KR20220116842A - Multi-channel wavelength selective switching device for optical communication - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 위상 모듈레이션(Phase Modulation)을 채택한 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to optical communication, and more particularly, to a multi-wavelength selective switching device for optical communication employing phase modulation.
5G 이상의 고속 및 대용량의 데이터 전송에 광 스위치가 사용되며, 광 스위치는 파장 분할 멀티플렉싱(Wavelength Division Multiplexing)으로 합쳐진 정보를 광 섬유로 전달하도록 구성된다. An optical switch is used for high-speed and large-capacity data transmission over 5G, and the optical switch is configured to transmit information combined by wavelength division multiplexing to an optical fiber.
상기한 광 스위치는 네트워크 간의 연결이나 백본(Backbone)으로 연결에서 ROADM(Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer)를 통하여 데이터를 가져가거나 광 섬유로 데이터를 싣는 기능을 수행한다. 이때, 데이터를 가져가는 것은 "Drop"으로 표현되고, 데이터를 싣는 것은 "Add"로 표현된다.The above-described optical switch performs a function of taking data through a Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer (ROADM) or loading data through an optical fiber in a connection between networks or a backbone connection. At this time, taking data is expressed as "Drop", and loading data is expressed as "Add".
이때, 채널 스위칭 기술이 필요하며, 파장 선택 스위치(Wavelength Selective Switch : 이하, "WSS"라 함)가 ROADM의 핵심 부품으로 이용된다.In this case, a channel switching technology is required, and a Wavelength Selective Switch (hereinafter, referred to as "WSS") is used as a core component of the ROADM.
WSS는 다양한 광원을 이용할 수 있으며, 다중의 입력을 다중의 출력으로 연결을 요하는 대용량의 통신 네트워크의 요구에 적합하게 설계될 필요가 있다.WSS can use various light sources and needs to be designed to suit the needs of a large-capacity communication network that requires multiple inputs to multiple outputs.
일반적인 WSS는 대용량 데이터를 전송하기 위하여 복잡한 광학 구조를 갖도록 구성된다. 그러므로, WSS는 제조 상의 어려움으로 인하여 경제적인 부담이 증가되는 문제점을 갖는다.A general WSS is configured to have a complex optical structure in order to transmit large-capacity data. Therefore, the WSS has a problem in that the economic burden is increased due to the difficulty in manufacturing.
그리고, 일반적인 WSS는 하나의 픽셀과 하나의 광 섬유가 채널을 형성하도록 구성된다. 이러한 구조의 WSS는 Add를 위한 광량이 부족하거나 광 신호의 정렬에서 발생하는 로스(Loss)로 인하여 에러 레이트(Error Rate)가 증가하는 문제점을 갖는다.And, the general WSS is configured such that one pixel and one optical fiber form a channel. The WSS of this structure has a problem in that the error rate increases due to insufficient light quantity for Add or loss occurring in the alignment of optical signals.
본 발명은 위상 모듈레이션을 채용함으로써 다중의 입력을 다중의 출력으로 연결을 요하는 대용량의 통신 네트워크의 요구에 적합한 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치를 제공함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a multi-wavelength selective switching device for optical communication suitable for the needs of a large-capacity communication network that requires connecting multiple inputs to multiple outputs by adopting phase modulation.
또한, 본 발명은 다양한 광원을 이용할 수 있으며, 간단한 광학 구조를 갖는 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치를 제공함을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a multi-wavelength selective switching device for optical communication that can use various light sources and has a simple optical structure.
또한, 본 발명은 하나의 채널의 광 신호와 복수의 픽셀이 대응하는 스위칭 구조를 가짐으로써 에러 레이트(Error Rate)를 줄일 수 있는 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치를 제공함을 또다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a multi-wavelength selective switching device for optical communication capable of reducing an error rate by having a switching structure corresponding to an optical signal of one channel and a plurality of pixels.
