자유공간 무선 광통신용 송신기와 수신기 및 이의 응용 장치 document_id 1020047001661

[청구항 1] 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광원, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 광검출 소자, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광원과 연결되어 상기 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 상기 광검출 소자와 연결되어 상기 광검출 소자로부터 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로, 상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부의 자유공간으로 송신하는 광학계를 포함하는 무선 광통신용 송신기 [청구항 2] 제 1 항에 있어서,상기 광원은 레이저 다이오드발광 다이오드인무선 광통신용 송신기. [청구항 3] 제 1 항에 있어서,상기 광원과 상기 광검출 소자는 플립 칩 본딩 방식으로 상기 인쇄회로기판부착되어 있는무선 광통신용 송신기. [청구항 4] 제 1 항에 있어서,상기 광원 구동 및 제어 회로는 상기 제 1 단자를 통해 펄스를 출력하여 상기 광원을 구동하는 광원 구동 회로와 상기 제 4 단자를 통해 입력된 출력 제어 신호에 의거하여 상기 광원 구동 회로의 출력을 제어하는 자동 출력 제어 회로포함하는무선 광통신용 송신기. [청구항 5] 제 1 항에 있어서,상기 광학계는 렌즈와 상기 렌즈의 초점 거리를 조절 할 수 있는 렌즈 홀더포함하는무선 광통신용 송신기. [청구항 6] 제 5 항에 있어서,상기 렌즈는 비구면(aspheric) 렌즈 또는 프레넬렌즈인무선 광통신용 송신기. [청구항 7] 제 1 항에 있어서,상기 광원의 출력 및 상기 광원 구동 및 제어 회로의 구동 전류의 크기를 상기 송신기의 전송 거리에 따라 적절한 값형성하는무선 광통신용 송신기. [청구항 8] 제 1 항에 있어서,상기 인쇄회로기판과 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 1 나사부와,상기 광학계와 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 2 나사부를 더 포함하며,상기 인쇄회로기판과 상기 광학계는 상기 제 1 및 제 2 나사부를 이용하여 조립가능한무선 광통신용 송신기. [청구항 9] 제 8 항에 있어서,상기제 1 및 제 2 나사부는 일정한 규격으로 형성되어 있어,서로 다른 크기의 렌즈를 갖고 있는 다양한광학계를인쇄회로기판조립할수있는무선 광통신용 송신기. [청구항 10] 제 1 항에 있어서,상기 송신기로부터 나오는빛눈에대해안전한무선 광통신용 송신기. [청구항 11] 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출 력하기 위한 제 3 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로, 상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부의 자유공간으로부터 빛을 수신하여 상기 광검출 모듈의 상기 광검출 소자로 전달하는 광학계를 포함하는 무선 광통신용 수신기 [청구항 12] 제 11 항에 있어서,상기 광검출 모듈은, 상기 광검출 소자와 연결되어 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며 상기 광검출 소자로부터 얻어진 신호를 증폭하기 위한 전치증폭기포함하는무선 광통신용 수신기. [청구항 13] 제 12 항에 있어서,상기 광통신용 수신기 회로는, 상기 제 1 단자를 통해 상기 광검출 모듈로부터 전달된 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 상기 신호 증폭기의 이득을 조절하는 자동 이득 조절기와, 상기 신호 증폭기로부터 신호를 전달받아 데이터를 복원하는 데이터 복원 회로와, 상기 신호 증폭기로부터 전달받은 신호를 이용해 클락을 생성하여 상기 데이터 복원 회로로 전달하는 클락 생성회로포함하는무선 광통신용 수신기. [청구항 14] 제 11 항에 있어서,상기 광통신용 수신기 회로는, 상기 제 1 단자를 통해 상기 광검출 모듈의 상기 광검출 소자로부터 얻어진 신호를 증폭하기 위한 전치 증폭기와, 상기 전치 증폭기로부터 전달된 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 상기 신호 증폭기의 이득을 조절하는 자동 이득 조절기와, 상기 신호 증폭기로부터 신호를 전달받아 데이터를 복원하는 데이터 복원 회로와, 상기 신호 증폭기로부터 전달받은 신호를 이용해 클락을 생성하여 상기 데이터 복원 회로로 전달하는 클락 생성회로포함하는무선 광통신용 수신기. [청구항 15] 제 11 항에 있어서,상기 광통신용 수신기 회로는 입력 신호의 크기를 외부에서 모니터링 할 수 있도록 하기 위한 제 4 단자있는무선 광통신용 수신기. [청구항 16] 제 15 항에 있어서,상기 제 4 단자와 연결되어 있으며, 상기 입력 신호의 크기를 외부로 표시할 수 있는 표시장치더 포함하는무선 광통신용 수신기. [청구항 17] 제 15 항에 있어서,상기 입력 신호의 크기를 상기 수신기 외부의 기지국으로전달할수있는무선 광통신용 수신기. [청구항 18] 제 11 항에 있어서,상기 광학계는 렌즈와 상기 렌즈의 초점 거리를 조절 할 수 있는 렌즈 홀더포함하는무선 광통신용 수신기. [청구항 19] 제 18 