KR100596406B1 - WDM-PON system with optical wavelength alignment function - Google Patents

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Abstract

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.The present invention relates to a WDM-PON system having an optical wavelength alignment function, the WDM-PON system having an optical wavelength alignment function, comprising: a fixed substrate; A semiconductor chip in which a passive waveguide region exists in front of the active waveguide region using a directional coupling principle of an active waveguide region for generating light and light generated in the active waveguide region; A PLC waveguide formed on the fixed substrate, having a PLC platform formed at one end thereof to surface-bond the semiconductor chip by a manual alignment method, and having a waveguide bragg grating (WBG) formed at a predetermined point; A directional coupler for transmitting optical power by bringing the passive waveguide region into close proximity to the PLC waveguide; A heater electrode formed on the top of the WBG to control the temperature of the WBG; And an optical fiber formed on the silicon substrate at the other end of the PLC waveguide. Accordingly, it is possible to provide a WDM-PON system having an optical wavelength alignment function that can realize optical wavelength alignment in a cost-effective manner.

Description

광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템{WDM-PON system with optical wavelength alignment function}WDM-PON system with optical wavelength alignment function

도 1a와 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 온도변화에 따라 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON의 블럭도이다.1A and 1B are block diagrams of a WDM-PON having an optical wavelength alignment function according to temperature change according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 WDM-PON의 논리적인 구조를 나타낸 블럭도이다.2 is a block diagram showing a logical structure of a WDM-PON according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 RN-WDMX(240)의 구조를 상세하게 나타낸 평면도이다. 3 is a plan view showing in detail the structure of the RN-WDMX 240 of FIG.

도 4는 도 2의 RN-WMUX(250)의 구조를 상세하게 나타낸 평면도이다. 4 is a plan view showing in detail the structure of the RN-WMUX 250 of FIG.

도 5a와 도 5b는 PLC를 기반으로 열에 의해 파장 가변이 발생하는 ECL 구조의 일예에 대한 측면도를 나타낸다.5A and 5B show side views of an example of an ECL structure in which wavelength variability is caused by heat based on a PLC.

도 6a와 도 6b는 수직 결합형 ECL을 기반으로 열에 의해 파장 가변이 되는 ONT-TOSA의 일예에 대한 측면도를 나타낸다.6A and 6B show side views of an example of ONT-TOSA that is wavelength variable by heat based on vertically coupled ECLs.

도 7a와 도 7b는 수직 결합형 ECL을 기반으로 열에 의해 파장 가변이 되는 ONT-TOSA의 다른 일예에 대한 각각의 측면도를 나타낸다.7A and 7B show respective side views of another example of ONT-TOSA that is wavelength variable by heat based on vertically coupled ECLs.

도 8a와 도 8b는 수직 결합형 ECL을 기반으로 열에 의해 파장 가변이 되는 OLT-TOSA의 일예에 대한 각각의 평면도와 측면도를 나타낸다.8A and 8B show top and side views, respectively, of an example of an OLT-TOSA that is wavelength-variable by heat based on vertically coupled ECLs.

도 9a와 도 9b는 수직 결합형 ECL을 기반으로 열에 의해 파장 가변이 되는 OLT-TOSA의 또 다른 일예에 대한 각각의 측면도와 평면도를 나타낸다.9A and 9B show side and top views, respectively, of another example of an OLT-TOSA that is wavelength variable by heat based on vertically coupled ECLs.

도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 WDM-PON의 논리적인 구조를 나타낸 블럭도이다.10 is a block diagram showing a logical structure of a WDM-PON according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 WDM-PON 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온도변화에 따라 광통신로 유지를 위한 광파장 정렬 기능을 갖는 WDM-PON 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a WDM-PON system, and more particularly to a WDM-PON system having an optical wavelength alignment function for maintaining the optical communication path according to the temperature change.

가입자망용 수동형 파장분할다중 광통신 네트워크(WDM-PON)에 대해서 필수적으로 고려해야 할 점은 온도변화에 따른 네트워크에 포함된 각 모듈들의 광특성 변화이다. The essential consideration for WDM-PON for subscriber network is to change the optical characteristics of each module included in the network according to the temperature change.

특히, 가입자망은 가입자측 광장치들이 주변온도의 변화에 노출되어 있고, 장치가 설비된 위치에 따라 주변온도가 상이하므로 이를 고려하지 않으면 원활한 광통신을 할 수 없게 된다는 문제점이 있다. 이에 대하여, WDM-PON 시스템에서 주변온도 변화에도 불구하고 이를 경제적으로 극복할 수 있는 방식이 제안되고 있다.In particular, the subscriber network is exposed to the change in the ambient temperature of the optical devices on the subscriber side, and the ambient temperature is different depending on the location where the equipment is installed, there is a problem that smooth optical communication is not possible without considering this. On the other hand, despite the change in the ambient temperature in the WDM-PON system has been proposed a way to overcome this economically.

