KR102671705B1 - Polarization independent multi-channel optical receiver module - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빔 스플리터(Beam Splitter)의 편광 특성에 영향을 받지 않는 다채널 광수신 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈은 입력빔에 대한 포트 입력 방식에 따라 모듈 내 기설정된 위치에 배치되어, 광파워 분할비에 따라 빔을 투과 또는 반사하는 빔 스플리터와, 빔 스플리터를 거쳐 진행된 빔을 전기 신호로 변환하는 포토 다이오드 및 전기 신호를 이용하여 광 센서의 파장 변화량을 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a multi-channel light receiving module that is independent of polarization, and more specifically, to a multi-channel light receiving module that is not affected by the polarization characteristics of a beam splitter.
The multi-channel optical reception module independent of polarization according to the present invention includes a beam splitter that is disposed at a preset position in the module according to the port input method for the input beam and transmits or reflects the beam according to the optical power split ratio, and a beam splitter It is characterized by including a photo diode that converts the beam that has progressed through the electric signal and a measuring unit that measures the amount of change in the wavelength of the optical sensor using the electric signal.

Description

편광에 무관한 다채널 광수신 모듈{POLARIZATION INDEPENDENT MULTI-CHANNEL OPTICAL RECEIVER MODULE}Multi-channel optical reception module independent of polarization {POLARIZATION INDEPENDENT MULTI-CHANNEL OPTICAL RECEIVER MODULE}

본 발명은 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박막형 빔 스플리터(Beam Splitter)의 편광 특성에 영향을 받지 않는 다채널 광수신 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-channel light receiving module that is independent of polarization, and more specifically, to a multi-channel light receiving module that is not affected by the polarization characteristics of a thin film beam splitter.

시설물 관리를 위한 통합 모니터링 시스템은 전력 설비, 교량, 건물 등 주요 시설물의 이상 상태를 원격으로 감지하기 위한 것으로, 각종 광 센서 및 전기 센서를 이용하여 수집한 데이터를 게이트웨이를 거쳐 관제실로 전달하여, 실시간으로 각종 설비의 상태를 분석하고 시각적으로 표시한다. The integrated monitoring system for facility management is intended to remotely detect abnormal conditions in major facilities such as power facilities, bridges, and buildings. Data collected using various optical and electrical sensors are transmitted to the control room through a gateway in real time. The status of various facilities is analyzed and visually displayed.

광 센서는 정확한 설비 관리를 위한 핵심 부품으로, 복수 개의 포토 다이오드를 하나의 패키지에 실장하기 위하여, 빔 스플리터를 이용한 광수신 모듈이 사용된다. An optical sensor is a key component for accurate facility management, and a light receiving module using a beam splitter is used to mount multiple photo diodes in one package.

그런데, 이러한 광수신 모듈은 편광에 의해 빔의 출력이 달라지게 되어 안정성이 저하되는 문제점이 있다. However, this light receiving module has a problem in that the beam output varies depending on polarization, resulting in reduced stability.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 광 신호를 처리하는 복수 개의 포토 다이오드를 패키지에 실장함에 있어서, 빔 스플리터의 편광 특성에 영향을 받지 않고 출력 안정성을 향상시키는 것이 가능한 다채널 광수신 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was proposed to solve the above-mentioned problems, and is a multi-channel optical device capable of improving output stability without being affected by the polarization characteristics of the beam splitter by mounting a plurality of photodiodes that process optical signals in a package. The purpose is to provide a receiving module.

본 발명에 따른 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈은 입력빔에 대한 포트 입력 방식에 따라 모듈 내 기설정된 위치에 배치되어, 광파워 분할비에 따라 빔을 투과 또는 반사하는 빔 스플리터와, 빔 스플리터를 거쳐 진행된 빔을 전기 신호로 변환하는 포토 다이오드 및 전기 신호를 이용하여 광 센서의 파장 변화량을 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The multi-channel optical reception module independent of polarization according to the present invention includes a beam splitter that is disposed at a preset position in the module according to the port input method for the input beam and transmits or reflects the beam according to the optical power split ratio, and a beam splitter It is characterized by including a photo diode that converts the beam that has progressed through the electric signal and a measuring unit that measures the amount of change in the wavelength of the optical sensor using the electric signal.

본 발명에 의하면, 복수의 박막형 빔 스플리터를 이용하여 간단한 구조로 P-편광 및 S-편광에 따른 광량의 차이를 보정함으로써, 편광 변화와 상관없이 안정된 출력을 내는 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈을 구현할 수 있다. According to the present invention, a polarization-independent multi-channel light receiving module produces stable output regardless of polarization changes by correcting the difference in light amount according to P-polarization and S-polarization in a simple structure using a plurality of thin-film beam splitters. can be implemented.

본 발명에 의하면, 광신호를 전기 신호로 한번만 변환하여 신호 처리 가능한 복잡하지 않은 구조이므로, 광 정렬이 용이한 이점이 있고, 편광에 의존적이지 않아서 수신되는 데이터의 변화율이 작고 제작이 용이하여 공정 비용이 적게 드는 효과가 있다. According to the present invention, it has an uncomplicated structure that can be processed by converting an optical signal into an electric signal only once, so it has the advantage of easy optical alignment, and is not dependent on polarization, so the change rate of received data is small and manufacturing is easy, resulting in process costs. This has the effect of costing less.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 빔 스플리터의 입사광 파장 및 입사광의 편광 방향에 따른 투과 및 반사 특성을 나타내는 도면이다.
도 2a는 빔 스플리터에서의 P-편광 및 S-편광에 따른 투과율 및 반사율을 도시한다.
도 2b는 종래 기술에 따른 단일 채널 광수신 모듈을 도시한다.
도 2c는 종래 기술에 따른 단일 채널 광수신 모듈의 파장 변화에 따른 출력값 및 신호 처리 데이터를 도시한다.
도 2d는 종래 기술에 따른 단일 채널 광수신 모듈의 신호 처리 데이터 변화량을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평행 포트 광 입력 방식에 적용되는 광수신 모듈의 구조를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직 포트 광 입력 방식에 적용되는 광수신 모듈의 구조를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈을 이용한 신호처리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 수직 하 포트에서 광이 입력되는 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 우 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 상, 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌측 2 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 대칭 상, 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 비대칭 상, 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 수직 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 우 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다.
도 14a는 도 6에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 수직 하 포트 입력 방식으로 구현한 다채널 광수신 모듈을 도시한다.
도 14b는 도 14a에 도시한 다채널 광수신 모듈에서, 각각의 출력 포트가 입력 광신호의 파장 변화에 따라 포토 다이오드의 출력값을 전기 신호로 처리한 데이터를 도시한다.
도 14c는 도 14a에 도시한 다채널 광수신 모듈의 외부 편광 변화에 따른 출력 변화량을 도시한다.
도 15a는 도 8에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 상, 하 포트 입력 방식으로 구현한 다채널 광수신 모듈을 도시한다.
도 15b는 도 15a에 도시한 다채널 광수신 모듈에서, 각각의 출력 포트가 입력 광신호의 파장 변화에 따라 포토 다이오드의 출력값을 전기 신호로 처리한 데이터를 도시한다.
도 15c는 도 15a에 도시한 다채널 광수신 모듈의 외부 편광 변화에 따른 출력 변화량을 도시한다. Figure 1 is a diagram showing transmission and reflection characteristics according to the wavelength of incident light and the polarization direction of incident light of a beam splitter.
Figure 2a shows the transmission and reflectance depending on P-polarization and S-polarization in the beam splitter.
Figure 2b shows a single-channel light receiving module according to the prior art.
Figure 2c shows output values and signal processing data according to wavelength changes of a single-channel optical reception module according to the prior art.
Figure 2d shows the amount of change in signal processing data of a single-channel optical reception module according to the prior art.
Figure 3 shows the structure of an optical reception module applied to the parallel port optical input method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the structure of an optical reception module applied to a vertical port optical input method according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing a signal processing method using a multi-channel light receiving module independent of polarization according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the method in which light is input from the parallel left and vertical bottom ports according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the parallel left and right port input method according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the vertical upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the parallel left two-port input method according to another embodiment of the present invention.
Figure 10 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the vertically symmetrical upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention.
Figure 11 shows the structure of a multi-channel optical reception module applied to the vertically asymmetric upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention.
Figure 12 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the parallel left and vertical lower port input methods according to another embodiment of the present invention.
Figure 13 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the parallel left and right port input method according to another embodiment of the present invention.
Figure 14a shows a multi-channel light receiving module implemented with a parallel left and vertical bottom port input method according to another embodiment of the present invention shown in Figure 6.
FIG. 14B shows data in which each output port processes the output value of the photo diode into an electrical signal according to the change in the wavelength of the input optical signal in the multi-channel optical reception module shown in FIG. 14A.
FIG. 14C shows the output change amount according to external polarization change of the multi-channel light receiving module shown in FIG. 14A.
Figure 15a shows a multi-channel light reception module implemented with a vertical upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention shown in Figure 8.
FIG. 15B shows data in which each output port processes the output value of the photo diode into an electrical signal according to the change in the wavelength of the input optical signal in the multi-channel optical reception module shown in FIG. 15A.
FIG. 15C shows the output change amount according to external polarization change of the multi-channel light receiving module shown in FIG. 15A.

본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. The above-mentioned object and other objects, advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, and the following embodiments will only explain the purpose of the invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. It is only provided to easily inform the configuration and effect, and the scope of rights of the present invention is defined by the description of the claims.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.Meanwhile, the terms used in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” means that a mentioned element, step, operation and/or element is dependent on the presence of one or more other elements, steps, operations and/or elements. Or it is not excluded that it is added.

이하에서는, 당업자의 이해를 돕기 위하여 본 발명이 제안된 배경에 대하여 먼저 서술하고, 본 발명의 실시예에 대하여 서술하기로 한다. Below, to aid the understanding of those skilled in the art, the background on which the present invention was proposed will first be described, and then the embodiments of the present invention will be described.

시설물 관리를 위한 통합 모니터링 시스템은 전력 설비, 교량, 건물 등 주요 시설물의 이상 상태를 원격으로 감지하기 위한 것으로, 각종 광 센서 및 전기 센서를 이용하여 수집한 데이터를 게이트웨이를 거쳐 관제실로 전달하여, 실시간으로 각종 설비의 상태를 분석하고 시각적으로 표시한다. The integrated monitoring system for facility management is intended to remotely detect abnormal conditions in major facilities such as power facilities, bridges, and buildings. Data collected using various optical and electrical sensors are transmitted to the control room through a gateway in real time. The status of various facilities is analyzed and visually displayed.

광 센서는 정확한 설비 관리를 위한 핵심 부품으로서, 감지된 신호를 통해 센싱 데이터를 정확히 표시할 수 있어야 하며, 포토 다이오드(PD, Photo Diode)는 광 센서 적용 시, 광을 신호 처리하여 수광하기 위한 광부품이다. An optical sensor is a key component for accurate facility management and must be able to accurately display sensing data through detected signals. A photo diode (PD) is used to process and receive light when applying an optical sensor. It's a part.

일반적으로 광센싱 데이터의 신호 처리를 위해 포토 다이오드는 2개가 사용되며, 그 중 하나는 광 파워의 절대 광량을 측정하고, 다른 하나는 파장 의존적 필터(파장에 따라 투과 또는 반사되어 광 파워가 달라짐)를 통과한 광량을 측정한다. Generally, two photodiodes are used for signal processing of light sensing data, one of which measures the absolute amount of optical power, and the other is a wavelength-dependent filter (the optical power changes by being transmitted or reflected depending on the wavelength). Measure the amount of light passing through.

