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자발 매개 하향 변환을 일으키는 비선형 결정을 이용하여 시그널 광자 및 아이들러 광자를 생성하는 양자 광원;상기 아이들러 광자의 수를 세어서 제1 단일광자검출신호를 출력하는 제1 단일광자검출기;상기 시그널 광자가 자유공간을 지나 입사되는 빔을 반사하는 제1 고속조정 거울;상기 제1 고속조정 거울에 반사된 빔을 반사하는 제2 고속조정 거울;상기 제2 고속조정 거울에 반사된 빔을 포집하여 광섬유에 입사시키는 시준기;상기 광섬유를 통해 보내지는 시그널 광자의 수를 세어서 제2 단일광자검출신호를 출력하는 제2 단일광자검출기; 및상기 제1 단일광자검출신호와 상기 제2 단일광자검출신호의 상관관계를 분석하여 상관값을 측정하고, 상기 상관값이 최대가 되도록 상기 제1 고속조정 거울 및 상기 제2 고속조정 거울의 각도를 조정하는 상관값 측정기를 포함하고,상기 상관값 측정기는 상기 제1 고속조정 거울과 상기 제2 고속조정 거울 중 어느 하나를 랜덤하게 움직여서 상관값이 측정되는 무작위 지점을 찾는 무작위 탐색을 수행하는 송수신 광학계
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제1 항에 있어서,상기 상관값 측정기는 상기 광섬유에 대한 커플링 효율이 최대가 되도록 상기 제1 고속조정 거울 및 상기 제2 고속조정 거울의 각도를 조정하고,상기 커플링 효율은 수학식 에 의해 산출되고,, , 이고, , 이고, 은 유효 모드 필드 반경으로 이고, 는 모드 필드 반경이고, 는 입사되는 빔의 허리 반경이고, 는 입사되는 빔의 파장이고, 은 상기 제1 고속조정 거울과 상기 제2 고속조정 거울 사이에서 빔의 진행 거리, 는 상기 제2 고속조정 거울과 상기 시준기의 초점 렌즈 사이에서 빔의 진행 거리, 는 상기 초점 렌즈의 초점 거리, 은 상기 제1 고속조정 거울의 수평 각도 성분, 는 상기 제2 고속조정 거울의 수평 각도 성분, 은 상기 제1 고속조정 거울의 수직 각도 성분, 는 상기 제2 고속조정 거울의 수직 각도 성분, 는 상기 시준기에 입사되는 빔의 수평 각도 성분, 는 상기 시준기에 입사되는 빔의 수직 각도 성분인 송수신 광학계
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제1 항에 있어서,상기 광섬유는 단일모드 광섬유인 송수신 광학계
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제1 항에 있어서,상기 무작위 탐색에서 상기 무작위 지점이 탐색되면, 상기 상관값 측정기는 상기 무작위 탐색에서 움직인 고속조정 거울을 움직여서 입사되는 빔이 상기 광섬유에 정렬되는 정확한 각도를 찾는 각도 탐색을 수행하는 송수신 광학계
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제5 항에 있어서,상기 각도 탐색이 완료되면, 상기 상관값 측정기는 상기 제1 고속조정 거울과 상기 제2 고속조정 거울을 동일한 각도로 움직여 상기 광섬유에 입사되는 위치의 격자점에서 상관값을 측정하여 최대 상관값이 측정된 지점을 찾는 위치 탐색을 수행하는 송수신 광학계
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제6 항에 있어서,상기 상관값 측정기는 가우시안 필터를 이용하여 상기 격자점의 상관값에서 노이즈를 제거한 후 상기 최대 상관값이 측정된 지점을 찾는 송수신 광학계
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수신되는 레이저 빔을 반사하는 제1 고속조정 거울;상기 제1 고속조정 거울에 반사된 레이저 빔을 반사하는 제2 고속조정 거울;상기 제2 고속조정 거울에 반사된 레이저 빔을 포집하여 광섬유에 입사시키는 시준기; 및상기 광섬유를 통해 수신되는 레이저 빔의 전력값을 측정하고, 상기 전력값이 최대가 되도록 상기 제1 고속조정 거울 및 상기 제2 고속조정 거울의 각도를 조정하는 전력 측정기를 포함하고,상기 전력 측정기는 상기 제1 고속조정 거울과 상기 제2 고속조정 거울 중 어느 하나를 랜덤하게 움직여서 전력값이 측정되는 무작위 지점을 찾는 무작위 탐색을 수행하는 송수신 광학계