즉, 종래의 WDM-PON 시스템이 실제 환경에 적용될 경우 주위온도 변화에도 불구하고 안정된 광통신로를 유지하는 WDM-PON 시스템을 제시할 필요가 있게 되고, 이를 위해서 비용 경제적인 광통신로 안정화 구조를 제시할 필요가 있게 된다.In other words, when the conventional WDM-PON system is applied to a real environment, it is necessary to present a WDM-PON system that maintains a stable optical communication path despite a change in ambient temperature. There is a need.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주위온도 변화에도 불구하고 안정된 광통신로를 유지하기 위한 광파장 정렬 기능을 갖는 WDM-PON 시스템을 제안하는 것이다.An object of the present invention is to propose a WDM-PON system having an optical wavelength alignment function for maintaining a stable optical communication path despite a change in ambient temperature.

이에 대한 구체적인 기술적 과제는, OLT 광송신부의 광원들은 가입자 측 WDM MUX/DMX의 주변온도 변화량에 따른 파장변화를 수용할 수 있을 정도로 출력 광파장을 가변할 수 있도록 파장가변 LD를 형성하는 것이다. 그리고, OLT의 광송신부 및 광수신부 각각은 가입자측의 WDM MUX/DMX의 주변 온도변화에 따른 파장변화를 감지하여 적절한 대응을 하기 위한 용도로 파장 가변형 OPM-LD를 형성하는 것이다. 또한, ONT 광송신부의 출력 광파장은 추가적인 광원 없이 주변 온도변화에 따라 변화된 가입자측의 WDM MUX/DMX의 파장에 일치할 수 있도록 하는 것이다.A specific technical problem for this is to form a wavelength-variable LD so that the light sources of the OLT optical transmitter can vary the output light wavelength to accommodate the wavelength change according to the ambient temperature change of the subscriber side WDM MUX / DMX. Each of the optical transmitter and the optical receiver of the OLT forms a wavelength tunable OPM-LD for the purpose of detecting the wavelength change according to the ambient temperature change of the WDM MUX / DMX on the subscriber side and responding appropriately. In addition, the output light wavelength of the ONT optical transmitter is to match the wavelength of the WDM MUX / DMX of the subscriber side changed according to the ambient temperature change without additional light source.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템은, 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 가진다.WDM-PON system having an optical wavelength alignment function according to the present invention for achieving the above technical problem, the first wavelength control circuit for aligning the OLT-LD array for generating the optical wavelength for data transmission and the wavelength of the downlink path for the optical wavelength change The optical transmitter comprises a light receiver comprising a light transmitter, a photodetector (PD) array, and a second wavelength control circuit for aligning wavelengths of an uplink path for a change in optical wavelength. The optical transmitter includes a plurality of optical wavelengths output from the OLT-LD array. An optical line terminal (OLT) having a first wavelength multiplexer (WDM MUX) for multiplexing and having a first wavelength divider (WDM DMX) for separating and receiving the multiplexed optical wavelengths for each wavelength; The optical receiver and the wavelength variable waveguide Bragg grating (WBG) for receiving the downlink data transmission optical wavelength transmitted from the optical transmitter of the OLT are formed and applied to the waveguide Bragg grid according to the downlink data transmission optical wavelength input from the OLT. A plurality of optical network terminals (ONTs) comprising an optical transmitter configured of an external resonant laser (ECL) to control the temperature at which the light is changed; Located in the MDF (Main Distribution Frame) near the plurality of ONTs, the multiplexed optical wavelengths transmitted through the optical fiber from the first wavelength multiplexer of the OLT are divided by wavelength, and each optical wavelength is connected to a corresponding ONT among the ONTs. A second wavelength divider (WDM DMX) having a first OPM-RM port for reflecting an optical wavelength transmitted from one wavelength control circuit; And multiplexing a plurality of optical wavelengths located in a main distribution frame (MDF) near the plurality of ONTs and outputting from the optical transmitter of the ONT, and transmitting the multiplexed optical wavelengths to a first wavelength divider of the OLT through an optical fiber. And a second OPM-RM port for reflecting the OPM-LD output optical wavelength and a WDM-RM port for reflecting the optical signal to the optical transmitter of the ONT depending on the degree of inconsistency in the passband of the optical wavelength output from the optical transmitter of the ONT. And a second wavelength multiplexer (WDM MUX).

