WO2019004510A1 - 복수 유닛의 파장 선택 스위치 - Google Patents

복수 유닛의 파장 선택 스위치 Download PDF

Info

Publication number
WO2019004510A1
WO2019004510A1 PCT/KR2017/007769 KR2017007769W WO2019004510A1 WO 2019004510 A1 WO2019004510 A1 WO 2019004510A1 KR 2017007769 W KR2017007769 W KR 2017007769W WO 2019004510 A1 WO2019004510 A1 WO 2019004510A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
input
output port
switching
optical
output
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/007769
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
서성우
강성민
김태환
Original Assignee
주식회사 인엘씨테크놀러지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 인엘씨테크놀러지 filed Critical 주식회사 인엘씨테크놀러지
Priority to JP2019563075A priority Critical patent/JP6918979B2/ja
Priority to CN201780092466.0A priority patent/CN110785689B/zh
Priority to EP17915466.1A priority patent/EP3647844B1/en
Priority to US16/613,724 priority patent/US11204470B2/en
Publication of WO2019004510A1 publication Critical patent/WO2019004510A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3598—Switching means directly located between an optoelectronic element and waveguides, including direct displacement of either the element or the waveguide, e.g. optical pulse generation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3502—Optical coupling means having switching means involving direct waveguide displacement, e.g. cantilever type waveguide displacement involving waveguide bending, or displacing an interposed waveguide between stationary waveguides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/356—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types in an optical cross-connect device, e.g. routing and switching aspects of interconnecting different paths propagating different wavelengths to (re)configure the various input and output links
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/351—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
    • G02B6/3524—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being refractive
    • G02B6/3528—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being refractive the optical element being a prism
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/3544—2D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a plane
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3586—Control or adjustment details, e.g. calibrating
    • G02B6/3588—Control or adjustment details, e.g. calibrating of the processed beams, i.e. controlling during switching of orientation, alignment, or beam propagation properties such as intensity, size or shape
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0009—Construction using wavelength filters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0026—Construction using free space propagation (e.g. lenses, mirrors)

