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광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템

  • 기술번호 : KST2015098892
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 광파장 정렬 기능을 갖는 WDM-PON 시스템에 관한 것으로, 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템에 있어서, 고정형 기판; 광을 생성하는 능동 도파로 영역(active region)과 상기 능동 도파로 영역에서 생성된 광을 방향성 결합기(directional coupling) 원리를 이용하여 상기 능동 도파로 영역 앞단에 수동 도파로 영역(passive region)이 존재하는 반도체 칩; 상기 고정형 기판상에 형성되어 있고, 상기 반도체 칩을 수동정렬방식에 의하여 표면접합 되도록 일측단에 PLC 플랫폼이 형성되어 있으며, 소정 지점에 WBG(Waveguide Bragg Grating)가 형성되어 있는 PLC 도파로; 상기 수동 도파로 영역과 상기 PLC 도파로를 근접시켜서 광파워를 전달하는 방향성 결합기(directional coupler); 상기 WBG의 온도를 제어하기 위해서 상기 WBG의 상단에 형성되어 있는 히터 전극; 및 상기 PLC 도파로의 타측단의 상기 실리콘 기판상에 형성되어 있는 광섬유로 구성된다. 이에 따라서, 비용 경제적으로 광파장 정렬을 실현할 수 있는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템을 제공할 수 있다.
Int. CL H04B 10/2581 (2006.01)
CPC H04B 10/2581(2013.01) H04B 10/2581(2013.01) H04B 10/2581(2013.01)
출원번호/일자 1020040072041 (2004.09.09)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-0596406-0000 (2006.06.27)
공개번호/일자 10-2005-0038546 (2005.04.27) 문서열기
공고번호/일자 (20060703) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020030073448   |   2003.10.21
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2004.09.09)
심사청구항수 39

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김병휘 대한민국 대전광역시 유성구
2 박재동 대한민국 대전 유성구
3 이형호 대한민국 대전광역시 유성구
4 양재우 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 리앤목특허법인 대한민국 서울 강남구 언주로 **길 **, *층, **층, **층, **층(도곡동, 대림아크로텔)
2 이해영 대한민국 서울 강남구 언주로 **길 **, *층, **층, **층, **층(도곡동, 대림아크로텔)(리앤목특허법인)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
2004.09.09 수리 (Accepted) 1-1-2004-0408770-15
2 등록결정서
Decision to grant
2006.05.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0286914-91
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
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번호 청구항
1 1
데이터 송신용 광파장을 생성하는 OLT-LD 어레이와 광파장 변화에 대한 하향 전송로의 파장을 정렬하는 제 1 파장제어회로로 이루어진 광송신부와 광검출기(PD) 어레이와 광파장 변화에 대한 상향 전송로의 파장을 정렬하는 제 2 파장제어회로로 이루어진 광수신부로 이루어져 상기 광송신부는 상기 OLT-LD 어레이로부터 출력되는 다수개의 광파장을 다중화하는 제 1 파장다중화기(WDM MUX)를 가지고 상기 광수신부는 입력되는 다중화된 광파장을 파장별로 분리하여 수신하기 위한 제 1 파장분배기(WDM DMX)를 가지는 OLT(Optical Line Terminal); 상기 OLT의 광송신부로부터 송신되는 하향 데이터 송신용 광파장을 수신하는 광수신부와 파장가변 도파로 