측정된 각 광 파워량의 비, 즉 광이 전류로 변환된 비율에 따라 파장 변화량을 구할 수 있다. The amount of change in wavelength can be obtained according to the ratio of each measured optical power amount, that is, the ratio of light converted to current.

이를 위해 사용된 두 개 또는 그 이상의 포토 다이오드를 하나의 패키지에 실장하기 위해, 빔 스플리터(광선의 일부는 반사하고, 다른 부분은 투과하는 반사경 또는 기타의 광학 장치)를 이용하여 광수신 모듈을 구성한다.In order to mount two or more photodiodes used for this purpose in one package, a light receiving module is constructed using a beam splitter (a reflector or other optical device that reflects part of the light and transmits the other part). do.

그런데, 다채널 광수신 모듈 구성 시 사용되는 빔 스플리터는 도 1의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 파장 및 편광에 따라 투과율 및 반사율이 달라지는데, 이는 Thorlabs 회사(www.thorlabs.com)의 상용 제품 스펙을 인용하여 도시한 것이다. However, the beam splitter used when constructing a multi-channel light receiving module has different transmittance and reflectance depending on the wavelength and polarization, as shown in (a) and (b) of Figure 1, which is provided by Thorlabs (www.thorlabs.com) It is shown by citing the commercial product specifications.

도 2a는 투과율이 50%이고, 반사율이 50%인 제1 빔 스플리터(110)의 P-편광과 S-편광에 따른 투과 및 반사 특성을 도시한다. FIG. 2A shows transmission and reflection characteristics according to P-polarization and S-polarization of the first beam splitter 110 with a transmittance of 50% and a reflectance of 50%.

하나의 고정 파장에 대해 투과율이 50%인 제1 빔 스플리터(110)에서 투과되어, 제2 포토 다이오드(220)에서 수광되는 광량은 S-편광 투과율(T_s)이 25%이고, P-편광 투과율(T_p)이 25% 이므로, 편광에 의한 차이는 없다. The amount of light transmitted by the first beam splitter 110, which has a transmittance of 50% for one fixed wavelength, and received by the second photodiode 220 has an S-polarization transmittance (T _s ) of 25% and a P-polarization transmittance of 25%. Since the transmittance (T _p ) is 25%, there is no difference due to polarization.

그러나 실제 박막형 빔 스플리터는 S-편광 투과율과 P-편광 투과율이 상이하다. However, the actual thin film beam splitter has different S-polarization transmittance and P-polarization transmittance.

상용 제품의 예를 들면, 투과율이 49%인 빔 스플리터의 S-편광 투과율이 22%이고, P-편광 투과율이 27% 라고 하면, 편광에 따른 차이는 5%가 나게 된다. As an example of a commercial product, if a beam splitter with a transmittance of 49% has an S-polarization transmittance of 22% and a P-polarization transmittance of 27%, the difference depending on polarization is 5%.

투과율이 50%인 빔 스플리터의 S-편광 투과율이 24%이고, P-편광 투과율이 26% 라고 하면, 편광에 따른 차이는 2%가 나게 된다. If a beam splitter with a transmittance of 50% has an S-polarization transmittance of 24% and a P-polarization transmittance of 26%, the difference depending on polarization is 2%.

이렇듯 광 센서를 이용한 신호 처리를 위해서는 최소한 2개의 포토 다이오드, 즉 광수신부 2채널이 필요한데, 제1 포토다이오드(센싱부)와 절대 광량을 측정하는 제2 포토 다이오드(레퍼런스부), 빔 스플리터를 사용하여 구성된다. In this way, signal processing using an optical sensor requires at least two photodiodes, that is, two channels of light receiver, using a first photodiode (sensing unit), a second photodiode (reference unit) that measures the absolute amount of light, and a beam splitter. It is composed by:

이러한 광수신 모듈은 편광에 의존적인 광원에 대해서는 빔의 출력이 달라지게 되어 안정성이 저하되는 문제점이 있다. This light receiving module has a problem in that the stability of the light receiving module is reduced because the output of the beam varies for light sources that depend on polarization.

도 2b는 전술한 도 2a에 도시한 구조와 같이, 단일 빔 스플리터를 사용하는 종래 방식에 따라 구현한 1채널 광수신 모듈을 도시한다. FIG. 2B shows a one-channel light reception module implemented according to a conventional method using a single beam splitter, such as the structure shown in FIG. 2A described above.

도 2c는 도 2b에 도시한 1채널 광수신 모듈에서, 입력 광신호의 파장 변화에 따라 각각의 출력 포트에서 포토 다이오드의 출력값을 전기 신호로 처리한 데이터를 도시한다. FIG. 2C shows data obtained by processing the output value of the photo diode at each output port into an electrical signal according to the change in the wavelength of the input optical signal in the one-channel optical reception module shown in FIG. 2B.

PD1은 제1 포토다이오드의 출력값이고, PD2는 제2 포토 다이오드의 출력값이다. PD1 is the output value of the first photodiode, and PD2 is the output value of the second photodiode.

전기 신호로 변환된 제1 포토 다이오드의 출력값(PD1)을 제2 포토 다이오드의 출력값(PD2)으로 나누어(PD1/PD2), 파장 변화에 따른 출력값을 구한다.The output value (PD1) of the first photo diode converted into an electrical signal is divided by the output value (PD2) of the second photo diode (PD1/PD2) to obtain the output value according to the change in wavelength.

이 때, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력 데이터(PD1/PD2)로 측정하면, 외부 물리량에 대한 측정이 가능하다.At this time, measurement of external physical quantities is possible by measuring the amount of change in the wavelength of the optical sensor due to changes in external physical quantities such as temperature and strain using signal processing output data (PD1/PD2).

도 2d는 도 2b에 도시한 1채널 광수신 모듈의 신호 처리 데이터 변화량을 도시한다. FIG. 2D shows the amount of change in signal processing data of the one-channel optical reception module shown in FIG. 2B.

도 2d는 외부 편광 변화에 따른 일정 시간 동안의 신호 처리 데이터 (PD1/PD2)의 변화량을 도시하는데, 외부 편광 변화에 따라 ±4.7%의 변화량을 보여준다. Figure 2d shows the amount of change in signal processing data (PD1/PD2) over a certain period of time according to the change in external polarization, showing a change of ±4.7% according to the change in external polarization.

전술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 광수신 모듈은 편광에 의존적인 광원에 대해서는 빔의 출력이 달라지므로 안정성이 저하된다. As described above, the stability of the light receiving module according to the prior art is reduced because the output of the beam varies for light sources that depend on polarization.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 광학 커플러, 국부 발진기(Local Oscillato) 등과 같은 다수의 광소자를 사용하여 편광 특성에 영향을 받지 않는 광수신기가 제안되었으나, 이는 광신호를 전기 신호로 변환한 후 편광 보정 절차를 거쳐 다시 광신호로 변환하는 방식을 취함으로써, 구현 복잡도가 크고 편광 형태에 따라 다채널 광수신기 출력 안정성이 저하되는 문제가 있다. In order to solve this problem, an optical receiver that is not affected by polarization characteristics has been proposed using a number of optical elements such as optical couplers, local oscillators, etc.; By taking the method of converting back to an optical signal through , there is a problem of high implementation complexity and deterioration of the output stability of the multi-channel optical receiver depending on the polarization type.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 단순한 구조로 편광의 영향을 받지 않고 출력 안정성을 향상시키는 것이 가능한 다채널 광수신 모듈을 제공한다. The present invention was proposed to solve the above-described problems, and provides a multi-channel light receiving module that has a simple structure and is capable of improving output stability without being affected by polarization.

본 발명에 따르면, 전력 설비, 교량, 건물 등 주요 시설물의 이상 감지 상태를 모니터링 하기 위해 온도, 스트레인, 진동 등 외부 물리량을 다수의 광 센서를 이용하여 측정함에 있어서, 수광된 광신호를 처리하는 다수의 포토 다이오드를 하나의 패키지에 실장하기 위해 사용되는 빔 스플리터의 편광 특성에 영향을 받지 않는 다채널 광수신 모듈을 제공한다. According to the present invention, in measuring external physical quantities such as temperature, strain, and vibration using a plurality of optical sensors to monitor the abnormality detection status of major facilities such as power facilities, bridges, and buildings, a plurality of optical sensors are used to process the received optical signals. Provides a multi-channel light receiving module that is not affected by the polarization characteristics of the beam splitter used to mount photodiodes in one package.

편광에 따라 빔 스플리터에서 투과 및 반사되는 광량이 달라지는 구조에서, 편광 특성을 가지는 광원, 예를 들면 분포 귀환형 레이저 다이오드(DFB-LD, Distributed Feedback Laser Diode), 반사형 반도체 광 증폭기(R-SOA, Reflective Semiconductor Optical Amplifier)를 광원으로 사용하는 경우, 외부 편광상태 변화에 따른 신호 처리 데이터의 안정화를 위한 보정이 필요하다. In a structure in which the amount of light transmitted and reflected from the beam splitter varies depending on polarization, a light source with polarization characteristics, such as a distributed feedback laser diode (DFB-LD), a reflective semiconductor optical amplifier (R-SOA) , Reflective Semiconductor Optical Amplifier) is used as a light source, correction is required to stabilize signal processing data due to changes in external polarization state.

이를 위해서 다수 개의 박막형 빔 스플리터를 이용하여 Quad-RX 구조의 광수신 모듈을 사용함으로써 P-편광 및 S-편광에 따른 광량 차이의 보정이 가능하다.For this purpose, it is possible to correct the difference in light quantity according to P-polarization and S-polarization by using a quad-RX light receiving module using multiple thin-film beam splitters.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평행 포트 광 입력 방식에 적용되는 광수신 모듈의 구조를 도시하며, 3개의 빔 스플리터(110, 120, 130)가 적용되어 P-편광 및 S-편광을 고려한 광수신 모듈의 구조를 도시한다. Figure 3 shows the structure of an optical reception module applied to the parallel port optical input method according to an embodiment of the present invention, and three beam splitters (110, 120, and 130) are applied to transmit P-polarization and S-polarization. The structure of the considered light receiving module is shown.

입력빔은 P-편광 I_p와 S-편광 I_s 상태로 제1 빔 스플리터(110)로 입사된다. The input beam is incident on the first beam splitter 110 in the form of P-polarization I _p and S-polarization I _s .

투과율 및 반사율에 따라, 제1 내지 제3 빔 스플리터(110, 120, 130)에 의해서 빔이 두 개로 나누어 진행되며, 투과되는 빔의 출력 세기는 P-편광 투과율 T_p 및 S-편광 투과율 T_s에 따라 달라지고, 반사되는 빔의 출력 세기는 P-편광 반사율 R_p 및 S-편광 반사율R_s 에 따라 달라진다. Depending on the transmittance and reflectance, the beam is divided into two by the first to third beam splitters 110, 120, and 130, and the output intensity of the transmitted beam is P-polarization transmittance T _p and S-polarization transmittance T _s. depends on , and the output intensity of the reflected beam depends on the P-polarization reflectance R _p and the S-polarization reflectance R _s .

3개의 빔 스플리터(110, 120, 130)로 진행하는 동안 각각 빔 스플리터의 P-편광 투과율 및 반사율, S-편광 투과율 및 반사율에 따라 빔의 세기가 달라진다. While advancing to the three beam splitters 110, 120, and 130, the intensity of the beam varies depending on the P-polarization transmittance and reflectance, and the S-polarization transmittance and reflectance of each beam splitter.

제1 포토 다이오드(210), 제2 포토 다이오드(220), 제3 포토 다이오드(230), 제4 포토 다이오드(240)에서의 빔의 세기는 아래 [수학식 1]과 같다. The intensity of the beam from the first photo diode 210, the second photo diode 220, the third photo diode 230, and the fourth photo diode 240 is as shown in [Equation 1] below.