Definitions

  • the present invention relates to a wavelength selection switch of a plurality of units, and more particularly, to a wavelength selection switch of a plurality of units that can constitute a plurality of units without reducing the total number of components by using a pair of prisms, .
  • the wavelength selective switch expands the optical beam output from the input port on a dispersion axis, and then enters the diffraction grating.
  • the optical beam is split into a plurality of wavelengths.
  • the optical beam split by the diffraction grating is incident on the switching unit.
  • the optical beam is incident on the corresponding output port array as the optical beam is set or steered at a predetermined angle for each wavelength.
  • a wavelength selection switch of a plurality of units is a wavelength selection switch including a wavelength selection switch of a plurality of lower units that operate independently.
  • a wavelength selection switch of a conventional plurality of units is provided with a plurality of units in one apparatus A plurality of lenses corresponding to each unit are used.
  • the assembly time and assembly tolerance can be increased when a plurality of lenses are assembled.
  • the size of the wavelength selection switch may be unnecessarily increased due to the occurrence of an optical defect region in a portion where the adjacent lens is adjacent.
  • the present invention has been made to overcome the above problems, and it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus and a method of manufacturing the same, which are capable of reducing assembly time and assembly tolerance, And a wavelength selection switch of the wavelength converter.
  • a wavelength selection switch of a plurality of units includes: a plurality of input / output port groups each comprising a plurality of input / output port arrays for transmitting a plurality of optical beams each including a plurality of wavelength channels; A switching lens unit for crossing an optical beam output from each of the input / output ports on a switching axis; A first prism part disposed between the plurality of input / output port arrays and the switching lens part, for dividing the optical beam groups output from the plurality of input / output port arrays into groups on the switching axis; A second prism portion disposed next to the switching lens portion and arranged in parallel with the center line of the optical beam group output from the switching lens portion on the optical axis; A light expanding unit for expanding the beam size of the optical beam output from the second prism unit in the direction of the dispersion axis; A splitter for splitting an optical beam having a beam size expanded by the optical expander at different angles on the dispersion axis according to a wavelength component;
  • a polarization optical unit that splits any polarized light transmitted from the plurality of input / output port arrays into two optical beams having the same polarization state, and arranges the two separated optical beams on the dispersion axis.
  • Some of the input / output port array groups may be arranged on one array.
  • a different number of input / output ports may be arranged for each of the input / output port array groups.
  • the two input / output port arrays may be connected in series, one input / output port array may be used in the attenuation mode, and the other input / output port array may be used in the switching mode.
  • a photodetector may be connected to the output port of one of the plurality of input / output port arrays and used as an optical power monitor.
  • the first prism portion and the second prism portion are arranged on the optical path so as to correspond to the plurality of input / output port arrays, even if the assembly tolerance of the first prism portion and the second prism portion is generated, It does not. Therefore, even if an assembly tolerance of the first prism portion or the second prism portion occurs, deterioration of the optical performance can be prevented.
  • the first prism portion and the second prism portion do not generate a yarn area due to bonding or coating, a plurality of units can be disposed in one optical device without increasing the height.
  • 1 is a configuration diagram schematically showing a wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a switching unit in a wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a configuration diagram showing the function of the first prism unit in the wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a function of a second prism of a wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention and a state in which the intersections of input / output port groups in the first relay lens unit and the second relay lens unit are relayed to be.
  • FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an input / output port group in a wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing the configurations of input ports and output ports in each input / output port group of the wavelength selection switch according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing three input / output port croups, a first prism unit and a second prism unit corresponding to the three input / output port croups in a wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing another form of the first prism portion in the wavelength selection switch of the plurality of units according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a configuration diagram illustrating functions of an attenuation mode and a switching mode by connecting two input / output port groups in series in a wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a configuration diagram showing that a wavelength selector switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention is used as an optical output monitor by connecting a photodetector to one input / output port group.
  • FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing a switching unit in a wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a function of a first prism section in a wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention.
  • Output port groups are relayed between the first relay lens unit and the second relay lens unit.
  • FIG. 5 is a view illustrating a state in which the wavelength selection of a plurality of units according to an embodiment of the present invention Output port group in the switch
  • FIG. 6 is a diagram showing the input port and output port group in each input / output port group of the wavelength selection switch of the plurality of units according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing three input / output port croups, a first prism unit and a second prism unit corresponding thereto in a wavelength selection switch of a plurality of units according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing another form of the first prism portion in the wavelength selection switch of the plurality of units according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross- In which a photodetector is connected to one input / output port group and used as an optical output monitor.
  • a wavelength selection switch of a plurality of units includes input / output port units 50 and 60, a polarization optical unit 120, a switching lens unit 130, a first prism unit 110 A second prism unit 140, a light extender 150a, a relay lens unit 150b, a light splitting unit 160, and an image lens unit 155.
  • the wavelength selection switch of the plurality of units disperses, diffracts, focuses, and angles the optical beam with respect to a dispersion axis and a switching axis.
  • the dispersion axis may be formed perpendicular or non-perpendicular to the switching axis.
  • the input / output port units (50, 60) include a plurality of input / output port array groups (50-1, 60-1, 50-2, 60-2) composed of a plurality of input / output port arrays.
  • the input / output port units 50-1, 60-1, 50-2, 60-2) are shown for convenience of explanation, and each of the input / output port groups 50-1 , 60-1, 50-2, and 60-2, only five ports are shown for each port, but they may be configured as many as necessary according to the embodiment.
  • the wavelength selection switch includes a collimation lens 121 (collimation lens).
  • the collimating lens 121 is disposed on the input / output port portions 50 and 60 of the switching lens portion 130 and collimates the optical beam emitted from the input / output port portions 50 and 60 onto the dispersion axis.
  • the collimation means adjusting the optical beam spreading at a certain angle in parallel along the optical path.
  • the optical beam transmitted through the collimating lens 121 is transmitted to the polarization optical section 120.
  • the polarization optical unit 120 is disposed between the switching lens unit 130 and the input / output port units 50 and 60.
  • the polarization optical unit 120 splits any polarized light transmitted from the input / output port units 50 and 60 into two optical beams having the same polarization state, and arranges the two separated optical beams on the dispersion axis.
  • the polarization optical part 120 includes a birefringent crystal 123 and a half wave plate 124.
  • the optical beam transmitted through the birefringent crystal 123 is split into a beam of polarized light parallel to the dispersion axis and a beam of polarized light parallel to the switching axis.
  • the beam of polarized light parallel to the switching axis is changed into a beam of polarized light parallel to the dispersion axis while transmitting through the half-wave plate 124.
  • the two beams of polarized light separated as described above are arranged on the dispersion axis.
  • the first prism portion 110 is disposed between the plurality of input / output port groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2 and the switching lens portion 130.
  • the first prism unit 110 refracts the optical beam groups output from the plurality of input / output port groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2 on the switching axis at different angles in groups.
  • the first prism portion 110 is opposed to the plurality of input / output port groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2, and the plurality of input / output port groups 50-1, 60-1, And a plurality of first incident surfaces 113 for refracting a plurality of groups of optical beams output from the first,
  • the first incident surface 113 may be formed by the number of the input / output port groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2.
  • the first incident surface 113 may be disposed on the side of the input / output ports 50, 60 of the first prism portion 110 or on the opposite side thereof. 1, two input / output port groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2 are opposed to the first prism unit 110. However, as shown in FIG. 7, Output port groups 50-1, 60-1, 50-2, 60-2, 50-3, and 60-3 may be opposed to the first prism portion 110a. In addition, the first incident surface 113a can be formed in the first prism portion 110a by the number of the input / output port groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2.
