KR20210017079A - Polarization independent multi-channel optical receiver module - Google Patents

Polarization independent multi-channel optical receiver module Download PDF

Info

Publication number
KR20210017079A
KR20210017079A KR1020190095765A KR20190095765A KR20210017079A KR 20210017079 A KR20210017079 A KR 20210017079A KR 1020190095765 A KR1020190095765 A KR 1020190095765A KR 20190095765 A KR20190095765 A KR 20190095765A KR 20210017079 A KR20210017079 A KR 20210017079A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
beam splitter
optical
channel
photodiode
converted
Prior art date
Application number
KR1020190095765A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102671705B1 (en
Inventor
강현서
김계은
권상진
김성창
김현진
박시웅
박형준
염현웅
허영순
김거식
김정은
류지형
민기현
손동훈
여찬일
이문섭
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020190095765A priority Critical patent/KR102671705B1/en
Publication of KR20210017079A publication Critical patent/KR20210017079A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102671705B1 publication Critical patent/KR102671705B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/61Coherent receivers
    • H04B10/614Coherent receivers comprising one or more polarization beam splitters, e.g. polarization multiplexed [PolMux] X-PSK coherent receivers, polarization diversity heterodyne coherent receivers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/079Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
    • H04B10/0795Performance monitoring; Measurement of transmission parameters
    • H04B10/07957Monitoring or measuring wavelength

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

The present invention relates to a polarization-independent multichannel light reception module and, more specifically, to a multichannel light reception module which is not influenced by a polarization characteristic of a beam splitter. According to the present invention, the polarization-independent multichannel light reception module includes: a beam splitter placed on a preset position in a module in accordance with a port input mode for an input beam, to transmit or reflect a beam in accordance with a light power splitting ratio; a photodiode converting the beam advanced via the beam splitter into an electric signal; and a measurement part measuring the wavelength variations of an optical sensor by using an electric signal.

Description

편광에 무관한 다채널 광수신 모듈{POLARIZATION INDEPENDENT MULTI-CHANNEL OPTICAL RECEIVER MODULE}Polarization independent multi-channel optical receiver module {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 optical receiving module independent of polarization, and more particularly, to a multi-channel optical 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 to remotely detect abnormal conditions of major facilities such as power facilities, bridges, and buildings, and transmits data collected using various optical and electrical sensors to the control room through the gateway. It analyzes the status of various facilities and displays them visually.

광 센서는 정확한 설비 관리를 위한 핵심 부품으로, 복수 개의 포토 다이오드를 하나의 패키지에 실장하기 위하여, 빔 스플리터를 이용한 광수신 모듈이 사용된다. The optical sensor is a key component for accurate facility management. In order to mount a plurality of photodiodes in one package, an optical receiving module using a beam splitter is used.

그런데, 이러한 광수신 모듈은 편광에 의해 빔의 출력이 달라지게 되어 안정성이 저하되는 문제점이 있다. However, such a light receiving module has a problem in that stability is deteriorated because the output of the beam is changed by polarization.

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 has been proposed in order to solve the above-described problem. In mounting a plurality of photodiodes for processing optical signals in a package, multi-channel light capable of improving output stability without being affected by polarization characteristics of a beam splitter. Its 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 receiving module irrelevant to polarization according to the present invention is disposed at a predetermined 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 the beam splitter It characterized in that it comprises a photodiode for converting the beam proceeded through the electrical signal and a measuring unit for measuring a wavelength change amount of the optical sensor using the electrical 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 multi-channel light receiving module independent of polarization that produces stable output regardless of polarization change by correcting the difference in the amount of light according to P-polarized light and S-polarized light with 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, since it is an uncomplicated structure that can convert an optical signal to an electric signal only once and process a signal, there is an advantage in that optical alignment is easy, and since it is not dependent on polarization, the rate of change of received data is small and manufacturing is easy. This is less effective.

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 that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

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.
1 is a diagram showing transmission and reflection characteristics according to a wavelength of incident light of a beam splitter and a polarization direction of incident light.
2A shows transmittance and reflectance according to P-polarized light and S-polarized light in a beam splitter.
2B shows a single channel optical receiving module according to the prior art.
2C shows an output value and signal processing data according to a wavelength change of a single channel optical receiving module according to the prior art.
2D shows a change amount of signal processing data of a single channel optical receiving module according to the prior art.
3 shows a structure of an optical receiving module applied to a parallel port optical input method according to an embodiment of the present invention.
4 shows a structure of an optical receiving module applied to a vertical port optical input method according to another embodiment of the present invention.
5 is a flow chart showing a signal processing method using a multi-channel optical receiving module independent of polarization according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates a structure of a multi-channel light receiving module applied to a method of inputting light from a parallel left and vertical lower ports according to another embodiment of the present invention.
7 illustrates a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a parallel left and right port input method according to another embodiment of the present invention.
8 shows a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a vertical upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention.
9 shows a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a parallel left 2 port input method according to another embodiment of the present invention.
10 illustrates a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a vertical symmetric upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention.
11 illustrates a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a vertical asymmetric upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention.
12 is a diagram illustrating a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a parallel left and vertical lower port input method according to another embodiment of the present invention.
13 illustrates a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a parallel left and right port input method according to another embodiment of the present invention.
14A is a diagram illustrating a multi-channel optical receiving module implemented in a parallel left and vertical lower port input method according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 6.
14B shows data obtained by processing an output value of a photodiode into an electric signal according to a wavelength change of an input optical signal by each output port in the multi-channel optical receiving module shown in FIG. 14A.
14C illustrates an amount of change in output according to a change in external polarization of the multi-channel optical receiving module shown in FIG. 14A.
FIG. 15A illustrates a multi-channel optical receiving module implemented in a vertical upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 8.
15B shows data obtained by processing an output value of a photodiode into an electric signal according to a wavelength change of an input optical signal by each output port in the multi-channel optical receiving module shown in FIG. 15A.
15C illustrates an amount of change in output according to a change in external polarization of the multi-channel optical 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-described objects and other objects, advantages, and features of the present invention, and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together 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, but may be implemented in a variety of different forms, and only the following embodiments are for the purpose of the invention to those of ordinary skill in the art, It is only provided to easily inform the composition and effect, and the scope 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, terms used in the present specification are for explaining embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, actions and/or elements in which the recited component, step, operation and/or element is Or does not preclude addition.