본 발명의 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치는, 다중 채널을 형성하는 복수의 광 섬유를 포함하며, 각 채널의 상기 광 섬유 별로 데이터의 애드(Add) 또는 드롭(Drop)을 위한 광 신호를 전달하는 광 섬유 어레이; 및 상기 광 신호를 반사하는 액정 픽셀들의 어레이가 형성된 반사 패널;을 포함하며, 상기 액정 픽셀들은 S개의 액정 픽셀들이 상기 광 신호의 조사 영역에 포함되도록 구성되며, 상기 S는 복수의 자연수이고, 상기 조사 영역의 상기 S개의 액정 픽셀들은 제1 광 섬유에 의해 형성되는 제1 채널에서 입사되는 상기 광 신호를 제2 광 섬유에 의해 형성되는 제2 채널로 반사되도록 제어된 반사 위상을 가지며, 상기 광 신호는 상기 S개의 액정 픽셀들에 의해 상기 제2 채널로 반사됨을 특징으로 한다.The multi-wavelength selective switching device for optical communication of the present invention includes a plurality of optical fibers forming a multi-channel, and transmits an optical signal for adding or dropping data for each optical fiber of each channel. fiber optic array; and a reflective panel having an array of liquid crystal pixels that reflect the light signal, wherein the liquid crystal pixels are configured such that S liquid crystal pixels are included in the irradiation region of the light signal, wherein S is a plurality of natural numbers, and The S liquid crystal pixels in the irradiation area have a reflection phase controlled to reflect the optical signal incident in a first channel formed by a first optical fiber to a second channel formed by a second optical fiber, The signal is reflected to the second channel by the S liquid crystal pixels.
그리고, 본 발명의 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치는, 광 신호를 제공하는 광원계; 다중 채널을 형성하는 복수의 광 섬유를 포함하며, 각 채널의 상기 광 섬유 별로 데이터의 애드(Add) 또는 드롭(Drop)을 위한 상기 광 신호를 전달하는 광 섬유 어레이; 상기 광 신호를 반사하는 액정 픽셀들의 어레이가 형성된 반사 패널; 및 상기 광 섬유 어레이와 상기 반사 패널 사이에 구성되며 상기 다중 채널과 상기 반사 패널 간에 상기 광 신호를 전달하는 편광 렌즈계;를 포함하며, 상기 액정 픽셀들은 S개의 액정 픽셀들이 상기 광 신호의 조사 영역에 포함되도록 구성되며, 상기 S는 복수의 자연수이고, 상기 조사 영역의 상기 S개의 액정 픽셀들은 제1 광 섬유에 의해 형성되는 제1 채널에서 입사되는 상기 광 신호를 제2 광 섬유에 의해 형성되는 제2 채널로 반사되도록 제어된 반사 위상을 가지며, 상기 광 신호는 상기 S개의 액정 픽셀들에 의해 상기 제2 채널로 반사됨을 특징으로 한다.In addition, the multi-wavelength selective switching device for optical communication of the present invention includes: a light source system for providing an optical signal; an optical fiber array including a plurality of optical fibers forming a multi-channel, and transmitting the optical signal for adding or dropping data for each optical fiber of each channel; a reflective panel having an array of liquid crystal pixels reflecting the light signal; and a polarization lens system configured between the optical fiber array and the reflective panel to transmit the optical signal between the multi-channel and the reflective panel, wherein the liquid crystal pixels include S liquid crystal pixels in the irradiated area of the optical signal. wherein S is a plurality of natural numbers, and the S liquid crystal pixels of the irradiation area transmit the optical signal incident from a first channel formed by a first optical fiber to a second optical fiber formed by a second optical fiber. It has a reflection phase controlled to be reflected in two channels, and the optical signal is reflected to the second channel by the S liquid crystal pixels.
본 발명은 광 신호를 반사하는 액정 픽셀들의 어레이가 형성된 반사 패널을 구비하고, 액정 픽셀들의 반사 위상을 위상 모듈레이션을 이용하여 제어하도록 구성된다. The present invention includes a reflective panel having an array of liquid crystal pixels that reflect an optical signal, and is configured to control the reflection phase of the liquid crystal pixels using phase modulation.
그러므로, 본 발명은 대용량의 통신 네트워크에 적합하게 다중의 입력을 다중의 출력으로 연결할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention has the effect of connecting multiple inputs to multiple outputs suitable for a large-capacity communication network.
그리고, 본 발명은 간단한 광학 구조를 갖도록 구성됨으로써 제조 상의 어려움을 해소하고 대용량 데이터의 스위칭을 위한 장치를 저렴하게 제작할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention is configured to have a simple optical structure, thereby solving manufacturing difficulties and advantageously manufacturing a device for switching large-capacity data at low cost.
그리고, 본 발명은 자외선, 적외선, 레드, 그린 및 블루 중에서 선택될 수 있는 다양한 광원을 이용할 수 있다. 그러므로, 광 신호가 효율적으로 전송될 수 있는 이점이 있다. In addition, the present invention may use a variety of light sources that can be selected from ultraviolet, infrared, red, green, and blue. Therefore, there is an advantage that the optical signal can be transmitted efficiently.
