KR101342097B1 - 다채널 광모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 다채널 광모듈은, 광신호를 수신 또는 송신하기 위한 복수의 광소자들, 상기 복수의 광소자들과 광섬유를 광결합하기 위한 하우징, 상기 복수의 광소자들과 광섬유 사이에서 파장에 따라 상기 광신호를 분리 또는 다중화하기 위한 복수의 광필터들, 그리고 상기 광소자들과 광섬유 사이의 광경로가 정렬되도록 상기 광필터들을 장착하되, 상기 하우징의 내부로 돌출된 형태를 갖는 필터 홀더를 포함한다.
Description
본 발명은 광통신 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 하나의 광섬유를 이용하여 복수 파장의 광신호를 송신 또는 수신할 수 있는 다채널 광모듈에 관한 것이다.
최근, 수요가 증가하는 HDMI(High-Definition Multimedia Interface), DisplayPort, DVI(Digital Visual Interface)등의 능동 광케이블(Active Optical Cable: 이하, AOC)의 경우 A/V 데이터 전송을 위해 하나의 파이버에 4개 이상의 파장을 집속시킬 수 있는 4채널 이상이 요구된다. 하지만, 현재 시판중인 대부분의 AOC 케이블의 경우 4개 또는 2개의 파이버를 사용하는 구조를 가진다. 따라서, 이러한 구조의 케이블은 설치, 유지 및 보수가 어려운 단점이 있으며, 광신호의 장거리 전송을 어렵게하는 요인이 되고 있다.
하나의 광섬유에 복수의 파장을 집속시킬 수 있는 종래의 다채널 광모듈의 경우, 일반적으로 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) 필터를 이용하여 지그재그 형태로 빔을 반사시켜 광결합하는 구조를 갖는다. 이러한 경우, 각 파장들 간의 광경로 차이가 커서 일반적인 집속 렌즈를 사용할 수 없으며, 정렬이 매우 어려운 문제를 안고 있다.
또한, 하나의 파장을 처리하는 TO-CAN 기반의 복수의 광송신부들 또는 광수신부들을 하나의 금속 하우징에 각각 정렬한 후 레이저 웰더(Welder)로 고정시키는 구조를 갖는 다채널 광모듈의 경우에도 광결합이 용이하지 못한 실정이다. 금속 하우징 내에 실장된 광필터에 의해 반사 또는 투과되어 하나의 광섬유와 광결합되는 구조를 갖고 있기 때문이다.
상술한 다채널 광모듈의 경우, 필터들이 장착되는 2개의 45° 면을 구비하고 있다. 이러한 2개의 45° 면은 V-홈 형상을 가지고 있어 면 가공이 매우 어렵다. 특히, 45° 면을 연마하는 것은 거의 불가능하며 가공성이 매우 떨어지는 구조적인 단점을 갖는다. 또한, 이러한 광모듈은 원통형으로 가공되어 금속 하우징 안에서 회전함으로써 광경로가 틸트되는 구조를 가진다. 따라서, 회전으로 인해 부정합이 생기는 경우에 파이버와의 광결합 효율이 떨어지는 문제점을 갖고 있다.
또한, 4 채널 이상의 경우, 일체형으로 가공이 어려워 2개 이상의 필터 홀더를 사용하게 된다. 이 경우 필터 홀더 각각이 개별적으로 실장되어 필터홀더 각각의 실장 위치가 달라져 필터 홀더 사이의 정렬이 안되는 문제가 있다. 이 경우도 입사 또는 출사 빔이 틸트되는 문제가 있다. 이 문제는 채널 수가 많아질수록 심각해진다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 구조가 간단하고 가공이 용이하며, 패키징 공정이 쉽고 복수의 필터의 자동 정렬 기능을 갖으며 확장성이 용이한 다채널 광모듈을 제작하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 다채널 광모듈은, 광신호를 수신 또는 송신하기 위한 복수의 광소자들, 상기 복수의 광소자들과 광섬유를 광결합하기 위한 사각 하우징, 상기 복수의 광소자들과 광섬유 사이에서 파장에 따라 상기 광신호를 분리 또는 다중화하기 위한 복수의 광필터들, 그리고 상기 광소자들과 광섬유 사이의 광경로가 정렬되도록 상기 광필터들을 장착하되, 상기 사각 하우징의 내부로 돌출된 형태를 갖는 필터 홀더를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다채널 광모듈은, 광신호를 수신 또는 송신하기 위한 복수의 광소자들, 상기 복수의 광소자들과 광섬유를 광결합하기 위한 하우징, 상기 광섬유를 상기 하우징에 장착하기 위한 광섬유 홀더, 상기 복수의 광소자들 중 어느 하나와 상기 광섬유 사이에서 특정 파장의 광신호를 교환하기 위한 광필터, 상기 광소자들과 광섬유 사이에서 광진행 방향과 필터 면이 소정의 각도로 기울어지도록 상기 광필터를 고정하고, 상기 하우징의 내부로 돌출된 형태를 갖는 적어도 하나의 필터 홀더, 그리고 상기 적어도 하나의 필터 홀더를 고정하고, 상기 광섬유 홀더와 일체형으로 제공되는 공통 필터 홀더 베이스를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다채널 광모듈에 따르면, 사각 하우징, 필터 홀더, 그리고 파이버 상호 간의 광 정렬 문제를 해결할 수 있다. 그리고 본 발명의 실시 예에 따른 다채널 광모듈에 따르면, 필터 홀더를 사각 하우징에 단순히 압입하는 것으로 자동 정렬할 수 있는 장점을 갖는다. 이러한 이점으로 인해 본 발명의 실시 예에 따른 다채널 광모듈은, 광결합 효율을 최대화할 수 있다. 더불어, 본 발명의 기술을 적용하면, 채널 확장이 용이하여 채널 수가 많은 다채널 광모듈의 제작이 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 필터 홀더는 2개의 45° 면을 갖는 경사면이 돌출형으로 형성되어 가공 및 연마가 용이하다. 따라서, 다채널 광모듈의 불량률을 획기적으로 줄일 수 있어, 대량 생산과 저가격화가 가능한 장점을 갖는다. 또한, 본 발명의 필터 홀더는 광학 필터가 부착되는 45° 경사면이 돌출형으로 가공되어 경사면에 광학 필터를 손쉽게 실장할 수 있는 장점을 갖는다. 또한 필터 홀더를 절연체로 가공하고 광소자가 실장된 패키지를 필터 홀더와 일체형으로 제작하여 사각 하우징에 실장함으로써 사각 하우징과의 전기적 연결을 차단하여 전기적 누화를 최소화시키고, 레이저 웰딩 공정수를 줄여 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다채널 광모듈을 보여주는 도면이다.
도 2a는 도 1의 필터 홀더(150)의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 2b는 도 1의 필터 홀더(150)의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 3a는 도 1의 필터 홀더(160)의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 3b는 도 1의 필터 홀더(160)의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 4a는 도 1의 필터 홀더(150)의 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 4b는 도 1의 필터 홀더(150)의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 5a는 도 1의 필터 홀더(150)의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 5b는 도 1의 필터 홀더(150)의 또 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 1의 절연체로 구성되는 필터 홀더를 보여주는 입체도이다.