이하에서는, 당업자의 이해를 돕기 위하여 본 발명이 제안된 배경에 대하여 먼저 서술하고, 본 발명의 실시예에 대하여 서술하기로 한다. Hereinafter, in order to help those skilled in the art understand, the background to which the present invention is proposed is first described, and then an embodiment 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 to remotely detect abnormal conditions of major facilities such as power facilities, bridges, and buildings, and transmits data collected using various optical and electrical sensors to the control room through the gateway. It analyzes the status of various facilities and displays them visually.

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. The optical sensor is a key component for accurate facility management, and it must be able to accurately display the sensing data through the detected signal. When the optical sensor is applied, the photodiode (PD) is used to process light and receive light. It is 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. In general, two photodiodes are used for signal processing of light sensing data, one of which measures the absolute amount of light power, and the other is a wavelength-dependent filter (transmitted or reflected depending on the wavelength, so that the light power varies) Measure the amount of light passing through.

측정된 각 광 파워량의 비, 즉 광이 전류로 변환된 비율에 따라 파장 변화량을 구할 수 있다. The wavelength change amount can be calculated according to the ratio of the measured amount of light power, 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 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, in the beam splitter used when configuring the multi-channel optical receiving module, the transmittance and reflectance vary according to the wavelength and polarization as shown in (a) and (b) of FIG. 1, which is a Thorlabs company (www.thorlabs.com). It is shown by citing the commercial product specifications of.

도 2a는 투과율이 50%이고, 반사율이 50%인 제1 빔 스플리터(110)의 P-편광과 S-편광에 따른 투과 및 반사 특성을 도시한다. 2A shows transmission and reflection characteristics according to P-polarized light and S-polarized light of the first beam splitter 110 having 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(Ts)이 25%이고, P-편광 투과율(Tp)이 25% 이므로, 편광에 의한 차이는 없다. The amount of light transmitted from the first beam splitter 110 having a transmittance of 50% for one fixed wavelength and received by the second photodiode 220 has an S-polarized transmittance (T s ) of 25%, and a P-polarized light. 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 type beam splitter has different S-polarized light transmittance and P-polarized light 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. For example, if a beam splitter with a transmittance of 49% has an S-polarized transmittance of 22% and a P-polarized transmittance of 27%, the difference according to the 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. Assuming that the S-polarized light transmittance of the beam splitter of 50% transmittance is 24% and the P-polarized light transmittance is 26%, the difference according to 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. As such, for signal processing using an optical sensor, at least two photodiodes, i.e., two channels of the light receiving unit, are required. A first photodiode (sensing unit), a second photodiode (reference unit) that measures the absolute amount of light, and a beam splitter are used. It is composed by

이러한 광수신 모듈은 편광에 의존적인 광원에 대해서는 빔의 출력이 달라지게 되어 안정성이 저하되는 문제점이 있다. Such a light receiving module has a problem in that stability is degraded because the output of the beam is different for a light source dependent 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 optical receiving 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 an output value of a photodiode into an electrical signal at each output port according to a wavelength change of an input optical signal in the one-channel optical receiving module shown in FIG. 2B.

PD1은 제1 포토다이오드의 출력값이고, PD2는 제2 포토 다이오드의 출력값이다. PD1 is an output value of the first photodiode, and PD2 is an 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 photodiode converted into an electrical signal is divided by the output value PD2 of the second photodiode (PD1/PD2), and an output value according to the wavelength change is obtained.

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, if the wavelength change amount of the optical sensor according to the change in external physical quantity such as temperature and strain is measured as signal processing output data PD1/PD2, it is possible to measure the external physical quantity.

도 2d는 도 2b에 도시한 1채널 광수신 모듈의 신호 처리 데이터 변화량을 도시한다. 2D shows a change amount of signal processing data of the one-channel optical receiving 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. 2D shows a change amount of signal processing data (PD1/PD2) for a certain time according to a change in external polarization, and shows a change amount of ±4.7% according to a change in external polarization.

전술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 광수신 모듈은 편광에 의존적인 광원에 대해서는 빔의 출력이 달라지므로 안정성이 저하된다. As described above, in the light receiving module according to the prior art, since the output of the beam varies with respect to a light source dependent on polarization, stability is degraded.

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 using a plurality of optical devices such as an optical coupler and a local oscillato has been proposed, but this is a polarization correction procedure after converting the optical signal into an electrical signal. By taking the method of converting the signal back to the optical signal through the method, there is a problem that the implementation complexity is large and the output stability of the multi-channel optical receiver is deteriorated 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 has been proposed to solve the above-described problems, and provides a multi-channel optical receiving module capable of improving output stability without being affected by polarization with a simple structure.

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, vibration, etc. using a plurality of optical sensors to monitor the abnormality detection state of major facilities such as power facilities, bridges, and buildings, a plurality of processing the received optical signals It provides a multi-channel optical receiving module that is not affected by the polarization characteristics of a beam splitter used to mount the photodiode of the photodiode 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 by the beam splitter varies depending on the polarization, a light source having polarization characteristics, for example, a distributed feedback laser diode (DFB-LD), a reflective semiconductor optical amplifier (R-SOA) , Reflective Semiconductor Optical Amplifier) as a light source, correction for stabilization of signal processing data according to external polarization state change is required.