그리고, 본 발명은 복수의 반사 픽셀이 하나의 광 섬유의 채널의 조사 영역에 포함되도록 구성된다. 그러므로, 드롭(Drop)을 위하여 반사되는 광 신호의 광량이 충분히 확보될 수 있고, 광 신호의 정렬에서 발생하는 로스(Loss)를 줄일 수 있는 이점이 있다. 그 결과, 본 발명은 에러 레이트(Error Rate)를 줄이는 효과를 기대할 수 있다.And, the present invention is configured such that a plurality of reflective pixels are included in the irradiation area of the channel of one optical fiber. Therefore, there is an advantage in that the amount of light of the reflected optical signal can be sufficiently secured for the drop, and loss occurring in the alignment of the optical signal can be reduced. As a result, the present invention can be expected to reduce the error rate.
도 1은 본 발명의 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 도면.
도 2는 광 섬유 어레이의 일 예의 단면 구조를 예시한 도면.
도 3은 광 섬유 어레이의 다른 예의 단면 구조를 예시한 도면.
도 4는 반사 패널의 반사 위상의 제어를 설명하기 위한 도면.
도 5는 반사 패널의 Y축 기준 반사 위상의 변경을 예시한 도면.
도 6은 반사 패널의 X축 기준 반사 위상의 변경을 예시한 도면.
도 7은 4개의 액정 픽셀들이 광 신호의 조사 영역에 포함된 것을 예시한 도면.1 is a diagram showing a preferred embodiment of a multi-wavelength selective switching device for optical communication of the present invention.
2 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of an example of an optical fiber array;
3 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of another example of an optical fiber array.
Fig. 4 is a diagram for explaining control of a reflection phase of a reflection panel;
5 is a diagram illustrating a change in the Y-axis reference reflection phase of the reflection panel.
6 is a diagram illustrating a change in the X-axis reference reflection phase of the reflection panel.
FIG. 7 is a view illustrating that four liquid crystal pixels are included in a light signal irradiation area;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms used in the present specification and claims are not limited to a conventional or dictionary meaning, and should be interpreted in a meaning and concept consistent with the technical matters of the present invention.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and modifications that can replace them at the time of the present application there may be
본 발명은 LCOS(Liquid Crystal On Silicon)를 이용하는 반사 패널을 이용함으로써 위상 모듈레이션(Phase Modulation)을 채택한 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치를 개시한다.The present invention discloses a multi-wavelength selective switching device for optical communication employing phase modulation by using a reflective panel using liquid crystal on silicon (LCOS).
일반적으로 LCOS는 LCD 구동 원리와 같이 액정의 성질을 이용하여 액정 픽셀을 개별적으로 구동하도록 구성되며, 입사되는 광 신호를 액정 하부의 미러를 통해 반사하고, 광 신호의 반사를 위한 액정 픽셀의 반사 위상은 액정의 구동 상태에 의해 제어될 수 있다.In general, LCOS is configured to drive liquid crystal pixels individually by using the properties of liquid crystal like the LCD driving principle, and reflects the incident light signal through a mirror under the liquid crystal, and the reflection phase of the liquid crystal pixel for reflection of the light signal can be controlled by the driving state of the liquid crystal.
본 발명의 실시예는 상기와 같이 반사 위상의 제어가 가능한 LCOS를 이용하여 구성된 액정 픽셀들을 갖는 반사 패널을 구비하며, 반사 패널을 이용하여 다중의 입력을 다중의 출력으로 스위칭하기 위한 구성을 갖는다. An embodiment of the present invention includes a reflective panel having liquid crystal pixels configured using an LCOS capable of controlling the reflection phase as described above, and has a configuration for switching multiple inputs to multiple outputs using the reflective panel.
상기한 실시예에서 위상 모듈레이션은 입사되는 광 신호에 대해 반사 위상을 갖도록 액정 픽셀들의 액정들을 개별적으로 제어함에 의해 이루어진다. 상기한 실시예의 구성은 도 1을 참조하여 설명될 수 있다.In the above embodiment, the phase modulation is achieved by individually controlling the liquid crystals of the liquid crystal pixels to have a reflection phase with respect to an incident light signal. The configuration of the above embodiment may be described with reference to FIG. 1 .
도 1을 참조하면, 본 발명의 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치의 실시예는 광원계(10), 광 섬유 어레이(20), 편광 렌즈계(30), 반사 패널(40), 반사 제어부(50) 및 패턴 발생기(60)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , an embodiment of a multi-wavelength selective switching device for optical communication of the present invention is a
광원계(10)는 광 신호를 제공하기 위한 것이며 다양한 광원을 이용하여 구성될 수 있다. The
보다 구체적으로, 광원계(10)는 자외선, 적외선, 레드(RED), 그린(GREEN) 및 블루(BLUE) 중 하나에 해당하는 파장을 갖는 광원을 이용하여 구성될 수 있다.More specifically, the
그리고, 광원계(10)는 필요에 따라 둘 이상의 광원을 이용하여 구성될 수 있으며, 둘 이상의 광원은 자외선, 적외선, 레드, 그린 및 블루 해당하는 서로 다른 파장을 갖는 것으로 구성될 수 있다.In addition, the
그러므로, 본 발명의 실시예는 자외선, 적외선, 레드, 그린 및 블루 중에서 선택될 수 있는 다양한 광원을 이용할 수 있으므로 광 신호를 효율적으로 전송할 수 있는 이점이 있다.Therefore, the embodiment of the present invention can use various light sources that can be selected from ultraviolet, infrared, red, green, and blue, so that an optical signal can be efficiently transmitted.