[수학식 1][Equation 1]

제1 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (I_s×R_s×T_s) + (I_p×R_p×T_p)Intensity of beam at the first photodiode = (I _s × R _s × T _s ) + (I _p × R _p × T _p )

제2 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (I_s×T_s×R_s) + (I_p×T_p×R_p)Intensity of beam at second photodiode = (I _s × T _s × R _s ) + (I _p × T _p × R _p )

제3 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (I_s×R_s×R_s) + (I_p×R_p×R_p)Beam intensity at the third photodiode = (I _s × R _s × R _s ) + (I _p × R _p × R _p )

제4 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (I_s×T_s×T_s) + (I_p×T_p×T_p)Beam intensity at the fourth photodiode = (I _s × T _s × T _s ) + (I _p × T _p × T _p )

P-편광의 투과율 및 반사율, S-편광의 투과율 및 반사율과 무관하게, 제1 포토 다이오드(210)에서의 빔의 세기, 즉 광량은 제2 포토 다이오드(220)에서의 광량과 항상 같다. Regardless of the transmittance and reflectance of P-polarized light and the transmittance and reflectance of S-polarized light, the intensity of the beam, that is, the amount of light, in the first photo diode 210 is always the same as the amount of light in the second photo diode 220.

즉, 3개의 빔 스플리터(110, 120, 130)를 사용하여 4개의 출력 포트에 수광 소자인 포토 다이오드(210, 220, 230, 240)를 이용한 다채널 광수신 모듈을 구성하고, 평행 포트에서 광이 입력되는 경우 제1 포토 다이오드(210) 및 제2 포토 다이오드(220)를 이용함으로써, 편광 변화와 무관하게 출력이 안정화된 광수신 모듈을 구현하는 것이 가능하다. That is, a multi-channel light receiving module is configured using three beam splitters (110, 120, 130) and photo diodes (210, 220, 230, 240) as light receiving elements at four output ports, and optical reception is performed on parallel ports. When this is input, it is possible to implement a light receiving module whose output is stabilized regardless of polarization change by using the first photo diode 210 and the second photo diode 220.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직 포트 광 입력 방식에 적용되는 광수신 모듈의 구조를 도시하는 것으로, 3개의 빔 스플리터(110, 120, 130)이 적용되어 P-편광 및 S-편광을 고려한 광수신 모듈 구조를 도시한다. Figure 4 shows the structure of an optical reception module applied to a vertical port optical input method according to another embodiment of the present invention, in which three beam splitters 110, 120, and 130 are applied to transmit P-polarization and S-polarization. The light receiving module structure taking into account is shown.

입력빔은 P-편광 I_p와 S-편광 I_s 상태로 제1 빔 스플리터(110)로 입사된다. The input beam is incident on the first beam splitter 110 in the form of P-polarization I _p and S-polarization I _s .

투과율 및 반사율에 따라, 제1 내지 제3 빔 스플리터(110, 120, 130)에 의해서 빔이 두 개로 나누어 진행되고, 투과되는 빔의 출력 세기는 P-편광 투과율 T_p 및 S-편광 투과율 T_s의 투과율에 따라 달라지고, 반사되는 빔의 출력 세기는 P-편광 반사율 R_p및 S-편광 반사율 R_s 에 따라 달라진다. Depending on the transmittance and reflectance, the beam is divided into two by the first to third beam splitters 110, 120, and 130, and the output intensity of the transmitted beam is P-polarization transmittance T _p and S-polarization transmittance T _s. depends on the transmittance of , and the output intensity of the reflected beam depends on the P-polarization reflectance R _p and the S-polarization reflectance R _s .

3개의 빔 스플리터(110, 120, 130)로 진행하는 동안 각각 빔 스플리터의 P-편광 투과율 및 반사율, S-편광 투과율 및 반사율에 따라 빔의 세기가 달라진다. While advancing to the three beam splitters 110, 120, and 130, the intensity of the beam varies depending on the P-polarization transmittance and reflectance, and the S-polarization transmittance and reflectance of each beam splitter.

제1 포토 다이오드(210), 제2 포토 다이오드(220), 제3 포토 다이오드(230), 제4 포토 다이오드(240)에서의 빔의 세기는 아래 [수학식 2]와 같다. The intensity of the beam from the first photo diode 210, the second photo diode 220, the third photo diode 230, and the fourth photo diode 240 is as shown in [Equation 2] below.

[수학식 2][Equation 2]

제1 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (I_s×T_s×T_s) + (I_p×T_p×T_p)Intensity of beam at the first photodiode = (I _s × T _s × T _s ) + (I _p × T _p × T _p )

제2 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (I_s×R_s×R_s) + (I_p×R_p×R_p)Intensity of beam at second photodiode = (I _s × R _s × R _s ) + (I _p × R _p × R _p )

제3 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (I_s×T_s×R_s) + (I_p×T_p×R_p)Beam intensity at the third photodiode = (I _s × T _s × R _s ) + (I _p × T _p × R _p )

제4 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (I_s×R_s×T_s) + (I_p×R_p×T_p)Beam intensity at the fourth photodiode = (I _s × R _s × T _s ) + (I _p × R _p × T _p )

P-편광의 투과율 및 반사율, S-편광의 투과율 및 반사율과 무관하게, 제3 포토 다이오드(230)에서의 빔의 세기, 즉 광량은 제4 포토 다이오드(240)에서의 광량과 항상 같다. Regardless of the transmittance and reflectance of P-polarized light and the transmittance and reflectance of S-polarized light, the intensity of the beam, that is, the amount of light, in the third photo diode 230 is always the same as the amount of light in the fourth photo diode 240.

즉, 3개의 빔 스플리터(110, 120, 130)를 사용하여 4개의 출력 포트에 수광 소자인 포토 다이오드(210, 220, 230, 240)를 이용한 다채널 광수신 모듈을 구성하고, 수직 포트에서 광이 입력되는 경우 제3 포토 다이오드(230) 및 제4 포토 다이오드(240)를 이용함으로써, 편광 변화와 무관하게 출력이 안정화된 광수신 모듈을 구현하는 것이 가능하다. That is, a multi-channel optical reception module is constructed using three beam splitters (110, 120, 130) and photodiodes (210, 220, 230, 240) as light-receiving elements at four output ports, and the optical reception module is configured to receive light from the vertical ports. When this is input, it is possible to implement a light receiving module whose output is stabilized regardless of polarization change by using the third photo diode 230 and the fourth photo diode 240.

본 발명에 따른 다채널 광수신 모듈은 입력빔에 대한 포트 입력 방식에 따라 모듈 내 기설정된 위치에 배치되어, 광파워 분할비에 따라 빔을 투과 또는 반사하는 빔 스플리터와, 빔 스플리터를 거쳐 진행된 빔을 전기 신호로 변환하는 포토 다이오드 및 전기 신호를 이용하여 외부 물리량의 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 측정하는 측정부를 포함한다. The multi-channel optical reception module according to the present invention is disposed at a preset position in the module according to the port input method for the input beam, includes a beam splitter that transmits or reflects the beam according to the optical power split ratio, and a beam that progresses through the beam splitter. It includes a photodiode that converts into an electrical signal and a measuring unit that measures the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to the change in the external physical quantity using the electrical signal.

도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명은 다수의 포토 다이오드와 빔 스플리터를 사용하여 하나의 패키지로 구현이 가능한 편광 특성에 무관한 다채널 광수신 모듈에 관한 것이다. As explained with reference to FIGS. 3 and 4, the present invention relates to a multi-channel light receiving module independent of polarization characteristics that can be implemented in one package using a plurality of photo diodes and a beam splitter.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈을 이용한 신호처리 방법을 나타내는 순서도이다. Figure 5 is a flowchart showing a signal processing method using a multi-channel light receiving module independent of polarization according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈을 이용한 신호처리 방법은 입력빔에 대한 포트 입력 방식에 따라, 편광에 무관하도록 모듈 내 기설정된 위치에 빔 스플리터 및 포토 다이오드를 배치하는 단계(S510)와, 빔 스플리터의 광파워 분할비에 따라 진행된 빔이 포토 다이오드에 의해 변환된 전기 신호를 수신하는 단계(S520) 및 전기 신호를 이용하여 광 센서의 파장 변화량을 측정하는 단계(S530)를 포함한다.A signal processing method using a multi-channel optical reception module independent of polarization according to an embodiment of the present invention includes arranging a beam splitter and a photo diode at a preset position within the module so as to be independent of polarization, depending on the port input method for the input beam. Step (S510), receiving an electrical signal converted by a photo diode from a beam advanced according to the optical power division ratio of the beam splitter (S520), and measuring the wavelength change of the optical sensor using the electrical signal (S530) ) includes.

S510 단계는 포트 입력 방식 및 빔 스플리터의 광파워 분할비를 고려하여, 편광에 무관한 출력값을 획득할 수 있도록 빔 스플리터와 포토 다이오드를 배치한다. In step S510, considering the port input method and the optical power split ratio of the beam splitter, the beam splitter and photo diode are arranged to obtain an output value independent of polarization.

본 발명의 실시예에 따르면 복수의 포토 다이오드는 빔 스플리터의 진행 방향을 고려하여 출력 포트에 각 배치되고, 바람직하게는 총 4개의 포토 다이오드가 2개씩 2개의 쌍으로 페어링되고, 페어링된 각 쌍에 포함되는 2개의 포토 다이오드의 출력값을 이용하여 광 센서의 파장 변화량을 측정한다. According to an embodiment of the present invention, a plurality of photo diodes are arranged at each output port in consideration of the direction of movement of the beam splitter, and preferably a total of four photo diodes are paired into two pairs of two, and each paired pair has a The wavelength change of the optical sensor is measured using the output values of the two included photodiodes.

S520 단계는 제1 내지 제4 출력 포트에 배치된 포토 다이오드가 빔 스플리터를 거쳐 진행된 빔을 수신하고, 각 출력 포트 별로 전기 신호로 변환하는 과정을 포함한다. Step S520 includes a process in which photo diodes disposed in first to fourth output ports receive beams that have passed through a beam splitter and convert them into electrical signals for each output port.

S530 단계의 신호 처리는 전술한 바와 같이 페어링된 각 쌍에 대해, 제1 출력 포트의 출력 전기 신호값을 제2 출력 포트의 출력 전기 신호값으로 나누고, 제3 출력 포트의 출력 전기 신호값을 제4 출력 포트의 출력 전기 신호값으로 나눈다. The signal processing in step S530 divides the output electrical signal value of the first output port by the output electrical signal value of the second output port, and divides the output electrical signal value of the third output port for each paired pair as described above. 4 Divide by the output electrical signal value of the output port.

이러한 연산으로부터 광센서의 파장 변화량을 측정하고, 파장 변화량을 통한 온도 등 측정 물리량으로 변환한다. From these calculations, the wavelength change of the optical sensor is measured and converted into measured physical quantities such as temperature through the wavelength change.

이하에서는 도 6 내지 도 13을 참조하여 입력 빔에 대한 포트 입력, 빔 스플리터 및 포토 다이오드의 배치, 빔 스플리터에 의한 빔의 진행, 광 센서의 파장 변화량 측정에 대해 상세히 서술하기로 한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 6 to 13, port input for the input beam, arrangement of the beam splitter and photo diode, progression of the beam by the beam splitter, and measurement of the wavelength change of the optical sensor will be described in detail.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 수직 하 포트에서 광이 입력되는 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시하며, 이는 편광 특성을 가지는 광원을 이용하는 경우, 전술한 도 3과 같이 평행 포트에서 광이 입력되고, 동시에 도 4와 같이 수직 포트에서 광이 입력되는 2 포트 입력 방식에 따른 것이다. Figure 6 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the method in which light is input from the parallel left and vertical lower ports according to another embodiment of the present invention, which is the case when using a light source with polarization characteristics, as described above. It is based on a two-port input method in which light is input from a parallel port as shown in FIG. 3, and at the same time, light is input from a vertical port as shown in FIG. 4.