브래그격자(WBG)가 형성되어 있고 상기 OLT로부터 입력되는 상기 하향 데이터 송신용 광파장에 따라 상기 도파로 브래그격자에 가해지는 온도를 제어함으로써 파장가변 광파장을 생성하는 외부공진레이저(ECL)로 구성된 광송신부로 이루어진 다수개의 ONT(Optical Network Terminal); 상기 다수개의 ONT 근처인 MDF(Main Distribution Frame)에 위치하고 상기 OLT의 제 1 파장다중화기로부터 광섬유를 통해 전송되는 다중화된 광파장을 파장별로 나누어서 각각의 광파장을 상기 ONT 중에서 해당하는 ONT로 연결하며 상기 제 1 파장제어회로로부터 전송되는 광파장을 반사하는 제 1 OPM-RM 포트를 가지는 제 2 파장분배기(WDM DMX); 및 상기 다수개의 ONT 근처인 MDF(Main Distribution Frame)에 위치하고 상기 ONT의 광송신부로부터 출력되는 다수개의 광파장을 다중화하여 광섬유를 통해 상기 OLT의 제 1 파장분배기로 전송하며 상기 제 2 파장제어회로로부터 상기 OPM-LD 출력 광파장을 반사하는 제 2 OPM-RM 포트와 상기 ONT의 광송신부로부터 출력되는 광파장이 통과대역에 불일치하는 정도에 따라 광신호를 상기 ONT의 광송신부로 반사하는 WDM-RM 포트를 가지는 제 2 파장다중화기(WDM MUX)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 OLT의 광송신부는 상기 하향 데이터 송신용 광파장을 생성하는 OLT-LD 어레이부; 상기 OLT로부터 상기 ONT로 전송되는 하향 데이터 송신용 광파장을 정렬하는 정렬용 광파장을 출력하는 제 1 OPM-LD; 상기 하향 데이터 송신용 광파장과 상기 정렬용 광파장을 다중화 하는 제 1 파장다중화기; 상기 제 1 OPM-LD로부터 출력되는 정렬용 광파장을 제 1 파장다중화기로 전달하고, 상기 제 2 파장분배기의 제 1 OPM-RM 포트로부터 반사되는 광파장을 하기의 제 1 PD2로 전달하는 제 1 광 순환기(optical circulator); 상기 반사되어 돌아오는 광을 전기적 신호로 변환하는 제 1 PD2; 및 제 1 모니터링 광검출기(mPD)를 통해서 상기 제 1 OPM-LD의 송출 광전력 정보와 상기 제 1 PD2의 출력 신호을 입력받아 상기 제 1 파장다중화기, 상기 OLT-LD 어레이부 및 상기 제 1 OPM-LD의 파장을 제어하는 제 1 WCC를 포함하는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
3 3
제 2 항에 있어서, 상기 제 2 파장분배기는 상기 제 1 OPM-LD에서 출력되는 정렬용 광파장과 상기 제 2 파장분배기의 중심 파장의 불일치 정도에 따라 상기 제 1 OPM-LD에서 출력되는 정렬용 광파장이 상기 제 2 파장분배기의 제 1 OPM-RM 포트에서 반사되어 상기 제 1 PD2로 입사되는 광파장의 세기가 변화하는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
4 4
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 WCC는 상기 제 1 OPM-LD에서 출력되는 정렬용 광파장을 모티너링하는 모니터링 광검출기(mPD)를 통해서 입력되는 상기 제 1 OPM-LD의 송출 광전력 정보와 상기 제 1 PD2에서 전기적 신호로 변환된 광신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
5 5
제 1 항에 있어서, 상기 OLT의 광수신부는 상기 ONT로부터 출력되는 다중화된 데이터 송신용 상향 광파장을 검출하는 OLT-PD 어레이부; 상기 ONT로부터 상기 OLT로 전송되는 다중화된 데이터 송신용 상향 광파장을 정렬하는 정렬하기 위한 광파장을 출력하는 제 2 OPM-LD; 상기 ONT로부터 상기 OLT로 전송되는 다중화된 데이터 송신용 상향 광파장과 상기 정렬용 광파장을 파장분리하는 제 1 파장분배기; 상기 제 2 OPM-LD로부터 출력된 광을 상기 제 1 파장분배기로 전달하고, 상기 제 2 파장다중화기의 제 2 OPM-RM 포트로부터 반사되는 광을 하기의 제 2 PD2로 전달하는 제 2 광 순환기(optical circulator); 상기 반사되는 광을 전기적 신호로 변환하는 제 2 PD2; 및 제 2 모니터링 광검출기(mPD)를 통하여 상기 제 2 OPM-LD로부터 송출 광전력 정보와 상기 제 2 PD2의 출력 신호를 입력받아 상기 제 1 파장분배기, 상기 OLT-PD 어레이부 및 상기 제 2 OPM-LD의 파장을 제어하는 제 2 WCC를 포함하는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