본 발명의 실시예는 광 신호를 전달하는 광 섬유 어레이(20)를 포함한다. 광 섬유 어레이(20)는 다중 채널을 형성하는 복수의 광 섬유를 포함하며, 각 채널의 광 섬유 별로 데이터의 애드(Add) 또는 드롭(Drop)을 위한 광 신호를 전달하도록 구성된다. 본 발명의 실시예에서 반사 패널(40)을 기준으로 데이터의 애드(Add)와 드롭(Drop)은 제어부(50)에서 원하는 채널을 지정하고 애드(Add) 채널로 지정된 광 섬유에 다른 채널들의 광섬유의 데이터를 반사 패널(40)을 통하여 스위칭하고 애드(Add)하여 데이터를 전송하고, 광섬유 어레이(20)에서 드롭(drop) 채널로 지정된 광섬유의 데이터는 반사패널로 주사되어 스위칭되는 광섬유로 전송시킬 수 있어 광섬유 어레이(20)의 채널 선정은 ROADM control 부에서 지정하여 자유롭게 사용할 수 있다. An embodiment of the present invention includes an
광 섬유 어레이(20)에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.The
광 섬유 어레이(20)는 집합된 복수의 광 섬유의 묶음으로 구성될 수 있다. 각 광 섬유(22)는 하나의 채널을 형성한다. 그러므로, 광 섬유 어레이(20)는 복수의 광 섬유를 포함하므로 다중 채널을 형성하는 것으로 이해될 수 있다.The
그리고, 각 광 섬유(22)는 코어(Core)(24)와 클래드(Clad)(26)를 포함한다. 코어(24)는 투명 재질을 가지고 광 신호를 전달하는 경로를 제공하며, 바람직하게는 유리 섬유로써 제작될 수 있다. 클래드(26)는 코어(24)를 물리적으로 보호하며 코어(24)를 통해 전달되는 광 신호를 코어(24)로 전반사하는 재질로 구성될 수 있다. 코어(24)는 예시적으로 8㎛~12㎛의 직경을 갖도록 제작될 수 있고, 클래드(26)는 예시적으로 125㎛의 직경을 갖도록 제작될 수 있다.In addition, each
광 섬유 어레이(20)는 일정한 형상으로 배치된 단면을 갖는 복수의 광 섬유를 포함하며, 복수의 광 섬유가 묶음을 유지하도록 외피가 형성된 것으로 이해될 수 있다. The
상기한 복수의 광 섬유는 도 2와 같이 사각형으로 배치된 단면을 갖는 MxN 매트릭스 구조의 다중 채널을 형성하거나 도 3과 같이 삼각형으로 배치된 단면을 갖는 구조의 상기 다중 채널을 형성할 수 있다. 여기에서, M과 N은 복수의 자연수이다.The plurality of optical fibers may form multiple channels of an MxN matrix structure having a cross section arranged in a quadrangular shape as shown in FIG. 2 or the multiple channels having a structure having a cross section arranged in a triangle as shown in FIG. 3 . Here, M and N are a plurality of natural numbers.