  • the switching lens unit 130 crosses the optical beam output from the polarization optical unit 120 on the switching axis.
  • the switching lens unit 130 may be a cylindrical lens having a curvature on the switching axis. Since the switching lens section 130 is formed to have a curvature on the switching axis, the optical beam can be crossed on the switching axis. Further, by adjusting the curvature of the switching lens unit 130, the focal length of the switching lens unit 130 can be adjusted. At this time, since the input / output port groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2 have different angles by the first prism unit 110, as shown in FIG. 3, (50-1, 60-1, 50-2, 60-2) are separated on the switching axis.
  • the cylindrical lens means a lens in which a plane is formed on one side and a surface having a curvature is formed on the other side.
  • the switching lens section 130 may be disposed after the polarizing optical section 120 and the collimating lens 121 may be disposed between the polarizing optical section 120 and the input and output port arrays 50 and 60.
  • both the switching lens unit 130 and the collimator lens 121 may be disposed between the polarization optical unit 120 and the input / output port groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2.
  • the second prism portion 140 is disposed between the switching lens portion 130 and the relay lens portion 150b.
  • the second prism section 140 arranges the center line of the optical beam group output from the switching lens section 130 on the optical axis in parallel. Therefore, a plurality of optical beam groups are transmitted in a state in which they are separated from each other without overlapping each other.
  • the second prism section 140 includes a plurality of second incident surfaces 143 arranged in parallel on the optical axis, the center lines of the plurality of optical beam groups output from the switching lens section 130.
  • the second incident surface 143 may be disposed on the side of the input / output port group 50-1, 60-1, 50-2, or 60-2 of the second prism unit 140 or on the opposite side thereof. 1 or 7, the second incident surface 143a has a number of optical beam groups (input / output port groups 50-1, 60-1, 50-2, 60-2, 50-3, 60-3 As shown in FIG.
  • the first prism portion 110 and the second prism portion 140 are divided into a plurality of input / output port groups 50-1, 60-1, 50- The focal length of the optical beam can be prevented from being changed even if the assembly tolerances of the first prism portion 110 and the second prism portion 140 are generated.
  • the optical beam groups are grouped into different input / output port array groups 50-1, 60-1, 50-2, 60-2 can be prevented from entering the port.
  • the optical expansion unit 150a expands the beam size of the optical beam output from the second prism unit 140 in the direction of the dispersion axis.
  • the optical expanding portion 150a includes a first optical expanding lens 151 and a second optical expanding lens 153 that expand the beam size of the optical beam in the dispersion axis direction.
  • the optical extensions 150a may be composed of a pair of lenses having different focal lengths and may extend the optical beam in the telescopic manner in the direction of the dispersion axis to increase the beam size.
  • the optical expanding portion 150a includes at least one cylindrical lens having a curvature on the dispersion axis. At this time, the beam size of the optical beam increases in the direction of the dispersion axis, but the beam size does not increase in the direction of the switching axis.
  • the telescopic system means that two lenses are arranged with a distance of focal distance from each other.
  • the light splitting unit 160 separates the optical beam whose beam size has been enlarged in the optical expansion unit 150a at different angles on the dispersion axis according to the wavelength component.
  • the light splitting unit 160 includes a prism portion (not shown) and a grating portion (not shown).
  • the prism portion and the grating portion may be integrally formed or separately formed.
  • the image lens unit 155 rescales and focuses the separated wavelength of the light splitting unit 160.
  • the image lens unit 155 may be formed of one or more lenses.
  • a relay lens unit 150b is disposed between the second prism unit 140 and the switching unit 170.
  • the relay lens unit 150b includes a first relay lens 154 and a second lens unit 156.
  • the second optical expanding lens 153 serves as the first relay lens 154 and the image lens 155 serves as the second relay lens 156 through the arrangement of the lens unit.
  • the relay means to transmit the optical characteristics such as the beam size, the beam size, and the traveling direction of the optical beam as it is.
  • the switching unit 170 angularly displaces the selected wavelength to transmit the selected wavelengths in the plurality of wavelength channels to the independently selected output port.
  • the switching unit 170 includes a plurality of switching channel units 173 (see FIG. 2) for reflecting the optical beam output from the image lens unit 155 by wavelength.
  • the switching unit 170 includes a plurality of pixels, and some of the pixel groups are corresponding to the input / output port array groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2. And each corresponding portion is used as a switching channel portion 173 corresponding to each wavelength.
  • the switching unit 170 may be composed of liquid crystal on silicon (LCoS) and generates a phase slope on a switching axis according to an input electrical signal to shift an angle of a specific wavelength.
  • LCD liquid crystal on silicon
  • the beam spot size of the optical beam focused on the switching unit 170 can be further reduced as the beam size of the optical beam incident on the image lens unit 155 is greatly increased. At this time, as the beam spot size of the optical beam decreases in the direction of the dispersion axis, neighboring beam spots in the switching channel part 173 of the switching part 170 can be prevented from overlapping each other.
  • the light irradiated from the first input / output port array groups 50-1 and 60-1 is incident on the first corresponding portion 175-1 (see FIG. 2), the second input / output port array group 50-2 and 60- 2 is incident on the second corresponding portion 175-2.
  • the plurality of wavelength channels independently angularly displaced by the switching unit 170 are output to the corresponding output port array through the same path as the optical beam incident path. That is, a plurality of wavelength channels that are angularly displaced by the switching unit 170 include an image lens unit 155, a relay lens unit 150b, a light splitting unit 160, a light expanding unit 150a, a second prism unit 140, The polarizing optical unit 120, the collimator lens 121, and the first prism unit 110 are sequentially output to the output port array.
  • the configuration corresponding to one wavelength selection switch unit in the wavelength selection switch of the plurality of units is composed of one input / output port array group (50-1, 60-1, 50-2, 60-2) Output port array groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2, and the corresponding surfaces of the corresponding switching units 170 and all the input / output port array groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2.
  • the different input / output port groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2 may be arranged on the same array or a plurality of independently arranged arrays .
  • input / output port array groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2 are connected to the plurality of input / output port units 50 and 60 by the same or different numbers of input / output ports .
  • one input port and N output ports are disposed in each group.
  • each group has N input ports and one output port.
  • one input port and N output ports are arranged in one group, and N input ports and one output port are arranged in the other group.
  • one input port and M output ports are arranged in one group, and one input port and N output ports are arranged in the other group.
  • N and M are different from each other by 1 or more. But may be configured by a combination of various input / output port numbers in addition to the example shown in FIG.
  • a first prism portion 110b can be formed using a reflective prism.
  • 8 (a) shows the light incidence and reflection paths on the dispersion axis in the reflection type first prism portion 110b and
  • FIG. 8 (b) shows the reflection incidence and reflection paths on the switching axis of the reflection type first prism portion 110b
  • FIG. 8C shows a reflection path on the switching axis of the reflection type first prism portion 110b.
  • the second prism portion 140 may also be composed of a reflective second prism (not shown) on the same principle.
  • two input / output port array groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2 are connected in series, one input / output port array group 50-1 and 60-1, And the other input / output port array group 50-2 and 60-2 may be used in a switching mode.
  • the input / output port array groups 50-1, 60-1, 50-2, and 60-2 corresponding to the attenuation mode have only one input port and one output port, and output Thereby attenuating or blocking the optical power of the plurality of wavelengths independently.
  • the output port of the attenuation mode is connected to the input port of the switching mode and the output ports of the plurality of wavelengths are independently changed according to the driving of the switching unit 175-2 corresponding to the switching mode.
  • the attenuation function and the switching function of the wavelength selection switch can be independently performed by a plurality of units.
  • the output port of one input / output port array group 50-1, 60-1 out of the plurality of input / output port array groups 50-1, 60-1, 50-2, Detector 180 may be connected to be used as an optical power monitor.
  • the optical power of each channel can be measured by blocking the remaining channels excluding the plurality of wavelength specific channels of the optical signal entering the group.
  • the first prism portion 110 and the second prism portion 140 are arranged on the optical path so as to correspond to the plurality of input / output port array groups 50-1, 60-1, 50-2,
  • the focal length of the optical beam is not changed even if the assembly tolerance of the first prism portion 110 and the second prism portion 140 is generated. Therefore, even if an assembly tolerance of the first prism portion 110 or the second prism portion 140 occurs, it is possible to prevent the optical performance from deteriorating.
  • the first prism portion and the second prism portion are arranged on the optical path so as to correspond to the plurality of input / output port arrays, even if the assembly tolerance of the first prism portion and the second prism portion is generated, It does not. Therefore, even if an assembly tolerance of the first prism portion or the second prism portion occurs, deterioration of the optical performance can be prevented.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

