KR101043125B1 - 광통신망 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 광을 발생시키는 광원을 구비한 광통신망으로서, 상기 광원과 결합/분리가 가능하고, 상기 광원과 결합될 경우, 상기 광원으로부터 발생된 빛의 일부를 상기 광원 쪽으로 되먹임시키는 광 되먹임 구조물을 구비한다.

Description

광통신망{OPTICAL COMMUNICATIONS NETWORK}

도 1은 일반적인 파장 분할 다중 방식을 이용한 수동 광통신망을 나타낸 블록도,

도 2는 종래의 기술에 따른 광통신망의 일 실시 예를 나타낸 블록도,

도 3은 외부 공진기 레이저, 또는 자기 되먹임 파장고정의 원리를 나타낸 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 광통신망에 있어서, 외부 반사 구조물과 레이저 칩을 서로 분리하는 구조를 나타낸 개략도,

도 5는 광되먹임 구조물의 설치 가능한 위치를 나타낸 개략도.

본 발명은 광통신망에 관한 것으로, 특히, 외부 반사 구조물을 광대역 발생 광원 부분과 분리하여 통신망 쪽에서 보유하도록 하는 광통신망에 관한 것이다.

일반적으로 광가입자망에 있어서, 각 가입자는 신호를 전송하기 위하여 광신호 전송용 광원을 보유한다.

도 1은 일반적인 파장 분할 다중 방식(Wavelength Division Multiplex : WDM)을 이용한 수동 광통신망(Passive Optical Network : PON)을 나타낸 블록도이다.

동 도면에 있어서, 광가입자망의 기술이 파장 분할 다중 방식이라는 기술을 이용할 경우 각 가입자는 하나의 특정 광파장을 할당받는다. 이때, 가입자가 보유하는 광원은 가입자에게 할당된 특정 파장의 빛을 발생시켜야 한다. 그런데, 동일한 종류의 레이저 광원이 다른 가입자에 의해 사용되면서 그 가입자에게 할당된 또 다른 파장의 빛이 발생되면 좋다. 왜냐하면 광원으로 사용되는 레이저 공급자는 각 가입자가 필요한 파장이 어떤 것인지 모르고 어떤 종류의 레이저를 공급하더라도 각 가입자가 사용할 때 그 가입자에 해당하는 파장의 빛이 나온다면 좋을 것이다. 재고품을 준비할 때에도 각 가입자에게 필요한 파장이 발생되는 각각의 레이저를 준비하는 것 보다는 하나의 레이저를 준비하는 것이 좋을 것이다. 이러한 특성으로 인하여 파장 분할 다중 방식을 이용한 광통신, 특히 파장 분할 다중 방식을 이용한 수동 광통신망에서는 가입자측 광원 예로, 레이저, 또는 다른 광 발생 기구 자체에서 발생되는 빛은 특정 파장에 국한되지 않고(파장 무의존 특성), 모든 가입자에게 필요한 모든 파장이 발생되는 특성을 가지면서 실제로 각 가입자에게 적용되었을 경우에는 그 가입자에게 필요한 특정 파장만 발생되는 시스템을 발명하기 위해 많은 노력을 해왔다.

도 2는 종래의 기술에 따른 광통신망의 일 실시 예를 나타낸 블록도이다.

동 도면에 있어서, 매우 넓은 파장 대역의 빛이 발생되는 FP-LD, 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED), 또는 SOA 등의 광대역 광원에 특정 파장의 빛을 외부에서 공급하여, 공급된 파장의 빛을 각 광원에서 방출한다. 이러한 기술의 특징은 특정 파장의 외부 주입 광을 원거리에서 공급하여야 한다는 것이다. 그렇게 하기 위해서는 우선 외부 주입 광 발생용 고가의 광대역 광원이 필요하며, 또한, 일반적으로 다수의 가입자들이 연결된 중앙 통신 센터에서 공급을 하는 구조이므로, 원거리에 통신 센터가 위치할 경우 다량의 감쇄가 발생할 수 있기 때문에 외부 주입광의 세기가 강해야 한다.

도 3은 외부 공진기 레이저(External Cavity Laser : ECL), 또는 자기 되먹임 파장고정(Self Injection Locking : SIL)의 원리를 나타낸 개략도로, 파장 분할 다중 방식을 이용한 광통신용 광원은 외부 공진기 레이저, 또는 자기 되먹임 파장고정의 원리를 이용한다.

동 도면에 있어서, 자기 되먹임 파장고정의 원리를 설명하면, 광대역 발생 광원의 광 출구 다음 단에 특정 파장의 빛만 반사시키는 광소자를 배치하여 광대역 발생 광원으로부터 발생한 광대역 빛 중 특정 파장의 빛을 다시 광원에 되먹임시킴으로써, 결과적으로, 앞에서 기술한, 특정 파장의 빛의 외부 주입 구조를 구현하는 방법이다.

외부 공진기 레이저에 관하여 설명하면, 일반적인 광통신용 반도체 레이저는 레이저 칩의 양 쪽 끝 단면이 레이저 공진기를 구성한다. 즉, 양 쪽 끝 단면이 광 의 반사면 역할을 하여 양 쪽 면 사이의 내부에 일정량 이상의 빛을 가두어 두는 역할을 한다. 외부 공진기 레이저은 반도체 칩 외부에 레이저 반사면 역할을 하는 구조물을 위치시키고, 이 구조물이 있는 쪽 칩 단면의 반사율을 낮추어, 결과적으로, 레이저 공진기를 구성하기 위한 반사면의 한 쪽은 기존의 레이저 칩 한 쪽 단면을 사용하고 또 한 쪽은 외부 구조물을 이용하는 것이다.