상기한 광 섬유 어레이(20)의 각 광 섬유는 데이터의 애드(Add) 또는 드롭(Drop)을 위한 광 신호를 전달할 수 있다.Each optical fiber of the
즉, 광 섬유 어레이(20)에서, 일부 채널의 광 섬유들은 데이터의 애드(Add)에 이용될 수 있고, 나머지 채널의 광 섬유들은 데이터의 드롭(Drop)에 이용될 수 있다. 애드(Add)와 드롭(Drop)에 이용되는 광 섬유들의 수는 가변될 수 있다. That is, in the
본 발명의 실시예는 광 섬유 어레이(20)와 반사 패널(30) 사이에 구성된 편광 렌즈계(30)를 포함한다. 편광 렌즈계(30)는 광 섬유 어레이(20)의 다중 채널과 반사 패널(40)의 액정 픽셀들 간에 광 신호를 전달하기 위한 조합된 렌즈들을 포함할 수 있다. 상기한 편광 렌즈계(30)는 광 섬유 어레이(20)와 반사 패널(40) 간에 광 신호의 진행을 안내하고, 진행되는 광신호가 목적지인 특정 액정 픽셀 또는 특정 채널로 포커싱될 수 있도록 광학적인 작용을 하는 것으로 이해될 수 있다. An embodiment of the present invention includes a
그리고, 본 발명의 실시예는 광 섬유 어레이(20)를 통하여 입사되는 광 신호를 반사하는 액정 픽셀들의 어레이가 형성된 반사 패널(40)을 포함한다. 본 발명의 설명을 위한 도면에서, 입사되는 광 신호는 AD로 표시하고, 반사되는 광 신호는 DR로 표시한다. In addition, the embodiment of the present invention includes a
반사 패널(40)은 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명될 수 있다. The
도 4에서, 반사 패널(40)에는 광 신호를 반사하는 액정 픽셀들의 어레이가 형성된다. 각 액정 픽셀들은 부호 40u로 표시될 수 있다. 예시적으로, 액정 픽셀들(40u) 각각은 직사각형으로 구성되며, 반사 패널(40)은 LCOS(Liquid Crystal On Silicon)를 이용하여 구성될 수 있다. 액정 픽셀들(40u) 각각은 보다 바람직하게 정사각형으로 구성될 수 있다.In FIG. 4 , an array of liquid crystal pixels reflecting an optical signal is formed on the
LCOS를 이용하여 구성되는 반사 패널(40)은 액정의 성질을 이용하여 액정 픽셀(40u)을 개별적으로 구동하도록 구성되며, 입사되는 광 신호를 액정 하부의 미러(도시되지 않음)를 통해 반사하고, 광 신호의 반사를 위한 각 액정 픽셀(40u)의 반사 위상은 액정의 구동 상태에 의해 제어될 수 있다. The
예시적으로 각 액정 픽셀(40u)은 한 쌍의 전극(도시되지 않음)과 전극 사이의 액정(도시되지 않음)을 포함하며, 전극들의 전위차에 대응하여 액정이 배열되는 상태가 변경되고, 액정의 배열 상태는 미러를 통해 반사되는 광 신호의 반사 방향 즉 반사 위상을 결정하는 것으로 이해될 수 있다. Exemplarily, each
상기한 액정 픽셀(40u)은 수직의 Y축을 기준으로 반사 위상이 변경되거나 수평의 X축을 기준으로 반사 위상이 변경되거나 또는 X축과 Y축 모두에 대해 반사 위상이 변경될 수 있다.In the
도 4의 액정 픽셀(40a)은 액정 픽셀(40u)의 반사 위상이 도 5와 같이 Y축을 기준으로 변경된 것을 예시하며, 도 4의 액정 픽셀(40b)는 액정 픽셀(40u)의 반사 위상이 도 6과 같이 X축을 기준으로 변경된 것을 예시한 것이다.The
도 5 및 도 6을 참조하면, X축과 Y축 모두에 대해 액정 픽셀(40u)의 반사 위상이 변경되는 것을 이해할 수 있다.5 and 6 , it can be understood that the reflection phase of the
상기한 반사 위상의 변경을 위한 액정 픽셀(40u)의 구동 방법은 일반적인 액정 구동 방법에 해당하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Since the above-described driving method of the
본 발명의 실시예에서 S개의 액정 픽셀들(40u)이 광 신호의 조사 영역에 포함되도록 구성된다. 여기에서 S는 복수의 자연수이고, 도 7은 4 개(S=4)의 액정 픽셀들(40u)이 하나의 광 신호의 조사 영역 BA에 포함된 것을 예시한다.In the embodiment of the present invention, the S
여기에서, 조사 영역 BA은 광 신호가 비춰지는 범위에 해당한다. 광 섬유의 코어(24)의 직경이 예시적으로 12㎛인 경우, 코어(24)를 통하여 입사된 광 신호의 조사 영역 BA은 코어(24)의 직경과 동일한 12㎛의 직경을 갖는 것으로 이해될 수 있다.Here, the irradiation area BA corresponds to a range through which the optical signal is irradiated. When the diameter of the
그리고, 반사 패널(40)에 어레이로 구성되는 액정 픽셀(40u) 각각은 각 변의 길이가 예시적으로 3.6㎛인 정사각형으로 형성될 수 있다.In addition, each of the
그러므로, 도 7과 같이 4 개의 액정 픽셀(40u)이 조사 영역 BA에 포함될 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 7 , four
즉, 본 발명의 실시예는 하나의 채널(예시적으로 제1 채널)에 해당하는 광 신호가 광섬유의 코어(24)에 4 개의 액정 픽셀(40u)을 포함하는 조사 영역 BA으로 입사될 수 있다. 그리고, 4 개의 액정 픽셀(40u)은 다른 하나의 채널(예시적으로 제2 채널)로 광 신호를 반사할 수 있도록 각각의 반사 위상이 제어될 수 있다. 그 결과, 4 개의 액정 픽셀(40u)에서 반사된 광 신호는 선택된 다른 하나의 채널(제2 채널)로 반사될 수 있다.That is, in the embodiment of the present invention, an optical signal corresponding to one channel (eg, the first channel) may be incident on the
즉, 본 발명의 실시예는 하나의 채널의 광 신호가 반사 위상이 제어된 복수 개의 액정 픽셀들에 의해 반사되며, 그 결과 애드(Add),드롭(Drop)을 위하여 반사되는 광 신호의 광량이 충분히 확보될 수 있어 일반적으로 광 신호의 정렬에서 발생하는 로스(Loss)를 줄일 수 있는 안정성이 보장되는 구조이다. That is, in the embodiment of the present invention, an optical signal of one channel is reflected by a plurality of liquid crystal pixels whose reflection phase is controlled, and as a result, the amount of light of the reflected optical signal for Add and Drop. It is a structure in which stability can be ensured enough to reduce loss that occurs in the alignment of optical signals in general.