복수 유닛의 파장 선택 스위치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 복수 유닛의 파장 선택 스위치는: 복수의 파장 채널을 각각 포함하는 복수의 광학빔을 전송하는 복수의 입출력포트 어레이로 구성되는 복수의 입출력 포트 그룹; 각 입출력 포트에서 출력되는 광학빔을 스위칭축 상에서 교차시키는 스위칭 렌즈부; 복수의 입출력포트 어레이와 스위칭 렌즈부 사이에 배치되고, 복수의 입출력포트 어레이에서 출력되는 광학빔 그룹을 스위칭축 상에서 그룹별로 다른 각도로 굴절시키는 제1 프리즘부; 스위칭 렌즈부 다음에 배치되고, 스위칭 렌즈부에서 출력되는 광학빔 그룹의 중심선을 광축 상에 평행하게 배열하는 제2 프리즘부; 제2 프리즘부에서 출력되는 광학빔의 빔 사이즈를 분산축 방향으로 확장시키는 광확장부; 광확장부에서 빔사이즈가 확장된 광학빔을 파장 성분에 따라 분산축 상에서 다른 각도로 분리시키는 분광부; 분광부에서 분리된 파장을 재조정 및 포커싱 시키는 이미지 렌즈부; 및 복수의 입출력 포트 그룹에 대응하는 분할된 면을 포함하며 각 그룹별로 독립적으로 선택된 입력 포트의 복수의 파장 채널에서 선택된 파장을 독립적으로 선택된 출력포트에 전송하도록 선택된 파장의 각도를 스위칭축 상에서 변위시키는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