또한, 상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템은, 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 플 랫폼이 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 가진다.In addition, the WDM-PON system having an optical wavelength alignment function according to the present invention for achieving the above technical problem, WDM-PON system having an optical wavelength alignment function, a fixed substrate; Passive waveguide region in front of the active waveguide region by using an active waveguide region for generating light and a directional coupling principle for vertically coupling the light generated in the active waveguide region to another waveguide. a semiconductor chip having a passive region; A PLC waveguide formed on the fixed substrate, having a PLC platform formed at one end thereof to surface-bond the semiconductor chip by a manual alignment method, and having a waveguide bragg grating (WBG) formed at a predetermined point; A directional coupler for transmitting optical power by bringing the passive waveguide region into close proximity to the PLC waveguide; A heater electrode formed on the top of the WBG to control the temperature of the WBG; And an optical fiber formed on the silicon substrate at the other end of the PLC waveguide.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1a와 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 온도변화에 따라 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON의 블럭도이다.1A and 1B are block diagrams of a WDM-PON having an optical wavelength alignment function according to temperature change according to an embodiment of the present invention.

도 1a와 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 WDM-PON 구조에서 온도변화에 따라 광파장이 변화하는 구성 모듈들과 이들의 광파장을 일치시키기 위한 루프 A, 루프 B 및 루프 C를 나타낸다.1A and 1B, loop A, loop B, and loop C for matching the optical wavelengths of the constituent modules whose optical wavelengths change with temperature change in the WDM-PON structure according to an embodiment of the present invention are shown. Indicates.

도 1a에서는 CO(Central Office: 센트럴 오피스)에서 가입자로 향하는 하향 전송로를 나타내고 있다. 도 1a에는 데이터 전송을 위한 OLT-LD(102)와 온도변화에 대한 하향 전송로의 파장 정렬을 위한 용도로 추가된 OPM-LD(104)로 구성된 OLT 광송신 모듈(100), OLT 내에 위치하는 OLT-WMUX(110), 가입자측 근처에 위치한 RN-WDMX(120) 및 가입자 광수신 모듈인 ONT-PD(130)로 구성되어 있는 것을 확인할 수 있다.FIG. 1A illustrates a downlink transmission path from a central office (CO) to a subscriber. FIG. 1A shows an OLT optical transmission module 100 consisting of an OLT-LD 102 for data transmission and an OPM-LD 104 added for the purpose of wavelength alignment of the downlink path to temperature changes, located within the OLT. It can be seen that the OLT-WMUX 110, the RN-WDMX 120 located near the subscriber side, and the ONT-PD 130, which is a subscriber optical reception module.

하향 전송로에서 온도변화가 발생하여 중심 광파장이 변화하는 부분은 OLT 광송신 모듈(100), OLT-WMUX(110) 및 RN-WDMX(120)의 3개 부분이다. 여기에서 RN- WDMX(120)에서는 PON의 특성상 주변온도의 변화에 가장 심하게 노출되고, 온도제어를 위한 전기적인 장치가 설비되어 있지 않게 된다. 따라서 RN-WDMX(120)의 파장변화가 참고점이 되고, OLT 광송신 모듈(100)과 OLT-WMUX(110)는 각각 자신들의 파장을 RN-WDMX(120)의 파장에 맞추게 된다.The portion where the temperature change occurs in the downlink transmission path and the central optical wavelength changes are three parts of the OLT optical transmission module 100, the OLT-WMUX 110, and the RN-WDMX 120. Here, the RN-WDMX 120 is most severely exposed to changes in the ambient temperature due to the characteristics of the PON, and no electrical device for temperature control is provided. Accordingly, the wavelength change of the RN-WDMX 120 becomes a reference point, and the OLT optical transmission module 100 and the OLT-WMUX 110 respectively adjust their wavelengths to the wavelength of the RN-WDMX 120.

도 1b에서는 가입자에서 CO(Central Office)로 향하는 상향 전송로를 나타내고 있다. 가입자에서 CO로 향하는 상향 전송로는 가입자 광송신 모듈인 ONT-LD(150), 가입자측 근처에 위치하는 RN-WMUX(160), OLT 내에 위치하는 OLT-WDMX (170), 온도변화에 대한 상향 전송로의 파장 정렬을 위한 용도로 추가된 OPM-LD(180)로 구성된다.1B illustrates an uplink transmission path from a subscriber to a central office (CO). The uplink transmission path from the subscriber to the CO is the subscriber optical transmission module ONT-LD 150, the RN-WMUX 160 located near the subscriber side, the OLT-WDMX 170 located in the OLT, and the upstream temperature change. It consists of an OPM-LD 180 added for the purpose of wavelength alignment of the transmission path.