6 6
제 5 항에 있어서, 상기 제 2 파장다중화기는 상기 제 2 OPM-LD에서 출력되는 정렬용 광파장과 상기 제 2 파장분배기의 중심 파장의 불일치 정도에 따라 상기 제 2 OPM-LD의 출력 광파장이 상기 제 2 파장분배기의 제 2 OPM-RM 포트에서 반사되어 상기 제 2 PD2로 입사되는 광파장의 세기가 변화하는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
7 7
제 5 항에 있어서, 상기 제 2 WCC는 상기 제 2 OPM-LD에서 출력되는 정렬용 광파장을 모티너링하는 모니터링 광검출기(mPD)를 통해서 입력되는 상기 제 2 OPM-LD의 광전력 정보와 상기 제 2 PD2로부터 전기적 신호로 변환된 광신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
8 8
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 파장분배기는 상기 제 1 파장분배기로부터 전송되는 n 개의 하향 데이터 전송용 광파장을 분리하고, 상기 제 1 파장제어회로로부터 전송되는 상기 OPM-LD 광파장을 상기 OLT로 반사하는 제 1 OPM-RM 포트를 포함하는 (n+1) x 1 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
9 9
제 8 항에 있어서, 상기 제 1 파장제어회로로부터 전송되는 상기 제 1 OPM-LD에서 출력되는 정렬용 광파장과 상기 제 2 파장분배기의 중심 파장이 일치되면 상기 제 2 파장분배기의 제 1 OPM-RM 포트에서 상기 OLT의 광송신부로 반사되는 광파장이 없는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
10 10
제 8 항에 있어서, 상기 제 1 파장제어회로로부터 전송되는 상기 제 1 OPM-LD에서 출력되는 정렬용 광파장과 상기 제 2 파장분배기의 중심 파장이 불일치 정도에 따라 상기 OLT의 광송신부로 반사되는 광파장이 비례하여 증가하는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
11 11
제 8 항에 있어서, 고려된 임의의 온도변화 구간에서 상기 제 1 파장제어회로로부터 전송되는 제 1 OPM-LD의 출력광은 상기 ONT로 전송되지 못하도록 상기 데이터용 n개의 포트와 상기 제 1 OPM-RM 포트가 설계되는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
12 12
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 파장다중화기는 상기 ONT의 광송신부로부터 전송되는 n 개의 데이터 송신용 광파장을 다중화하고, 상기 제 2 파장제어회로로부터 전송되는 OPM-LD 출력 광파장을 반사하는 제 2 OPM-RM 포트; 및 상기 ONT의 광송신부로부터 전송되는 광파장이 상기 제 2 파장다중화기의 통과대역에 불일치할 경우 불일치 정도에 따라 광전력을 상기 ONT의 광송신부로 반사하는 WDM-RM 포트를 가지는 (n+1) x 2 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
13 13
제 12 항에 있어서, 상기 ONT의 광송신부로부터 전송되는 n 개의 데이터 송신용 광파장과 상기 제 2 파장다중화기의 중심 파장이 일치되면 상기 제 2 파장다중화기의 상기 WDM-RM 포트에서 상기 ONT의 광송신부로 반사되는 광파장이 없는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
14 14
제 12 항에 있어서, 상기 ONT의 광송신부로부터 전송되는 n 개의 데이터 송신용 광파장과 상기 제 2 파장분배기의 중심 파장이 불일치에 비례하여 상기 ONT의 광송신부로 반사되는 광파장이 증가하는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
15 15
제 12 항에 있어서, 고려된 임의의 온도변화 구간에서 상기 제 2 파장제어회로로부터 전송되는 제 2 OPM-LD에서 출력되는 정렬용 광파장은 상기 ONT로 전송되지 못하도록 상기 데이터용 n개의 포트와 상기 제 2 OPM-RM 포트가 설계되는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
16 16