패키지(P)에 입력되는 2개의 광섬유(제1 광섬유 11, 제2 광섬유 12) 중, 채널 1(Ch.1)에서 광신호 λ₁이 입력되면, 빔의 투과방향으로 특정한 파장 대역만 통과되는 특성을 가지는 제1 대역투과 필터(310)를 통과한 후 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50%, 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. Among the two optical fibers (first optical fiber 11, second optical fiber 12) input to the package (P), when optical signal λ ₁ is input from channel 1 (Ch.1), only a specific wavelength band passes through in the transmission direction of the beam. After passing through the first band-pass filter 310 having the characteristic, it is divided by the first beam splitter 110 according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제1빔 스플리터(110)에 의해 투과되어 위쪽으로 진행되는 빔은 제2 빔 스플리터(120)에 의해, 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어지고, 제2 빔 스플리터(120)에서 경로가 90도 변환된 빔인 채널 1의 광신호 λ₁은 제2 포토 다이오드(PD2, 220)로 출력된다. The beam transmitted by the first beam splitter 110 and traveling upward is divided by the second beam splitter 120 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (90 degree path conversion), and the second beam splitter (120) In 120), the optical signal λ ₁ of channel 1, which is a beam whose path is converted by 90 degrees, is output to the second photo diode (PD2, 220).

제1 광섬유(11)로 입력된 채널 1의 광신호 λ₁이 제1 대역투과 필터(310)를 통과하여 제1 빔 스플리터(110)에 의해 경로가 90도로 변환되면, 오른쪽으로 진행하는 빔은 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사 율50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. When the optical signal λ ₁ of channel 1 input to the first optical fiber 11 passes through the first band-pass filter 310 and the path is converted to 90 degrees by the first beam splitter 110, the beam traveling to the right is It is divided according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (converted to a 90-degree path) by the third beam splitter 130.

빔의 투과 방향으로 파장에 따라 기울기를 가지면서 투과율이 다른 특성을 가지는 제1 선형투과 필터(410)를 통해, 채널 1의 광신호 λ₁이 제1 포토 다이오드(PD1, 210)로 출력된다. The optical signal λ ₁ of channel 1 is output to the first photo diode (PD1, 210) through the first linear transmission filter 410, which has a slope depending on the wavelength in the transmission direction of the beam and has different transmittance characteristics.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)에 각각 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the first and second photodiodes 210 and 220, respectively, are converted into electrical signals.

채널 1의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제1 포토 다이오드(210)의 출력값을 제2 포토 포토다이오드(220)의 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환함에 따라 측정한다. The signal processing of channel 1 divides the output value of the first photo diode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photo photo diode 220 to signal the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain. It is measured as it is converted into a processed output value.

제2 광섬유(12)로부터 채널 2(Ch.2)인 광신호 λ₂가 입력되면, 제2 대역투과 필터(320)를 통과한 후, 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다.When the optical signal λ ₂ of channel 2 (Ch.2) is input from the second optical fiber 12, it passes through the second band-pass filter 320 and is then converted to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the first beam splitter 110. Divided by 50% (converted to 90 degrees path).

위쪽으로 진행되는 빔은 제2 빔 스플리터(120)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. The beam traveling upward is split by the second beam splitter 120 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (converted to a path of 90 degrees).

제2 빔 스플리터(120)에 의해 위쪽으로 투과된 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제2 선형투과 필터(420)를 통해 제3 포토다이오드(230)로 출력된다. The optical signal λ ₂ of channel 2, which is the beam transmitted upward by the second beam splitter 120, is output to the third photodiode 230 through the second linear transmission filter 420.

제2 광섬유(12)로 입력된 채널 2의 광신호 λ₂가 제2 대역투과 필터(320)를 통과한 후, 제1 빔 스플리터(110)에 의해 통과되면, 이는 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. When the optical signal λ ₂ of channel 2 input to the second optical fiber 12 passes through the second band-pass filter 320 and then through the first beam splitter 110, it is transmitted to the third beam splitter 130. It is divided into 50% transmittance and 50% reflectance (path 90 degree conversion).

제3 빔 스플리터(130)를 통해 경로가 90도 변환되어 위쪽으로 진행된 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제4 포토 다이오드(240)로 출력된다. The optical signal λ ₂ of channel 2, which is a beam whose path is converted by 90 degrees and proceeds upward through the third beam splitter 130, is output to the fourth photo diode 240.

제3 포토다이오드 및 제4 포토 다이오드(230 및 240)에 각각 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240, respectively, are converted into electrical signals.

채널 2의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제3 포토 다이오드(230)의 출력값을 제4 포토 다이오드(240)의 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 2 divides the output value of the third photo diode 230 converted into an electrical signal by the output value of the fourth photo diode 240, and processes the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain into a signal. Convert it to an output value and measure it.

패키지(P)에 제1 및 제2 광섬유(11, 12)를 결합하기 위해 렌즈가 추가될 수 있고, 제1 및 제2 광섬유(11, 12)에는 콜리메이션 기능이나 PLC(Planar Lightwave Circuit)와 같은 광도파로 소자가 포함될 수 있다. A lens may be added to couple the first and second optical fibers 11 and 12 to the package P, and the first and second optical fibers 11 and 12 may be equipped with a collimation function or a planar lightwave circuit (PLC). The same optical waveguide element may be included.

제1 내지 제3 빔 스플리터(110, 120, 130)의 투과율 및 반사율의 광파워 분할비는 전술한 50%:50% 외에도, 40%:60%, 30%:70% 등 다양하게 조절이 가능하다.The optical power split ratio of the transmittance and reflectance of the first to third beam splitters (110, 120, 130) can be adjusted in various ways, such as 40%:60%, 30%:70%, in addition to the 50%:50% described above. do.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 우 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. Figure 7 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the parallel left and right port input method according to another embodiment of the present invention.

패키지(P)에 입력되는 제1 및 제2 광섬유(11, 12) 중 채널 1에서 광신호 λ₁ 이 입력되어, 빔의 투과 방향으로 특정한 파장 대역만 통과되는 특성을 가지는 제1 대역투과 필터(310)를 통과한 후, 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. An optical signal λ ₁ is input from channel 1 of the first and second optical fibers 11 and 12 input to the package P, and a first band-pass filter ( After passing through 310), it is divided by the first beam splitter 110 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

아래쪽으로 진행되어 제1 선형투과 필터(410)를 통과한 빔은 제2 빔 스플리터(120)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam that travels downward and passes through the first linear transmission filter 410 is split by the second beam splitter 120 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제2 빔 스플리터(120)에서 통과된 빔인 채널 1의 광신호 λ₁은 제1 포토 다이오드(210)로 출력된다. The optical signal λ ₁ of channel 1, which is the beam passed through the second beam splitter 120, is output to the first photo diode 210.

제1 광섬유(11)로 입력된 채널 1의 광신호 λ₁이 제1 대역투과 필터(310)를 통과하고, 제1 빔 스플리터(110)를 통과하여 왼쪽으로 진행하는 빔은 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₁ of channel 1 input to the first optical fiber 11 passes through the first band-pass filter 310, and the beam passing through the first beam splitter 110 and proceeding to the left is sent to the third beam splitter ( 130) is divided into 50% transmittance and 50% reflectance (90 degree path conversion).

아래쪽으로 경로가 변환된 채널 1의 광신호 λ₁은 제2 포토 다이오드(220)로 출력된다. The optical signal λ ₁ of channel 1 whose path has been converted downward is output to the second photodiode 220.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electrical signals.

채널 1의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제1 포토 다이오드(210)의 출력값을 제2 포토 다이오드(220)의 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다.The signal processing of channel 1 divides the output value of the first photo diode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photo diode 220, and processes the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain into a signal. Convert it to an output value and measure it.

제2 광섬유(12)로부터 채널 2의 광신호 λ₂가 입력되고, 제2 대역투과 필터(320)를 통과한 후, 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₂ of channel 2 is input from the second optical fiber 12, and after passing through the second band-pass filter 320, the transmittance is 50% and the reflectance is 50% by the third beam splitter 130 (path 90). It is divided according to degree conversion).

제3 빔 스플리터(130)에 의해 위쪽으로 진행되는 빔은 제2 선형투과 필터(420)를 통해 제4 빔 스플리터(140)로 입력되고, 이는 제4 빔 스플리터(140)의 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. The beam traveling upward by the third beam splitter 130 is input to the fourth beam splitter 140 through the second linear transmission filter 420, which has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% of the fourth beam splitter 140. Divided by 50% (converted to 90 degrees path).

제4 빔 스플리터(140)를 통과하여 위쪽으로 진행되는 빔인 채널 2의 광신호 l₂는 제3 포토 다이오드(230)로 출력된다. The optical signal l ₂ of channel 2, which is a beam that passes through the fourth beam splitter 140 and travels upward, is output to the third photo diode 230.

제2 광섬유(12)로 입력된 채널 2의 광신호 λ₂는 제2 대역투과 필터(320)를 통과한 후, 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₂ of channel 2 input through the second optical fiber 12 passes through the second band-pass filter 320 and then has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path 90 degrees) by the third beam splitter 130. It is divided according to conversion).

제3 빔 스플리터(130)를 통과된 빔은 제1 빔 스플리터(110)로 입력되고, 제1 빔 스플리터(110)의 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. The beam passing through the third beam splitter 130 is input to the first beam splitter 110, and is divided according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (converted to a path of 90 degrees) of the first beam splitter 110.

제1 빔 스플리터(110)에 의해 경로가 90도 변환되어 위쪽으로는 진행된 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제4 포토 다이오드(240)로 출력된다. The optical signal λ ₂ of channel 2, which is a beam whose path is changed by 90 degrees and travels upward by the first beam splitter 110, is output to the fourth photo diode 240.

제3 및 제4 포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electrical signals.

채널 2의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제3 포토 다이오드(230)의 출력값을 제4 포토 다이오드(240)의 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 2 divides the output value of the third photo diode 230 converted into an electrical signal by the output value of the fourth photo diode 240, and processes the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain into a signal. Convert it to an output value and measure it.

채널 1의 광신호 λ₁이 통과하는 제1 선형투과 필터(410)는 제1 포토 다이오드(210)의 앞단에 배치될 수 있고, 채널 2의 광신호 λ₂ 가 통과하는 제2 선형투과 필터(420)는 제3 포토 다이오드(230)의 앞단에 배치될 수 있다. The first linear transmission filter 410 through which the optical signal λ ₁ of channel 1 passes may be placed in front of the first photo diode 210, and the second linear transmission filter through which the optical signal λ ₂ of channel 2 passes ( 420) may be placed in front of the third photodiode 230.

패키지(P)에 제1 및 제2 광섬유(11, 12)를 결합하기 위해 렌즈를 추가할 수 있으며, 제1 및 제2 광섬유(11, 12)에는 콜리메이션 기능이나 PLC와 같은 광도파로 소자가 포함될 수 있다. A lens can be added to couple the first and second optical fibers 11 and 12 to the package (P), and the first and second optical fibers 11 and 12 may have a collimation function or an optical waveguide element such as a PLC. may be included.

제1 내지 제4 빔 스플리터(110 내지 140)의 투과율 및 반사율의 광파워 분할비는 전술한 50%:50% 외에도, 40%:60%, 30%:70% 등 다양하게 조절이 가능하다.The optical power split ratio of the transmittance and reflectance of the first to fourth beam splitters 110 to 140 can be adjusted in various ways, such as 40%:60% and 30%:70%, in addition to the above-mentioned 50%:50%.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 상, 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. Figure 8 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the vertical upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention.