상향 전송로에서 온도변화에 따라 파장이 변화하는 부분은 가입자 광송신 모듈인 ONT-LD(150), RN-WMUX(160), OLT-WDMX(170) 및 OPM-LD(180)의 4개 부분이다. 여기에서, 하향 전송로의 경우와 마찬가지로 RN-WMUX (160)는 PON의 특성상 주변온도의 변화에 가장 심하게 노출되고, 온도제어를 위한 전기적인 장치가 설비되어 있지 않게 된다. 따라서 RN-WMUX(160)의 파장변화가 참고점이 되고, ONT-LD(150)는 RN-WMUX(160)의 파장변화를 감지하여 파장을 맞추게 된다. 그리고, OLT-WDMX(170)와 OPM-LD(180)는 ONT-LD(150)와 독립적으로 RN-WMUX(160)의 변화된 파장에 각각 자신들의 파장을 정렬하게 된다.In the uplink, the wavelength changes according to the temperature change in four parts of the subscriber optical transmission module ONT-LD (150), RN-WMUX (160), OLT-WDMX (170) and OPM-LD (180). to be. Here, as in the case of the downlink transmission path, the RN-WMUX 160 is most severely exposed to changes in the ambient temperature due to the characteristics of the PON, and no electrical device for temperature control is provided. Accordingly, the wavelength change of the RN-WMUX 160 is a reference point, and the ONT-LD 150 detects the wavelength change of the RN-WMUX 160 to adjust the wavelength. The OLT-WDMX 170 and the OPM-LD 180 align their wavelengths to the changed wavelengths of the RN-WMUX 160 independently of the ONT-LD 150.

하향 전송로의 파장정렬은 루프 A에 의해 수행된다. 즉, OPM-LD(104)에서 RN-WDMX(120)으로 파장변화 측정용 광을 송출하여 RN-WDMX(120)에서 반사되어 되돌아오는 광신호의 세기로 RN-WDMX(120)의 중심파장 변화를 감지하고 이에 해당하여 파장을 정렬하게 된다.Wavelength alignment of the downlink path is performed by loop A. That is, the wavelength change of the wavelength is transmitted from the OPM-LD 104 to the RN-WDMX 120 and the center wavelength change of the RN-WDMX 120 is reflected by the intensity of the optical signal reflected back from the RN-WDMX 120. It detects and aligns the wavelength accordingly.

반면에, 상향 전송로의 파장정렬은 루프 B와 루프 C에 의해 각각 독립적으로 수행된다. 즉, ONT-LD(150)의 파장정렬은 루프 C에 의해서 수행되는데, ONT-LD(150)로부터 출력된 데이터 전송용 광파장이 RN-WMUX(160)에서 반사되어 되돌아오는 광신호의 세기로부터 RN-WMUX(160)의 변화된 파장(misalignment)을 감지하고, 이에 따라 ONT-LD(150)의 파장을 RN-WMUX(160)의 파장에 정렬하게 된다. 또한, OLT-WDMX(170)와 OPM-LD(180)에서의 파장정렬은 루프 B에 의해서 수행된다. 즉, OPM-LD(180)에서 파장변화 측정용 광을 송출하여 RN-WMUX(160)에서 반사되어 되돌아오는 광신호의 세기로 RN-WMUX(160)의 파장변화를 감지하고 이에 해당하여 파장을 정렬하게 된다.On the other hand, wavelength alignment of uplink paths is performed independently by loop B and loop C, respectively. That is, the wavelength alignment of the ONT-LD 150 is performed by the loop C. The optical wavelength for data transmission output from the ONT-LD 150 is reflected from the RN-WMUX 160 to return the RN from the intensity of the optical signal. Detects the misalignment of the WMUX 160 and thus aligns the wavelength of the ONT-LD 150 with the wavelength of the RN-WMUX 160. In addition, wavelength alignment in the OLT-WDMX 170 and the OPM-LD 180 is performed by loop B. FIG. That is, the wavelength of the RN-WMUX 160 is detected by the intensity of the optical signal reflected from the RN-WMUX 160 by transmitting the wavelength change measurement light from the OPM-LD 180 and correspondingly the wavelength is measured. Will be aligned.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 WDM-PON의 논리적인 구조를 나타낸 블럭도이다.2 is a block diagram showing a logical structure of a WDM-PON according to an embodiment of the present invention.