그러므로 본 발명의 실시예는, 에러 레이트(Error Rate)를 상대적으로 줄일 수 있다.Therefore, the embodiment of the present invention can relatively reduce an error rate.
또한, 본 발명의 실시예는 도 1과 같이 반사 제어부(50)를 포함할 수 있다.In addition, the embodiment of the present invention may include a
반사 제어부(50)는 다중 채널에 대한 액정 픽셀(40u) 각각의 반사 위상을 제어한다. 그리고, 반사 제어부(50)는 조사 범위 BA에 해당하는 액정 픽셀들(40u)이 상기와 같이 제2 채널로 광 신호를 반사하도록 액정 픽셀들(40u)의 반사 위상을 개별적으로 제어할 수 있다. The
반사 제어부(50)는 액정 픽셀들(40u)의 반사 위상을 개별적으로 제어하기 위한 프로그램이 설정될 수 있으며, 위상 모듈레이션을 위한 액정 픽셀들의 반사 위상은 상기한 프로그램에 의해 각 채널 별로 다르게 제어될 수 있다.A program for individually controlling the reflection phase of the
그러므로, 반사 제어부(50)는 대용량의 통신 네트워크에 적합하게 다중의 입력을 다중의 출력으로 연결할 수 있는 위상 모듈레이션을 제어하는 기능을 갖는 것으로 이해할 수 있다.Therefore, it can be understood that the
그리고, 본 발명의 실시예는 패턴을 생성하는 패턴 발생기(60)를 포함할 수 있다. 패턴 발생기(60)는 회절 격자(Diffraction Grating) 무늬의 패턴에 대한 정보를 생성하고 반사 제어부(50)로 제공할 수 있다.And, an embodiment of the present invention may include a
반사 제어부(50)는 패턴 발생기(60)로부터 패턴에 대한 정보를 수신하고, 정보에 해당하는 패턴을 형성하도록 액정 픽셀들(40u)의 구동을 제어할 수 있다.The
그러므로, 반사 패널(40)은 액정 픽셀들(40u) 상에 형성된 패턴의 적어도 일부를 포함시켜서 광 신호를 반사할 수 있다. Therefore, the
상기한 본 발명의 패턴 발생기(60) 및 반사 제어부(50)는 일반적으로 물리적인 회절 격자(Diffraction Grating) 무늬를 이용하는 그레이팅 보드(Grating board)와 이미지를 전달하기 위한 별도의 광학계의 구성을 대체한다. 즉, 본 발명의 실시예는 상기한 패턴 발생기(60) 및 반사 제어부(50)의 구성에 의해서 간단한 광학 구조를 갖도록 구성될 수 있으며, 용이하게 제조할 수 있는 이점을 가질 수 있고, 절감되는 부품만큼 저렴하게 제작될 수 있다.The
Claims (15)
상기 광 신호를 반사하는 액정 픽셀들의 어레이가 형성된 반사 패널을 포함하며,
상기 액정 픽셀들은 S개의 액정 픽셀들이 상기 광 신호의 조사 영역에 포함되도록 구성되며, 상기 S는 복수의 자연수이고,
상기 조사 영역의 상기 S개의 액정 픽셀들은 제1 광 섬유에 의해 형성되는 제1 채널에서 입사되는 상기 광 신호를 제2 광 섬유에 의해 형성되는 제2 채널로 반사되도록 제어된 반사 위상을 가지며,
상기 광 신호는 상기 S개의 액정 픽셀들에 의해 상기 제2 채널로 반사됨을 특징으로 하는 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치.an optical fiber array including a plurality of optical fibers forming a multi-channel and transmitting optical signals for data add or drop for each optical fiber of each channel; and
and a reflective panel on which an array of liquid crystal pixels reflecting the light signal is formed,
The liquid crystal pixels are configured such that S liquid crystal pixels are included in the irradiation area of the optical signal, wherein S is a plurality of natural numbers;
The S liquid crystal pixels of the irradiation area have a reflection phase controlled to reflect the optical signal incident from a first channel formed by a first optical fiber to a second channel formed by a second optical fiber,
and the optical signal is reflected to the second channel by the S liquid crystal pixels.