패키지에 입력되는 제1 및 제2 광섬유(11, 12) 중 채널 1에서 광신호 λ₁이 입력되면, 빔의 투과방향으로 특정한 파장 대역만 통과되는 특성을 가지는 제1 대역투과 필터(310)를 통과한 후 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. When an optical signal λ ₁ is input from channel 1 of the first and second optical fibers 11 and 12 input to the package, a first band-pass filter 310 is installed, which has the characteristic of allowing only a specific wavelength band to pass in the transmission direction of the beam. After passing, it is divided by the first beam splitter 110 according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제1 빔 스플리터(110)를 투과하여 아래쪽으로 진행된 빔은 제1 선형투과 필터(410)를 통과하여, 제2 빔 스플리터(120)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam that passes through the first beam splitter 110 and travels downward passes through the first linear transmission filter 410, and is converted to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (90 degree path conversion) by the second beam splitter 120. It is divided according to

제2 빔 스플리터(120)에 의해 경로가 90도 변환된 빔인 채널 1의 광신호 λ₁은 제1 포토 다이오드(210)로 출력된다. The optical signal λ ₁ of channel 1, which is a beam whose path has been converted by 90 degrees by the second beam splitter 120, is output to the first photo diode 210.

제1 광섬유(11)로 입력된 채널 1의 광신호 λ₁이 제1 대역투과 필터(310)를 통과하고 제1 빔 스플리터(110)에 의해 경로가 90도 변환되어 왼쪽으로 진행하면, 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. When the optical signal λ ₁ of channel 1 input through the first optical fiber 11 passes through the first band-pass filter 310 and the path is converted by 90 degrees by the first beam splitter 110 and proceeds to the left, the third It is divided according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (converted to a 90-degree path) by the beam splitter 130.

제3 빔 스플리터(130)를 통과한 빔인 채널 1의 광신호 λ₁은 제2 포토 다이오드(220)로 출력된다. The optical signal λ ₁ of channel 1, which is the beam that passed through the third beam splitter 130, is output to the second photo diode 220.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다.Beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electrical signals.

채널 1의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제1 포토 다이오드(210)의 출력값을 제2 포토 다이오드(220)의 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 1 divides the output value of the first photo diode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photo diode 220, and processes the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain into a signal. Convert it to an output value and measure it.

제2 광섬유(12) 로부터 채널 2인 광신호 λ₂가 입력되면, 제2 대역투과 필터(320)를 통과한 후 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. When the optical signal λ ₂ , which is channel 2, is input from the second optical fiber 12, it passes through the second band-pass filter 320 and then has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the third beam splitter 130 (path 90 degrees). It is divided according to conversion).

제3 빔 스플리터(130)를 통과하여 위쪽으로 진행되는 빔은 제2 선형투과 필터(420)를 통해 제4 빔 스플리터(140)로 입력된다. The beam passing upward through the third beam splitter 130 is input to the fourth beam splitter 140 through the second linear transmission filter 420.

제4 빔 스플리터(140)로 입력된 빔은 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어지고, 경로가 90도 변환된 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제4 포토 다이오드(240)로 출력된다. The beam input to the fourth beam splitter 140 is divided according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (path converted to 90 degrees), and the optical signal λ ₂ of channel 2, which is the beam whose path has been converted to 90 degrees, is transmitted to the fourth photo diode ( 240).

제2 광섬유(12)로 입력된 채널 2의 광신호 λ₂가 제2 대역투과 필터(320)를 통과한 후, 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어지고, 경로가 90도로 변환되면 제1 빔 스플리터(110)로 입력된다. After the optical signal λ ₂ of channel 2 input through the second optical fiber 12 passes through the second band-pass filter 320, the transmittance is 50% and the reflectance is 50% (path 90 degrees) by the third beam splitter 130. conversion), and when the path is converted to 90 degrees, it is input to the first beam splitter 110.

제1 빔 스플리터(110)로 입력된 빔은 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어지고, 제1 빔 스플리터(110)를 통과하여 오른쪽으로 진행된 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제3 포토 다이오드(230)로 출력된다. The beam input to the first beam splitter 110 is divided according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (converted to a 90-degree path), and the optical signal λ of channel 2, which is the beam that passes through the first beam splitter 110 and proceeds to the right, is ₂ is output to the third photodiode 230.

제3 및 제 4 포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electrical signals.

채널 2의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제4 포토 다이오드(240)의 출력값을 제3 포토 다이오드(230)의 출력값으로 나누어 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 2 divides the output value of the fourth photo diode 240 converted into an electrical signal by the output value of the third photo diode 230, and the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain is converted into a signal processing output value. Convert and measure.

채널 1의 광신호 l₁이 통과하는 제1 선형투과 필터(410)는 제1 포토 다이오드(210)의 앞단에 배치될 수 있고, 채널 2의 광신호 λ₂ 가 통과하는 제2 선형투과 필터(420)는 제4 포토 다이오드(240)의 앞단에 배치될 수 있다. The first linear transmission filter 410 through which the optical signal l ₁ of channel 1 passes may be placed in front of the first photo diode 210, and the second linear transmission filter through which the optical signal λ ₂ of channel 2 passes ( 420) may be placed in front of the fourth photodiode 240.

패키지에 제1 및 제2 광섬유(11, 12)를 결합하기 위해 렌즈가 추가될 수 있고, 제1 및 제2 광섬유(11, 12)에는 콜리메이션 기능이나 PLC와 같은 광도파로 소자가 포함될 수도 있다. A lens may be added to the package to couple the first and second optical fibers 11 and 12, and the first and second optical fibers 11 and 12 may include a collimation function or an optical waveguide element such as a PLC. .

제1 내지 제4 빔 스플리터(110 내지 140)의 투과율 및 반사율의 광파워 분할비는 전술한 50%:50% 외에도, 40%:60%, 30%:70% 등 다양하게 조절이 가능하다.The optical power split ratio of the transmittance and reflectance of the first to fourth beam splitters 110 to 140 can be adjusted in various ways, such as 40%:60% and 30%:70%, in addition to the above-mentioned 50%:50%.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌측 2 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. Figure 9 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the parallel left two-port input method according to another embodiment of the present invention.

패키지에 입력되는 제1 및 제2 광섬유(11, 12) 중, 채널 1에서 광신호 l₁이 입력되면, 빔의 투과방향으로 특정한 파장 대역만 통과되는 특성을 가지는 제1 대역투과 필터(310)를 통과한 후 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다.Among the first and second optical fibers 11 and 12 input to the package, when the optical signal l ₁ is input from channel 1, a first band-pass filter 310 has the characteristic of allowing only a specific wavelength band in the transmission direction of the beam to pass. After passing through, it is divided by the first beam splitter 110 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제1 빔 스플리터(110)에 의해 경로가 변환되어 위쪽으로 진행된 빔은 제1 선형투과 필터(410)에서 반사되어, 다시 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam whose path is converted by the first beam splitter 110 and proceeds upward is reflected by the first linear transmission filter 410, and again has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the first beam splitter 110 (path 90). It is divided according to the degree conversion).

제1 빔 스플리터(110)에서 아래쪽으로 통과되는 빔인 채널 1의 광신호 λ₁은 제1 포토 다이오드(210)로 출력된다. The optical signal λ ₁ of channel 1, which is the beam passing downward from the first beam splitter 110, is output to the first photo diode 210.

제1 광섬유(11)로 입력된 채널 1의 광신호 λ₁은 제1 대역투과 필터(310)를 통과하여 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어지고, 제1 빔 스플리터(110)를 통과하여 오른쪽으로 진행하는 빔은 제2 빔 스플리터(120)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₁ of channel 1 input through the first optical fiber 11 passes through the first band-pass filter 310 and has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (converted to a 90-degree path) by the first beam splitter 110. The beam passing through the first beam splitter 110 and traveling to the right is split by the second beam splitter 120 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (converted to a path of 90 degrees).

제2 빔 스플리터(120)에 의해 아래쪽으로 경로가 90도 변환 빔인 채널 1의 광신호 λ₁은 제2 포토 다이오드(220)로 출력된다. The optical signal λ ₁ of channel 1, whose downward path is a 90-degree converted beam, is output to the second photo diode 220 by the second beam splitter 120.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electrical signals.

채널 1의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제1 포토 다이오드(210)의 출력값을 제2 포토 다이오드(220)의 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 1 divides the output value of the first photo diode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photo diode 220, and processes the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain into a signal. Convert it to an output value and measure it.

제2 광섬유(12)로부터 채널 2인 광신호 λ₂가 입력되면, 제2 대역투과 필터(320)를 통과한 후 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. When the optical signal λ ₂ , which is channel 2, is input from the second optical fiber 12, it passes through the second band-pass filter 320 and then has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the third beam splitter 130 (path 90 degrees). It is divided according to conversion).

제3 빔 스플리터(130)에 의해 아래쪽으로 진행된 빔은 제2 선형투과 필터(420)에서 반사되어, 다시 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam traveling downward by the third beam splitter 130 is reflected by the second linear transmission filter 420, and is again converted to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (90 degree path conversion) by the third beam splitter 130. It is divided according to

제3 빔 스플리터(130)에서 위쪽으로 통과되는 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제3 포토 다이오드(230)로 출력된다. The optical signal λ ₂ of channel 2, which is the beam passing upward from the third beam splitter 130, is output to the third photo diode 230.

제2 광섬유(12)로 입력된 채널 2의 광신호 λ₂는 제2 대역투과 필터(320)를 통과하여 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₂ of channel 2 input through the second optical fiber 12 passes through the second band-pass filter 320 and has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the third beam splitter 130 (path converted by 90 degrees). It is divided according to

제3 빔 스플리터(130)를 통과하여 오른쪽으로 진행하는 빔은 제4 빔 스플리터(140)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam passing through the third beam splitter 130 and proceeding to the right is split by the fourth beam splitter 140 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제4 빔 스플리터(140)에 의해 위쪽으로 경로가 90도 변환된 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제4 포토 다이오드(240)로 출력된다. The optical signal λ ₂ of channel 2, which is a beam whose path has been converted upward by 90 degrees by the fourth beam splitter 140, is output to the fourth photo diode 240.

제3 및 제 4포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electrical signals.

채널 2의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제3 포토 다이오드(230)의 출력값을 제4 포토 다이오드(240) 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다.The signal processing of channel 2 divides the output value of the third photo diode 230 converted into an electrical signal by the output value of the fourth photo diode 240, and the amount of change in the wavelength of the optical sensor due to changes in external physical quantities such as temperature and strain is converted into a signal processing output value. Convert and measure.

패키지에 제1 및 제2 광섬유(11, 12)를 결합하기 위해 렌즈가 추가될 수 있고, 제1 및 제2 광섬유(11, 12)에는 콜리메이션 기능이나 PLC와 같은 광도파로 소자가 포함될 수도 있다. A lens may be added to couple the first and second optical fibers 11 and 12 to the package, and the first and second optical fibers 11 and 12 may include a collimation function or an optical waveguide element such as a PLC. .

제1 내지 제4 빔 스플리터(110 내지 140)의 투과율 및 반사율의 광파워 분할비는 전술한 50%:50% 외에도, 40%:60%, 30%:70% 등 다양하게 조절이 가능하다.The optical power split ratio of the transmittance and reflectance of the first to fourth beam splitters 110 to 140 can be adjusted in various ways, such as 40%:60% and 30%:70%, in addition to the above-mentioned 50%:50%.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 대칭 상, 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. Figure 10 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the vertically symmetrical upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention.