항에 있어서,상기 렌즈는 비구면(aspheric) 렌즈 또는 프레넬렌즈인무선 광통신용 수신기. [청구항 20] 제 11 항에 있어서,상기 인쇄회로기판과 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 1 나사부와,상기 광학계와 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 2 나사부를 더 포함하며,상기 인쇄회로기판과 상기 광학계는 상기 제 1 및 제 2 나사부를 이용하여 조립가능한무선 광통신용 수신기. [청구항 21] 제 20 항에 있어서,상기제 1 및 제 2 나사부는 일정한 규격으로 형성되어 있어,서로 다른 크기의 렌즈를 갖고 있는 다양한광학계를인쇄회로기판조립할수있는무선 광통신용 수신기. [청구항 22] 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 1 광원, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 제 1 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 제 1 광검출 소자, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 제 1 광원과 연결되어 상기 제 1 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 상기 제 1 광검출 소자와 연결되어 상기 제 1 광검출 소자로부터 상기 제 1 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 제 1 광원 구동 및 제어 회로, 상기 인쇄 회로 기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 제 1 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부의 자유공간으로 송신하는 송신 광학계, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 2 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 5 단자, 전원을 입력받기 위한 제 6 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 7 단자를 가지고 있는 제 1 광통신용 수신기 회로, 상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부의 자유공간으로부터 빛을 수신하여 상기 광검출 모듈의 상기 제 2 광검출 소자로 전달하는 수신 광학계를 포함하는 무선 광통신용 송수신기 [청구항 23] 제 22 항에 있어서,상기 광검출 모듈은, 상기 제 2 광검출 소자와 연결되어 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며 상기 제 2 광검출 소자로부터 얻어진 신호를 증폭하기 위한 전치증폭기포함하는무선 광통신용 수신기. [청구항 24] 제 23 항에 있어서,상기 제 1 광통신용 수신기 회로는, 상기 제 5 단자를 통해 상기 광검출 모듈로부터 전달된 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 상기 신호 증폭기의 이득을 조절하는 자동 이득 조절기와, 상기 신호 증폭기로부터 신호를 전달받아 데이터를 복원하는 데이터 복원 회로와, 상기 신호 증폭기로부터 전달받은 신호를 이용해 클락을 생성하여 상기 데이터 복원 회로로 전달하는 클락 생성회로포함하는무선 광통신용 수신기. [청구항 25] 제 22 항에 있어서,상기 제 1 광통신용 수신기 회로는, 상기 제 5 단자를 통해 상기 광검출 모듈의 상기 광검출 소자로부터 얻어진 신호를 증폭하기 위한 전치 증폭기와, 상기 전치 증폭기로부터 전달된 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 상기 신호 증폭기의 이득을 조절하는 자동 이득 조절기와, 상기 신호 증폭기로부터 신호를 전달받아 데이터를 복원하는 데이터 복원 회로와, 상기 신호 증폭기로부터 전달받은 신호를 이용해 클락을 생성하여 상기 데이터 복원 회로로 전달하는 클락 생성회로포함하는무선 광통신용 수신기. [청구항 26] 제 22 항에 있어서,상기 광원 구동 및 제어 회로는 상기 제 1 단자를 통해 펄스를 출력하여 상기 광원을 구동하는 광원 구동 회로와 상기 제 4 단자를 통해 입력된 출력 제어 신호에 의거하여 상기 광원 구동 회로의 출력을 제어하는 자동 출력 제어 회로포함하는무선 광통신용 송신기. [청구항 27] 제 22 항에 있어서,상기 제 1 광원은 레이저 다이오드발광 다이오드인무선 광통신용 송수신기. [청구항 28] 제 22 항에 있어서,상기 제 1 광원과 제 1 및 제 2 광검출 소자는 플립 칩 본딩 방식으로 상기 인쇄회로기판부착되어 있는무선 광통신용 송수신기. [청구항 29] 제 22 항에 있어서,상기 송신 광학계는 제 1 렌즈와 상기 제 1 렌즈의 초점 거리를 조절 할 수 있는 제 1 렌즈 홀더포함하는무선 광통신용 송수신기. [청구항 30] 제 29 항에 있어서,상기 제 1 렌즈는 비구면(aspheric) 렌즈 또는 프레넬렌즈인무선 광통신용 송수신기. [청구항 31] 제 22 항에 있어서,상기 수신 광학계는 제 2 렌즈와 상기 제 2 렌즈의 초점 거리를 조절할 수 있는 제 2 렌즈 홀더포함하는무선 광통신용 송수신기. [청구항 32] 제 31 항에 있어서,상기 제 2 렌즈는 비구면(aspheric) 렌즈 또는 프레넬렌즈인무선 광통신용 송수신기. [청구항 33] 제 22 항에 있어서,상기 