복수 유닛의 파장 선택 스위치
본 발명은 복수 유닛의 파장 선택 스위치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한 쌍의 프리즘을 이용하여 전체 부품 수를 배로 증가시키지 않고 복수 유닛을 구성하되 조립 공차를 줄일 수 있는 복수 유닛의 파장 선택 스위치에 관한 것이다.
일반적으로 파장 선택 스위치는 입력포트에서 출력되는 광학빔을 분산축 상에 확장시킨 후 회절 격자(diffraction grating)에 입사시킨다. 회절 격자에서는 광학빔이 복수의 파장으로 분광된다. 회절 격자에서 분광된 광학빔은 스위칭부에 입사되고, 스위칭부에서는 광학빔이 파장별로 정해진 각도로 세팅 내지 조향됨에 따라 해당 출력포트 어레이로 입사된다. 복수 유닛의 파장선택 스위치는 독립적으로 동작하는 복수의 하위 유닛의 파장 선택 스위치를 포함하는 파장 선택 스위치로서, 종래의 복수 유닛의 파장 선택 스위치에는 장치의 크기를 키우지 않으면서 한 장치 내의 복수의 유닛을 배치하기 위해서 각 유닛에 대응하는 복수의 렌즈를 이용한다.
그러나, 복수의 렌즈가 조립될 때에 조립 시간과 조립 공차가 증가될 수 있다. 또한, 이웃한 렌즈가 근접되는 부분에 광학적 사영역이 발생하여 파장 선택 스위치의 크기가 불필요하게 증가될 수 있다.
본 발명의 배경기술은 미국 등록특허공보 제8190025호(2012. 05. 29 등록, 발명의 명칭: 작업의 특징적 플레인을 갖는 선택적인 스위치 파장)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 조립 시간 및 조립 공차를 감소시키고, 광학적 사영역을 제거하여 복수의 유닛으로 구성하되 높이를 효과적으로 감소시킬 수 있는 복수 유닛의 파장 선택 스위치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치는: 복수의 파장 채널을 각각 포함하는 복수의 광학빔을 전송하는 복수의 입출력포트 어레이로 구성된 복수의 입출력 포트 그룹; 상기 각 입출력 포트에서 출력되는 광학빔을 스위칭축 상에서 교차시키는 스위칭 렌즈부; 복수의 상기 입출력포트 어레이와 상기 스위칭 렌즈부 사이에 배치되고, 복수의 상기 입출력포트 어레이에서 출력되는 광학빔 그룹을 상기 스위칭축 상에서 그룹별로 분리시키는 제1 프리즘부; 상기 스위칭 렌즈부 다음에 배치되고, 상기 스위칭 렌즈부에서 출력되는 광학빔 그룹의 중심선을 광축 상에 평행하게 배열하는 제2 프리즘부; 상기 제2 프리즘부에서 출력되는 광학빔의 빔 사이즈를 상기 분산축 방향으로 확장시키는 광확장부; 상기 광확장부에서 빔사이즈가 확장된 광학빔을 파장 성분에 따라 상기 분산축 상에서 다른 각도로 분리시키는 분광부; 상기 분광부에서 분리된 파장을 재조정 및 포커싱 시키는 이미지 렌즈부; 및 복수의 상기 입출력 포트 그룹에 대응하는 분할된 면을 포함하며 각 그룹별로 독립적으로 선택된 입력 포트의 복수의 파장 채널에서 선택된 파장을 독립적으로 선택된 출력포트 어레이에 전송하도록 선택된 파장의 각도를 상기 스위칭축 상에서 변위시키는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
복수의 상기 입출력포트 어레이에서 전송되는 임의의 편광을 동일한 편광 상태를 가지는 2개의 광학빔으로 분리시키고, 분리된 2개의 광학빔을 분산축 상에 배열시키는 편광 광학부를 더 포함할 수 있다.
일부의 상기 입출력포트 어레이 그룹이 하나의 어레이 상에 배열될 수 있다.
복수의 상기 입출력포트 어레이에서는 상기 입출력포트 어레이 그룹별로 서로 다른 개수의 입출력포트가 배치될 수 있다.
2개의 상기 입출력포트 어레이가 직렬로 연결되고, 하나의 상기 입출력포트 어레이는 감쇄 모드로 사용되고, 다른 하나의 상기 입출력포트 어레이는 스위칭 모드로 사용될 수 있다.
복수의 상기 입출력포트 어레이에서 1개의 상기 입출력포트 어레이의 출력포트에 포토 디텍터를 연결하여 광파워 모니터로 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 프리즘부와 제2 프리즘부가 복수의 입출력포트 어레이에 대응되도록 광학 경로상에 배열되므로, 제1 프리즘부와 제2 프리즘부의 조립 공차가 발생되더라도 광학빔의 초점 거리가 변경되지 않는다. 따라서, 제1 프리즘부 또는 제2 프리즘부의 조립 공차가 발생되더라도 광학 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한 제1 프리즘부와 제2 프리즘부는 접합이나 코팅에 의한 사영역이 발생하지 않으므로, 높이를 증가시키지 않으면서 복수의 유닛을 하나의 광학 장치 내에 배치할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 스위칭부를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 제1 프리즘부의 기능을 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치의 제2 프리즘의 기능 및 제1 릴레이 렌즈부와 제2 릴레이 렌즈부에서 입출력 포트 그룹의 교차점이 릴레이되는 상태를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 입출력 포트 그룹을 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치의 각 입출력 포트 그룹 내에서 입력 포트 및 출력 포트의 구성을 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 3개의 입출력 포트 크룹과 그에 대응되는 제1 프리즘부와 제2 프리즘부를 도시한 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 제1 프리즘부의 다른 형태를 도시한 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 2개의 입출력 포트 그룹를 직렬로 연결하여 감쇄 모드 및 스위칭 모드로 기능하는 것을 도시한 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 1개의 입출력 포트 그룹에 포토 디텍터를 연결하여 광출력 모니터로 사용되는 것을 도시한 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치의 일 실시예를 설명한다. 복수 유닛의 파장 선택 스위치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 스위칭부를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 제1 프리즘부의 기능을 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치의 제2 프리즘의 기능 및 제1 릴레이 렌즈부와 제2 릴레이 렌즈부에서 입출력 포트 그룹의 교차점이 릴레이되는 상태를 도시한 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 입출력 포트 그룹을 도시한 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치의 각 입출력 포트 그룹 내에서 입력 포트 및 출력 포트의 구성을 도시한 구성도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 3개의 입출력 포트 크룹과 그에 대응되는 제1 프리즘부와 제2 프리즘부를 도시한 구성도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 제1 프리즘부의 다른 형태를 도시한 구성도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 1개의 입출력 포트 그룹에 포토 디텍터를 연결하여 광출력 모니터로 사용되는 것을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치는 입출력 포트부(50,60), 편광 광학부(120), 스위칭 렌즈부(130), 제1 프리즘부(110), 제2 프리즘부(140), 광확장부(150a), 릴레이 렌즈부(150b), 분광부(160) 및 이미지 렌즈부(155)를 포함한다.
복수 유닛의 파장 선택 스위치는 광학빔을 분산축(dispersion axis)과 스위칭축(switching axis)을 기준으로 분산, 회절, 포커싱 및 각도 변위시킨다. 분산축은 스위칭축과 수직하거나 수직하지 않게 형성될 수 있다.
입출력 포트부(50,60)는 복수의 입출력포트 어레이로 구성된 복수의 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)을 포함한다. 도면에는 설명의 편의상 제1 입출력포트 그룹(50-1,(60-1))과 제2 입출력포트 그룹(50-2,(60-2))만 도시하였고, 각 입출력포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)마다 5개씩의 포트만 도시하였으나 실시 예에 따라 필요한 수만큼 구성될 수 있다.
파장 선택 스위치는 시준 렌즈(121)(collimation lens)를 포함한다. 시준 렌즈(121)는 스위칭 렌즈부(130)의 입출력 포트부(50,60) 측에 배치되고, 입출력 포트부(50,60)로부터 퍼져나오는 광학빔을 분산축 상에 시준(collimation)시킨다. 여기서, 시준은 일정한 각도로 퍼지는 광학빔을 광학 경로를 따라 평행하게 조정하는 것을 의미한다. 시준 렌즈(121)를 투과한 광학빔은 편광 광학부(120)에 전송된다.