패키지에 입력되는 제1 및 제2 광섬유(11, 12) 중 채널 1에서 광신호 λ₁이 입력되면, 빔의 투과방향으로 특정한 파장 대역만 통과되는 특성을 가지는 제1 대역투과 필터(310)를 통과한 후 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. When an optical signal λ ₁ is input from channel 1 of the first and second optical fibers 11 and 12 input to the package, a first band-pass filter 310 is installed, which has the characteristic of allowing only a specific wavelength band to pass in the transmission direction of the beam. After passing, it is divided by the first beam splitter 110 according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제1 빔 스플리터(110)에 의해 위쪽으로 진행된 빔은 제1 선형투과 필터(410)에서 반사되어, 다시 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과 50%와 반사 50%(경로 90도 변환)로 나누어진다. The beam advanced upward by the first beam splitter 110 is reflected by the first linear transmission filter 410, and is converted back into 50% transmission and 50% reflection (90 degree path conversion) by the first beam splitter 110. divided.

제1 빔 스플리터(110)에서 경로가 90도로 변환된 빔은 왼쪽으로 진행되어 채널 1의 광신호 λ₁이 제1 포토 다이오드(210)로 출력된다. The beam whose path has been converted to 90 degrees in the first beam splitter 110 travels to the left, and the optical signal λ ₁ of channel 1 is output to the first photo diode 210.

제1 광섬유(11)로 입력된 채널 1의 광신호 λ₁은 제1 대역투과 필터(310)를 통과하여 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₁ of channel 1 input through the first optical fiber 11 passes through the first band-pass filter 310 and has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (converted to a 90-degree path) by the first beam splitter 110. It is divided according to

제1 빔 스플리터(110)에 의해 오른쪽으로 진행하는 빔은 제2 빔 스플리터(120)에 의해 투과 50%와 반사 50%(경로 90도로 변환)로 나누어지고, 제2 빔 스플리터(120)를 통과한 빔은 오른쪽으로 진행되어 채널 1의 광신호 λ₁이 제2 포토 다이오드(220)로 출력된다. The beam traveling to the right by the first beam splitter 110 is divided into 50% transmission and 50% reflection (converted to a 90-degree path) by the second beam splitter 120, and passes through the second beam splitter 120. One beam travels to the right and the optical signal λ ₁ of channel 1 is output to the second photo diode 220.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electrical signals.

채널 1의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제1 포토 다이오드(210)의 출력값을 제2 포토 다이오드(220)의 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 1 divides the output value of the first photo diode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photo diode 220, and processes the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain into a signal. Convert it to an output value and measure it.

제2 광섬유(12)로부터 채널 2의 광신호 λ₂가 입력되면, 제2 대역투과 필터(320)를 통과한 후 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. When the optical signal λ ₂ of channel 2 is input from the second optical fiber 12, it passes through the second band-pass filter 320 and then has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path 90 degrees) by the third beam splitter 130. It is divided according to conversion).

제3 빔 스플리터(130)를 통과하여 아래쪽으로 진행된 빔은 제2 선형투과 필터(420)에서 반사되어, 다시 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam that passes through the third beam splitter 130 and travels downward is reflected by the second linear transmission filter 420, and again has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the third beam splitter 130 (path converted by 90 degrees). It is divided according to

제3 빔 스플리터(130)에서 경로가 90도 변환되어 왼쪽으로 진행된 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제3 포토 다이오드(230)로 출력된다. The optical signal λ ₂ of channel 2, which is a beam whose path is changed by 90 degrees in the third beam splitter 130 and travels to the left, is output to the third photo diode 230.

제2 광섬유(12)로 입력된 채널 2의 광신호 λ₂는 제2 대역투과 필터(320)를 통과하여 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₂ of channel 2 input through the second optical fiber 12 passes through the second band-pass filter 320 and has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (converted to a 90-degree path) by the third beam splitter 130. It is divided according to

제3 빔 스플리터(130)에 의해 오른쪽으로 진행하는 빔은 제4 빔 스플리터(140)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam traveling to the right by the third beam splitter 130 is split by the fourth beam splitter 140 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제4 빔 스플리터(140)를 통과한 빔은 오른쪽으로 진행되고, 채널 2의 광신호 l₂는 제4 포토 다이오드(240)로 출력된다. The beam passing through the fourth beam splitter 140 proceeds to the right, and the optical signal l ₂ of channel 2 is output to the fourth photo diode 240.

제3 및 제 4 포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electrical signals.

채널 2의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제3 포토 다이오드(230)의 출력값을 제4 포토 다이오드(240) 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 2 divides the output value of the third photo diode 230 converted into an electrical signal by the output value of the fourth photo diode 240, and the amount of change in the wavelength of the optical sensor due to changes in external physical quantities such as temperature and strain is converted into a signal processing output value. Convert and measure.

패키지에 제1 및 제2 광섬유(11, 12)를 결합하기 위해 렌즈가 추가될 수 있고, 제1 및 제2 광섬유(11, 12)에는 콜리메이션 기능이나 PLC와 같은 광도파로 소자가 포함될 수도 있다. A lens may be added to the package to couple the first and second optical fibers 11 and 12, and the first and second optical fibers 11 and 12 may include a collimation function or an optical waveguide element such as a PLC. .

제1 내지 제4 빔 스플리터(110 내지 140)의 투과율 및 반사율의 광파워 분할비는 전술한 50%:50% 외에도, 40%:60%, 30%:70% 등 다양하게 조절이 가능하다.The optical power split ratio of the transmittance and reflectance of the first to fourth beam splitters 110 to 140 can be adjusted in various ways, such as 40%:60% and 30%:70%, in addition to the above-mentioned 50%:50%.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 비대칭 상, 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. Figure 11 shows the structure of a multi-channel optical reception module applied to the vertically asymmetric upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention.

패키지에 입력되는 제1 및 제2 광섬유(11, 12) 중, 채널 1에서 광신호 λ₁이 입력되면, 빔의 투과방향으로 특정한 파장 대역만 통과되는 특성을 가지는 제1 대역투과 필터(310)를 통과한 후, 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. Among the first and second optical fibers 11 and 12 input to the package, when an optical signal λ ₁ is input from channel 1, a first band-pass filter 310 has the characteristic of passing only a specific wavelength band in the transmission direction of the beam. After passing through, it is divided by the first beam splitter 110 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제1 빔 스플리터(110)에 의해 위쪽으로 진행된 빔은 제1 선형투과 필터(410)에서 반사되어, 다시 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam advanced upward by the first beam splitter 110 is reflected by the first linear transmission filter 410, and is returned to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (90 degree path conversion) by the first beam splitter 110. It is divided according to

제1 빔 스플리터(110)에서 경로가 90도 변환된 빔은 왼쪽으로 진행되어 채널 1의 광신호 λ₁이 제1 포토 다이오드(310)로 출력된다. The beam whose path has been changed by 90 degrees in the first beam splitter 110 travels to the left, and the optical signal λ ₁ of channel 1 is output to the first photo diode 310.

제1 광섬유(11)로 입력된 채널 1의 광신호 λ₁은 제1 대역투과 필터(310)를 통과하여 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과 50%와 반사 50%(경로 90도로 변환)로 나누어진다. The optical signal λ ₁ of channel 1 input to the first optical fiber 11 passes through the first band-pass filter 310 and is converted into 50% transmission and 50% reflection (path converted to 90 degrees) by the first beam splitter 110. It is divided into

제1 빔 스플리터(110)에 의해 오른쪽으로 진행하는 빔은 제2 빔 스플리터(120)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. The beam traveling to the right by the first beam splitter 110 is split by the second beam splitter 120 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (converted to a path of 90 degrees).

제2 빔 스플리터(120)를 통과한 빔은 오른쪽으로 진행되어, 채널 1의 광신호 λ₁이 제2 포토 다이오드(220)로 출력된다. The beam passing through the second beam splitter 120 proceeds to the right, and the optical signal λ ₁ of channel 1 is output to the second photo diode 220.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electrical signals.

채널 1의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제1 포토 다이오드(210)의 출력값을 제2 포토 다이오드(220)의 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 1 divides the output value of the first photo diode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photo diode 220, and processes the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain into a signal. Convert it to an output value and measure it.

제2 광섬유(12)로부터 채널 2인 광신호 λ₂가 입력되면, 제2 대역투과 필터(320)를 통과한 후 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. When the optical signal λ ₂ , which is channel 2, is input from the second optical fiber 12, it passes through the second band-pass filter 320 and then has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the third beam splitter 130 (path 90 degrees). It is divided according to conversion).

제3 빔 스플리터(130)에 의해 아래쪽으로 진행된 빔은 제2 선형투과 필터(420)에서 반사되어, 다시 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam traveling downward by the third beam splitter 130 is reflected by the second linear transmission filter 420, and is again converted to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (90 degree path conversion) by the third beam splitter 130. It is divided according to

제3 빔 스플리터(130)에서 경로가 90도로 변환되어 오른쪽으로 진행된 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제3 포토 다이오드(230)로 출력된다.In the third beam splitter 130, the optical signal λ ₂ of channel 2, which is a beam whose path is converted by 90 degrees and proceeds to the right, is output to the third photo diode 230.

제2 광섬유(12)로 입력된 채널 2의 광신호 λ₂는 제2 대역투과 필터(320)를 통과하여 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₂ of channel 2 input through the second optical fiber 12 passes through the second band-pass filter 320 and has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (converted to a 90-degree path) by the third beam splitter 130. It is divided according to

제3 빔 스플리터(130)에 의해 왼쪽으로 진행하는 빔은 제4 빔 스플리터(140)에 의해 투과 50%와 반사 50%(경로 90도로 변환)로 나누어진다. The beam traveling to the left by the third beam splitter 130 is divided into 50% transmission and 50% reflection (converted to a 90-degree path) by the fourth beam splitter 140.

제 4 빔 스플리터(140)를 통과한 빔은 왼쪽으로 진행되고, 채널 2의 광신호 l₂는 제4 포토 다이오드(240)로 출력된다.The beam passing through the fourth beam splitter 140 proceeds to the left, and the optical signal l ₂ of channel 2 is output to the fourth photo diode 240.

제3 및 제4 포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electrical signals.

채널 2의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제3 포토 다이오드(230)의 출력값을 제4 포토 다이오드(240) 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 2 divides the output value of the third photo diode 230 converted into an electrical signal by the output value of the fourth photo diode 240, and the amount of change in the wavelength of the optical sensor due to changes in external physical quantities such as temperature and strain is converted into a signal processing output value. Convert and measure.

패키지에 제1 및 제2 광섬유(11, 12)를 결합하기 위해 렌즈가 추가될 수 있고, 제1 및 제2 광섬유(11, 12)에는 콜리메이션 기능이나 PLC와 같은 광도파로 소자가 포함될 수도 있다. A lens may be added to the package to couple the first and second optical fibers 11 and 12, and the first and second optical fibers 11 and 12 may include a collimation function or an optical waveguide element such as a PLC. .

제1 내지 제4 빔 스플리터(110 내지 140)의 투과율 및 반사율의 광파워 분할비는 전술한 50%:50% 외에도, 40%:60%, 30%:70% 등 다양하게 조절이 가능하다.The optical power split ratio of the transmittance and reflectance of the first to fourth beam splitters 110 to 140 can be adjusted in various ways, such as 40%:60% and 30%:70%, in addition to the above-mentioned 50%:50%.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 수직 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. Figure 12 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the parallel left and vertical lower port input methods according to another embodiment of the present invention.

패키지에 입력되는 제1 및 제2 광섬유(11, 12) 중, 채널 1에서 광신호 λ₁이 입력되면, 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과 50%와 반사 50%(경로 90도 변환)로 나누어지고, 경로가 90도 변환되어 아래쪽으로 진행된 빔은 제1 선형투과필터(410)에서 반사되어, 다시 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. Among the first and second optical fibers 11 and 12 input to the package, when an optical signal λ ₁ is input from channel 1, 50% transmission and 50% reflection are transmitted by the first beam splitter 110 (90 degree path conversion). is divided into , and the path is converted 90 degrees and the beam proceeds downward is reflected from the first linear transmission filter 410, and again has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the first beam splitter 110 (path converted by 90 degrees). It is divided according to

제1 빔 스플리터(110)에서 위쪽으로 통과된 빔인 채널 1의 광신호 λ₁은 제1 포토 다이오드(210)로 출력된다. The optical signal λ ₁ of channel 1, which is the beam passed upward from the first beam splitter 110, is output to the first photo diode 210.