도 7은 사각 하우징의 일 예를 보여주는 측면도이다.
도 8은 사각 하우징의 다른 예를 보여주는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다채널 광모듈을 보여주는 투시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다채널 광모듈을 보여주는 도면이다.
도 11은 반원형 필터 홀더 베이스를 포함하는 도 9의 다채널 광모듈을 보여주는 투시도이다.
도 12는 반원형 필터 홀더 베이스의 하부면을 보여주는 다채널 광모듈의 투시도이다.
도 13은 본 발명의 또 따른 실시 예에 따른 다채널 광모듈을 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 실시 예의 다른 형태를 보여주는 도면이다.
도 2a는 도 1의 필터 홀더(150)의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 2b는 도 1의 필터 홀더(150)의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 3a는 도 1의 필터 홀더(160)의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 3b는 도 1의 필터 홀더(160)의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 4a는 도 1의 필터 홀더(150)의 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 4b는 도 1의 필터 홀더(150)의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 5a는 도 1의 필터 홀더(150)의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 5b는 도 1의 필터 홀더(150)의 또 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 1의 절연체로 구성되는 필터 홀더를 보여주는 입체도이다.
도 7은 사각 하우징의 일 예를 보여주는 측면도이다.
도 8은 사각 하우징의 다른 예를 보여주는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다채널 광모듈을 보여주는 투시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다채널 광모듈을 보여주는 도면이다.
도 11은 반원형 필터 홀더 베이스를 포함하는 도 9의 다채널 광모듈을 보여주는 투시도이다.
도 12는 반원형 필터 홀더 베이스의 하부면을 보여주는 다채널 광모듈의 투시도이다.
도 13은 본 발명의 또 따른 실시 예에 따른 다채널 광모듈을 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 실시 예의 다른 형태를 보여주는 도면이다.
앞의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명들은 모두 청구된 발명의 부가적인 설명을 제공하기 위한 예시적인 것이다. 그러므로 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해 질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우에, 이는 그 외의 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 여기에서 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다채널 광모듈을 간략히 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다채널 광모듈(100)은 하나의 광섬유(180)와 복수의 발광 소자들(110, 120, 130, 140)과 광결합하기 위한 필터 홀더들(150, 160), 그리고 사각 하우징(170)을 포함한다. 설명의 편의를 위하여 다채널 광모듈(100)의 예로 4채널의 광송신 모듈이 기술적 특징을 설명하기 위한 예시로서 사용될 것이다.
발광 소자들(110, 120, 130, 140)은 각각 서로 다른 파장의 광을 생성하는 광소자들로 구성될 수 있다. 발광 소자(110)와 발광 소자(120)에 의해서 출사되는 광신호들은 필터 홀더들(150, 160)에 각각 구비되는 관통 홀을 경유하여 광섬유(180)로 집속된다. 발광 소자(110)로부터 출사된 광신호의 광 경로는 인용부호 ①로, 발광 소자(120)로부터 출사된 광신호의 광 경로는 인용부호 ②로 간략히 도시되어 있다. 즉, 발광 소자(110)로부터 출사된 광신호는 필터 홀더(150)에 45° 면으로 장착되는 광필터에 의해서 반사되어 광섬유(180)로 집속된다. 그리고 발광 소자(120)로부터 출사된 광신호는 필터 홀더(160)에 45° 면으로 장착되는 광필터에 의해서 반사되어 광섬유(180)로 집속된다.
발광 소자(130)로부터 출사된 광신호의 광경로는 인용부호 ③으로, 발광 소자(140)로부터 출사된 광신호의 광경로는 인용부호 ④로 간략히 도시되어 있다. 즉, 발광 소자(130)로부터 출사된 광신호는 필터 홀더(150) 및 필터 홀더(160)에 45° 면으로 장착되는 광필터들을 투과하여 광섬유(180)로 집속된다. 그리고 발광 소자(140)로부터 출사된 광신호는 필터 홀더(150)에 45° 면으로 장착되는 광필터에 의해서 반사되어 광섬유(180)로 집속된다.
여기서, 필터 홀더들(150, 160)은 사각 하우징(170)에 고정되는 형상으로 제조되어, 필터 홀더들(150, 160)의 삽입에 따라 자동적으로 광정렬이 이루어지도록 구성된다. 그리고 필터 홀더들(150, 160)은 사각 하우징(170)의 내부에서 돌출형으로 구비된다. 필터 홀더(150)에 구비되는 광필터들에 의해서 발광 소자들(110, 130, 140)로부터 출사되는 광신호들이 광섬유(180)로 집속될 수 있다. 필터 홀더들(150, 160)은 각각 사각 하우징(170)에 삽입됨으로써 광정렬을 이루기 위하여 사각 하우징(170)과 맞물리는 결합 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 필터 홀더들(150, 160)이 사각 하우징(170)과 접촉하는 옆면이 사각으로 가공될 수 있다. 더불어, 필터 홀더들(150, 160)의 옆면은 사각 하우징(170)과 접촉하는 부분이 다양한 맞물림 구조로 가공되어, 필터 홀더들(150, 160)이 삽입되면 자동적으로 광정렬이 이루어지도록 구성될 수 있다.
여기서, 발광 소자들(110, 120, 130, 140) 각각에는 출사된 광신호들 각각을 집속하여 광학 필터에 투사하기 위한 광학 렌즈들(115, 125, 135, 145)이 포함될 수 있다. 그리고 발광 소자들(110, 120, 130, 140) 각각은 수광 소자들로 구성되거나, 수광 소자 또는 발광 소자들의 조합으로도 구성될 수 있다. 상술한 발광 소자와 수광 소자를 활용하면, 다채널 광모듈(100)은 광송신 모듈, 광수신 모듈, 또는 광송수신 모듈로 제작 가능하다. 특히 다채널 광모듈(100)이 광수신 모듈로 제작되는 경우, 광학적 누화를 최소화하기 위해, 필터 홀더들(150, 160)에 실장되는 광필터들은 특정 파장의 광신호만을 투과하시는 차단 필터가 사용되는 것이 바람직하다.
필터 홀더들(150, 160)은 4채널의 경우 2개가 사용될 수 있다. 그리고 필터 홀더(150)에는 2개의 광학 필터가, 필터 홀더(160)에는 1개의 광학 필터가 실장될 수 있다. 필터 홀더들(150, 160)은 광학 필터의 실장 후, 사각 하우징(170)에 삽입할 수 있는 구조를 가진다. 따라서, 필터 홀더들(150, 160)은 사각 하우징(170)으로의 삽입에 의해서 자동 정렬 기능을 갖도록 가공되어 있다. 특히, 일반적인 경우의 3 채널 이상의 광모듈의 경우, 둥근 원통 형태의 V-홈을 가지는 필터 홀더를 사용한다. 이 경우 필터 홀더에 형성되어 있는 관통 홀의 중심과 사각 하우징에 형성되어 있는 관통 홀의 중심 간의 정렬이 어렵다. 또한, 이러한 문제로 인해 광신호의 광경로에 틸트(Tilt)가 발생해 광결합 효율이 저하되는 실정이었다. 또한, 4 채널 이상과 같이 2개 이상의 필터 홀더를 사용할 경우, 필터 홀더 사이의 정렬 문제가 추가로 발생하게 된다. 더불어 종래의 경우, 긴 원통 형태에 V-홈을 형성하거나 연마하는 작업이 어려워 가공성이 매우 좋지 않은 단점을 갖는다.