스위칭 렌즈부(130)와 입출력 포트부(50,60) 사이에는 편광 광학부(120)가 배치된다. 편광 광학부(120)는 입출력 포트부(50,60)에서 전송되는 임의의 편광을 동일한 편광 상태를 가지는 2개의 광학빔으로 분리시키고, 분리된 2개의 광학빔을 분산축 상에 배열시킨다.
편광 광학부(120)는 복굴절 크리스탈(123)과 반파장 플레이트(124)(half wave plate)를 포함한다. 복굴절 크리스탈(123)을 투과한 광학빔은 분산축에 평행한 편광의 빔과, 스위칭축에 평행한 편광의 빔으로 분리된다. 스위칭축에 평행한 편광의 빔은 반파장 플레이트(124)를 투과하면서 분산축에 평행한 편광의 빔으로 변경된다. 상기와 같이 분리된 편광의 2개의 빔은 분산축 상에 배열된다.
제1 프리즘부(110)는 복수의 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)과 스위칭 렌즈부(130) 사이에 배치된다. 제1 프리즘부(110)는 복수의 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)에서 출력되는 광학빔 그룹을 스위칭축 상에서 그룹별로 다른 각도로 굴절시킨다.
제1 프리즘부(110)는 복수의 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)에 대향되고, 복수의 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)에서 출력되는 복수의 광학빔 그룹을 스위칭축 상에서 그룹별로 굴절시키는 복수의 제1 입사면(113)을 포함한다. 제1 입사면(113)은 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)의 개수만큼 형성될 수 있다.
또한, 제1 입사면(113)은 제1 프리즘부(110)의 입출력 포트부(50,60) 측에 배치되거나 그 반대측에 배치될 수 있다. 도 1에서는 2개의 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)이 제1 프리즘부(110)에 대향되는 구조가 도시되어 있으나, 도 7에 도시된 바와 같이 3개 이상의 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2,50-3,60-3)이 제1 프리즘부(110a)에 대향될 수 있다. 또한, 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)의 개수만큼 제1 프리즘부(110a)에 제1 입사면(113a)을 형성할 수 있다.
스위칭 렌즈부(130)는 편광 광학부(120)에서 출력되는 광학빔을 스위칭축 상에서 교차시킨다.
스위칭 렌즈부(130)는 스위칭축 상에서 곡률을 가지는 원통형 렌즈(cylindrical lens)일 수 있다. 스위칭 렌즈부(130)가 스위칭축 상에서 곡률을 가지도록 형성되므로, 광학빔이 스위칭축 상에서 교차될 수 있다. 또한, 스위칭 렌즈부(130)의 곡률을 조절함에 의해 스위칭 렌즈부(130)의 초점 거리를 조절할 수 있다. 이때, 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)이 제1 프리즘부(110)에 의해 서로 다른 각도를 가지므로, 도 3에 도시된 바와 같이 각 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)의 교차점이 스위칭축 상에서 분리된다. 여기서, 원통형 렌즈는 일측에 평면이 형성되고, 타측에 곡률을 갖는 면이 형성되는 렌즈를 의미한다.
스위칭 렌즈부(130)는 편광 광학부(120)의 다음에 배치될 수 있고, 시준 렌즈(121)는 편광 광학부(120)와 입출력포트 어레이(50,60) 사이에 배치될 수 있다. 또는, 스위칭 렌즈부(130)와 시준 렌즈(121) 모두 편광 광학부(120)와 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2) 사이에 배치될 수 있다.
제2 프리즘부(140)는 스위칭 렌즈부(130)와 릴레이 렌즈부(150b) 사이에 배치된다. 제2 프리즘부(140)는 스위칭 렌즈부(130)에서 출력되는 광학빔 그룹의 중심선을 광축 상에 평행하게 배열시킨다. 따라서, 복수의 광학빔 그룹이 서로 중첩되지 않고 그룹별로 분리된 상태로 전송된다.
제2 프리즘부(140)는 스위칭 렌즈부(130)에서 출력되는 복수의 광학빔 그룹의 중심선을 광축 상에 평행하게 배열하는 복수의 제2 입사면(143)을 포함한다. 또한 제2 입사면(143)은 제2 프리즘부(140)의 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2) 측에 배치되거나 그 반대측에 배치될 수 있다. 도 1 또는 도 7을 참조하면, 제2 입사면(143a)은 광학빔 그룹의 개수(입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2,50-3,60-3)의 개수만큼 형성될 수 있다.
한편, 복수의 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)에 일대일 대응되도록 렌즈를 설치하는 경우, 렌즈의 조립 공차가 발생되기 쉽고, 렌즈의 조립 공차에 의해 손실이 발생될 수 있다. 또한, 이웃한 렌즈가 근접되는 부분(렌즈의 둘레부)에서 광학적 사영역이 발생될 수 있다. 그런데, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 복수의 그룹을 분리시키기 위해 제1 프리즘부(110)와 제2 프리즘부(140)가 복수의 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)에 대향되므로, 제1 프리즘부(110) 및 제2 프리즘부(140)의 조립 공차가 발생되더라도 광학빔의 초점 거리가 변경되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 프리즘부(110) 및 제2 프리즘부(140)에서 광학적 사영역이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 프리즘부(110) 및 제2 프리즘부(140)는 복수의 광학빔 그룹의 광학 경로를 완전히 분리시키므로, 광학빔 그룹이 서로 다른 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)의 포트로 입사되는 것을 방지할 수 있다.
광확장부(150a)는 제2 프리즘부(140)에서 출력되는 광학빔의 빔사이즈(beam size)를 분산축 방향으로 확장시킨다.
광확장부(150a)는 광학빔의 빔사이즈를 분산축 방향으로 확장시키는 첫 번째 광확장 렌즈(151)와 두 번째 광확장 렌즈(153)를 포함한다.
광확장부(150a)는 서로 다른 초점 거리를 가지는 한 쌍의 렌즈로 구성될 수 있으며, 텔레스코픽 방식(telescopic manner)으로 광학빔을 분산축방향으로 확장하여 빔 사이즈를 증가시킨다. 광확장부(150a)는 분산축 상에서 곡률을 가지는 적어도 1개 이상의 원통형 렌즈를 포함한다. 이때, 광학빔은 분산축 방향으로는 빔사이즈가 증가되지만 스위칭축 방향으로는 빔사이즈가 증가되지 않는다. 여기서, 텔레스코픽 방식은 두 개의 렌즈를 서로 초점 거리 만큼 거리를 두고 배치하는 것을 의미한다.
분광부(160)는 광확장부(150a)에서 빔사이즈가 확장된 광학빔을 파장 성분에 따라 분산축 상에서 다른 각도로 분리시킨다. 분광부(160)는 프리즘부(미도시)(prism)와 그래이팅부(미도시)(grating)를 포함한다. 프리즘부와 그래이팅부는 일체로 형성하거나 별도로 형성할 수 있다.
이미지 렌즈부(155)는 분광부(160)에서 분리된 파장을 재조정 및 포커싱한다. 이미지 렌즈부(155)는 1매 이상의 렌즈로 이루어질 수 있다.
스위칭 축 상에서, 제2 프리즘부(140)과 스위칭부(170)사이에 릴레이 렌즈부(150b)가 배치된다. 릴레이 렌즈부(150b)는 첫 번째 릴레이렌즈(154)와 두 번째 렌즈부(156)로 구성된다. 렌즈부의 배치를 통해 두 번째 광확장 렌즈(153)가 첫 번째 릴레이 렌즈(154)의 역할을 수행하고, 이미지 렌즈(155)가 두 번째 릴레이 렌즈(156) 역할을 동시에 수행할 수 있다. 여기서, 릴레이(relay)는 광학빔의 빔사이즈, 빔 크기 및 진행방향 등의 광학적 특성을 그대로 전달하는 것을 의미한다.
스위칭부(170)는 복수의 파장 채널에서 선택된 파장을 독립적으로 선택된 출력포트에 전송하도록 선택된 파장의 각도를 변위(angular displacement)시킨다. 스위칭부(170)는 이미지 렌즈부(155)에서 출력되는 광학빔을 파장별로 반사하는 복수의 스위칭 채널부(173: 도 2 참조)를 포함한다. 도 2를 참조하면, 스위칭부(170)는 다수의 필셀을 포함하며, 그 중 일부의 픽셀 군을 각 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)에 대응하는 부분으로 사용하고, 각각의 대응부는 각각의 파장에 대응하는 스위칭 채널부(173)로 사용한다. 스위칭부(170)는 LCoS(liquid crystal on silicon)로 구성될 수 있으며 입력된 전기 신호에 따라 스위칭 축상으로 위상(phase)의 기울기를 발생하여 특정 파장의 각도를 변위시킨다.