제1 광섬유(11)로 입력된 채널 1의 광신호 λ₁은 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₁ of channel 1 input through the first optical fiber 11 is divided by the first beam splitter 110 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제1 빔 스플리터(110)에 의해 오른쪽으로 진행하는 빔은 제2 빔 스플리터(120)에 의해 투과율 50% 및 반사율50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어지고, 경로 90도 변환되어 위쪽으로 진행되어 제1 대역투과 필터(310)를 통과한 채널 1의 광신호 λ₁이 제2 포토 다이오드(220)로 출력된다. The beam traveling to the right by the first beam splitter 110 is split by the second beam splitter 120 according to 50% transmittance and 50% reflectance (path 90 degrees converted), and the path is converted 90 degrees and proceeds upward. The optical signal λ ₁ of channel 1 that has passed through the first band-pass filter 310 is output to the second photo diode 220.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electrical signals.

채널 1의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제1 포토 다이오드(210)의 출력값을 제2 포토 다이오드(220)의 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 1 divides the output value of the first photo diode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photo diode 220, and processes the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain into a signal. Convert it to an output value and measure it.

제2 광섬유(12)로부터 채널 2인 광신호 λ₂가 입력되면, 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. When the optical signal λ ₂ of channel 2 is input from the second optical fiber 12, it is divided by the third beam splitter 130 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제3 빔 스플리터(130)에 의해 경로가 90도 변환되어 왼쪽으로 진행된 빔은 제2 선형투과 필터(420)에서 반사되어, 다시 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam whose path is changed by 90 degrees by the third beam splitter 130 and travels to the left is reflected by the second linear transmission filter 420, and is again changed to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the third beam splitter 130 ( Divided according to path (90 degree transformation).

제3 빔 스플리터(130)에서 오른쪽으로 진행된 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제3 포토 다이오드(230)로 출력된다. The optical signal λ ₂ of channel 2, which is the beam traveling to the right from the third beam splitter 130, is output to the third photo diode 230.

제2 광섬유(12)로 입력된 채널 2의 광신호 λ₂는 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어지고, 제3 빔 스플리터(130)에 의해 위쪽으로 진행하는 빔은 제2 빔 스플리터(120)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₂ of channel 2 input through the second optical fiber 12 is divided according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (converted to a path of 90 degrees) by the third beam splitter 130. ) The beam traveling upward is split by the second beam splitter 120 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (converted to a path of 90 degrees).

제2 빔 스플리터(120)에 의해 경로가 90도 변환되어 오른쪽으로 진행된 빔은 제2 대역투과 필터(320)를 통과하여, 채널 2의 광신호 λ₂는 제4 포토 다이오드(240)로 출력된다. The beam whose path is changed by 90 degrees by the second beam splitter 120 and proceeds to the right passes through the second band-pass filter 320, and the optical signal λ ₂ of channel 2 is output to the fourth photo diode 240. .

제3 및 제 4포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electrical signals.

채널 2의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제3 포토 다이오드(230)의 출력값을 제4 포토 다이오드(240) 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 2 divides the output value of the third photo diode 230 converted into an electrical signal by the output value of the fourth photo diode 240, and the amount of change in the wavelength of the optical sensor due to changes in external physical quantities such as temperature and strain is converted into a signal processing output value. Convert and measure.

채널 1의 광신호 λ₁이 통과하는 제1 대역투과 필터(310)는 제1 광섬유(11)와 제1 빔 스플리터(110) 사이에 배치될 수 있다. The first band-pass filter 310 through which the optical signal λ ₁ of channel 1 passes may be disposed between the first optical fiber 11 and the first beam splitter 110.

채널 2의 광신호 λ₂ 가 통과하는 제2 대역투과 필터(320)는 제2 광섬유(12)와 제3 빔 스플리터(130) 사이에 배치될 수 있다. The second band-pass filter 320 through which the optical signal λ ₂ of channel 2 passes may be disposed between the second optical fiber 12 and the third beam splitter 130.

패키지에 제1 및 제2 광섬유(11, 12)를 결합하기 위해 렌즈가 추가될 수 있고, 제1 및 제2 광섬유(11, 12)에는 콜리메이션 기능이나 PLC와 같은 광도파로 소자가 포함될 수도 있다. A lens may be added to the package to couple the first and second optical fibers 11 and 12, and the first and second optical fibers 11 and 12 may include a collimation function or an optical waveguide element such as a PLC. .

제1 내지 제3 빔 스플리터(110 내지 130)의 투과율 및 반사율의 광파워 분할비는 전술한 50%:50% 외에도, 40%:60%, 30%:70% 등 다양하게 조절이 가능하다.The optical power split ratio of the transmittance and reflectance of the first to third beam splitters 110 to 130 can be adjusted in various ways, such as 40%:60% and 30%:70%, in addition to the above-mentioned 50%:50%.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 우 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. Figure 13 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to the parallel left and right port input method according to another embodiment of the present invention.

패키지에 입력되는 제1 및 제2 광섬유(11, 12) 중, 채널 1에서 광신호 λ₁이 입력되면, 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. Among the first and second optical fibers 11 and 12 input to the package, when an optical signal λ ₁ is input from channel 1, the transmittance is 50% and the reflectance is 50% (90 degree path conversion) by the first beam splitter 110. It is divided according to

제1 빔 스플리터(110)에 의해 경로가 90도 변환되어 위쪽으로 진행된 빔은 제1 선형투과 필터(410)에서 반사되어, 다시 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam whose path is changed by 90 degrees by the first beam splitter 110 and proceeds upward is reflected by the first linear transmission filter 410, and is again converted into a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the first beam splitter 110 ( Divided according to path (90 degree transformation).

제1 빔 스플리터(110)에서 아래쪽으로 통과된 빔인 채널 1의 광신호 λ₁은 제1 포토 다이오드(210)로 출력된다. The optical signal λ ₁ of channel 1, which is the beam passed downward from the first beam splitter 110, is output to the first photo diode 210.

제1 광섬유(11)로 입력된 채널 1의 광신호 λ₁은 제1 빔 스플리터(110)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₁ of channel 1 input through the first optical fiber 11 is divided by the first beam splitter 110 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제1 빔 스플리터(110)를 통과하여 왼쪽으로 진행하는 빔은 제2 빔 스플리터(120)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam passing through the first beam splitter 110 and traveling to the left is split by the second beam splitter 120 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path converted by 90 degrees).

제2 빔 스플리터(120)에 의해 경로가 90도로 변환되어 아래쪽으로 진행된 빔인 채널 1의 광신호 λ₁은 제2 포토 다이오드(220)로 출력된다. The optical signal λ ₁ of channel 1, which is a beam whose path is converted to 90 degrees and travels downward by the second beam splitter 120, is output to the second photo diode 220.

제1 및 제2 포토다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electrical signals.

채널 1의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제1 포토 다이오드(210)의 출력값을 제2 포토 다이오드(220)의 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 1 divides the output value of the first photo diode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photo diode 220, and processes the amount of change in the wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain into a signal. Convert it to an output value and measure it.

제2 광섬유(12)로부터 채널 2인 광신호 λ₂가 입력되면, 제2 대역투과 필터(320)를 통과한 후 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. When the optical signal λ ₂ , which is channel 2, is input from the second optical fiber 12, it passes through the second band-pass filter 320 and then has a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the third beam splitter 130 (path 90 degrees). It is divided according to conversion).

제3 빔 스플리터(130)에 의해 아래쪽으로 진행된 빔은 제2 선형투과 필터(420)에서 반사되어, 다시 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The beam traveling downward by the third beam splitter 130 is reflected by the second linear transmission filter 420, and is again converted to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (90 degree path conversion) by the third beam splitter 130. It is divided according to

제3 빔 스플리터(130)에서 위쪽으로 통과되는 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제3 포토 다이오드(230)으로 출력된다. The optical signal λ ₂ of channel 2, which is the beam passing upward from the third beam splitter 130, is output to the third photo diode 230.

제2 광섬유(12)로 입력된 채널 2의 광신호 λ₂는 제2 대역투과 필터(320)를 통과하여 제3 빔 스플리터(130)에 의해 투과율 50% 및 반사 율50%(경로 90도 변환)에 따라 나누어진다. The optical signal λ ₂ of channel 2 input through the second optical fiber 12 passes through the second band-pass filter 320 and is converted to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% by the third beam splitter 130 (path converted by 90 degrees). ) is divided according to the

제3 빔 스플리터(130)에 의해 오른쪽으로 진행하는 빔은 제2 빔 스플리터(120)에 의해 투과율50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. The beam traveling to the right by the third beam splitter 130 is split by the second beam splitter 120 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (converted to a path of 90 degrees).

제2 빔 스플리터(120)에 의해 위쪽으로 경로가 90도로 변환된 빔인 채널 2의 광신호 λ₂는 제4 포토 다이오드(240)로 출력된다.The optical signal λ ₂ of channel 2, which is a beam whose path has been converted upward by 90 degrees by the second beam splitter 120, is output to the fourth photo diode 240.

제3 및 제 4 포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. Beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electrical signals.

채널 2의 신호 처리는 전기 신호로 변환된 제3 포토 다이오드(230)의 출력값을 제4 포토 다이오드(240) 출력값으로 나누어, 온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력값으로 변환하여 측정한다. The signal processing of channel 2 divides the output value of the third photo diode 230 converted into an electrical signal by the output value of the fourth photo diode 240, and the amount of change in the wavelength of the optical sensor due to changes in external physical quantities such as temperature and strain is converted into a signal processing output value. Convert and measure.

패키지에 제1 및 제2 광섬유(11, 12)를 결합하기 위해 렌즈가 추가될 수 있고, 제1 및 제2 광섬유(11, 12)에는 콜리메이션 기능이나 PLC와 같은 광도파로 소자가 포함될 수도 있다. A lens may be added to the package to couple the first and second optical fibers 11 and 12, and the first and second optical fibers 11 and 12 may include a collimation function or an optical waveguide element such as a PLC. .

제1 내지 제3 빔 스플리터(110 내지 130)의 투과율 및 반사율의 광파워 분할비는 전술한 50%:50% 외에도, 40%:60%, 30%:70% 등 다양하게 조절이 가능하다.The optical power split ratio of the transmittance and reflectance of the first to third beam splitters 110 to 130 can be adjusted in various ways, such as 40%:60% and 30%:70%, in addition to the above-mentioned 50%:50%.

제1 및 제3 빔 스플리터(110, 130)는 시계방향으로 90도 회전시켜 사용할 수 있다. The first and third beam splitters 110 and 130 can be used by rotating them 90 degrees clockwise.

이 때, 채널 1의 광신호 λ₁가 진행되는 제1 선형투과필터(410)와 제1 포토 다이오드(210)의 위치가 변경된다. At this time, the positions of the first linear transmission filter 410 and the first photo diode 210 through which the optical signal λ ₁ of channel 1 travels are changed.

마찬가지로 채널 2의 광신호 λ₂가 진행되는 제2 선형투과 필터(420)와 제3 포토 다이오드(230)은 위치가 변경된다. Likewise, the positions of the second linear transmission filter 420 and the third photodiode 230 through which the optical signal λ ₂ of channel 2 travels are changed.