제 1 광통신용 수신기 회로는 입력 신호의 크기를 외부에서 모니터링할 수 있도록 하기 위한 제 8 단자있는무선 광통신용 송수신기. [청구항 34] 제 33 항에 있어서,상기 제 8 단자와 연결되어 있으며, 상기 입력 신호의 크기를 외부로 표시할 수 있는 표시장치더 포함하는무선 광통신용 송수신기. [청구항 35] 제 33 항에 있어서,상기 입력 신호의 크기를 상기 송수신기 외부의 기지국으로전달할수있는무선 광통신용 송수신기. [청구항 36] 제 22 항에 있어서,상기 인쇄회로기판과 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 인쇄회로기판의 상기 제 1 광원, 제 1 광검출 소자 및 제 1 광원 구동 및 제어 회로가 형성되어 있는 부분에 인접하여 형성되어 있는 제 1 나사부,상기 인쇄회로기판과 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 인쇄회로기판의 상기 제 1 광검출 모듈 및 제 1 광통신용 수신기 회로가 형성되어 있는 부분에 인접하여 형성되어 있는 제 2 나사부,상기 송신 광학계와 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 3 나사부,상기 수신 광학계와 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 4 나사부를 더 포함하며,상기 인쇄회로기판과 상기 송신 광학계는 상기 제 1 및 제 3 나사부를 이용하여 조립 가능하며,상기 인쇄회로기판과 상기 수신 광학계는 상기 제 2 및 제 4 나사부를 이용하여 조립가능한무선 광통신용 송수신기. [청구항 37] 제 22 항에 있어서,상기 송신 광학계와 상기 수신 광학계는 동일한 방향형성되어 있는무선 광통신용 송수신기. [청구항 38] 제 22 항에 있어서,상기 송신 광학계와 상기 수신 광학계는서로 동일한무선 광통신용 송수신기. [청구항 39] 제 22 항에 있어서,상기 송신 광학계와 상기 수신 광학계는서로 동일하지 않은무선 광통신용 송수신기. [청구항 40] 제 22 항에 있어서,상기 송신 광학계로부터 나오는빛눈에대해안전한무선 광통신용 송수신기. [청구항 41] 제 22 항에 있어서,상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 제 1 광원 구동 및 제어 회로의 상기 제 1 단자와 연결되어 있는 제 2 광통신용 수신기 회로,상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 제 2 광통신용 수신기 회로와 연결되어 있는 제 3 광검출 소자,상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 제 1 광통신용 수신기 회로의 상기 제 7 단자와 연결되어 있는 제 2 광원 구동 및 제어 회로,상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 제 2 광원 구동 및 제어 회로와 연결되어 있는 제 2 광원포함하는무선 광통신용 송수신기. [청구항 42] 제 41 항에 있어서,상기 제 3 광검출 소자와 연결되어 있는 제 1 광섬유 전송선,상기 제 2 광원과 연결되어 있는 제 2 광섬유 전송선,상기 제 1 및 제 2 광섬유 전송선과 연결되어 있으며, 비-절연 트위스티드 페어 케이블(utp; unshielded twisted-pair) 포트를 갖고 있는 미디어 컨버터포함하는무선 광통신용 송수신기. [청구항 43] 제 41 항에 있어서,상기 제 2 광원은 레이저 다이오드발광 다이오드인무선 광통신용 송수신기. [청구항 44] 제 22 항에 있어서,상기 인쇄회로기판 상에 형성되어 있으며, 상기 제 1 광원 구동 및 제어 회로의 상기 제 1 단자 및 상기 제 1 광통신용 수신기 회로의 제 7 단자와 연결되어 있고, utp 포트를 갖고 있는 미디어 컨버터 회로포함하는무선 광통신용 송수신기. [청구항 45] 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광원, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 제 1 광검출 소자, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광원과 연결되어 상기 제 1 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 상기 제 1 광검출 소자와 연결되어 상기 제 1 광검출 소자로부터 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광원 구동 및 제어 회로의 제 1 단자와 연결되어 있고, 입력된 신호를 다중화하여 상기 제 1 단자를 통해 상기 광원 구동 및 제어 회로로 출력하는 다중화기, 상기 인쇄 회로 기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부로 송신하는 송신 광학계, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 2 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되 어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 5 단자, 전원을 입력받기 위한 제 6 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 7 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광통신용 수신기 회로의 상기 제 7 단자와 연결되어 상기 