이미지 렌즈부(155)에 입사하는 광학빔의 빔사이즈가 크게 증가될수록 스위칭부(170)에 포커싱되는 광학빔의 빔스폿 사이즈가 보다 작게 축소될 수 있다. 이때, 광학빔의 빔스폿 사이즈(beam spot size)가 분산축 방향으로 작아질수록 스위칭부(170)의 스위칭 채널부(173)에서 이웃한 빔스폿이 서로 중첩되는 것을 방지할 수 있다. 제1 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1)에서 조사된 광은 제1 대응부(175-1: 도 2 참조)에 입사되고, 제2 입출력포트 어레이 그룹(50-2,60-2)에서 조사된 광은 제2 대응부(175-2)에 입사된다.
스위칭부(170)에서 독립적으로 각도 변위된 복수의 파장 채널은 광학빔이 입사되는 경로와 동일한 경로를 통해 해당 출력포트 어레이에 출력된다. 즉, 스위칭부(170)에서 각도 변위된 복수의 파장 채널은 이미지 렌즈부(155), 릴레이 렌즈부(150b), 분광부(160), 광확장부(150a), 제2 프리즘부(140), 편광 광학부(120), 시준 렌즈(121), 제1 프리즘부(110)를 순차적으로 거쳐 출력포트 어레이에 출력된다.
본 발명의 실시예에 따른 복수 유닛의 파장 선택 스위치에서 1개의 파장선택 스위치 유닛에 해당하는 구성은 1개의 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)과 그에 대응하는 스위칭부(170)의 대응면 및 모든 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)이 공유하는 광학계라 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 서로 다른 입출력 포트 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)은 같은 어레이 상에 배열 될 수도 있고, 독립적으로 배치된 복수의 어레이로 구성 될 수 있다.
도 6을 참조하면, 복수의 입출력 포트부(50,60)에는 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)이 그룹별로 서로 같거나 다른 개수의 입출력포트가 배치될 수 있다. 도 6의 (a)에서는 각 그룹이 각각 1개의 입력포트와 N개의 출력 포트가 배치된다. (b)에서는 각 그룹이 각각 N개의 입력포트와 1개의 출력 포트가 배치된다. (c)에서는 하나의 그룹은 1개의 입력포트와 N개의 출력 포트가 배치되고 다른 그룹은 N개의 입력 포트와 1개의 출력 포트가 배치된다. (d)에서는 하나의 그룹은 1개의 입력포트와 M개의 출력 포트가 배치되고, 다른 그룹은 1개의 입력 포트와 N개의 출력 포트가 배치된다. 여기서, N과 M은 서로 다른 1이상의 정수이다. 도 4에 도시된 예 외에도 다양한 입출력포트 수의 조합으로 구성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 반사형 프리즘을 이용하여 제1 프리즘부(110b)를 구성할 수 있다. 도 8의 (a)는 반사형 제1 프리즘부(110b)에서 분산축 상의 광 입사 및 반사 경로를 도시한 것이고 도 8의 (b)은 반사형 제1 프리즘부(110b)의 스위칭 축 상의 입사 경로를, 도 8의 (c)는 반사형 제1 프리즘부(110b)의 스위칭 축 상의 반사 경로를 도시한 것이다. 같은 원리로 제 2프리즘부(140) 또한 반사형 제2 프리즘(미도시)으로 구성할 수 있다.
도 9를 참조하면, 2개의 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)이 직렬로 연결되고, 하나의 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1)은 감쇄 모드(attenuation mode)로 사용되고, 다른 하나의 입출력포트 어레이 그룹(50-2,60-2)는 스위칭 모드(switching mode)로 사용될 수 있다. 감쇄 모드에 해당하는 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)은 하나의 입력 포트와 출력 포트만 가지고 있으며 대응하는 스위칭부(175-1)의 구동에 따라 출력되는 복수의 파장의 광 파워을 독립적으로 감쇄 또는 차단시킨다. 감쇄 모드의 출력 포트를 스위칭 모드의 입력 포트에 연결하여 스위칭 모드에 대응하는 스위칭부(175-2)의 구동에 따라 복수의 파장의 출력 포트를 독립적으로 변경한다. 파장선택 스위치의 감쇄 기능과 스위칭 기능을 복수의 유닛이 각각 독립적으로 수행할 수 있다.
도 10을 참조하면, 복수의 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2) 중에서 1개의 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1)의 출력포트에 포토 디텍터(180)를 연결하여 광파워 모니터로 사용할 수 있다. 해당 그룹에 입사하는 광 신호의 복수의 파장 특정 채널을 제외한 나머지 채널을 차단하여 채널별 광 파워를 측정할 수 있다.
상기와 같이, 제1 프리즘부(110)와 제2 프리즘부(140)가 복수의 입출력포트 어레이 그룹(50-1,60-1,50-2,60-2)에 대응되도록 광학 경로상에 배열되므로, 제1 프리즘부(110)와 제2 프리즘부(140)의 조립 공차가 발생되더라도 광학빔의 초점 거리가 변경되지 않는다. 따라서, 제1 프리즘부(110) 또는 제2 프리즘부(140)의 조립 공차가 발생되더라도 광학 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 제1 프리즘부와 제2 프리즘부가 복수의 입출력포트 어레이에 대응되도록 광학 경로상에 배열되므로, 제1 프리즘부와 제2 프리즘부의 조립 공차가 발생되더라도 광학빔의 초점 거리가 변경되지 않는다. 따라서, 제1 프리즘부 또는 제2 프리즘부의 조립 공차가 발생되더라도 광학 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 복수의 파장 채널을 각각 포함하는 복수의 광학빔을 전송하는 복수의 입출력포트 어레이로 구성되는 복수의 입출력 포트 그룹;
    각 입출력 포트에서 출력되는 광학빔을 스위칭축 상에서 교차시키는 스위칭 렌즈부;
    복수의 상기 입출력포트 어레이와 상기 스위칭 렌즈부 사이에 배치되고, 복수의 상기 입출력포트 어레이에서 출력되는 광학빔 그룹을 상기 스위칭축 상에서 그룹별로 다른 각도로 굴절시키는 제1 프리즘부;
    상기 스위칭 렌즈부 다음에 배치되고, 상기 스위칭 렌즈부에서 출력되는 광학빔 그룹의 중심선을 광축 상에 평행하게 배열하는 제2 프리즘부;
    상기 제2 프리즘부에서 출력되는 광학빔의 빔 사이즈를 상기 분산축 방향으로 확장시키는 광확장부;
    상기 광확장부에서 빔사이즈가 확장된 광학빔을 파장 성분에 따라 상기 분산축 상에서 다른 각도로 분리시키는 분광부;
    상기 분광부에서 분리된 파장을 재조정 및 포커싱 시키는 이미지 렌즈부; 및
    복수의 상기 입출력 포트 그룹에 대응하는 분할된 면을 포함하며 각 그룹별로 독립적으로 선택된 입력 포트의 복수의 파장 채널에서 선택된 파장을 독립적으로 선택된 출력포트에 전송하도록 선택된 파장의 각도를 상기 스위칭축 상에서 변위시키는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 유닛의 파장 선택 스위치.
  2. 제1 항에 있어서,
    복수의 상기 입출력포트 어레이에서 전송되는 임의의 편광을 동일한 편광 상태를 가지는 2개의 광학빔으로 분리시키고, 분리된 2개의 광학빔을 분산축 상에 배열시키는 편광 광학부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 유닛의 파장 선택 스위치.
  3. 제1 항에 있어서,
    일부의 상기 입출력포트 어레이 그룹이 하나의 어레이 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 복수 유닛의 파장 선택 스위치.
  4. 제1 항에 있어서,
    복수의 상기 입출력포트 어레이에서는 상기 입출력포트 어레이 그룹별로 서로 다른 개수의 입출력포트가 배치되는 것을 특징으로 하는 복수 유닛의 파장 선택 스위치.
  5. 제1 항에 있어서,
    2개의 상기 입출력포트 어레이가 직렬로 연결되고, 하나의 상기 입출력포트 어레이는 감쇄 모드로 사용되고, 다른 하나의 상기 입출력포트 어레이는 스위칭 모드로 사용되는 것을 특징으로 하는 복수 유닛의 파장 선택 스위치.
  6. 제1 항에 있어서,
    복수의 상기 입출력포트 어레이 그룹에서 1개의 상기 입출력포트 어레이의 출력포트에 포토 디텍터를 연결하여 광파워 모니터로 사용하는 것을 특징으로 하는 복수 유닛의 파장 선택 스위치.
PCT/KR2017/007769 2017-06-29 2017-07-19 복수 유닛의 파장 선택 스위치 WO2019004510A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019563075A JP6918979B2 (ja) 2017-06-29 2017-07-19 複数ユニットの波長選択スイッチ
CN201780092466.0A CN110785689B (zh) 2017-06-29 2017-07-19 用于多个单元的波长选择开关
EP17915466.1A EP3647844B1 (en) 2017-06-29 2017-07-19 Wavelength selective switch for multiple units
US16/613,724 US11204470B2 (en) 2017-06-29 2017-07-19 Wavelength selective switch for multiple units