이와 같이 자기 되먹임 파장고정이나 외부 공진기 레이저의 방법을 사용하면, 광대역 파장의 빛이 발생되는 레이저 칩과 외부 반사 구조물을 이용하여 각 가입자에게 해당하는 특정 파장의 빛을 방출하도록 할 수 있다.

하지만 일반적인 경우, 자기 되먹임 파장고정이나 외부 공진기 레이저의 경우 반도체 레이저 칩과 외부 광반사 구조를 하나의 패키징으로 하게 된다. 이처럼 광원인 반도체 레이저 칩과 외부 광반사 구조를 패키징하는 경우 반도체 레이저 칩과 외부 광반사 구조 중 하나라도 고장이 발생하면 패키지 전체를 변경해야 하는 문제점이 있다.
또한, 패키지에서 출력되는 광은 특정 파장을 가지게 되어 광원의 파장 무의존 특성을 구현할 수 없게 된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 외부 주입 광 발생용 광대역 광원을 사용하지 않으면서도 가입자 광원의 파장 무의존성을 구현하는 광통신망을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광을 발생시키는 광원을 구비한 광통신망으로서, 상기 광원과 결합/분리가 가능하고, 상기 광원과 결합될 경우, 상 기 광원으로부터 발생된 빛의 일부를 상기 광원 쪽으로 되먹임시키는 광 되먹임 구조물을 포함하는 광통신망을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 광 되먹임 구조물은 회절격자, 광도파로 격자(waveguide grating), 광섬유 격자(Fiber Grating), 및 다층 박막 필터를 선택적으로 사용한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 광통신망에 있어서, 외부 반사 구조물과 레이저 칩을 서로 분리하는 구조를 나타낸 개략도로, 이와 같은 구조에 의하여 광원의 파장 무의존 특성을 구현한다.

동 도면에 있어서, 레이저 칩을 하나의 패키징으로 구성하고 그 패키징 외부에 반사 구조물을 위치시키는 것이다. 특히 외부 반사 구조물을 가입자 통신 선로에 위치시키면 통신 선로에 의하여 광원의 파장이 결정된다. 그런데 파장 분할 다중 방식을 이용한 수동 광통신망 광통신의 경우, 각 가입자 통신 선로는 특정 파장이 정해져 있으므로, 통신 선로 자체에 의하여 그 통신 선로에 할당된 특정 파장의 광원이 구현되는 구조가 되는 것이다. 예로, 광통신을 위하여 각 가입자에게 공급된 광섬유에 반사 구조물을 위치시키고, 공급된 광섬유 끝단에 광원(레이저 칩이 포함된 패키징)을 연결한다. 다른 예로, 레이저에서 광섬유가 연결되는 반대 쪽을 반사 구조물과 연결하고, 그와 다른 쪽을 광섬유와 연결한다.

도 5는 광되먹임 구조물의 설치 가능한 위치를 나타낸 개략도로, 광되먹임 구조물이 광신호가 진행하는 쪽의 광섬유 끝 부분에 놓이는 경우, 파장 분할 소자(AWG)의 앞에 놓이는 경우, 파장 분할 소자의 뒤에 놓이는 경우 등이 있을 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 외부 반사 구조물을 광대역 발생 광원 부분과 분리하여 가입자 선로측에 설치하도록 한다. 따라서, 광대역 발광 특성을 가지는 동일한 종류의 광원을 각 가입자에게 공급하여, 이를 각 가입자에게 공급된 광선로에 연결하면 각 가입자에게 해당하는 특정 파장의 빛을 발생시킬 수 있게 되며, 통신용 광원의 파장 무의존 특성을 구현할 수 있다. 이러한 광원을 사용하여 파장 분할 다중 방식을 이용한 수동 광통신망을 구성할 수 있다.

Claims (6)

1. 광을 발생시키는 광원을 구비한 광통신망으로서,

   상기 광원으로부터 발생된 빛의 일부를 상기 광원 쪽으로 되먹임시키는 광 되먹임 구조물을 포함하되, 상기 광원은 가입자 측에, 상기 광 되먹임 광 구조물은 가입자망 측에 각기 분리되어 설치되는 것을 특징으로 하는 광통신망.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광원은 가입자 측에, 상기 광 되먹임 광 구조물은 가입자망 측에 각기 설치되어, 가입자측 광원의 파장 무의존성을 구현하는 것을 특징으로 하는 광통신망.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 광원은 반도체형 광원, 반도체형 광원 어레이, 및 광섬유형 광원을 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 광통신망.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 광 되먹임 구조물은 회절격자, 광도파로 격자, 광섬유 격자, 및 다층 박막 필터를 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 광통신망.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 광 되먹임 구조물은 광신호가 진행하는 쪽에 설치된 것을 특징으로 하는 광통신망.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 광 되먹임 구조물은 광신호가 진행하는 쪽의 반대 쪽에 설치된 것을 특징으로 하는 광통신망.

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