이를 위해서 다수 개의 박막형 빔 스플리터를 이용하여 Quad-RX 구조의 광수신 모듈을 사용함으로써 P-편광 및 S-편광에 따른 광량 차이의 보정이 가능하다.To this end, it is possible to correct the difference in the amount of light according to P-polarized light and S-polarized light by using a quad-RX-structured light receiving module using a plurality of 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. 3 shows a structure of an optical receiving module applied to a parallel port optical input method according to an embodiment of the present invention, and three beam splitters 110, 120, 130 are applied to perform P-polarization and S-polarization. The structure of the considered optical receiving module is shown.

입력빔은 P-편광 Ip와 S-편광 Is 상태로 제1 빔 스플리터(110)로 입사된다. The input beam is incident on the first beam splitter 110 in the states of P-polarized light I p and S-polarized light 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 Tp 및 S-편광 투과율 Ts에 따라 달라지고, 반사되는 빔의 출력 세기는 P-편광 반사율 Rp 및 S-편광 반사율Rs 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-polarized transmittance T p and S-polarized transmittance T s. And the output intensity of the reflected beam depends on the P-polarized reflectance R p and the S-polarized 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 proceeding to the three beam splitters 110, 120, 130, the intensity of the beam varies according to the P-polarized transmittance and reflectance, S-polarized transmittance and reflectance of the beam splitter, respectively.

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 photodiode 210, the second photodiode 220, the third photodiode 230, and the fourth photodiode 240 is as shown in [Equation 1] below.

[수학식 1][Equation 1]

제1 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (Is×Rs×Ts) + (Ip×Rp×Tp)Beam intensity at the first photodiode = (I s ×R s ×T s ) + (I p ×R p ×T p )

제2 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (Is×Ts×Rs) + (Ip×Tp×Rp)Beam intensity at the second photodiode = (I s ×T s ×R s ) + (I p ×T p ×R p )

제3 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (Is×Rs×Rs) + (Ip×Rp×Rp)Beam intensity at the third photodiode = (I s ×R s ×R s ) + (I p ×R p ×R p )

제4 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (Is×Ts×Ts) + (Ip×Tp×Tp)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 the P-polarized light and the transmittance and reflectance of the S-polarized light, the intensity of the beam in the first photodiode 210, that is, the amount of light is always equal to the amount of light in the second photodiode 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 optical receiving module using photodiodes (210, 220, 230, 240), which are light receiving elements, is constructed at four output ports using three beam splitters (110, 120, 130), and When this is input, by using the first photodiode 210 and the second photodiode 220, it is possible to implement a light receiving module whose output is stabilized regardless of polarization change.

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. 4 shows a structure of an optical receiving 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, so that P-polarization and S-polarization It shows the optical receiving module structure in consideration of.

입력빔은 P-편광 Ip와 S-편광 Is 상태로 제1 빔 스플리터(110)로 입사된다. The input beam is incident on the first beam splitter 110 in the states of P-polarized light I p and S-polarized light 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 Tp 및 S-편광 투과율 Ts의 투과율에 따라 달라지고, 반사되는 빔의 출력 세기는 P-편광 반사율 Rp및 S-편광 반사율 Rs 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-polarized transmittance T p and S-polarized transmittance T s. It depends on the transmittance of, and the output intensity of the reflected beam depends on the P-polarized reflectance R p and the S-polarized 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 proceeding to the three beam splitters 110, 120, 130, the intensity of the beam varies according to the P-polarized transmittance and reflectance, S-polarized transmittance and reflectance of the beam splitter, respectively.

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 photodiode 210, the second photodiode 220, the third photodiode 230, and the fourth photodiode 240 is as shown in [Equation 2] below.

[수학식 2][Equation 2]

제1 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (Is×Ts×Ts) + (Ip×Tp×Tp)Beam intensity at the first photodiode = (I s ×T s ×T s ) + (I p ×T p ×T p )

제2 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (Is×Rs×Rs) + (Ip×Rp×Rp)Beam intensity at the second photodiode = (I s ×R s ×R s ) + (I p ×R p ×R p )

제3 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (Is×Ts×Rs) + (Ip×Tp×Rp)Beam intensity at the third photodiode = (I s ×T s ×R s ) + (I p ×T p ×R p )

제4 포토 다이오드에서의 빔의 세기 = (Is×Rs×Ts) + (Ip×Rp×Tp)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 the P-polarized light and the transmittance and reflectance of the S-polarized light, the intensity of the beam in the third photodiode 230, that is, the amount of light is always the same as the amount of light in the fourth photodiode 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 receiving module using photodiodes (210, 220, 230, 240), which are light receiving elements, is constructed at four output ports using three beam splitters (110, 120, 130), and When this is input, by using the third photodiode 230 and the fourth photodiode 240, it is possible to implement a light receiving module whose output is stabilized regardless of polarization change.

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 light receiving module according to the present invention is disposed at a predetermined 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 the beam proceeding through the beam splitter. It includes a photodiode for converting a photodiode to an electrical signal and a measuring unit for measuring a change in a wavelength of the optical sensor according to a change in an 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 described with reference to FIGS. 3 and 4, the present invention relates to a multi-channel optical receiving module independent of polarization characteristics that can be implemented in one package using a plurality of photodiodes and a beam splitter.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈을 이용한 신호처리 방법을 나타내는 순서도이다. 5 is a flow chart showing a signal processing method using a multi-channel optical 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.The signal processing method using a multi-channel optical receiving module independent of polarization according to an embodiment of the present invention is to arrange a beam splitter and a photodiode at a predetermined position in the module so as to be independent of polarization according to a port input method for an input beam. Step S510, receiving an electric signal in which the beam progressed according to the optical power split ratio of the beam splitter is converted by a photodiode (S520), and measuring a wavelength change amount of the optical sensor using the electric signal (S530) ).