하지만, 본 발명의 실시 예에 따르면, 돌출형으로 필터 홀더들(150, 160)을 제작함으로써 가공성이 용이하여 불량률을 줄이고, 시간을 단축하여 저가의 대량 생산이 가능하다.
여기서, 본 발명의 이점을 설명하기 위하여 발광 소자들을 채용한 다채널 광모듈이 실시 예로서 게시되었다. 하지만, 본 발명은 수광 소자들을 포함하는 수신형 다채널 광모듈, 또는 수광 소자와 발광 소자가 혼합된 송수신형 다채널 광모듈에서도 동일하게 적용될 수 있음을 잘 이해될 것이다. 더불어, 사각 하우징(170)으로 실시 예가 설명되었으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 사각 하우징(170)은 사각이 아닌 다양한 형태의 하우징으로 제작될 수 있을 것이다. 그리고 도시되지는 않았지만, 발광 소자들(110, 120, 130, 140)로부터 출사된 일부의 광신호를 전기 신호로 변환하여 광출력를 감사할 수 있는 감시용 수광 소자를 더 포함할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 필터 홀더(150)의 일 예를 보여주는 사시도와 단면도이다. 도 2a와 도 2b를 참조하면, 필터 홀더(150a)는 사각 하우징(170)에 삽입했을 때, 자동으로 광정렬이 이루어지는 형태를 갖는다. 이러한 기능을 구비하기 위한 필터 홀더(150a)는, 필터 홀더 베이스(151a), 필터 홀더 바디(152a), 관통 홀(153a), 그리고 광필터들(154a, 155a)을 포함할 수 있다. 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.
필터 홀더(150a)는 발광 소자(110) 또는 발광 소자의 출력 광신호를 집속하기 위한 광학 렌즈(115)와 결합되는 필터 홀더 베이스(151a)를 포함한다. 필터 홀더 베이스(151a)는 사각 하우징(170)에 손쉽게 압입할 수 있도록 원통형으로 제작될 수 있다. 필터 홀더 베이스(151a)는 도 2b에서 도시된 형태와 같은 결합 홈(156a)이 존재한다. 이러한 결합 홈(156a)에 발광 소자(110)로부터 출력되는 광신호를 집속하기 위한 광학 렌즈(115) 및 발광 소자(110) 유닛이 장착될 수 있다. 또는, 광학 렌즈(115) 없이 발광 소자(110) 단독으로 결합될 수 있도록 필터 홀더 베이스(151a)의 내부에 결합 홈(156a)이 제작될 수 있다.
필터 홀더 바디(152a)는 필터 홀더 베이스(151a)의 상부 구조로서, 사각 하우징(170)과 접속되고, 광필터들(154a, 155a)이 장착되는 45°면은 사각 하우징(170) 내부에서 돌출되도록 형성된다. 필터 홀더 바디(152a)는 사각 하우징(170)에 형성되는 필터 홀더 삽입 홀(도 7 참조)에 정합되는 형태로 가공된다. 예를 들면, 필터 홀더 바디(152a)는 사각 형태의 구조로 가공될 수 있다. 이때, 사각 하우징(170)의 필터 홀더 삽입 홀도 동일한 형태를 갖도록 가공되어야 할 것이다. 이러한 구조를 가지는 조건에서, 필터 홀더(150a)를 사각 하우징(170)에 삽입하면, 별도의 추가 작업 없이도 광정렬이 가능하다. 특히, 필터 홀더 바디(152a)의 안쪽에는 관통 홀(153a)이 형성된다. 발광 소자(110)로부터 생성된 광신호는 광학 렌즈(115)를 통해서 집속되어 관통 홀(153a)을 경유하여 광필터(154a)에 입사된다.
광필터들(154a, 155a)은 45°각도로 필터 홀더 바디(152a)에 형성되는 면에 장착된다. 광필터(154a)는 발광 소자(110)에서 생성된 특정 파장의 광신호(①)를 선택적으로 반사시키기 위한 필터 특성을 갖는다. 광필터(154a)는 발광 소자(130)로부터 생성된 광신호(③)를 투과시키는 필터 특성을 갖는다. 광필터(155a)는 발광 소자(140)로부터 생성된 광신호(④)를 광섬유(180) 측으로 반사시키기 위한 필터 특성을 갖는다. 그리고 광필터(155a)는 발광 소자들(110, 130)로부터 생성된 광신호들(①, ③)을 투과하여 광섬유(180) 측으로 전달하기 위한 필터 특성을 가지게 될 것이다.
광필터들(154a, 155a)이 필터 홀더 바디(152a)에 상술한 투과 및 반사 특성을 갖도록 장착되기 위해서는 정확한 45°면의 가공이 중요한 이슈로 등장한다. 그러나, 본 발명의 돌출형 필터 홀더가 아닌 경우에는, 45°면을 구현하기 위해서 연마 공정을 통한 V-홈을 형성해야 한다. 그러나 이러한 연마 공정에 따르면, 정확한 45°면을 형성하기가 어렵고 가공성이 매우 좋지 않다. 반면, 본 발명의 실시 예에 따른 돌출형 필터 홀더(150a)로 구성하면 가공, 연마 공정이 용이하고, 표면의 거칠기 및 경사도가 우수한 45°면의 형성이 가능하다.
도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 필터 홀더(160)의 일 예를 보여주는 사시도와 단면도이다. 도 3a와 도 3b를 참조하면, 필터 홀더(160a)는 사각 하우징(170)에 삽입했을 때, 자동으로 광정렬이 이루어지는 형태를 갖는다. 이러한 기능을 구비하기 위한 필터 홀더(160a)는, 필터 홀더 베이스(161a), 필터 홀더 바디(162a), 관통 홀(163a), 그리고 광필터(164a)를 포함할 수 있다. 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.
필터 홀더(160a)는 발광 소자(120) 또는 발광 소자의 출력 광신호(②)를 집속하기 위한 광학 렌즈(125)와 결합되는 필터 홀더 베이스(161a)를 포함한다. 필터 홀더 베이스(161a)는 사각 하우징(170)에 손쉽게 압입할 수 있도록 원통형으로 제작될 수 있다. 필터 홀더 베이스(161a)는 도 3b에서 도시된 형태와 같은 결합 홈(166a)이 존재한다. 이러한 결합 홈(166a)에 발광 소자(120)로부터 출력되는 광신호(②)를 집속하기 위한 광학 렌즈(125) 및 발광 소자(120) 유닛이 장착될 수 있다. 또는, 광학 렌즈(125) 없이 발광 소자(120) 단독으로 결합될 수 있도록 필터 홀더 베이스(161a)의 내부에 결합 홈(166a)이 제작될 수 있다.