도 2에서 WDM-PON 시스템의 기본적인 동작을 살펴보면 다음과 같다. Central Office(CO)에 위치한 광종단장치(OLT: Optical Line Terminal)(200)는 다파장 외부공진레이저(ECL: external cavity laser) 어레이 형태의 광송신부(210)와 광검출기(PD:photo detector) 어레이 형태의 광수신부(220)로 구성된다. Looking at the basic operation of the WDM-PON system in Figure 2 as follows. The optical line terminal (OLT) 200 located in the central office (CO) includes an optical transmitter 210 and a photo detector (PD) in the form of an external cavity laser (ECL) array. It consists of an optical receiver 220 in the form of an array.

가입자 광 종단장치(ONT:Optical Network Terminal)(260)는 광대역 파장가변 도파로 브래그격자(WBG: waveguide Bragg-grating)를 기반으로 한 외부공진레이저(이하, 'ECL'이라 한다)로 이루어진 광송신부(285)와 광수신기(ONT-PD)(270)로 구성된다.The optical network terminal (ONT) 260 is an optical transmitting unit composed of an external resonant laser (hereinafter, referred to as 'ECL') based on a broadband waveguide Bragg-grating (WBG). 285) and an optical receiver (ONT-PD) 270.

OLT(200)의 광송신부(210)는 ECL 어레이로부터 출력되는 복수의 광파장을 다중화하는 OLT-파장다중화기(WDM MUX:WDM multiplexer)(OLT-WMUX)(204)를 포함하며, OLT(200)의 광수신부(220)는 복수개의 ONT(260) 들로부터 입력되는 다중화된 광파장을 파장별로 분리하여 수신하기 위한 OLT-파장분배기(WDM DMX:WDM Demultiplexer)(OLT-WDMX)(206)를 포함한다. The optical transmitter 210 of the OLT 200 includes an OLT-WDM multiplexer (WDM MUX) 204 for multiplexing a plurality of optical wavelengths output from the ECL array, and the OLT 200 The optical receiver 220 includes an OLT-WDMX (OLT-WDMX) 206 for separating and receiving the multiplexed optical wavelengths inputted from the plurality of ONTs 260 by wavelength. .

OLT(200)의 광송신부(210)로부터 출력되는 다중화된 광파장은 광선로를 통해 전송되고 가입자 근처에 위치한 RN-WDMX(240)에 의해서 파장 별로 나누어져서 각각의 광파장은 해당하는 ONT(260)로 연결된다. 상기 ONT(260) 들로부터 출력되는 서로 다른 광파장들은 가입자 근처에 있는 OLT-WMUX(250)에서 다중화 되어 광선로를 통해 OLT(200)의 광수신부(220)로 연결된다. The multiplexed optical wavelengths output from the optical transmitter 210 of the OLT 200 are transmitted through the optical path and divided by wavelength by the RN-WDMX 240 located near the subscriber, and each optical wavelength is connected to the corresponding ONT 260. do. The different optical wavelengths output from the ONTs 260 are multiplexed in the OLT-WMUX 250 near the subscriber and connected to the optical receiver 220 of the OLT 200 through a light path.

ONT(260)에서는 OLT(200)와 동일한 방식으로 페브리-페롯 레이저다이오드(FP-LD)와 WBG로 구성된 개별소자 형태의 ECL을 가지게 된다. 이와 같은, ECL의 가장 큰 특징은 WBG 반사대역 중심파장이 히터(heater)에 의해서 넓은 광파장 범위에서 가변되므로 특정 광파장에 무관하게 광파장의 생산이 가능하다는 것이다. The ONT 260 has an ECL in the form of a separate element composed of a Fabry-Perot laser diode (FP-LD) and a WBG in the same manner as the OLT 200. As such, the biggest feature of the ECL is that the WBG reflection band center wavelength is varied in a wide light wavelength range by a heater, so that the light wavelength can be produced regardless of a specific light wavelength.