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170082492A KR101967624B1 (ko) 2017-06-29 2017-06-29 복수 유닛의 파장 선택 스위치
KR10-2017-0082492 2017-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019004510A1 true WO2019004510A1 (ko) 2019-01-03

Family

ID=64742262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/007769 WO2019004510A1 (ko) 2017-06-29 2017-07-19 복수 유닛의 파장 선택 스위치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11204470B2 (ko)
EP (1) EP3647844B1 (ko)
JP (1) JP6918979B2 (ko)
KR (1) KR101967624B1 (ko)
CN (1) CN110785689B (ko)
WO (1) WO2019004510A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11153667B2 (en) 2019-10-18 2021-10-19 Inlc Technology Co., Ltd. Twin wavelength selective switch

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2574888B (en) * 2018-06-22 2022-08-10 Huber Suhner Polatis Ltd Multiple wavelength band optical switching unit
US11079551B2 (en) * 2019-01-02 2021-08-03 Lumentum Operations Llc Liquid crystal on silicon element for dual-functionality beam steering in wavelength selective switches
KR102675060B1 (ko) * 2021-02-16 2024-06-13 주식회사 셀쿱스 광 통신용 다중 파장 선택 스위칭 장치
CN117369054A (zh) * 2022-06-30 2024-01-09 华为技术有限公司 波长选择开关，光束传输方向的调度方法以及光交换节点

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009276747A (ja) * 2008-02-28 2009-11-26 Olympus Corp 特徴的な動作面を有する波長選択スイッチ
JP2011065023A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 波長選択スイッチ
JP2012220924A (ja) * 2011-04-14 2012-11-12 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Ｎ×ｎ波長選択スイッチ
JP2015141419A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 オプリンク コミュニケーションズ， インコーポレイテッド ２×２の波長選択スイッチアレイ
KR20160013850A (ko) * 2013-03-20 2016-02-05 니스티카, 인코포레이티드 집적 채널 모니터를 포함하는 파장 선택 스위치

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002257061A1 (en) * 2001-03-16 2002-10-03 Photuris, Inc. Wavelength division multiplexed optical communication system having a reconfigurable optical switch and a tunable backup laser transmitter
US6674935B2 (en) * 2001-06-15 2004-01-06 Tropic Networks Inc. Optical connection arrangements
US6738176B2 (en) * 2002-04-30 2004-05-18 Mario Rabinowitz Dynamic multi-wavelength switching ensemble
JP2005189548A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Olympus Corp 光スイッチ装置、および光スイッチ装置のキャリブレーション方法
JP4530805B2 (ja) * 2004-11-02 2010-08-25 富士通株式会社 光スイッチおよび光伝送装置
JP5537260B2 (ja) * 2010-05-25 2014-07-02 ジェイディーエス ユニフェイズ コーポレーション 波長選択スイッチ
JP5773088B2 (ja) * 2012-10-16 2015-09-02 住友電気工業株式会社 光路制御装置
JP6427869B2 (ja) * 2013-03-15 2018-11-28 住友電気工業株式会社 波長選択スイッチ
CA2907705A1 (en) * 2013-03-20 2014-09-25 Nistica, Inc. Wavelength selective switch employing a lcos device and having reduced crosstalk
JP5959466B2 (ja) * 2013-03-29 2016-08-02 古河電気工業株式会社 光操作装置
JP6034319B2 (ja) * 2014-02-25 2016-11-30 古河電気工業株式会社 光スイッチ
WO2016071777A2 (en) * 2014-11-03 2016-05-12 INLC Technology, Inc. Wavelength selection switch including a switching module having a liquid crystal phase array, a polarizer and a liquid crystal on silicon
CN104597572B (zh) * 2015-01-16 2017-07-18 华中科技大学 一种基于硅基液晶的波长选择开关
JP6251202B2 (ja) * 2015-01-27 2017-12-20 日本電信電話株式会社 波長選択スイッチ
US9680570B2 (en) * 2015-04-30 2017-06-13 Nistica, Inc. Optical channel monitor for a wavelength selective switch employing a single photodiode

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009276747A (ja) * 2008-02-28 2009-11-26 Olympus Corp 特徴的な動作面を有する波長選択スイッチ
US8190025B2 (en) 2008-02-28 2012-05-29 Olympus Corporation Wavelength selective switch having distinct planes of operation
JP2011065023A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 波長選択スイッチ
JP2012220924A (ja) * 2011-04-14 2012-11-12 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Ｎ×ｎ波長選択スイッチ
KR20160013850A (ko) * 2013-03-20 2016-02-05 니스티카, 인코포레이티드 집적 채널 모니터를 포함하는 파장 선택 스위치
JP2015141419A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 オプリンク コミュニケーションズ， インコーポレイテッド ２×２の波長選択スイッチアレイ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3647844A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11153667B2 (en) 2019-10-18 2021-10-19 Inlc Technology Co., Ltd. Twin wavelength selective switch

Also Published As

Publication number Publication date
EP3647844A1 (en) 2020-05-06
EP3647844B1 (en) 2023-11-29
CN110785689B (zh) 2022-05-31
JP6918979B2 (ja) 2021-08-11
US20200073056A1 (en) 2020-03-05
JP2020525815A (ja) 2020-08-27
KR20190002088A (ko) 2019-01-08
CN110785689A (zh) 2020-02-11
KR101967624B1 (ko) 2019-04-11
EP3647844A4 (en) 2020-12-09
US11204470B2 (en) 2021-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019004510A1 (ko) 복수 유닛의 파장 선택 스위치
US8300995B2 (en) M X N WSS with reduced optics size
US6707959B2 (en) Wavelength switch
US6707594B2 (en) Method and device for switching wavelength division multiplexed optical signals using two-dimensional micro-electromechanical mirrors
US10495819B2 (en) Optical arrangement for managing diversity and isolation between ports in a wavelength selective switch
US7676126B2 (en) Optical device with non-equally spaced output ports
EP1967900A1 (en) High extinction ratio liquid crystal optical switch
CN104254797A (zh) 多播光学开关
EP1967877A2 (en) Optical WDM switch
US6947628B1 (en) Dynamic wavelength-selective optical add-drop switches
US10393968B1 (en) Apparatus for optical switching with transmissional and reflective polarization modulators
US7277607B2 (en) Optical multiplexer/demultiplexer, optical device, and optical transmission system
US6532115B2 (en) High throughput optical switching system, device and method
US11953732B2 (en) Optical cross-connect
US7333686B1 (en) System and method for a re-configurable optical channel dropping de-multiplexer
CN113655568A (zh) 具有压缩的端口间距的m×n波长选择开关
KR101832874B1 (ko) 광 교차연결 장치
KR101929472B1 (ko) 파장 선택 스위치
JPH06289246A (ja) 波長多重分離結合回路

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17915466

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019563075

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017915466

Country of ref document: EP

Effective date: 20200129