광통신용 수신기 회로로부터 신호를 입력받아 역다중화된 신호를 출력하는 역다중화기, 상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부로부터 빛을 수신하여 상기 광검출 모듈의 상기 제 2 광검출 소자로 전달하는 수신 광학계를 포함하는 무선 광통신용 트랜스폰더 [청구항 46] 제 1 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 1 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈, 상기 제 1 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 3 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로, 상기 제 1 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광통신용 수신기 회로의 상기 제 3 단자와 연결되어 상기 광통신용 수신기 회로로부터 신호를 입력받는 입력포트, 역다중화된 신호 중 일부를 분배하기 위한 드롭 프트, 상기 역다중화된 신호 중 나머지를 출력하기 위한 출력포트를 가지고 있는 역다중화기, 상기 제 1 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부로부터 빛을 수신하여 상기 광검출 모듈의 상기 제 1 광검출 소자로 전달하는 수신 광학계, 제 2 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광원, 상기 제 2 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 제 2 광검출 소자, 상기 제 2 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 4 단자, 전원을 입력받기 위한 제 5 단자, 상기 광원과 연결되어 상기 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 6 단자, 상기 제 2 광검출 소자와 연결되어 상기 제 2 광검출 소자로부터 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 7 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로, 상기 제 2 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 역다중화기의 상기 출력포트로부터 신호를 입력받기 위한 입력포트, 외부로부터 추가될 신호를 입력받기 위한 애드포트, 다중화된 신호를 상기 광원 구동 및 제어 회로로 출력하기 위한 출력포트를 가지고 있는 다중화기, 상기 제 2 인쇄 회로 기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부로 송신하는 송신 광학계를 포함하는 무선 광통신용 트랜스폰더 [청구항 47] 제 1 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 1 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈, 상기 제 1 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 3 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로, 상기 제 1 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부로부터 빛을 수신하여 상기 광검출 모듈의 상기 제 1 광검출 소자로 전달하는 수신 광학계, 제 2 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광통신용 수신기 회로의 상기 제 3 단자와 연결되어 상기 광통신용 수신기 회로로부터 신호를 입력받는 입력포트, 역다중화된 신호 중 일부를 분배하기 위한 드롭포트, 상기 역다중화된 신호 중 나머지를 출력하기 위한 출력포트를 가지고 있는 역다중화기, 상기 제 2 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 역다중화기의 상기 출력포트로부터 신호를 입력받기 위한 입력포트, 외부로부터 추가될 신호를 입력받기 위한 애드포트, 다중화된 신호를 출력하기 위한 출력포트를 가지고 있는 다중화기, 제 3 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광원, 상기 제 3 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 제 2 광검출 소자, 상기 제 3 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 다중화기의 출력포트와 연결되어 상기 다중화기로부터 입력 신호를 입력받기 위한 제 4 단자, 전원을 입력받기 위한 제 5 단자, 상기 광원과 연결되어 상기 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 6 단자, 상기 제 2 광검출 소자와 연결되어 상기 제 2 광검출 소자 로부터 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어신호를 입력받기 위한 제 7 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로, 상기 제 3 인쇄 회로 기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부로 송신하는 송신 광학계를 포함하는 무선 광통신용 트랜스폰더