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, the beam splitter and the photodiode are arranged to obtain an output value independent of polarization in consideration of the port input method and the optical power split ratio of the beam splitter.

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 photodiodes are each disposed at an output port in consideration of the traveling direction of the beam splitter, and preferably, a total of 4 photodiodes are paired into two pairs, each paired with two. The amount of change in wavelength 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 the photodiodes disposed at the first to fourth output ports receive the beams advanced through the beam splitter and convert them into electric 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. In the signal processing of step S530, for each paired pair as described above, the output electrical signal value of the first output port is divided by the output electrical signal value of the second output port, and the output electrical signal value of the third output port is subtracted. 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 this calculation, the amount of change in wavelength of the optical sensor is measured, and it is converted into measured physical quantities such as temperature through the amount of change in wavelength.

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, a port input for an input beam, an arrangement of a beam splitter and a photodiode, a beam propagation by the beam splitter, and measurement of a wavelength change amount of an optical sensor will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 13.

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. 6 shows the structure of a multi-channel light receiving module applied to a method in which light is input from a parallel left and vertical lower ports according to another embodiment of the present invention, which is described above when a light source having polarization characteristics is used. As shown in FIG. 3, light is input from a parallel port 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. Of the two optical fibers (first optical fiber 11 and second optical fiber 12) input to the package P, when the optical signal λ 1 is input from channel 1 (Ch. 1), only a specific wavelength band is passed in the transmission direction of the beam. After passing through the first band-transmitting filter 310 having characteristics, the first beam splitter 110 divides 50% of transmittance and 50% of reflectance (transformation of path 90 degrees) by the first beam splitter 110.

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 proceeding upward is divided by the second beam splitter 120 according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (the path is converted by 90 degrees), and the second beam splitter ( The optical signal λ 1 of channel 1, which is a beam whose path is converted by 90 degrees at 120), is output to the second photodiodes PD2 and 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 transmission 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 by the third beam splitter 130 according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (converted to a path of 90 degrees).

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 photodiodes PD1 and 210 through a first linear transmission filter 410 having a slope according to a wavelength in the transmission direction of the beam and having 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 electric 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. In the signal processing of channel 1, the output value of the first photodiode 210 converted into an electrical signal is divided by the output value of the second photodiode 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 by converting it to the processing 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, which is channel 2 (Ch. 2), is input from the second optical fiber 12, after passing through the second band-transmitting filter 320, the transmittance and reflectance are 50% by the first beam splitter 110. Divided according to 50% (converted to 90 degrees of path).

위쪽으로 진행되는 빔은 제2 빔 스플리터(120)에 의해 투과율 50% 및 반사율 50%(경로 90도로 변환)에 따라 나누어진다. The upwardly moving beam is divided 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 a 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 transmission filter 320 and then passes through the first beam splitter 110, it is the third beam splitter 130 It is divided according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (transformation by 90 degrees of path).

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 through the third beam splitter 130 and proceeds upward, is output to the fourth photodiode 240.

제3 포토다이오드 및 제4 포토 다이오드(230 및 240)에 각각 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240, respectively, are converted into electric 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. Signal processing of channel 2 divides the output value of the third photodiode 230 converted into an electrical signal by the output value of the fourth photodiode 240, and processes the change in wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain. 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. The first and second optical fibers 11 and 12 have a collimation function or a PLC (Planar Lightwave Circuit). The same optical waveguide device 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 variously adjusted, such as 40%:60%, 30%:70%, in addition to the above 50%:50%. Do.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 우 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. 7 illustrates a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a 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. Among the first and second optical fibers 11 and 12 input to the package P, an optical signal λ 1 is inputted from channel 1, and a first band-transmitting filter having a characteristic of passing only a specific wavelength band in the transmission direction of the beam ( After passing through 310), it is divided by the first beam splitter 110 according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (the path is 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 proceeds downward and has passed through the first linear transmission filter 410 is divided by the second beam splitter 120 according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (path 90 degree conversion).

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 a beam passed through the second beam splitter 120, is output to the first photodiode 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 transmission filter 310, and the beam traveling to the left through the first beam splitter 110 is a third beam splitter ( 130) by 50% of transmittance and 50% of reflectance (transformation of path 90 degrees).

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

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electric 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.Signal processing of channel 1 divides the output value of the first photodiode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photodiode 220, and processes the change in wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain. 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. 2, and the optical signal λ 2 of the channel 2 is input from the optical fiber 12, a second band pass after passing through the filter 320, the third beam splitter 130, a transmittance by 50% and a reflectivity of 50% (the path 90 Also divided according to the 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 is 50% transmittance and reflectivity of the fourth beam splitter 140. Divided according to 50% (converted to 90 degrees of 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 proceeds upward, is output to the third photodiode 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 to the second optical fiber 12 passes through the second band-transmitting filter 320, and then transmits 50% and reflectance 50% by the third beam splitter 130 (path 90 degrees). 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 that has passed through the third beam splitter 130 is input to the first beam splitter 110 and is divided according to the transmittance of the first beam splitter 110 and 50% of the reflectance (converted to a path of 90 degrees).