제 1 항에 있어서, 상기 ONT의 광송신부는 상기 상향 데이터 송신용 광파장을 생성하는 ONT-LD; 상기 ONT-LD로부터 출력되는 광을 상기 제 2 파장다중화기로 전송하고, 상기 제 2 파장다중화기의 WDM-RM 포트로부터 반사되어 들어오는 광을 하기의 제 3 PD2로 전달하는 제 3 광 순환기; 상기 반사되는 광을 전기적 신호로 변환하는 제 3 PD2; 및 모니터링 광검출기(mPD)를 통해서 상기 ONT-LD의 송출 광전력 정보와 상기 제 3 PD2의 출력 신호를 입력받아 상기 ONT-LD의 파장을 제어하는 제 3 WCC를 포함하는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
17 17
제 16 항에 있어서, 상기 ONT-LD에서 출력되는 출력 광파장과 상기 제 2 파장다중화기의 중심 파장의 불일치 정도에 따라 상기 ONT-LD로 반사되는 광파장이 변화하는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
18 18
제 16 항에 있어서, 상기 제 3 WCC는 상기 ONT-LD의 송출 광전력 정보와 상기 제 3 PD2의 출력 신호를 통하여 상기 ONT-LD의 파장을 상기 제 2 파장분배기의 광파장으로 정렬시키도록 하는 것을 특징으로 하는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템
19 19
광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템에 있어서, 고정형 기판; 광을 생성하는 능동 도파로 영역(active region)과 상기 능동 도파로 영역에서 생성된 광을 다른 도파로로 수직으로 커플링하기 위한 방향성 결합기(directional coupling) 원리를 이용하여 상기 능동 도파로 영역 앞단에 수동 도파로 영역(passive region)이 존재하는 반도체 칩; 상기 고정형 기판상에 형성되어 있고, 상기 반도체 칩을 수동정렬방식에 의하여 표면접합 되도록 일측단에 PLC 플랫폼이 형성되어 있으며, 소정 지점에 WBG(Waveguide Bragg Grating)가 형성되어 있는 PLC 도파로; 상기 수동 도파로 영역과 상기 PLC 도파로를 근접시켜서 광파워를 전달하는 방향성 결합기(directional coupler); 상기 WBG의 온도를 제어하기 위해서 상기 WBG의 상단에 형성되어 있는 히터 전극; 및 상기 PLC 도파로의 타측단의 상기 실리콘 기판상에 형성되어 있는 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
20 20
제 19 항에 있어서, 상기 고정형 기판은 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
21 21
제 19 항에 있어서, 상기 반도체 칩은 InP기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
22 22
제 19 항에 있어서, 상기 수동 도파로 영역의 물질은 InP계열의 반도체, 폴리머, 질화물 및 실리카 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
23 23
제 19 항에 있어서, 상기 반도체 칩의 도파로 구조는 채널 도파로, ridge-loaded 도파로 및 rib-도파로 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
24 24
제 19 항에 있어서, 상기 방향성 결합기는 상기 반도체 칩 도파로와 상기 PLC 도파로 사이의 접합면에 격자를 세겨서 두 도파로간 위상정합(phase-matching) 조건을 만족하는 LM-GADC(Leaky-mode grating-assisted directional coupler)방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
25 25
제 19 항에 있어서, 상기 방향성 결합기는 상기 반도체 칩의 일부분을 에칭하고, 상기 PLC 도파로의 굴절률과 유사한 굴절률을 갖는 유전매질을 이용하여 도파로를 성형하는 ESMC 방식(etched surface-mount coupler)을 이용하는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
26 26
제 19 항에 있어서, 상기 수동 도파로 영역은 상기 능동 도파로 영역에서 생성된 광을 상기 PLC 도파로와 광결합시키기 위하여 상기 능동 도파로 영역에서 상기 수동 도파로 영역으로 갈수록 크기가 줄어들도록 형성하는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