필터 홀더 바디(162a)는 필터 홀더 베이스(161a)의 상부 구조로서, 사각 하우징(170)과 접속되고, 광필터(164a)이 장착되는 45°면은 사각 하우징(170) 내부에서 돌출되도록 형성된다. 필터 홀더 바디(162a)는 사각 하우징(170)에 형성되는 필터 홀더 삽입 홀(도 7 참조)에 정합되는 형태로 가공된다. 예를 들면, 필터 홀더 바디(162a)는 사각 형태의 구조로 가공될 수 있다. 이때, 사각 하우징(170)의 필터 홀더 삽입 홀도 동일한 형태를 갖도록 가공되어야 할 것이다. 이러한 구조를 가지는 조건에서, 필터 홀더(160a)를 사각 하우징(170)에 삽입하면, 별도의 추가 작업 없이도 광정렬이 가능하다. 특히, 필터 홀더 바디(162a)의 안쪽에는 관통 홀(163a)이 형성된다. 발광 소자(160)로부터 생성된 광신호는 광학 렌즈(125)를 통해서 집속되어 관통 홀(163a)을 경유하여 광필터(164a)에 입사된다.
광필터(164a)는 45°각도로 필터 홀더 바디(162a)에 형성되는 면에 장착된다. 광필터(164a)는 발광 소자(120)에서 생성된 특정 파장의 광신호(②)를 선택적으로 반사시키기 위한 필터 특성을 갖는다. 광필터(164a)는 발광 소자들(110, 130, 140)로부터 생성된 광신호들(①, ③, ④)을 투과시키는 필터 특성을 갖는다. 광필터(164a)에서 투과되는 광신호들(①, ③, ④)과 반사되는 광신호(②)는 광섬유(180) 측으로 전달될 것이다. 만일, 발광 소자들(110, 120, 130, 140)이 수광 소자들로 대체된다 하더라도, 광신호의 전달 방향만 달라질 뿐 광경로는 변하지 않을 것이다.
광필터(164a)가 필터 홀더 바디(162a)에 상술한 투과 및 반사 특성을 갖도록 장착되기 위해서는, 필터 홀더 바디(162a)의 정확한 45°면의 가공이 중요한 이슈로 등장한다. 그러나, 본 발명의 돌출형 필터 홀더가 아닌 경우에는, 45°면을 구현하기 위해서 연마 공정을 통한 V-홈을 형성해야 한다. 그러나 이러한 연마 공정에 따르면, 정확한 45°면을 형성하기가 어렵고 가공성이 매우 좋지 않다. 반면, 본 발명의 실시 예에 따른 돌출형 필터 홀더(160a)로 구성하면 가공, 연마 공정이 용이하고, 표면의 거칠기 및 경사도가 우수한 45°면의 형성이 가능하다.
이하에서는 필터 홀더(160)의 구조 및 기능에 대해서는 설명을 생략하기로 한다. 왜냐하면, 필터 홀더(160)는 필터 홀더(150)와 동일한 구조로 가공할 수 있으며, 광필터의 수만 달리할 뿐이기 때문이다. 더불어, 필터 홀더 바디(152a, 162a)에 장착되는 광필터들의 경사각이 45°각도를 이루는 것으로 본 발명의 실시 예에서 설명되었다. 하지만, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 필터면의 경사각은 제작자의 의도에 따라 다양한 각으로 설정될 수 있음은 당업자에게는 자명한 사항이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 필터 홀더(150)의 다른 예를 보여주는 사시도와 단면도이다. 도 4a와 도 4b를 참조하면, 필터 홀더(150b)는 사각 하우징(170)에 삽입했을 때, 자동으로 광정렬이 이루어지는 형태를 갖는다. 이러한 기능을 구비하기 위한 필터 홀더(150b)는, 필터 홀더 베이스(151b), 필터 홀더 바디(152b), 관통 홀(153b), 그리고 광필터들(154b, 155b)을 포함할 수 있다. 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 필터 홀더(150a)와는 달리, 필터 홀더(150b)는 다른 모양의 필터 홀더 베이스(151b)를 갖는다. 필터 홀더(150b)는 발광 소자(110) 또는 발광 소자의 출력 광신호를 집속하기 위한 광학 렌즈(115)와 결합되는 필터 홀더 베이스(151b)를 포함한다. 특히, 필터 홀더 베이스(151b)의 형태가 사각 하우징(170)에 압입했을 때, 광정렬을 이루도록 가공된다. 필터 홀더 베이스(151b)는 원통형에서 2개 평행면이 존재하도록 가공된다. 따라서, 필터 홀더 베이스(151b)의 형태에 따라 사각 하우징(170)의 필터 홀더 삽입 홀도 동일한 형태를 갖도록 가공되어야 할 것이다. 이러한 구조를 가지는 조건에서, 필터 홀더(150b)를 사각 하우징(170)에 삽입하면, 별도의 추가 작업 없이도 광정렬이 가능하다.
필터 홀더 베이스(151b)는 사각 하우징(170)에 형성되는 필터 홀더 삽입 홀(도 8 참조)에 정합되는 형태로 가공된다. 예를 들면, 필터 홀더 베이스(151b)의 평형한 양면이 사각 하우징(170)의 사각 삽입구에 정합되는 구조로 가공될 수 있다. 이러한 구조를 가지는 조건에서, 필터 홀더(150b)를 사각 하우징(170)에 삽입하면, 별도의 추가 작업 없이도 광정렬이 가능하다.
특히, 도 4b의 단면도에서 도시된 바와 같이 필터 홀더 베이스(151b)의 안쪽에는 결합 홈(156b)이 형성된다. 이러한 결합 홈(156b)에 발광 소자(110)로부터 출력되는 광신호를 집속하기 위한 광학 렌즈(115) 및 발광 소자(110) 유닛이 장착될 수 있다. 또는, 광학 렌즈(115) 없이 발광 소자(110) 단독으로 결합될 수 있도록 필터 홀더 베이스(151b)의 내부에 결합 홈(156b)이 제작될 수 있다. 이 경우, 결합 홈(156b)의 지름을 크게 가공할 수 있어, 반경이 큰 광학 렌즈(115)나 발광 소자(110)의 장착시에 이점을 가질 수 있다.
필터 홀더 바디(152b)는 필터 홀더 베이스(151b)의 상부 구조로서, 원통형으로 제작될 수 있다. 광필터들(154b, 155b)이 장착되는 필터 홀더 바디(152b)의 45°면은 사각 하우징(170) 내부에서 돌출되도록 형성된다. 필터 홀더 바디(152b)의 안쪽에는 관통 홀(153b)이 형성된다. 결합 홈(156b)과 연결된 관통 홀(153b)은 90°각으로 꺾이며, 발광 소자(110)와 광필터들(154b, 155b) 간의 광경로를 구성하기 위한 공간을 제공한다.