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

제3 및 제4 포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electric 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. Signal processing of channel 2 divides the output value of the third photodiode 230 converted into an electrical signal by the output value of the fourth photodiode 240, and processes the change in wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain. 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. A first linear transmission filter 410 through which the optical signals λ 1 of the channel 1 is first may be disposed in front of the photodiode 210, the second linear pass filter to the optical signal λ 2 is passed through the channel 2 ( The 420 may be disposed 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 have a collimation function or an optical waveguide device such as a PLC. Can 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 may be variously adjusted, such as 40%:60%, 30%:70%, in addition to the above 50%:50%.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 상, 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. 8 shows a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a 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-transmitting filter 310 having a characteristic of passing only a specific wavelength band in the transmission direction of the beam is provided. After passing, it is divided according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (transformation of path 90 degrees) by the first beam splitter 110.

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 proceeds downward passes through the first linear transmission filter 410 to achieve a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (path 90 degree 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 is converted by 90 degrees by the second beam splitter 120 is output to the first photodiode 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 to the first optical fiber 11 passes through the first band transmission 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 path of 90 degrees) 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 a beam that has passed through the third beam splitter 130, is output to the second photodiode 220.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다.The beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electric 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. Signal processing of channel 1 divides the output value of the first photodiode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photodiode 220, and processes the change in wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain. 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 second channel 2, the optical signal λ 2 is input from the optical fiber 12, a second band pass filter 320 after the third and 50% transmittance by the beam splitter 130 and the reflectance of 50% (the path 90 through the road Conversion).

제3 빔 스플리터(130)를 통과하여 위쪽으로 진행되는 빔은 제2 선형투과 필터(420)를 통해 제4 빔 스플리터(140)로 입력된다. The beam that passes through the third beam splitter 130 and proceeds upward 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 a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (converted by path 90 degrees), and the optical signal λ 2 of channel 2, which is a beam whose path is converted by 90 degrees, is a fourth photodiode ( 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 to the second optical fiber 12 passes through the second band transmission filter 320, the transmittance is 50% and the reflectance is 50% by the third beam splitter 130 (the path is 90 degrees. 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 the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (converted to a path of 90 degrees), and the optical signal λ of channel 2, which is a beam that passes through the first beam splitter 110 and proceeds to the right. 2 is output to the third photodiode 230.

제3 및 제 4 포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electric 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. In the signal processing of channel 2, the output value of the fourth photodiode 240 converted into an electrical signal is divided by the output value of the third photodiode 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 calculated as a signal processing output value. Convert to 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. A first linear transmission filter 410 through which the optical signal l 1 of channel 1 is first may be disposed in front of the photodiode 210, the second linear pass filter to the optical signal λ 2 is passed through the channel 2 ( The 420 may be disposed at the front end 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 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 device 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 may be variously adjusted, such as 40%:60%, 30%:70%, in addition to the above 50%:50%.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌측 2 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. 9 shows the structure of a multi-channel optical receiving module applied to a parallel left 2 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.Of the first and second optical fibers 11 and 12 input to the package, when an optical signal l 1 is input from channel 1, a first band-transmitting filter 310 having a characteristic that only a specific wavelength band passes in the transmission direction of the beam After passing through the first beam splitter 110, it is divided according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (the path is 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 path is converted by the first beam splitter 110 and the beam that proceeds upward is reflected by the first linear transmission filter 410, and is again reflected by the first beam splitter 110 by 50% transmittance and 50% reflectance (path 90 Also divided according to the 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 a beam passing downward from the first beam splitter 110, is output to the first photodiode 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 to the first optical fiber 11 passes through the first band transmission filter 310 and transmits 50% and reflectance 50% by the first beam splitter 110 (converted to a path of 90 degrees) The beam passing through the first beam splitter 110 and traveling to the right is divided according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (converted to a path of 90 degrees) by the second beam splitter 120.

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 path is a 90 degree converted beam downward by the second beam splitter 120 is output to the second photodiode 220.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electric 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. Signal processing of channel 1 divides the output value of the first photodiode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photodiode 220, and processes the change in wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain. 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. A second optical fiber when the channels 2 of the optical signal λ 2 is input from 12, after a second pass through the band pass filter 320, the third 50% transmittance by the beam splitter 130 and the reflectance of 50% (the path 90 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 propagated downward by the third beam splitter 130 is reflected by the second linear transmission filter 420, and is again converted to 50% transmittance and 50% reflectance (path 90 degree 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 a beam passing upward from the third beam splitter 130 is output to the third photodiode 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 to the second optical fiber 12 passes through the second band transmission filter 320 and transmits 50% and reflectance 50% by the third beam splitter 130 (path 90 degree conversion) 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 traveling to the right is divided by the fourth beam splitter 140 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (a path of 90 degree conversion).

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 is converted upward by 90 degrees by the fourth beam splitter 140, is output to the fourth photodiode 240.

제3 및 제 4포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electric 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.In the signal processing of channel 2, the output value of the third photodiode 230 converted into an electrical signal is divided by the output value of the fourth photodiode 240, 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 calculated as a signal processing output value. Convert to 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 device 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 may be variously adjusted, such as 40%:60%, 30%:70%, in addition to the above 50%:50%.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 대칭 상, 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. 10 illustrates a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a vertical symmetric 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-transmitting filter 310 having a characteristic of passing only a specific wavelength band in the transmission direction of the beam is provided. After passing, it is divided according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (transformation of path 90 degrees) by the first beam splitter 110.