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제8 항에 있어서,상기 무작위 탐색에서 상기 무작위 지점이 탐색되면, 상기 전력 측정기는 상기 무작위 탐색에서 움직인 고속조정 거울을 움직여서 입사되는 빔이 상기 광섬유에 정렬되는 정확한 각도를 찾는 각도 탐색을 수행하는 송수신 광학계
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제10 항에 있어서,상기 각도 탐색이 완료되면, 상기 전력 측정기는 상기 제1 고속조정 거울과 상기 제2 고속조정 거울을 동일한 각도로 움직여 상기 광섬유에 입사되는 위치의 격자점에서 전력값을 측정하여 최대 전력값이 측정된 지점을 찾는 위치 탐색을 수행하는 송수신 광학계
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제11 항에 있어서,상기 전력 측정기는 가우시안 필터를 이용하여 상기 격자점의 전력값에서 노이즈를 제거한 후 상기 최대 전력값이 측정된 지점을 찾는 송수신 광학계
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자유공간을 지나 입사되는 빔을 반사하는 제1 고속조정 거울, 상기 제1 고속조정 거울에 반사된 빔을 반사하는 제2 고속조정 거울 및 상기 제2 고속조정 거울에 반사된 빔을 포집하여 광섬유에 입사시키는 시준기를 포함하는 송수신 광학계가 광섬유 자동 커플링을 수행하는 방법에 있어서,상기 제1 고속조정 거울과 상기 제2 고속조정 거울 중 어느 하나를 랜덤하게 움직여서 상관값이 측정되는 무작위 지점을 찾는 무작위 탐색을 수행하는 단계;상기 무작위 탐색에서 움직인 고속조정 거울을 움직여서 입사되는 빔이 상기 광섬유에 정렬되는 정확한 각도를 찾는 각도 탐색을 수행하는 단계; 및상기 제1 고속조정 거울과 상기 제2 고속조정 거울을 동일한 각도로 움직여 상기 광섬유에 입사되는 위치의 격자점에서 상관값을 측정하여 최대 상관값이 측정된 지점을 찾는 위치 탐색을 수행하는 단계를 포함하는 고속조정 거울을 이용한 광섬유 자동 커플링 방법
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제13 항에 있어서,상기 각도 탐색을 수행하는 단계는,상기 제1 고속조정 거울의 수평 각도 성분을 조정하면서 상관값을 측정하는 단계; 및언덕 오르기 알고리즘을 이용하여 상관값의 최댓값이 측정되는 위치를 찾는 단계를 포함하는 고속조정 거울을 이용한 광섬유 자동 커플링 방법
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제13 항에 있어서,상기 위치 탐색을 수행하는 단계는,가우시안 필터를 이용하여 상기 격자점의 상관값에서 노이즈를 제거한 후 상기 최대 상관값이 측정된 지점을 찾는 단계; 및상기 최대 상관값이 측정된 위치로 상기 제1 고속조정 거울 및 상기 제2 고속조정 거울을 조정하는 단계를 포함하는 고속조정 거울을 이용한 광섬유 자동 커플링 방법
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제15 항에 있어서,언덕 오르기 알고리즘을 이용하여 상기 최대 상관값이 측정된 위치를 찾는 고속조정 거울을 이용한 광섬유 자동 커플링 방법
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제13 항에 있어서,상기 상관값은 자발 매개 하향 변환을 일으키는 비선형 결정을 이용하여 생성되는 아이들러 광자와 시그널 광자 각각이 단일광자검출기로 검출된 제1 단일광자검출신호와 제2 단일광자검출신호의 상관관계 분석으로 측정되는 고속조정 거울을 이용한 광섬유 자동 커플링 방법
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