광필터들(154b, 155b)은 45°각도로 필터 홀더 바디(152b)에 형성되는 면에 장착된다. 광필터(154a)는 발광 소자(110)에서 생성된 특정 파장의 광신호를 선택적으로 반사시키기 위한 필터 특성을 갖는다. 광필터(154b)는 발광 소자(130)로부터 생성된 광신호를 투과시키는 필터 특성을 갖는다. 광필터(155b)는 발광 소자(140)로부터 생성된 광신호를 광섬유(180) 측으로 반사시키기 위한 필터 특성을 갖는다. 그리고 광필터(155b)는 발광 소자들(110, 130)로부터 생성된 광들을 투과하여 광섬유(180) 측으로 전달하기 위한 필터 특성을 가지게 될 것이다.
광필터들(154a, 155a)이 필터 홀더 바디(152b)에 상술한 투과 및 반사 특성을 갖도록 장착되기 위해서는 정확한 45°면의 가공이 중요한 이슈로 등장한다. 그러나 본 발명의 돌출형 필터 홀더가 아닌 경우에는, 45°면을 구현하기 위해서 연마 공정을 통한 V홈을 형성해야 한다. 그러나 이러한 연마 공정에 따르면, 정확한 45°면을 형성하기가 어렵고 가공성이 매우 좋지 않다. 반면, 본 발명의 실시 예에 따른 돌출형 필터 홀더(150a)로 구성하면 가공, 연마 공정이 용이하고, 표면의 거칠기 및 경사도가 우수한 45°면의 형성이 가능하다.
도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 필터 홀더(150)의 또 다른 예를 보여주는 사시도와 단면도이다. 도 5a와 도 5b를 참조하면, 필터 홀더(150c)는 사각 하우징(170)에 압입했을 때, 자동으로 광정렬이 이루어지는 형태를 갖는다. 더불어, 필터 홀더(150c)는 필터 홀더 베이스(151c)에 구비되는 결합 홈에 광학 렌즈가 실장될 수 있도록 제작된다. 이러한 기능을 구비하기 위한 필터 홀더(150c)는, 필터 홀더 베이스(151c), 필터 홀더 바디(152c), 관통 홀(153c), 광필터들(154c, 155c), 광학 렌즈(158c)를 포함할 수 있다. 필터 홀더(150c)는 광학 렌즈(158c)를 장착하기 위한 결합 유닛(156c)과 수신부로 구성될 때에는 차단 필터(157c)를 추가로 포함할 수 있다.
필터 홀더(150c)는 발광 소자(110) 또는 발광 소자의 출력 광신호를 집속하기 위한 광학 렌즈(158c)와, 광학 렌즈(158c)를 결합하기 위한 결합 유닛(156c)이 결합되는 필터 홀더 베이스(151c)를 포함한다. 필터 홀더 베이스(151c)는 사각 하우징(170)에 손쉽게 압입할 수 있도록 원통형으로 제작될 수 있다.
필터 홀더 바디(152c)는 사각 하우징(170)과 접속되고, 광필터들(154a, 155a)이 장착되는 45°면은 사각 하우징(170) 내부에서 돌출되도록 형성된다. 필터 홀더 바디(152c)는 사각 하우징(170)에 형성되는 필터 홀더 삽입 홀(도 7 참조)에 정합되는 형태로 가공된다. 예를 들면, 필터 홀더 바디(152c)는 사각 형태의 구조로 가공될 수 있다. 이때, 사각 하우징(170)의 필터 홀더 삽입 홀도 동일한 형태를 갖도록 가공되어야 할 것이다. 이러한 구조를 가지는 조건에서, 필터 홀더(150c)를 사각 하우징(170)에 삽입하면, 별도의 추가 작업 없이도 광정렬이 가능하다. 특히, 필터 홀더 바디(152c)의 안쪽에는 관통 홀(153c)이 형성된다. 발광 소자(110)로부터 생성된 광신호는 광학 렌즈(158c)를 통해서 집속되어 관통 홀(153c)을 경유하여 광필터(154c)에 입사될 수 있다.
광필터들(154c, 155c)은 45°각도로 필터 홀더 바디(152c)에 형성되는 면에 장착된다. 광필터(154c)는 발광 소자(110)에서 생성된 특정 파장의 광신호를 선택적으로 반사시키기 위한 필터 특성을 갖는다. 광필터(154c)는 발광 소자(130)로부터 생성된 광신호를 투과시키는 필터 특성을 갖는다. 광필터(155c)는 발광 소자(140)로부터 생성된 광신호를 광섬유(180) 측으로 반사시키기 위한 필터 특성을 갖는다. 그리고 광필터(155c)는 발광 소자들(110, 130)로부터 생성된 광들을 투과하여 광섬유(180) 측으로 전달하기 위한 필터 특성을 가지게 될 것이다.
광필터들(154c, 155c)이 필터 홀더 바디(152c)에 상술한 투과 및 반사 특성을 갖도록 장착되기 위해서는 정확한 45°면의 가공이 중요한 이슈로 등장한다. 그러나, 본 발명의 돌출형 필터 홀더가 아닌 경우에는, 45°면을 구현하기 위해서 연마 공정을 통한 V-홈을 형성해야 한다. 그러나 이러한 연마 공정에 따르면, 정확한 45°면을 형성하기가 어렵고 가공성이 매우 좋지 않다. 반면, 본 발명의 실시 예에 따른 돌출형 필터 홀더(150c)로 구성하면 가공, 연마 공정이 용이하고, 표면의 거칠기 및 경사도가 우수한 45°면의 형성이 가능하다.
도 6은 본 발명에 따른 다채널 광모듈의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 전기적인 절연체로 필터 홀더와 발광 소자(또는 수광 소자), 그리고 광학 렌즈를 포함하는 패키지(190)를 구성하여 사각 하우징(170)에 실장할 수 있다.
특히, 다채널 광모듈(100)이 송수신 모듈로 구성되는 경우, 송신부로부터 수신부로 전기적 누화(Cross talk)가 발생하여 수신부 특성이 저하되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하고, 레이저 웰딩 공정 수를 감소시키기 위해 필터 홀더를 절연체로 제작하고, 필터 홀더에 도 5a 및 5b의 실시 예와 유사하게 수광 소자가 실장되어 있는 패키지를 필터 홀더에 렌즈를 실장할 수 있다. 이와 같은 방법으로 수신부를 실장함으로써, 일반적으로 금속 재질로 제작되는 사각 하우징(170)과의 전기적 연결을 차단함으로써 전기적 누화를 획기적으로 줄일 수 있다. 이러한 방법을 사용하여 제작하면, 고가의 레이저 웰딩 공정 수를 감소시켜 단가를 낮추는 효과가 있다. 마찬가지로 송신부를 구성하기 필터 홀더를 절연체로 제작하는 것도 가능하다.