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 propagating upwards by the first beam splitter 110 is reflected by the first linear transmission filter 410, and is converted into 50% transmission and 50% reflection (transformation of path 90 degrees) by the first beam splitter 110. Is 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 is converted to 90 degrees by the first beam splitter 110 proceeds to the left, and the optical signal λ 1 of channel 1 is output to the first photodiode 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 to the first optical fiber 11 passes through the first band transmission filter 310 and transmits 50% and reflectance 50% by the first beam splitter 110 (converted to a path of 90 degrees) 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 by path 90 degrees) 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 photodiode 220.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electric 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. Signal processing of channel 1 divides the output value of the first photodiode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photodiode 220, and processes the change in wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain. 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. A second optical fiber when the optical signal λ 2 of the channel 2 input (12), after a second pass through the band pass filter 320, the third 50% transmittance by the beam splitter 130 and the reflectance of 50% (the path 90 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 proceeds downward is reflected by the second linear transmission filter 420, and is again 50% transmittance and 50% reflectance by the third beam splitter 130 (path 90 degree conversion) 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 that has been converted to the left by 90 degrees of path conversion in the third beam splitter 130, is output to the third photodiode 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 to the second optical fiber 12 passes through the second band transmission filter 320 and transmits 50% and reflectance 50% by the third beam splitter 130 (converted to a path of 90 degrees). 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 divided by the fourth beam splitter 140 according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (path 90 degree conversion).

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 the channel 2 is output to the fourth photodiode 240.

제3 및 제 4 포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electric 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. In the signal processing of channel 2, the output value of the third photodiode 230 converted into an electrical signal is divided by the output value of the fourth photodiode 240, 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 calculated as a signal processing output value. Convert to 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 device 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 may be variously adjusted, such as 40%:60%, 30%:70%, in addition to the above 50%:50%.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 비대칭 상, 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. 11 illustrates a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a vertical 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 the optical signal λ 1 is input from channel 1, the first band-transmitting filter 310 has a characteristic that only a specific wavelength band passes in the transmission direction of the beam. After passing through, it is divided by the first beam splitter 110 according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (the path is 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 propagated upwards by the first beam splitter 110 is reflected by the first linear transmission filter 410, and is again converted by the first beam splitter 110 to 50% transmittance and 50% reflectance (path 90 degree conversion). 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 is converted by 90 degrees by the first beam splitter 110 proceeds to the left, and the optical signal λ 1 of channel 1 is output to the first photodiode 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-transmission filter 310 and is 50% transmitted and 50% reflected by the first beam splitter 110 (converted to a path of 90 degrees) 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 divided by the second beam splitter 120 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (a path is converted to 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 photodiode 220.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electric 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. Signal processing of channel 1 divides the output value of the first photodiode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photodiode 220, and processes the change in wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain. 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. A second optical fiber when the channels 2 of the optical signal λ 2 is input from 12, after a second pass through the band pass filter 320, the third 50% transmittance by the beam splitter 130 and the reflectance of 50% (the path 90 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 propagated downward by the third beam splitter 130 is reflected by the second linear transmission filter 420, and is again converted to 50% transmittance and 50% reflectance (path 90 degree 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.The optical signal λ 2 of channel 2, which is a beam that has been converted to a 90 degree path by the third beam splitter 130 and proceeds to the right, is output to the third photodiode 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 to the second optical fiber 12 passes through the second band transmission filter 320 and transmits 50% and reflectance 50% by the third beam splitter 130 (converted to a path of 90 degrees). 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 path of 90 degrees) 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 the channel 2 is output to the fourth photodiode 240.

제3 및 제4 포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electric 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. In the signal processing of channel 2, the output value of the third photodiode 230 converted into an electrical signal is divided by the output value of the fourth photodiode 240, 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 calculated as a signal processing output value. Convert to 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 device 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 may be variously adjusted, such as 40%:60%, 30%:70%, in addition to the above 50%:50%.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 수직 하 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. 12 is a diagram illustrating a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a parallel left and vertical 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, 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. Of the first and second optical fibers 11 and 12 input to the package, when the optical signal λ 1 is input from channel 1, 50% of transmission and 50% of reflection are transmitted by the first beam splitter 110 (a path is converted by 90 degrees) The beam is divided into and the path is converted by 90 degrees and is reflected by the first linear transmission filter 410, and the transmittance is 50% and the reflectance is 50% by the first beam splitter 110 (the path is 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 a beam that has passed upward from the first beam splitter 110, is output to the first photodiode 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 to the first optical fiber 11 is divided by the first beam splitter 110 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (a path of 90 degree conversion).

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 divided according to 50% transmittance and 50% reflectance (transformation of path 90 degrees) by the second beam splitter 120, and is converted by path 90 degrees and proceeds upward. As a result, the optical signal λ 1 of channel 1 that has passed through the first band transmission filter 310 is output to the second photodiode 220.

제1 및 제2 포토 다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electric 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. Signal processing of channel 1 divides the output value of the first photodiode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photodiode 220, and processes the change in wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain. 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, which is channel 2, is input from the second optical fiber 12, it is divided by the third beam splitter 130 according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (path 90 degree conversion).

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 path is converted by 90 degrees by the third beam splitter 130 and the beam that proceeds to the left is reflected by the second linear transmission filter 420, and the transmittance is 50% and the reflectance is 50% by the third beam splitter 130 ( It is divided according to the path 90 degree conversion).

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 a beam propagating from the third beam splitter 130 to the right, is output to the third photodiode 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 to the second optical fiber 12 is divided by the third beam splitter 130 according to the transmittance of 50% and the reflectance of 50% (converted to a path of 90 degrees), and the third beam splitter 130 ), the beam traveling upward is divided by the second beam splitter 120 according to the transmittance of 50% and the 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 path is converted 90 degrees by the second beam splitter 120 and the beam propagated to the right passes through the second band-transmitting filter 320, and the optical signal λ 2 of channel 2 is output to the fourth photodiode 240. .

제3 및 제 4포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electric 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. In the signal processing of channel 2, the output value of the third photodiode 230 converted into an electrical signal is divided by the output value of the fourth photodiode 240, 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 calculated as a signal processing output value. Convert to and measure.