도 2를 참조하면, OLT(200)의 광송신부(210)는 기본적으로 ITU-T가 권고하는 주파수 간격으로 광을 송출하는 OLT-LD 어레이(array)(202)로 구성된다. OLT-LD 어레이(202) 출력단의 다파장 광신호들은 OLT-WMUX(204)에 의해서 파장 다중화되어 하향 광선로로 출력된다. OLT-WMUX(204)는 OLT-LD 어레이(202)로부터 n 개의 데이터 송신용 LD 출력 광파장을 입력받고 OPM-LD(212)로부터 출력 광파장을 입력받아 다중화하므로 (n+1)x1 형태를 가진다. OPM-LD(212)와 OLT-WMUX(204) 사이에는 Optical circulator(214)가 위치한다. Optical circulator(214)는 OPM-LD(212)로부터 출력되어 RN-WDMX(240)의 OPM-RM(reflection mirror)(242)에서 반사되어 돌아오는 OPM 광을 PD2(216)로 전달한다. WCC(Wavelength Control Circuit)(218)는 OPM-LD(212) 내에 존재하는 mPD(monitor PD)와 PD2(216)의 전기적 출력을 입력받고, OLT-WMUX(204)의 파장과 OLT-LD array(202)의 파장과 OPM-LD(212)의 파장을 조절하며, 또한 하향 광선로의 연결상태를 감시한다. 여기에서, 참조부호 211은 파장제어회로이다.Referring to FIG. 2, the optical transmitter 210 of the OLT 200 basically includes an OLT-LD array 202 that transmits light at a frequency interval recommended by the ITU-T. The multi-wavelength optical signals at the output terminal of the OLT-LD array 202 are wavelength-multiplexed by the OLT-WMUX 204 and output to the downlink path. The OLT-WMUX 204 receives n data transmission LD wavelengths from the OLT-LD array 202 and multiplexes the output optical wavelengths from the OPM-LD 212 to have a (n + 1) × 1 form. An optical circulator 214 is positioned between the OPM-LD 212 and the OLT-WMUX 204. The optical circulator 214 outputs the OPM light that is output from the OPM-LD 212 and reflected from the reflection mirror (OPM-RM) 242 of the RN-WDMX 240 to the PD2 216. The Wavelength Control Circuit (WCC) 218 receives the electrical outputs of the monitor PD and the PD2 216 existing in the OPM-LD 212, and the wavelength of the OLT-WMUX 204 and the OLT-LD array (WCC). It adjusts the wavelength of 202 and the wavelength of the OPM-LD 212, and also monitors the connection of the downlink. Here, reference numeral 211 denotes a wavelength control circuit.

OLT(200)의 광수신부(220)는 n 개로 구성된 PD 어레이(208)와 OLT-WDMX(206)를 포함하고 있다. OLT-WDMX(206)는 n 개의 다중화된 데이터 전송용 광파장들을 분리하고, OPM-LD(222)로부터 출력되는 광을 역으로 가입자 쪽으로 보내기 위해서 (n+1)x1 형태를 가진다. OPM-LD(222)와 OLT-WDMX(206) 사이에는 Optical circulator(224)가 위치한다. 상기 Optical circulator(224)는 OPM-LD(222)로부터 출력되어 RN-WMUX(250)의 OPM-RM(252)에서 반사되어 돌아오는 OPM 광을 PD2(226)로 전달한다. WCC(228)는 OPM-LD(222)내에 존재하는 mPD와 PD2(226)의 전기적 출력을 입력받고, OLT-WDMX(206)의 파장 및 OPM-LD(222)의 파장을 제어하며 또한 상향 광선로의 연결상태를 감시한다. 여기에서, 참조번호 221은 파장제어회로이다.The optical receiver 220 of the OLT 200 includes an n-number PD array 208 and an OLT-WDMX 206. The OLT-WDMX 206 takes the form of (n + 1) × 1 to separate the n multiplexed data wavelengths for transmission and send the light output from the OPM-LD 222 back to the subscriber. An optical circulator 224 is positioned between the OPM-LD 222 and the OLT-WDMX 206. The optical circulator 224 transmits the OPM light output from the OPM-LD 222 and reflected from the OPM-RM 252 of the RN-WMUX 250 to the PD2 226. The WCC 228 receives the electrical outputs of the mPD and PD2 226 present in the OPM-LD 222, controls the wavelength of the OLT-WDMX 206 and the wavelength of the OPM-LD 222 and also the uplink Monitor the connection status. Here, reference numeral 221 denotes a wavelength control circuit.

RN-WDMX(240)는 OLT(200)의 광송신부(210)로부터 입력되는 다중화된 광파장을 입력받아 ONT(260)로 분리 송출하는 n 개의 출력포트와 OLT(200)의 광송신부(210)의 OPM-LD(212)로부터 입력되는 광파장을 반사하는 OPM-RM(242)을 연결하는 포트를 포함하므로 (n+1)x1 형태를 가진다.The RN-WDMX 240 receives the multiplexed optical wavelengths input from the optical transmitter 210 of the OLT 200 and separates n output ports and transmits them to the ONT 260 and the optical transmitter 210 of the OLT 200. Since it includes a port connecting the OPM-RM (242) reflecting the optical wavelength input from the OPM-LD (212) has a (n + 1) x 1 form.