도 7은 사각 하우징의 형태의 일 실시 예를 보여주는 측면도이다. 도 7을 참조하면, 사각 하우징(170a)은 도 2a 및 도 2b의 형태로 제공되는 필터 홀더(150a)와 도 3a 및 도 3b의 형태로 제공되는 필터 홀더(160a)를 장착하기 위한 구조이다.
필터 홀더(150a)와 필터 홀더(160a)가 삽입되는 사각 하우징(170a)의 일 측의 최외곽에는 원통 형태의 홀들(171a, 171a´)이 가공된다. 그리고 원통 형태의 홀들(171a, 171a´)의 내부 측에는 사각 형태의 홀들(172a, 172a´)이 구비된다. 따라서, 필터 홀더(150a)를 삽입하면, 원통 형태의 필터 홀더 베이스(151a)는 사각 형태의 홀들(172a)의 종단까지만 삽입될 것이다. 그리고, 사각으로 가공된 필터 홀더 바디(152a)는 사각 형태의 홀(172a)과 맞물리면서 사각 하우징(170a) 내부로 삽입된다. 사각 하우징(170a)의 내부로 충분히 삽입되면, 돌출형의 필터 홀더(150a)에 대한 자동 정렬이 이루어질 수 있다.
여기서, 필터 홀더(160a)에 대해서 자세히 설명하지 않았지만, 광필터가 하나인 점을 제외하면, 필터 홀더(150a)와 대동소이한 구조를 가진다. 따라서, 필터 홀더(160a)를 삽입하면, 원통 형태의 필터 홀더 베이스와 사각 형태의 필터 홀더 바디는 원통 형태의 홀(171a´), 사각 형태의 홀(172a´)에 의해서 광정렬이 되는 위치에 고정될 것이다. 사각 하우징(170a)의 내부로 충분히 삽입되면, 광섬유(180)와 자동적으로 광정렬될 것이다.
도 8은 사각 하우징의 형태의 다른 실시 예를 보여주는 측면도이다. 도 8을 참조하면, 사각 하우징(170b)은 도 4a 및 도 4b에 도시된 필터 홀더(150b)와, 필터 홀더(150b)와 동일한 필터 홀더 베이스, 필터 홀더 바디 형태를 갖는 필터 홀더(160b)를 장착하기 위한 구조이다.
필터 홀더(150b)와 필터 홀더(160b)가 삽입되는 사각 하우징(170a)의 일 측의 최외곽에는 사각 형태의 홀들(171b, 171b´)이 구비된다. 그리고 사각 형태의 홀들(171b, 171b´)의 내부 측에는 원통 형태의 홀들(172b, 172b´)이 구비된다. 따라서, 필터 홀더(150b)를 삽입하면, 평행면이 연마된 형태의 필터 홀더 베이스(151b)는 사각 형태의 홀(171b)에 고정될 것이다. 그리고 원통형의 필터 홀더 바디(152b)는 형태의 홀(172b)을 따라 사각 하우징(170b) 내부로 삽입된다. 사각 하우징(170b)의 내부로 충분히 삽입되면, 돌출형의 필터 홀더들(150b, 160b)에 대한 자동 정렬이 이루어질 수 있다.
여기서, 필터 홀더(160b)에 대해서 자세히 설명하지 않았지만, 광필터가 하나인 점을 제외하면, 필터 홀더(150b)와 동일한 구조를 가진다. 따라서, 필터 홀더(160b)를 삽입하면, 필터 홀더 베이스와 원통형의 필터 홀더 바디는 사각 형태의 홀(171b´), 원통형의 홀(172b´)에 의해서 자동 정렬이 되는 위치에 고정될 것이다. 사각 하우징(170b)의 내부로 충분히 삽입되면, 광섬유(180)와 자동적으로 정렬될 것이다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 필터 홀더(150b)의 필터 홀더 베이스(151b)는 완전한 사각으로 가공되지 않을 수 있다. 즉, 필터 홀더 베이스(151b)의 평행한 2개 면만이 평면으로 가공되거나, 4개 면이 평면으로 가공되더라도 모서리는 둥글게 처리될 수 있다. 필터 홀더 베이스(151b)의 평행한 2개 면만이 평면으로 가공되는 경우, 도 7에 점선(173b, 173b´)으로 표시된 부분과 사각 하우징(170) 간에 여유 공간이 존재할 수 있다. 그러나 필터 홀더 베이스(151b)의 옆면 형태는 사각 하우징(170)의 홀 형태와 매치되어, 압입시에 광정렬을 이루게 하기 위한 다양한 형태로 제공될 수 있을 것이다. 따라서, 필터 홀더 베이스(151b)의 기하적인 형태는 본 발명의 도시된 실시 예만 국한되지 않음은 자명하다.
도 9는 다채널 광모듈(100)의 내부를 입체적으로 보여주기 위한 투시도이다. 도 9를 참조하면, 사각 하우징(170)의 내부에 삽입된 필터 홀더들(150, 160)과 광섬유 홀더(185)가 도시되어 있다.
이 실시 예에서 필터 홀더들(150, 160)과 광섬유 홀더(185)는 각각 개별적으로 사각 하우징(170)에 장착된다. 비록 개별적으로 삽입되더라도, 필터 홀더들(150, 160)의 필터 홀더 바디 또는 필터 홀더 베이스 구조가 사각 하우징(170)에 형성되는 홀과 정합되는 구조를 가진다. 따라서, 필터 홀더들(150, 160)과 광섬유 홀더(185)가 개별적으로 삽입되더라도 발광 소자들과의 광정렬에는 문제가 없다.
도시된 도 9의 필터 홀더들(150, 160)은 필터 홀더 바디가 모서리가 둥글게 처리된 사각 기둥 형태를 가진다. 하지만 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 필터 홀더들(150, 160)은 필터 홀더 베이스가 사각 하우징(170)의 삽입 홀에 결합되는 기하 형태로 가공될 수 있음은 잘 이해될 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다채널 광모듈을 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다채널 광모듈(200)은 하나의 광섬유(280)와 복수의 발광 소자들(210, 220, 230, 240)과 광결합하기 위한 필터 홀더들(250, 260), 사각 하우징(270)을 포함한다. 특히, 필터 홀더들(250, 260)은 개별적으로 사각 하우징(270)에 삽입되는 구조가 아니라 반원형의 공통 필터 홀더 베이스(290)에 장착되어 x축 방향으로 삽입된다. 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.
발광 소자들(210, 220, 230, 240)은 각각 서로 다른 파장의 광을 생성하는 광소자들로 구성될 수 있다. 발광 소자(210)와 발광 소자(220)에 의해서 출사되는 광신호들은 필터 홀더들(250, 260)에 각각 구비되는 관통 홀을 경유하여 광섬유(280)로 집속된다.