채널 1의 광신호 λ1이 통과하는 제1 대역투과 필터(310)는 제1 광섬유(11)와 제1 빔 스플리터(110) 사이에 배치될 수 있다. A first band pass filter 310 for passing the optical signals λ 1 of the channel 1 can be arranged 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. A second band pass filter 320 to the channel 2, the optical signal λ 2 is passed 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 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 device 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 may be variously adjusted, such as 40%:60%, 30%:70%, in addition to the above 50%:50%.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 우 포트 입력 방식에 적용되는 다채널 광수신 모듈의 구조를 도시한다. 13 illustrates a structure of a multi-channel optical receiving module applied to a 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. Of the first and second optical fibers 11 and 12 input to the package, when the optical signal λ 1 is input from channel 1, the transmittance is 50% and the reflectance is 50% by the first beam splitter 110 (the path is converted by 90 degrees). 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 path is converted by 90 degrees by the first beam splitter 110 and the beam that proceeds upward is reflected by the first linear transmission filter 410, and is again 50% transmittance and 50% reflectance by the first beam splitter 110 ( It is divided according to the path 90 degree conversion).

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 a beam passed downward from the first beam splitter 110 is output to the first photodiode 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 to the first optical fiber 11 is divided by the first beam splitter 110 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (a path of 90 degree conversion).

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 divided by the second beam splitter 120 according to a transmittance of 50% and a reflectance of 50% (a path of 90 degree conversion).

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

제1 및 제2 포토다이오드(210, 220)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the first and second photodiodes 210 and 220 are converted into electric 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. Signal processing of channel 1 divides the output value of the first photodiode 210 converted into an electrical signal by the output value of the second photodiode 220, and processes the change in wavelength of the optical sensor according to changes in external physical quantities such as temperature and strain. 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. A second optical fiber when the channels 2 of the optical signal λ 2 is input from 12, after a second pass through the band pass filter 320, the third 50% transmittance by the beam splitter 130 and the reflectance of 50% (the path 90 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 propagated downward by the third beam splitter 130 is reflected by the second linear transmission filter 420, and is again converted to 50% transmittance and 50% reflectance (path 90 degree 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 a beam passing upward from the third beam splitter 130, is output to the third photodiode 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 to the second optical fiber 12 passes through the second band transmission filter 320 and transmits 50% and reflectance 50% by the third beam splitter 130 (the path is converted by 90 degrees. ) Are divided according to.

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 divided by the second beam splitter 120 according to 50% transmittance and 50% reflectance (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 is converted upward by 90 degrees by the second beam splitter 120 is output to the fourth photodiode 240.

제3 및 제 4 포토 다이오드(230, 240)로 입력된 빔은 전기 신호로 변환된다. The beams input to the third and fourth photodiodes 230 and 240 are converted into electric 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. In the signal processing of channel 2, the output value of the third photodiode 230 converted into an electrical signal is divided by the output value of the fourth photodiode 240, 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 calculated as a signal processing output value. Convert to 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 device 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 may be variously adjusted, such as 40%:60%, 30%:70%, in addition to the above 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 may be rotated 90 degrees clockwise to be used.

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

마찬가지로 채널 2의 광신호 λ2가 진행되는 제2 선형투과 필터(420)와 제3 포토 다이오드(230)은 위치가 변경된다. Similarly, the second linear pass filter 420, and a third photo diode (230) in which the optical signal λ 2 of the second channel is in progress to change the position.

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

도 14a는 도 6에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평행 좌, 수직 하 포트 입력 방식으로 구현한 다채널 광수신 모듈을 도시한다. 14A is a diagram illustrating a multi-channel optical receiving module implemented in a parallel left and vertical lower port input method according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 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. 14B shows data obtained by processing an output value of a photodiode into an electric signal according to a wavelength change of an input optical signal by each output port in the multi-channel optical receiving 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 FIG. 14B shows the PD1, PD2, and PD1/PD2 graphs according to the wavelength change of the multi-channel optical receiving module input from the parallel left and vertical lower ports, and the lower graph of FIG. PD3, PD4, and PD3/PD4 graphs according to the wavelength change of the input multi-channel optical receiving 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 photodiode converted into an electrical signal by the output value of the second photodiode, and the second channel divides the output value of the third photodiode by the output value of the fourth photodiode, It shows the output value according to the wavelength change.

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. If the wavelength change amount of the optical sensor according to the change in external physical quantity such as temperature and strain is measured with signal processing output data (PD1/PD2, PD3/PD4), it is possible to measure the external physical quantity.

도 14c는 도 14a에 도시한 다채널 광수신 모듈의 외부 편광 변화에 따른 신호 처리 시 데이터(PD1/PD2, PD3/PD4)의 변화량을 도시한다. 14C shows the amount of change in data PD1/PD2 and PD3/PD4 during signal processing according to a change in external polarization of the multi-channel optical 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 FIG. 14C, according to the polarization change, PD1/PD2 shows a change amount of ±1.04%, and PD3/PD4 shows a change amount of ±1.04%.

도 15a는 도 8에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수직 상, 하 포트 입력 방식으로 구현한 다채널 광수신 모듈을 도시한다. FIG. 15A illustrates a multi-channel optical receiving module implemented in a vertical upper and lower port input method according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 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. 15B shows data obtained by processing an output value of a photodiode into an electric signal according to a wavelength change of an input optical signal by each output port in the multi-channel optical receiving 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 photodiode converted into an electrical signal by the output value of the second photodiode, and the second channel divides the output value of the third photodiode by the output value of the fourth photodiode, It shows the output value according to the wavelength change.

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 the PD1, PD2, PD1/PD2 graph according to the wavelength change of the multi-channel optical receiving module input from the vertical upper and lower ports, and the lower graph of FIG. PD3, PD4, and PD3/PD4 graphs according to wavelength change of the multi-channel optical receiving 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.If the wavelength change amount of the optical sensor according to the change in external physical quantity such as temperature and strain is measured with signal processing output data (PD1/PD2, PD3/PD4), external physical quantity can be measured.