상기 복수의 광 섬유는 사각형으로 배치된 단면을 갖는 MxN 매트릭스 구조의 상기 다중 채널을 형성하며, 상기 M과 상기 N은 복수의 자연수인 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치.The method of claim 1,
The plurality of optical fibers form the multi-channel of an MxN matrix structure having a cross-section arranged in a quadrangle, and wherein M and N are a plurality of natural numbers.
상기 복수의 광 섬유는 삼각형으로 배치된 단면을 갖는 구조의 상기 다중 채널을 형성하는 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치.The method of claim 1,
and wherein the plurality of optical fibers form the multi-channel structure having a cross section arranged in a triangle.
상기 광 섬유 어레이와 상기 반사 패널 사이에 구성되며 상기 다중 채널과 상기 반사 패널 간에 상기 광 신호를 전달하는 편광 렌즈계를 더 구비하는 다중 파장 선택 스위칭 장치.The method of claim 1,
and a polarization lens system configured between the optical fiber array and the reflective panel and configured to transmit the optical signal between the multiple channels and the reflective panel.
상기 액정 픽셀들 각각은 직사각형으로 구성되며,
상기 반사 패널은 LCOS(Liquid Crystal On Silicon)를 이용하여 구성되는 다중 파장 선택 스위칭 장치.The method of claim 1,
Each of the liquid crystal pixels is composed of a rectangle,
The reflective panel is a multi-wavelength selective switching device configured using LCOS (Liquid Crystal On Silicon).
상기 액정 픽셀들 각각은 정사각형으로 구성되는 다중 파장 선택 스위칭 장치.6. The method of claim 5,
Each of the liquid crystal pixels is a multi-wavelength selective switching device configured in a square shape.
상기 액정 픽셀들은 4 개의 상기 액정 픽셀들이 상기 광 신호의 조사 영역에 포함되도록 구성되며,
상기 4개의 상기 액정 픽셀들은 상기 제2 채널로 상기 광 신호를 반사하기 위하여 개별적으로 제어된 상기 반사 위상을 갖는 다중 파장 선택 스위칭 장치.The method of claim 1,
The liquid crystal pixels are configured such that the four liquid crystal pixels are included in the irradiation area of the light signal,
wherein the four liquid crystal pixels have the reflection phase individually controlled to reflect the optical signal to the second channel.
반사 제어부;를 더 구비하며,
상기 반사 제어부는 상기 다중 채널에 대한 상기 반사 위상을 제어하며, 상기 조사 범위에 해당하는 상기 액정 픽셀들이 상기 제2 채널로 상기 광 신호를 반사하도록 상기 액정 픽셀들의 상기 반사 위상을 개별적으로 제어하는 다중 파장 선택 스위칭 장치.The method of claim 1,
It further comprises a reflection control unit;
The reflection control unit controls the reflection phase for the multiple channels, and individually controls the reflection phase of the liquid crystal pixels so that the liquid crystal pixels corresponding to the irradiation range reflect the light signal to the second channel. Wavelength selective switching device.
패턴을 생성하는 패턴 발생기를 더 포함하며,
상기 반사 제어부는 상기 패턴 발생기로부터 상기 패턴에 대한 정보를 수신하고, 상기 액정 픽셀들 상에 상기 정보에 해당하는 상기 패턴을 형성하며, 상기 패턴의 적어도 일부를 포함시켜서 상기 광 신호를 반사하는 다중 파장 선택 스위칭 장치.9. The method of claim 8,
a pattern generator for generating a pattern;
The reflection control unit receives information about the pattern from the pattern generator, forms the pattern corresponding to the information on the liquid crystal pixels, and includes at least a part of the pattern to reflect the optical signal. Selective switching device.