여기서, 필터 홀더들(250, 260)은 사각 하우징(270)의 내부에서 돌출될 수 있도록 공통 필터 홀더 베이스(290)에 장착되어 삽입된다. 그리고 필터 홀더 베이스(290)와 광섬유 홀더(285)는 일체형으로 제작될 수 있다. 특히, 광섬유 홀더(285)의 옆면은 사각 또는 부분적으로 연마된 평면을 갖는 원통 구조를 가지고 있다. 따라서, 필터 홀더 베이스(290)와 광섬유 홀더(285)의 삽입만으로 필터 홀더들(250, 260)의 광정렬이 달성될 수 있다. 이러한 공통 필터 홀더 베이스(290)의 구조는 후술하는 도 10에서 상세히 설명될 것이다.
여기서, 발광 소자들(210, 220, 230, 240) 각각에는 출사된 광신호들 각각을 집속하여 광학 필터에 투사하기 위한 광학 렌즈들(215, 225, 235, 245)이 포함될 수 있다. 그리고 발광 소자들(210, 220, 230, 240) 각각은 수광 소자들로 구성되거나, 수광 소자 또는 발광 소자들의 조합으로도 구성될 수 있다. 상술한 발광 소자와 수광 소자를 활용하면, 다채널 광모듈(200)은 광송신 모듈, 광수신 모듈, 또는 광송수신 모듈로 제작 가능하다. 특히 다채널 광모듈(200)이 광수신 모듈로 제작되는 경우, 광학적 누화를 최소화하기 위해, 필터 홀더들(250, 260)에 실장되는 광필터들은 특정 파장의 광신호만을 투과하시는 차단 필터가 사용되는 것이 바람직하다.
필터 홀더들(250, 260)은 4채널의 경우 2개가 사용될 수 있다. 그리고 필터 홀더(250)에는 2개의 광학 필터가, 필터 홀더(260)에는 1개의 광학 필터가 실장될 수 있다. 필터 홀더들(250, 260)은 광학 필터의 실장 후, 공통 필터 홀더 베이스(290)에 실장된다. 공통 필터 홀더 베이스(290)는 x축 방향으로 사각 하우징(270)에 삽입되어 자동 정렬 기능을 갖도록 가공되어 있다.
도 11 및 도 12는 도 10의 다채널 광모듈(200)의 사각 하우징(270) 내부를 입체적으로 보여주기 위한 투시도들이다.
도 11을 참조하면, 필터 홀더들(250, 260)과 공통 필터 홀더 베이스(290), 그리고 공통 필터 홀더 베이스(290)와 일체형으로 제작 가능한 광섬유 홀더(285)의 형태 및 구조가 도시되어 있다. 필터 홀더들(250, 260) 각각은 공통 필터 홀더 베이스(290)에 구비되는 홈에 마운팅될 수 있다. 필터 홀더들(250, 260)을 공통 필터 홀더 베이스(290)에 정확하게 마운팅하기 위해서는 공통 필터 홀더 베이스(290)에 구비되는 홈과 필터 홀더들(250, 260) 각각의 바닥 너비가 매치되어야 한다. 그리고 공통 필터 홀더 베이스(290)와 일체형으로 제작되는 광섬유 홀더(285)의 옆면은 삽입되는 사각 하우징(270)의 홀에 고정되는 구조로 제작되어야 한다. 예를 들면, 광섬유 홀더(285)의 옆면은 양옆면이 평면을 이루도록 연마된 원통 구조로 제작될 수 있다. 따라서, 광섬유 홀더(285)와 사각 하우징(270)의 맞물림에 의해서 광정렬이 달성될 수 있도록 구성된다.
도 12를 참조하면, 공통 필터 홀더 베이스(290)의 하부에는 발광 소자로부터 광신호를 관통 홀을 통해서 광필터에 전달하기 위한 2 개의 홀들(291, 292)이 형성된다. 홀들(291, 292)을 통해서 발광 소자들과 광필터들 사이의 광경로가 형성된다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 다채널 광모듈을 보여주는 도면이다. 도 13을 참조하면, 다채널 광모듈(300)은 광수신 모듈로 형성되는 예를 보여준다. 광수신 모듈로 구성되는 다채널 광모듈(300)은 하나의 광섬유(380)와 복수의 수광 소자들(310, 320, 330, 340)과 광결합하기 위한 필터 홀더들(350, 360), 사각 하우징(370), 그리고 조준 렌즈(390)를 포함한다.
수광 소자들(310, 320, 330, 340)과 필터 홀더들(350, 360)의 구성은 도 1의 발광 소자들(110, 120, 130, 140)과 필터 홀더들(150, 160)과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 광섬유(380)를 통해서 수신된 광신호가 조준 렌즈(390)에 의해서 조준되어 필터 홀더들(350, 360)에 구비되는 광필터들에 전달된다. 4개 파장을 갖는 광신호들은 필터 홀더들(350, 360)에 장착된 광필터들에 의해서 투과 또는 반사되어 수광 소자들(310, 320, 330, 340) 각각에 도달하게 될 것이다. 광수신 모듈로 형성되는 경우, 광학적 누화를 최소화하기 위해 특정 파장의 광신호만을 투과하는 차단 필터들이 수광 소자들(310, 320, 330, 340)에 장착될 수 있을 것이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다채널 광모듈을 보여주는 도면이다. 도 14를 참조하면, 다채널 광모듈(400)은 하나의 필터 홀더에 2개의 광필터들이 장착되는 예를 보여준다. 다채널 광모듈(400)은 하나의 광섬유(480)와 복수의 광소자들(410, 420, 430, 440)과 광결합하기 위한 필터 홀더들(450, 460), 그리고 사각 하우징(470)을 포함한다.
광소자들(410, 420, 430, 440)과 필터 홀더들(450, 460)의 구성은 도 1의 발광 소자들(110, 120, 130, 140)과 필터 홀더들(150, 160)과 유사하다. 다만, 광섬유(480)에 인접한 필터 홀더(460)에도 2개의 광필터가 탑재된다. 따라서, 하나의 필터 홀더에 2개의 광소자들이 마주보는 방향에서 장착될 수 있다. 여기서, 광소자들(410, 420, 430, 440)은 수광 소자 또는 발광 소자일 수 있다. 이러한 구조에 따르면, 채널수의 증가에 따라 광필터들이나 광소자들은 용이하게 추가 가능하다.
이상에서는 하나의 필터 홀더에 1개 또는 2개의 광필터가 장착되는 예를 통해서 본 발명의 이점이 설명되었다. 그러나, 하나의 필터 홀더에 3개 또는 그 이상의 광필터들이 장착되도록 구성할 수 있을 것이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 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 실시 예들은 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.
한편, 본 발명의 범위 또는 기술적 사상을 벗어나지 않고 본 발명의 구조가 다양하게 수정되거나 변경될 수 있음은 이 분야에 숙련된 자들에게 자명하다. 상술한 내용을 고려하여 볼 때, 만약 본 발명의 수정 및 변경이 아래의 청구항들 및 동등물의 범주 내에 속한다면, 본 발명이 이 발명의 변경 및 수정을 포함하는 것으로 여겨진다.