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 a change amount of data PD1/PD2 and PD3/PD4 during signal processing according to a change in external polarization of the multi-channel optical 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 FIG. 15C, PD1/PD2 shows a change amount of ±1.56% and PD3/PD4 shows a change amount 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 optical receiving module irrelevant to polarization according to an embodiment of the present invention may be implemented in a computer system or recorded on a recording medium. The computer system may include at least one processor, a memory, a user input device, a data communication bus, a user output device, and a storage. Each of the above-described components performs data communication 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. The processor may be a central processing unit (CPU) or a semiconductor device that processes instructions stored in a memory and/or storage.

메모리 및 저장소는 다양한 형태의 휘발성 혹은 비휘발성 저장매체를 포함할 수 있다. 예컨대, 메모리는 ROM 및 RAM을 포함할 수 있다.The memory and storage may include various types of volatile or nonvolatile storage media. For example, the 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.Accordingly, a signal processing method using a multi-channel optical receiving module independent of polarization according to an exemplary embodiment of the present invention may be implemented in a computer-executable method. When a signal processing method using a multi-channel optical receiving module independent of polarization according to an embodiment of the present invention is performed in a computer device, computer-readable instructions may 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 a multi-channel optical receiving module independent of polarization according to the present invention described above can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording media in which data that can be decoded by a computer system is stored. For example, there may be read only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, optical data storage device, and the like. In addition, the computer-readable recording medium can be distributed in a computer system connected through a computer communication network, and stored and executed as codes 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 center of the embodiments of the present invention. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can 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 point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

Claims (1)

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 측정부
를 포함하는 편광에 무관한 다채널 광수신 모듈.
A beam splitter disposed at a predetermined position in the module according to a port input method for the input beam, and transmitting or reflecting the beam according to the optical power split ratio;
A photodiode for converting the beam proceeding through the beam splitter into an electric signal; And
Measurement unit for measuring the amount of change in wavelength of the optical sensor using the electric signal
A multi-channel optical receiving module independent of polarization comprising a.
KR1020190095765A 2019-08-06 2019-08-06 Polarization independent multi-channel optical receiver module KR102671705B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190095765A KR102671705B1 (en) 2019-08-06 2019-08-06 Polarization independent multi-channel optical receiver module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190095765A KR102671705B1 (en) 2019-08-06 2019-08-06 Polarization independent multi-channel optical receiver module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210017079A true KR20210017079A (en) 2021-02-17
KR102671705B1 KR102671705B1 (en) 2024-06-04

Family

ID=74732091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190095765A KR102671705B1 (en) 2019-08-06 2019-08-06 Polarization independent multi-channel optical receiver module

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102671705B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110060429A (en) * 2009-11-30 2011-06-08 주식회사 케이티 Coherent optical receiver
KR20110072503A (en) * 2009-12-23 2011-06-29 주식회사 포벨 Optical module with beam splitter
KR20120039816A (en) * 2010-10-18 2012-04-26 (주)엠이엘 텔레콤 Wavelength Stabilization Device for optical communication
KR20150049743A (en) * 2013-10-31 2015-05-08 김용태 Interferometric Reflectometry Module

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110060429A (en) * 2009-11-30 2011-06-08 주식회사 케이티 Coherent optical receiver
KR20110072503A (en) * 2009-12-23 2011-06-29 주식회사 포벨 Optical module with beam splitter
KR20120039816A (en) * 2010-10-18 2012-04-26 (주)엠이엘 텔레콤 Wavelength Stabilization Device for optical communication
KR20150049743A (en) * 2013-10-31 2015-05-08 김용태 Interferometric Reflectometry Module

Also Published As

Publication number Publication date
KR102671705B1 (en) 2024-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100487396C (en) Measurements of polarization-dependent loss (pdl) and degree of polarization (dop) using optical polarization controllers and method thereof
EP0678988B1 (en) Method of measuring the noise level in the presence of a signal
EP0875743A1 (en) A wavemeter and an arrangement for the adjustment of the wavelength of an optical source
US5841536A (en) Polarization interferometer apparatus using the polarization dependent phase lag in a birefringent retarder
US20210285987A1 (en) Reflective current and magnetic sensors based on optical sensing with integrated temperature sensing
JP2004502141A (en) Optical power and wavelength monitor
GB2329960A (en) Distributed sensing system
KR101209627B1 (en) Optical fiber sensor system using an optical spectrometer
JP2000097856A (en) Polarization-independent reflectometry, and polarization-independent reflectometer
JPH109961A (en) Light wavelength monitoring apparatus
WO2020098577A1 (en) Planar optical waveguide device, and temperature measurement system
US6385217B1 (en) Compact wavelength-independent wavelength-locker for absolute wavelength stability of a laser diode
CN111337052B (en) Y waveguide parameter measuring instrument, measuring system and measuring method
US8160442B2 (en) Interferometric optical signal-to-noise ratio measurement using a calibration factor
US20150062692A1 (en) Reducing thermal dependence of amplifier gain
KR102671705B1 (en) Polarization independent multi-channel optical receiver module
KR20040066888A (en) Wavelength division multiplexing optical performance monitors
JPH0549057B2 (en)
JP2005315584A (en) Fbg sensing system
US6919963B2 (en) Apparatus for detecting wavelength drift and method therefor
JP3663966B2 (en) Wavelength measuring device
EP0619657B1 (en) Optical circuit for measuring the reflection sensitivity of an optical transmission system
JP2005062138A (en) Fbg sensing system
WO2019169525A1 (en) Optical performance monitoring apparatus and method
US6947139B2 (en) Simultaneous optical isolation and channel monitoring system

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant