KR970028648A - 레이저광원장치. otdr장치 및 광통신라인감시장치 - Google Patents

레이저광원장치. otdr장치 및 광통신라인감시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 OTDR의 펄스레이저광원장치는, 제1발광단부로부터 방출된 광을 수신하고 도파하는 광도파로를 포함하고, 상기 광도파로는, 반도체발광장치의 발광단면으로부터 방출된 광의 일부를 선택적으로 반사하는 반사영역을 포함하고, 반사영역의 코어는 광축방향을 따라서 주기적으로 변화하는 굴절률을 가지고 또한 제1영역에 배치된 제1회절격자를 포함하고, 제1회절격자는, 반도체발광장치의 발광단면으로부터 방출된 광중에서 제1파장범위내에 있는 광의 일부를 선택적으로 반사하는 것을 특징으로 한다. 또한 회절격자는 레이저공진기를 구성하는 장치중의 하나이다.

Description

레이저광원장. OTDR장치 및 광통신라인감시장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 제1실시예에 의한 OTDR장치의 구성을 도시한 도면.

Claims (77)

  1. 자연방출된 유도방출을 행하도록 전류에 의해 여기되는 반도체발광장치와, 상기 반도체발광장치를 경유하여 상기 반도체 발광장치의 제1발광단면에 대향하는 위치에 배치되고, 또한 상기 반도체발광장치에 의해 발생된 광을 반사하고 이와 같이 반사된 광을 다시 상기 반도체발광장치를 통하여 진행하도록 하는 반사수단과, 상기 제1발광단면으로부터 방출된 광을 수신하여 도파하고, 광도파로는, 상기 반도체발광장치의 제1발광단면으로부터 방출된 광의 일부를 선택적으로 반사하는 반사영역을 포함하고, 상기 반사영역의 코어는, 제1영역에 배치된 제1회절격자를 포함하고, 상기 제1회절격자의 굴절률은 광축방향을 따라서 주기적으로 변경되고, 상기 제1회절격자는, 상기 반도체발광장치의 제1발광단면으로부터 방출된 광중에서, 제1파장범위내의 광의 일부를 반사하는 광도파로와, 상기 반사수단, 상기 반도체발광장치 및 상기 회절격자로 구성되는 레이저공진기를 포함한 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사수단은 상기 제1발광단면에 대향하는 상기 반도체 발광장치의 반사처리된 단면인 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반사수단은 상기 반도체발광장치의 제2발광단면으로부터 방출된 광을 반사하는 리플렉터(reflector)인 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1회절격자의 광축방향을 따라서 굴절률의 변화의 격자주기를 변경하는 주기변경 수단을 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 주기변경수단은, 광축방향을 따라서 상기 제1회절격자를 포함하는 광도파로의 일부에 응력을 인가하는 응력인가수단인 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 주기변경수단은, 상기 제1회절격자를 포함하는 상기 광도파로의 일부에서 온도를 변경하는 온도조정수단인 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 주기변경수단은, 시간의 경과에 따라 상기 격자주기를 변경하는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 격자주기가 시간의 경과에 의해 변경됨에 따라서 반사파장의 폭이 1nm 이상 변경되는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 격자주기가 시간의 경과에 의해 변경됨에 따라서 반사파장의 폭이 20nm 이하 변경되는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 격자주기가 시간의 경과에 의해 변경됨에 따라서 반사파장의 변경폭이 적어도 2nm이고 또한 10nm 이하인 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  11. 제1항에 있어서, 레이저발진기의 발진을 위해 한계전류레벨보다 높은 레벨을 가지는 안정화전류와 펄스레이저광을 발생하는데 필요한 펄스전류를 상기 반도체발광장치에 공급하는 전류구동수단을 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전류구동수단은, 상기 안정화전류를 공급하는 제1전류전원과, 상기 펄스전류를 공급하는 제2전류전원과, 상기 안정화전류와 상기 펄스전류를 함께 가산하는 전류가산기를 구비한 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 전류구동수단은, 상기 펄스전류가 공급되는 기간을 적어도 제외하고는 상기 안정화전류의 레벨보다 높은 레벨을 가지는 전류를 항상 공급하는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 전류구동수단은, 상기 펄스전류가 공급되기전에 소정주기의 시간동안 상기 안정화전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 소정주기는, 광이 상기 레이저공진기를 통하여 전후로 1회 내지 200회 진행하는 시간인 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  16. 제11항에 있어서, 상기 펄스전류는, 상기 안정화전류의 전류레벨 보다 적어도 10배인 피크전류레벨을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 제1파장범위는 1nm 이상의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1파장범위는 20nm 이하의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1파장범위는 적어도 2nm이고 또한 10nm 이하의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제1회절격자는 상기 광축방향을 따라서 단조변화하는 격자주기를 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 반도체발광장치쪽에서의 상기 제1회절격자의 격자주기는 반대쪽에서의 격자주기 보다 짧은 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 제1회절격자는 상기 반도체발광장치로부터 멀어지게 이동하는 방향을 따라서 단조증가하는 반사율을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  23. 제21항에 있어서, 상기 제1회절격자는 상기 반도체발광장치로부터 멀어지게 이동하는 방향을 따라서 단조감소하는 반사율을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  24. 제1항에 있어서, 상기 반사영역은, 코어의 제2영역에 형성된 제2회절격자를 부가하여 포함하고, 상기 제2회절격자의 굴절률은 광축방향을 따라서 주기적으로 변경되고, 상기 반상영역은, 상기 반도체발광장치의 제1발광단면으로부터 방출된 광중에서, 제2파장범위내의 광의 일부를 선택적으로 반사하는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제2파장범위는 1nm 이상의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제2파장범위는 20nm 이하의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 제2파장범위는 적어도 2nm이고 또한 10nm 이하인 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  28. 제24항에 있어서, 상기 제2회절격자는 상기 광축방향을 따라서 단조변화하는 격자주기를 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  29. 제28항에 있어서, 반도체발광장치쪽에서의 상기 제2회절격자의 격자주기는 반대쪽에서의 격자주기보다 짧은 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  30. 제28항에 있어서, 상기 제2회절격자는 상기 반도체발광장치로부터 멀어지게 이동하는 방향을 따라서 단조증가하는 반사율을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  31. 제28항에 있어서, 상기 제2회절격자는 상기 반도체발광장치로부터 멀어지게 이동하는 방향을 따라서 단조감소하는 반사율을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  32. 제24항에 있어서, 공통영역이 상기 제1, 제2영역사이에 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  33. 제24항에 있어서, 상기 제1, 제2영역을 공통영역을 가지는 것을 특징으로 하는 레이저광원장치.
  34. 자연방출과 유동방출을 행하기 위하여 전류에 의해 여기되는 반도체발광장치와, 상기 반도체발광장치를 경유하여 상기 반도체발광장치의 제1발광단면에 대향한 위치에 배치되고, 또한 상기 반도체발광장치에 의해 발생된 광을 반사하고 이와 같이 반사된 광이 상기 반도체발광장치를 통하여 다시 진행하도록 하는 반사수단과, 상기 제1발광단면으로부터 방출된 광을 수신하여 도파하고, 광도파로는, 반도체발광장치의 상기 제1발광 단면으로부터 방출된 광의 일부를 반사하는 반사영역을 포함하고 반사영역의 코어는 제1영역에 배치된 제1회절격자를 포함하고, 상기 회절격자의 반사율은 광축방향을 따라서 주기적으로 변경하고, 상기 제1회절격자는, 상기 반도체발광장치의 제1발광단면으로부터 방출되는 광중에서, 제1파장범위내의 광의 일부를 선택적으로 반사하는 광도파로와, 상기 반사수단과 상기 반도체발광장치 및 상기 회절격자로 구성된 레이저공진기를 포함하는 레이저광원장치와; 상기 레이저광원장치로부터 방출된 광을 제1단자로부터 수신하고, 이와 같이 수신된 광을 측정될 광파이버의 방향으로 제2단자로부터 전송하고, 또한 광파이버로부터의 복귀광을 제2단자로부터 수신하고, 이와 같이 수신된 복귀광을 제3단자로부터 전송하는 광로설정장치와; 상기 광로설정장치의 제3단자로부터 출력된 광의 강도를 측정하는 광측정부를 포함한 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  35. 제34항에 있어서, 상기 광로설정장치는 광결합기인 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  36. 제34항에 있어서, 상기 광로설정장치는 광방향성결합기인 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  37. 제34항에 있어서, 상기 레이저광원장치와 측정할 상기 광파이버사이의 광로에 대역통과필터를 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  38. 제34항에 있어서, 상기 반사수단은 상기 제1발광단면에 대향한 상기 반도체발광장치의 반사처리된 단면은 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  39. 제34항에 있어서, 상기 반사수단은 상기 반도체발광장치의 제2발광단면으로부터 방출된 광을 반사하는 리플렉터(reflector)인 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  40. 제34항에 있어서, 상기 제1회절격자에 광축방향을 따라서 굴절률의 변화의 격자주기를 변경하는 주기변경수단을 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  41. 제40항에 있어서, 상기 주기변경수단은 상기 광축방향을 따라서 상기 제1회절격자를 포함하는 상기 광도파로의 일부에 응력을 인가하는 응력인가수단인 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  42. 제40항에 있어서, 상기 주기변경수단은 상기 제1회절격자를 포함하는 상기 광도파로의 일부에서 온도를 변경하는 온도조정수단인 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  43. 제40항에 있어서, 상기 주기변경수단은 시간의 경과에 따라 상기 격자주기를 변경하는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  44. 제43항에 있어서, 상기 격자주기를 시간의 경과에 의해 변경함에 따라 반사파장의 폭이 1nm 이상으로 변경되는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  45. 제44항에 있어서, 상기 격자주기를 시간의 경가에 의해 변경함에 따라 반사파장의 폭이 20nm 이하로 변경되는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  46. 제45항에 있어서, 상기 격자주기를 시간의 경과에 의해 변경함에 따라 반사파장의 변경폭이 적어도 2nm이고 또한 10nm 이하인 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  47. 제34항에 있어서, 상기 레이저발진기의 발진을 위해 한계전류레벨보다 높은 레벨을 가지는 안정화전류와 펄스레이저광을 발생하는데 필요한 펄스전류를 상기 반도체발광장치에 공급하는 전류구동수단을 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  48. 제47항에 있어서, 상기 전류구동수단은, 상기 안정화전류를 공급하는 제1전류전원과, 상기 펄스전류를 공급하는 제2전류전원과, 상기 안정화전류와 상기 펄스전류를 함께 가산하는 전류가산기를 구비한 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  49. 제47항에 있어서, 상기 전류구동수단은, 상기 펄스전류가 공급되는 기간을 적어도 제외하고는 상기 안정화전류의 레벨보다 높은 레벨을 가지는 전류를 항상 공급하는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  50. 제47항에 있어서, 상기 전류구동수단은, 상기 펄스전류가 공급되기전에 소정주기의 시간동안 상기 안정화전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  51. 제50항에 있어서, 상기 소정주기는, 광이 상기 레이저공진기를 통하여 전후로 1회 내지 200회 진행하는 시간인 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  52. 제47항에 있어서, 상기 펄스전류는, 상기 안정화전류의 전류레벨보다 적어도 10배인 피크전류레벨을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  53. 제47항에 있어서, 상기 광측정부는 입력광강도의 저주파성분을 제거하는 고역필터를 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  54. 제34항에 있어서, 상기 제1파장범위는 1nm 이상의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  55. 제54항에 있어서, 상기 제1파장범위는 20nm 이하의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  56. 제55항에 있어서, 상기 제1파장범위는 적어도 2nm이고 또한 10nm 이하의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  57. 제53항에 있어서, 상기 제1회절격자는 상기 광축방향을 따라서 단조변화하는 격자주기를 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  58. 제57항에 있어서, 상기 반도체발광장치쪽에서의 제1회절격자의 격자주기는 반대쪽에서의 격자주기보다 짧은 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  59. 제57항에 있어서, 상기 제1회절격자는 상기 반도체발광장치로부터 멀어지게 이동하는 방향을 따라서 단조증가하는 반사율을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  60. 제58항에 있어서, 상기 제1회절격자는 상기 반도체발광장치로부터 멀어지게 이동하는 방향을 따라서 단조감소하는 반사율을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  61. 제34항에 있어서, 상기 반상영역은, 코어의 제2영역에 형성된 제2회절격자를 부가하여 포함하고, 상기 제2회절격자의 굴절률은 광축방향을 따라서 주기적으로 변경되고, 상기 반사영역은, 상기 반도체발광장치의 제1발광단면으로부터 방출된 광주에서, 제2파장범위내의 광의 일부를 선택적으로 반사하는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  62. 제61항에 있어서, 상기 제2파장범위는 1nm 이상의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  63. 제62항에 있어서, 상기 제2파장범위는 20nm 이하의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  64. 제63항에 있어서, 상기 제2파장범위는 적어도 2nm이고 또한 10nm 이하인 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  65. 제61항에 있어서, 상기 제2회절격자는 상기 광축방향을 따라서 단조변하하는 격자주기를 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  66. 제65항에 있어서, 반도체발광장치쪽에서의 상기 제2회절격자의 격자주기는 반대쪽에서의 격자주기보다 짧은 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  67. 제65항에 있어서, 상기 제2회절격자는 상기 반도체발광장치로부터 멀어지게 이동하는 방향을 따라서 단조증가하는 반사율을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  68. 제66항에 있어서, 상기 제2회절격자는 상기 반도체발광장치로부터 멀어지게 이동하는 방향을 따라서 단조감소하는 반사율을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  69. 제61항에 있어서, 공통영역이 상기 제1, 제2영역사이에 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  70. 제61항에 있어서, 상기 제1, 제2영역을 공통영역을 가지는 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  71. 신호광을 전송하는 광통신라인의 전송상태를 감시하는 광통신라인감시장치에 있어서, 제1파장범위의 파장을 가진 감시광을 출력하는 발광부와, 상기 광통신라인의 광로에 배치되고, 상기 발광부로부터 출력된 감시광을 수신하고, 이와 같이 수신된 감시광을 상기 광통신라인에 도입하고, 또한 상기 광통신라인으로부터 입력된 감시광으로부터 유도된 복귀광을 수신하고 이와같이 수신된 복귀광을 상기 광통신라인과 상이한 광로에 출력하는 광로설정수단과, 상기 광통신라인의 종단부에 배치되고, 상기 제1파장범위를 포함하는 제2파장범위의 파장을 가진 광을 반사하고, 도파로형반사수단은 제1회절격자를 포함하고, 코어의 굴절률을 광축을 따라서 주기적으로 변경하는 도파로형 반사수단과, 상기 광로설정부로부터 출력된 복귀광의 강도를 측정하는 광측정부와, 상기 광측정부에 의한 측정결과에 의거하여 상기 광통신라인의 전송상태를 결정하는 처리부를 포함한 것을 특징으로 하는 OTDR장치.
  72. 제71항에 있어서, 상기 제1파장폭은 20nm 이하의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 광통신라인감시장치.
  73. 제71항에 있어서, 상기 제1파장폭은 5nm 이하의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 광통신라인감시장치.
  74. 제71항에 있어서, 상기 발광부는 레이저광원장치를 포함하고, 상기 레이저광원장치는, 자연방출과 유도방출을 행하도록 전류에 의해 여기되는 반도체발광장치와, 상기 반도체발광장치를 경유하여 상기 반도체발광장치의 제1발광단면에 대향하는 위치에 배치되고, 또한 상기 반도체발광장치에 의해 발생된 광을 반사하고 이와같이 반사된 광을 다시 상기 반도체발광장치를 통하여 진행하도록 하는 반사수단과, 상기 제1발광단면으로부터 방출된 광을 수신하여 도파하고, 광도파로는, 상기 반도체발과장치의 제1발광단면으로부터 방출된 광의 일부를 선택적으로 반사하는 반사영역을 포함하고, 상기 반상영역의 코어는, 제2회절격자를 포함하고, 상기 제2회절격자의 굴절률은 광축방향을 따라서 주기적으로 변경되는 광도파로와, 상기 반사수단, 상기 반도체발광장치 및 상기 회절격자로 구성되는 레이저공진기를 포함한 것을 특징으로 하는 광통신라인감시장치.
  75. 제74항에 있어서, 상기 반사수단은, 상기 제2회절격자의 반사파장범위와 상이한 파장범위를 가지는 파장광을 반사하는 제3회절격자를 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 광통신라인감시장치.
  76. 제71항에 있어서, 상기 발광부는 분포귀환형 반도체레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신라인감시장치.
  77. 제71항에 있어서, 상기 레이저발광부와 상기 광통신라인 사이의 광로에 대역통과필터를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신라인감시장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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