가입자 ONT(260)로부터 출력된 상향 데이터를 실은 서로 다른 광파장들은 RN-WMUX(250)에서 다중화되어 상향 광선로를 통해 OLT-WDMX(206)로 향한다. ONT-LD(285)와 RN-WMUX(250) 사이에는 광 순환기(optical circulator)(292)가 연결된다. 광 순환기(292)는 ONT-LD(285)로부터 출력되어 RN-WMUX(250)의 WDM-RM(254)에서 반사되어 돌아오는 광을 PD2(294)로 전달한다. WCC(296)는 ONT-LD(285)에 포함된 mPD와 PD2(294)의 전기적 출력을 입력받아 ONT-LD(285)의 광파장을 제어하게 된다.Different optical wavelengths carrying uplink data output from subscriber ONT 260 are multiplexed in RN-WMUX 250 and directed to OLT-WDMX 206 via the uplink. An optical circulator 292 is connected between the ONT-LD 285 and the RN-WMUX 250. The optical circulator 292 transmits the light output from the ONT-LD 285 and reflected from the WDM-RM 254 of the RN-WMUX 250 to the PD2 294. The WCC 296 receives the electrical outputs of the mPD and PD2 294 included in the ONT-LD 285 to control the optical wavelength of the ONT-LD 285.

RN-WMUX(250)는 n 개의 데이터 송신용 ONT-LD(285) 출력 광파장들을 입력받는 n 개의 입력포트, OLT(200)의 광수신부(220)로부터 내려온 OPM-LD 출력 광파장을 반사하는 OPM-RM(252), 그리고 ONT-LD(285)로부터 출력된 광파장들이 RN-WMUX(250)의 파장과 불일치 되는 정도에 비례하여 광전력을 ONT 송신부 쪽으로 반사시키는 WDM-RM(254)을 포함하므로 (n+1)x2 형태를 가진다. The RN-WMUX 250 receives n input ports for receiving n data transmission ONT-LD 285 output wavelengths and an OPM-LD that reflects the OPM-LD output wavelengths emitted from the optical receiver 220 of the OLT 200. RM 252 and WDM-RM 254 that reflects optical power toward the ONT transmitter in proportion to the degree of the light wavelengths output from the ONT-LD 285 and the wavelength of the RN-WMUX 250 inconsistent ( n + 1) x2.

주변 온도변화에 대응하여 네트워크 전체적으로 광파장이 정렬되는 방식을 설명하면 다음과 같다. The optical wavelengths are arranged throughout the network in response to changes in ambient temperature.

1) PON 형태의 네트워크에서 RN-WMUX(250)는 주변 온도변화에 노출되어 있다고 가정할 수 있다. RN-WMUX(250)의 파장은 주변온도에 따라 변화하므로, 하나의 ONT(260)가 통신을 시도할 때 ONT-LD(285)에서 출력되는 광파장은 일반적으로 RN-WMUX(250)의 중심파장과 불일치 하게되고, RN-WMUX(250)의 WDM-RM(254)에서 불일치정도에 따라서 반사되는 광의 세기가 달라지게 된다. WDM-RM(254)으로부터 반사되어 ONT(260)의 광송신부(280)로 입사하는 반사광은 일반적으로 통신을 시도한 ONT(260)에서 출력된 상향 광파장 신호라고 볼 수 있다. 이와 같이 상향 광파장 신호라고 보는 이유는 복수개의 ONT(260)들이 정확하게 동시에 통신을 개시할 확률은 극히 적고, 통신 상태에 있는 ONT(260)들은 RN-WMUX(250)의 파장에 각각의 ONT-LD(285) 들의 출력 광파장을 이미 정렬한 상태이기 때문이다. 따라서 통신을 막 개시한 ONT(260)의 WCC(296)는 PD2(294)로 입력된 반사된 광전력 세기와 ONT-LD(285)에 포함된 mPD를 통해서 입력된 송출 광전력을 비교하여 ONT-LD(285) 파장을 RN-WMUX(250) 파장에 맞추도록 광파장이 정렬되게 된다.1) In the PON type network, it may be assumed that the RN-WMUX 250 is exposed to a change in ambient temperature. Since the wavelength of the RN-WMUX 250 changes according to the ambient temperature, when one ONT 260 attempts to communicate, the optical wavelength output from the ONT-LD 285 is generally the center wavelength of the RN-WMUX 250. The intensity of reflected light is changed according to the degree of mismatch in the WDM-RM 254 of the RN-WMUX 250. The reflected light reflected from the WDM-RM 254 and incident on the optical transmitter 280 of the ONT 260 may be regarded as an upward optical wavelength signal output from the ONT 260 which has attempted communication. The reason why it is regarded as an upward optical wavelength signal is that the plurality of ONTs 260 are extremely unlikely to initiate communication at the same time accurately, and the ONTs 260 in the communication state are each ONT-LD at the wavelength of the RN-WMUX 250. This is because the output light wavelengths of (285) are already aligned. Accordingly, the WCC 296 of the ONT 260 which has just started communication compares the reflected optical power intensity inputted to the PD2 294 with the transmitted optical power inputted through the mPD included in the ONT-LD 285. The optical wavelength is aligned to match the -LD 285 wavelength to the RN-WMUX 250 wavelength.