상기 패턴 발생기는 회절 격자(Diffraction Grating) 무늬의 상기 패턴에 대한 상기 정보를 생성 및 제공하는 다중 파장 선택 스위칭 장치.10. The method of claim 9,
wherein the pattern generator generates and provides the information about the pattern of a diffraction grating fringe.
상기 광 섬유 어레이로 상기 광 신호를 제공하는 광원계를 더 포함하며,
상기 광원계는 자외선, 적외선, 레드, 그린 및 블루 중 하나에 해당하는 파장을 갖는 광원을 이용하는 다중 파장 선택 스위칭 장치.The method of claim 1,
Further comprising a light source system for providing the optical signal to the optical fiber array,
The light source system is a multi-wavelength selective switching device using a light source having a wavelength corresponding to one of ultraviolet, infrared, red, green, and blue.
상기 광 섬유 어레이로 상기 광 신호를 제공하는 광원계를 더 포함하며,
상기 광원계는 둘 이상의 광원을 이용하고,
상기 둘 이상의 광원은 자외선, 적외선, 레드, 그린 및 블루 해당하는 서로 다른 파장을 갖는 다중 파장 선택 스위칭 장치.The method of claim 1,
Further comprising a light source system for providing the optical signal to the optical fiber array,
The light source system uses two or more light sources,
wherein the two or more light sources have different wavelengths corresponding to ultraviolet, infrared, red, green and blue multi-wavelength selective switching device.
다중 채널을 형성하는 복수의 광 섬유를 포함하며, 각 채널의 상기 광 섬유 별로 데이터의 애드(Add) 또는 드롭(Drop)을 위한 상기 광 신호를 전달하는 광 섬유 어레이;
상기 광 신호를 반사하는 액정 픽셀들의 어레이가 형성된 반사 패널; 및
상기 광 섬유 어레이와 상기 반사 패널 사이에 구성되며 상기 다중 채널과 상기 반사 패널 간에 상기 광 신호를 전달하는 편광 렌즈계;를 포함하며,
상기 액정 픽셀들은 S개의 액정 픽셀들이 상기 광 신호의 조사 영역에 포함되도록 구성되며, 상기 S는 복수의 자연수이고,
상기 조사 영역의 상기 S개의 액정 픽셀들은 제1 광 섬유에 의해 형성되는 제1 채널에서 입사되는 상기 광 신호를 제2 광 섬유에 의해 형성되는 제2 채널로 반사되도록 제어된 반사 위상을 가지며,
상기 광 신호는 상기 S개의 액정 픽셀들에 의해 상기 제2 채널로 반사됨을 특징으로 하는 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치.a light source system providing an optical signal;
an optical fiber array including a plurality of optical fibers forming a multi-channel, and transmitting the optical signal for adding or dropping data for each optical fiber of each channel;
a reflective panel having an array of liquid crystal pixels reflecting the light signal; and
and a polarization lens system configured between the optical fiber array and the reflective panel to transmit the optical signal between the multi-channel and the reflective panel.
The liquid crystal pixels are configured such that S liquid crystal pixels are included in the irradiation area of the optical signal, wherein S is a plurality of natural numbers;
The S liquid crystal pixels of the irradiation area have a reflection phase controlled to reflect the optical signal incident from a first channel formed by a first optical fiber to a second channel formed by a second optical fiber,
and the optical signal is reflected to the second channel by the S liquid crystal pixels.
반사 제어부;를 더 구비하며,
상기 반사 제어부는 상기 다중 채널에 대한 상기 반사 위상을 제어하며, 상기 조사 범위에 해당하는 상기 액정 픽셀들이 상기 제2 채널로 상기 광 신호를 반사하도록 상기 액정 픽셀들의 상기 반사 위상을 개별적으로 제어하는 다중 파장 선택 스위칭 장치.14. The method of claim 13,
It further comprises a reflection control unit;
The reflection control unit controls the reflection phase for the multiple channels, and individually controls the reflection phase of the liquid crystal pixels so that the liquid crystal pixels corresponding to the irradiation range reflect the light signal to the second channel. Wavelength selective switching device.
패턴을 생성하는 패턴 발생기를 더 포함하며,
상기 반사 제어부는 상기 패턴 발생기로부터 상기 패턴에 대한 정보를 수신하고, 상기 액정 픽셀들 상에 상기 정보에 해당하는 상기 패턴을 형성하며, 상기 패턴의 적어도 일부를 포함시켜서 상기 광 신호를 반사하는 다중 파장 선택 스위칭 장치.9. The method of claim 8,
a pattern generator for generating a pattern;
The reflection control unit receives information about the pattern from the pattern generator, forms the pattern corresponding to the information on the liquid crystal pixels, and includes at least a part of the pattern to reflect the optical signal. Selective switching device.
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