27 27
제 26 항에 있어서, 상기 수동 도파로 영역은 상기 능동 도파로 영역으로부터 생성된 광이 상기 수동 도파로 영역 끝 부분에 도달하기 전에 상기 PLC 도파로로 전달되는 구조인 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
28 28
제 19 항에 있어서, 상기 PLC 도파로는 전파되는 광의 크기를 키울 수 있도록 상기 수동 도파로 영역과 접하는 부분에서 상기 PLC 도파로의 일측단으로 갈수록 크기가 줄어드는 구조로 형성되고, 상기 WBG에서 반사된 광이 상기 PLC 도파로 일측단에서 반사되지 않게 하는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
29 29
제 19 항에 있어서, 상기 반도체 칩의 측방에는 상기 반도체 칩에서 생성된 빛의 크기를 모니터링하는 모니터링 광검출기(mPD)가 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
30 30
제 19 항에 있어서, 상기 PLC 도파로는 상기 광섬유와의 광결합 효율을 높이도록 상기 PLC 도파로 내의 빔이 확대되는 spot-size converter 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
31 31
제 19 항에 있어서, 상기 PLC 도파로는 상기 광섬유는 상기 고정형 기판상에 V-groove를 이용하여 수동정렬되는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
32 32
제 19 항에 있어서, 상기 WBG는 파장가변 범위가 작은 경우 실리카(silica) 기반의 WBG로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
33 33
제 19 항에 있어서, 상기 WBG는 파장 가변 범위가 클 경우 폴리머(polymer) 기반의 WBG로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
34 34
제 19 항에 있어서, 상기 반도체 칩에는 파장의 미세 조정을 하는 위상 조절부를 더 포함하고, 파장의 미세 조정은 상기 위상 조절부에 주입되는 전류량을 제어하여 수행되는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
35 35
제 19 항에 있어서, 상기 PLC 도파로에는 파장의 미세 조정을 하는 위상 조절부를 더 포함하고, 파장의 미세 조정은 상기 PLC 도파로의 전계광학 효과 또는 열광학 효과에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
36 36
제 19 항에 있어서, 상기 반도체 칩은 페브리-페롯 레이저다이오드(FP-LD) 어레이로 구성되고, 상기 페브리-페롯 레이저다이오드 어레이는 상기 WBG 어레이와 일대일로 대응하여 외부공진레이저(ECL) 어레이를 형성하는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
37 37
제 36 항에 있어서, 상기 WBG 어레이는 열광학 효과에 의해서 상기 WBG 각각의 파장이 독립적으로 가변되는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
38 38
제 36 항에 있어서, 상기 페브리-페롯 레이저다이오드 어레이에서 출력되는 광을 모니터링하는 모니터링 광검출기(mPD)가 어레이 형태로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
39 39
제 36 항에 있어서, 상기 외부공진레이저(ECL) 어레이 출력단의 다파장 광신호들은 상기 PLC 도파로에 monolithic하게 집적된 파장다중화기에서 파장 다중화되어 광섬유 피그테일(pigtail)이 한 개로 되는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
40 39
제 36 항에 있어서, 상기 외부공진레이저(ECL) 어레이 출력단의 다파장 광신호들은 상기 PLC 도파로에 monolithic하게 집적된 파장다중화기에서 파장 다중화되어 광섬유 피그테일(pigtail)이 한 개로 되는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템
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2 US2008008473 US 미국 DOCDBFAMILY
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