제1 및 제2 대역투과 필터(310, 320)는 필요 시 빔 스플리터(110, 120, 130) 사이에 추가될 수 있다. The first and second band-pass filters 310 and 320 may be added between the beam splitters 110, 120, and 130, if necessary.

도 14a는 도 6에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 수직 하 포트 입력 방식으로 구현한 다채널 광수신 모듈을 도시한다. Figure 14a shows a multi-channel light receiving module implemented with a parallel left and vertical bottom port input method according to another embodiment of the present invention shown in Figure 6.

도 14b는 도 14a에 도시한 다채널 광수신 모듈에서, 각각의 출력 포트가 입력 광신호의 파장 변화에 따라 포토 다이오드의 출력값을 전기 신호로 처리한 데이터를 도시한다. FIG. 14B shows data in which each output port processes the output value of the photo diode into an electrical signal according to the change in the wavelength of the input optical signal in the multi-channel optical reception module shown in FIG. 14A.

도 14b의 상부 그래프는 평행 좌, 수직 하 포트에서 입력되는 다채널 광수신 모듈의 파장변화에 따른 PD1, PD2, PD1/PD2 그래프를 도시하고, 도 13b의 하부 그래프는 평행 좌, 수직 하 포트에서 입력되는 다채널 광수신 모듈의 파장변화에 따른 PD3, PD4, PD3/PD4 그래프를 도시한다. The upper graph of Figure 14b shows PD1, PD2, and PD1/PD2 graphs according to the wavelength change of the multi-channel optical reception module input from the parallel left and vertical lower ports, and the lower graph of Figure 13b shows the graphs from the parallel left and vertical lower ports. PD3, PD4, PD3/PD4 graphs according to the wavelength change of the input multi-channel optical reception module are shown.

전술한 바와 같이, 제1 채널은 전기 신호로 변환된 제1 포토 다이오드의 출력값을 제2 포토 다이오드의 출력값으로 나누고, 제2 채널은 제3 포토 다이오드의 출력값을 제4 포토 다이오드의 출력값으로 나누어, 파장 변화에 따른 출력값을 도시한다. As described above, the first channel divides the output value of the first photo diode converted into an electrical signal by the output value of the second photo diode, and the second channel divides the output value of the third photo diode by the output value of the fourth photo diode, The output value according to the wavelength change is shown.

온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력 데이터(PD1/PD2, PD3/PD4)로 측정하면, 외부 물리량의 측정이 가능하다. External physical quantities can be measured by measuring the amount of change in the wavelength of the optical sensor due to changes in external physical quantities such as temperature and strain using signal processing output data (PD1/PD2, PD3/PD4).

도 14c는 도 14a에 도시한 다채널 광수신 모듈의 외부 편광 변화에 따른 신호 처리 시 데이터(PD1/PD2, PD3/PD4)의 변화량을 도시한다. FIG. 14C shows the amount of change in data (PD1/PD2, PD3/PD4) during signal processing according to change in external polarization of the multi-channel light receiving module shown in FIG. 14A.

도 14c에 도시된 바와 같이, 편광 변화에 따라 PD1/PD2는 ±1.04%의 변화량, PD3/PD4는 ±1.04%의 변화량을 보여준다. As shown in Figure 14c, PD1/PD2 shows a change of ±1.04% and PD3/PD4 shows a change of ±1.04% depending on the change in polarization.

도 15a는 도 8에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 상, 하 포트 입력 방식으로 구현한 다채널 광수신 모듈을 도시한다. Figure 15a shows a multi-channel light reception module implemented with a vertical upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention shown in Figure 8.

도 15b는 도 15a에 도시한 다채널 광수신 모듈에서, 각각의 출력 포트가 입력 광신호의 파장 변화에 따라 포토 다이오드의 출력값을 전기 신호로 처리한 데이터를 도시한다. FIG. 15B shows data in which each output port processes the output value of the photo diode into an electrical signal according to the change in the wavelength of the input optical signal in the multi-channel optical reception module shown in FIG. 15A.

전술한 바와 같이, 제1 채널은 전기 신호로 변환된 제1 포토 다이오드의 출력값을 제2 포토 다이오드의 출력값으로 나누고, 제2 채널은 제3 포토 다이오드의 출력값을 제4 포토 다이오드의 출력값으로 나누어, 파장 변화에 따른 출력값을 도시한다. As described above, the first channel divides the output value of the first photo diode converted into an electrical signal by the output value of the second photo diode, and the second channel divides the output value of the third photo diode by the output value of the fourth photo diode, The output value according to the wavelength change is shown.

도 15b의 상부 그래프는 수직 상, 하 포트에서 입력되는 다채널 광수신 모듈의 파장변화에 따른 PD1, PD2, PD1/PD2 그래프를 도시하고, 도 14b의 하부 그래프는 수직 상, 하 포트에서 입력되는 다채널 광수신 모듈의 파장변화에 따른 PD3, PD4, PD3/PD4 그래프를 도시한다. The upper graph of FIG. 15b shows PD1, PD2, and PD1/PD2 graphs according to the wavelength change of the multi-channel optical reception module input from the vertical upper and lower ports, and the lower graph of FIG. 14b shows the graphs of PD1, PD2, and PD1/PD2 input from the vertical upper and lower ports. PD3, PD4, and PD3/PD4 graphs according to the wavelength change of the multi-channel optical reception module are shown.

온도, 스트레인 등 외부 물리량 변화에 따른 광 센서의 파장 변화량을 신호 처리 출력 데이터(PD1/PD2, PD3/PD4)로 측정하면, 외부 물리량 측정이 가능하다.External physical quantities can be measured by measuring the amount of change in the wavelength of the optical sensor due to changes in external physical quantities such as temperature and strain using signal processing output data (PD1/PD2, PD3/PD4).

도 15c는 도 15a에 도시한 다채널 광수신 모듈의 외부 편광 변화에 따른 신호 처리 시 데이터(PD1/PD2, PD3/PD4)의 변화량을 도시한다. FIG. 15C shows the amount of change in data (PD1/PD2, PD3/PD4) during signal processing according to a change in external polarization of the multi-channel light receiving module shown in FIG. 15A.

도 15c에 도시된 바와 같이, 편광 변화에 따른 PD1/PD2는 ±1.56%의 변화량, PD3/PD4는 ±1.68%의 변화량을 보여준다. As shown in Figure 15c, PD1/PD2 shows a change of ±1.56% and PD3/PD4 shows a change of ±1.68% according to polarization change.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈을 이용한 신호 처리 방법은 컴퓨터 시스템에서 구현되거나, 또는 기록매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 적어도 하나 이상의 프로세서와, 메모리와, 사용자 입력 장치와, 데이터 통신 버스와, 사용자 출력 장치와, 저장소를 포함할 수 있다. 전술한 각각의 구성 요소는 데이터 통신 버스를 통해 데이터 통신을 한다.Meanwhile, the signal processing method using a multi-channel light receiving module independent of polarization according to an embodiment of the present invention may be implemented in a computer system or recorded on a recording medium. A computer system may include at least one processor, memory, user input device, data communication bus, user output device, and storage. Each of the above-described components communicates data through a data communication bus.

컴퓨터 시스템은 네트워크에 커플링된 네트워크 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 프로세서는 중앙처리 장치(central processing unit (CPU))이거나, 혹은 메모리 및/또는 저장소에 저장된 명령어를 처리하는 반도체 장치일 수 있다. The computer system may further include a network interface coupled to the network. A processor may be a central processing unit (CPU) or a semiconductor device that processes instructions stored in memory and/or storage.

메모리 및 저장소는 다양한 형태의 휘발성 혹은 비휘발성 저장매체를 포함할 수 있다. 예컨대, 메모리는 ROM 및 RAM을 포함할 수 있다.Memory and storage may include various types of volatile or non-volatile storage media. For example, memory may include ROM and RAM.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈을 이용한 신호 처리 방법은 컴퓨터에서 실행 가능한 방법으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈을 이용한 신호 처리 방법이 컴퓨터 장치에서 수행될 때, 컴퓨터로 판독 가능한 명령어들이 본 발명에 따른 신호 처리 방법을 수행할 수 있다.Therefore, the signal processing method using a multi-channel light receiving module independent of polarization according to an embodiment of the present invention can be implemented in a method executable on a computer. When the signal processing method using a multi-channel light receiving module independent of polarization according to an embodiment of the present invention is performed on a computer device, computer-readable instructions may be used to perform the signal processing method according to the present invention.

한편, 상술한 본 발명에 따른 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈을 이용한 신호 처리 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the signal processing method using the multi-channel optical reception module independent of polarization according to the present invention described above can be implemented as computer-readable code on a computer-readable recording medium. Computer-readable recording media include all types of recording media storing data that can be deciphered by a computer system. For example, there may be read only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, and optical data storage devices. Additionally, the computer-readable recording medium can be distributed to a computer system connected through a computer communication network, and stored and executed as a code that can be read in a distributed manner.

이제까지 본 발명의 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다. So far, we have looked at the embodiments of the present invention. A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.

Claims (9)

입력빔에 대한 포트 입력 방식에 따라 모듈 내 기설정된 위치에 배치되어, 광파워 분할비에 따라 빔을 투과 또는 반사하는 빔 스플리터;
상기 빔 스플리터를 거쳐 진행된 빔을 전기 신호로 변환하는 포토 다이오드; 및
상기 전기 신호를 이용하여 광 센서의 파장 변화량을 측정하는 측정부를 포함하고,
복수 개의 상기 빔 스플리터를 거쳐 수신되는 광량이 동일한 복수 개의 상기 포토 다이오드를 이용하여 편광 변화에 무관하게 출력이 안정화되고,
상기 포토 다이오드는 상기 빔의 투과 및 반사 경로에 따라 상기 광량이 동일하도록, 2개씩 2개의 쌍으로 페어링되는 것
인 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈.
A beam splitter disposed at a preset position in the module according to the port input method for the input beam and transmitting or reflecting the beam according to the optical power split ratio;
a photo diode that converts the beam that has passed through the beam splitter into an electrical signal; and
A measuring unit that measures the amount of change in the wavelength of the optical sensor using the electrical signal,
Output is stabilized regardless of polarization changes by using a plurality of photodiodes with the same amount of light received through the plurality of beam splitters,
The photodiodes are paired in two pairs so that the amount of light is equal according to the transmission and reflection path of the beam.
Multi-channel light receiving module independent of polarization.
제1항에 있어서,
상기 빔 스플리터는 박막형으로 구성되어 상기 빔을 두 개로 나누어 진행시키며, P-편광 및 S-편광 투과율에 따라 투과되는 빔의 출력 세기가 달라지고, P-편광 및 S-편광 반사율에 따라 반사되는 빔의 출력 세기가 달라지는 것
인 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈.
According to paragraph 1,
The beam splitter is composed of a thin film and divides the beam into two. The output intensity of the transmitted beam varies depending on the P-polarization and S-polarization transmittance, and the beam is reflected according to the P-polarization and S-polarization reflectance. The output intensity of
Multi-channel light receiving module independent of polarization.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 측정부는 페어링된 각 쌍에 포함되는 포토 다이오드의 출력값을 이용하여 상기 광 센서의 파장 변화량을 측정하는 것
인 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈.
According to paragraph 1,
The measuring unit measures the amount of change in the wavelength of the optical sensor using the output value of the photo diode included in each paired pair.
Multi-channel light receiving module independent of polarization.
제1항에 있어서,
상기 빔의 투과 방향으로 기설정 파장 대역을 통과시키는 대역투과 필터 및 상기 빔을 반사 또는 통과시키는 선형투과 필터를 더 포함하는 것
인 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈.
According to paragraph 1,
Further comprising a band-pass filter that passes a preset wavelength band in the transmission direction of the beam and a linear transmission filter that reflects or passes the beam.
Multi-channel light receiving module independent of polarization.
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