110, 120, 130, 140, 210, 220, 230, 240 : 발광 소자
115, 125, 135, 145, 215, 225, 235, 245 : 광학 렌즈
150, 160, 250, 260, 350, 360 : 필터 홀더
170, 270, 370 : 사각 하우징
180, 280, 380, 480 : 광섬유
185, 285, 485 : 광섬유 홀더
190 : 광소자 패키지
290 : 공통 필터 홀더 베이스
310, 320, 330, 340 : 수광 소자
390 : 조준 렌즈
410, 420, 430, 440 : 광소자
415, 425, 435, 445 : 광학 렌즈
450, 460 : 필터 홀더
470 : 사각 하우징
115, 125, 135, 145, 215, 225, 235, 245 : 광학 렌즈
150, 160, 250, 260, 350, 360 : 필터 홀더
170, 270, 370 : 사각 하우징
180, 280, 380, 480 : 광섬유
185, 285, 485 : 광섬유 홀더
190 : 광소자 패키지
290 : 공통 필터 홀더 베이스
310, 320, 330, 340 : 수광 소자
390 : 조준 렌즈
410, 420, 430, 440 : 광소자
415, 425, 435, 445 : 광학 렌즈
450, 460 : 필터 홀더
470 : 사각 하우징
Claims (20)
- 광신호를 수신 또는 송신하기 위한 복수의 광소자들;
상기 복수의 광소자들과 광섬유를 광결합하기 위한 하우징;
상기 복수의 광소자들과 광섬유 사이에서 파장에 따라 상기 광신호를 분리 또는 다중화하기 위한 적어도 하나의 광필터; 그리고
상기 광소자들과 광섬유 사이의 광경로가 정렬되도록 상기 광필터를 장착하되, 상기 하우징의 내부로 돌출된 형태를 갖는 적어도 하나의 필터 홀더를 포함하되,
상기 필터 홀더는,
상기 하우징의 외부에서 압입시에 고정 지점을 제공하기 위한 필터 홀더 베이스; 그리고
상기 광필터를 장착하고, 상기 광필터의 필터 면과 상기 광소자와의 사이에 광경로를 제공하기 위한 필터 홀더 바디를 포함하고,
상기 필터 홀더 베이스 또는 상기 필터 홀더 바디의 옆면은 상기 하우징의 접촉면과 동일한 형태로 면가공된 각진 기둥 형태로 제공되는는 다채널 광모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 광필터는 상기 복수의 광소자들 중의 어느 하나와 상기 광섬유 사이에서 특정 파장의 광신호를 교환하기 위해 광진행 방향과 필터 면이 소정의 각도만큼 기울어진 광필터를 포함하는 다채널 광모듈. - 제 2 항에 있어서,
상기 필터 홀더에 장착되는 상기 어느 하나의 광소자는 관통 홀을 통하여 상기 광섬유와 광신호를 교환하는 다채널 광모듈. - 제 2 항에 있어서,
상기 필터 홀더의 맞은편에 장착되는 상기 어느 하나의 광소자는 상기 광필터에서 반사되는 광신호를 교환하는 다채널 광모듈. - 제 2 항에 있어서,
상기 소정의 각도는 45°에 대응하는 다채널 광모듈. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 필터 홀더 바디는 상기 광소자와 상기 광필터 사이에 광경로를 제공하기 위한 관통 홀을 갖는 다채널 광모듈. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 필터 홀더는 상기 하우징과 전기적으로 차단되는 절연체로 구성되는 다채널 광모듈. - 광신호를 수신 또는 송신하기 위한 복수의 광소자들;
상기 복수의 광소자들과 광섬유를 광결합하기 위한 하우징;
상기 복수의 광소자들과 광섬유 사이에서 파장에 따라 상기 광신호를 분리 또는 다중화하기 위한 적어도 하나의 광필터; 그리고
상기 광소자들과 광섬유 사이의 광경로가 정렬되도록 상기 광필터를 장착하되, 상기 하우징의 내부로 돌출된 형태를 갖는 적어도 하나의 필터 홀더를 포함하되,
상기 필터 홀더는 반원형의 필터 홀더 베이스에 장착되어 고정되는 다채널 광모듈. - 제 10 항에 있어서,
상기 광섬유를 상기 하우징에 압입하기 위한 광섬유 홀더를 더 포함하며, 상기 광섬유 홀더는 상기 필터 홀더 베이스와 일체형으로 제공되는 다채널 광모듈. - 제 11 항에 있어서,
상기 필터 홀더, 상기 필터 홀더 베이스 및 상기 광섬유 홀더는 하나의 삽입 유닛을 구성하며, 상기 하우징에 상기 광섬유가 연장되는 방향에서 삽입되는 다채널 광모듈. - 제 12 항에 있어서,
상기 필터 홀더 베이스는 상기 필터 홀더와 상기 광소자 사이에 광경로를 제공하기 위한 관통 홀을 갖는 다채널 광모듈. - 제 13 항에 있어서,
상기 광섬유 홀더의 옆면은 상기 하우징의 접촉면과 동일한 형태로 면가공된 각진 기둥 형태로 제공되는 다채널 광모듈. - 제 10 항에 있어서,
상기 복수의 광소자들에 입력 또는 출력되는 광신호를 집속하기 위한 적어도 하나의 광학 렌즈를 더 포함하는 다채널 광모듈. - 제 10 항에 있어서,
상기 복수의 광소자들이 수광 소자로 구성되는 경우, 수신되는 광신호에 대한 선택성을 높이기 위한 차단 필터를 더 포함하는 다채널 광모듈. - 제 10 항에 있어서,
상기 광섬유를 통해서 상기 복수의 광소자들에 제공되는 광신호를 조준하기 위해 상기 광섬유의 종단에 구비되는 조준 렌즈를 더 포함하는 다채널 광모듈. - 광신호를 수신 또는 송신하기 위한 복수의 광소자들;
상기 복수의 광소자들과 광섬유를 광결합하기 위한 하우징;
상기 광섬유를 상기 하우징에 장착하기 위한 광섬유 홀더;
상기 복수의 광소자들 중 어느 하나와 상기 광섬유 사이에서 특정 파장의 광신호를 교환하기 위한 적어도 하나의 광필터;
상기 광소자들과 광섬유 사이에서 광진행 방향과 필터 면이 소정의 각도로 기울어지도록 상기 광필터를 고정하고, 상기 하우징의 내부로 돌출된 형태를 갖는 적어도 하나의 필터 홀더; 그리고
상기 적어도 하나의 필터 홀더를 고정하고, 상기 광섬유 홀더와 일체형으로 제공되는 공통 필터 홀더 베이스를 포함하는 다채널 광모듈. - 제 18 항에 있어서,
상기 공통 필터 홀더 베이스는 상기 광필터와 상기 어느 하나의 광소자 사이에 광경로를 제공하기 위한 관통 홀을 갖는 다채널 광모듈. - 제 18 항에 있어서,
상기 공통 필터 홀더 베이스와 상기 필터 홀더의 접촉면은 동일한 형태로 가공되는 것을 특징으로 하는 다채널 광모듈.
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