정하는 OTDR 계측기기.