2) RN-WMUX(250)의 WDM-RM(254)은 n 개의 입력 포트로 입사된 각각의 파장들 모두에 대해서 RN-WMUX(250)의 파장과 불일치 된 정도에 비례하여 광전력을 ONT(260)의 광송신부(280) 쪽으로 반사시킨다. RN-WMUX(250)는 OLT(200)에서 내려온 OPM-LD 광신호가 n 개의 데이터 입력 포트를 통해 ONT(260)의 광송신부(280) 쪽으로 통과하는 것이 최소화 되도록 형성된다.2) The WDM-RM 254 of the RN-WMUX 250 turns on the optical power in proportion to the degree of mismatch with the wavelength of the RN-WMUX 250 for each of the wavelengths incident to the n input ports. Reflected toward the light transmitting unit 280 of 260. The RN-WMUX 250 is formed such that the OPM-LD optical signal from the OLT 200 is passed through the n data input ports toward the optical transmitter 280 of the ONT 260.

3) OLT(200)의 광송신부(210)에 있는 OPM-LD(212)는 OPM용 광을 OLT-WMUX(204)를 통해서 하향으로 내려보낸다. 이와 같은 OPM용 광은 RN-WDMX(240)의 ONT(260)쪽에 부착된 OPM-RM(242)에 의해서 반사되어 OLT(200)의 광송신부(210)로 되돌아온다. 이때 주변 온도에 따라 변화된 RN-WDMX(240)의 파장과 OPM-LD(212) 파장과의 불일치 정도에 따라서 OPM-RM(242)에서의 반사량이 정해지고 반사광은 optical circulator(214)를 통해서 PD2(216)로 입사된다. WCC(218)는 OPM-LD(212)내의 mPD 출력신호와 PD2(216)의 출력신호를 비교하여 OLT-WMUX(204)의 파장, OLT-LD 어레이(202)의 파장, 그리고 OPM-LD(212)의 파장이 RN-WDMX(240)의 파장에 정렬 되도록 제어한다. 3) The OPM-LD 212 in the optical transmitter 210 of the OLT 200 sends down the OPM light through the OLT-WMUX 204. The OPM light is reflected by the OPM-RM 242 attached to the ONT 260 side of the RN-WDMX 240 and returned to the optical transmitter 210 of the OLT 200. At this time, the amount of reflection in the OPM-RM 242 is determined according to the degree of inconsistency between the wavelength of the RN-WDMX 240 and the wavelength of the OPM-LD 212 changed according to the ambient temperature, and the reflected light is transmitted through the optical circulator 214. Incident at 216. The WCC 218 compares the mPD output signal in the OPM-LD 212 with the output signal of the PD2 216 to compare the wavelength of the OLT-WMUX 204, the wavelength of the OLT-LD array 202, and the OPM-LD ( The wavelength of 212 is controlled to align with the wavelength of the RN-WDMX 240.

그리고, WCC(218)는 OPM-LD(212)의 mPD 및 PD2(216)로부터 받은 출력신호를 바탕으로 하향 광섬유 상태를 판단하고 관리하게 된다.The WCC 218 determines and manages the downlink fiber state based on the output signals received from the mPD and PD2 216 of the OPM-LD 212.

4) 유사하게, OLT(200)의 광수신부(220)에 있는 OPM-LD(222)는 OPM용 광을 OLT-WDMX(206)와 상향 광선로를 통해서 RN-WMUX(250)로 보낸다. 이와 같은 OPM용 광은 RN-WMUX(250)의 ONT(260)쪽에 부착된 OPM-RM(252)에 의해서 반사되어 OLT(200)의 광수신부(220)로 되돌아온다. 이때 주변 온도에 따라 변화된 RN-WMUX(250)의 파장과 OPM-LD(222) 파장과의 불일치 정도에 따라서 OPM-RM(252)에서의 반사량이 정해지고 반사광은 광 순환기(224)를 통해서 PD2(226)로 입사된다. WCC(228)는 OPM-LD(222)내의 mPD 출력신호와 PD2(226)의 출력신호를 비교하여 OLT-WDMX(206)의 파장과 OPM-LD(222)의 파장이 RN-WMUX(250)의 파장에 정렬되도록 제어한다. 4) Similarly, the OPM-LD 222 at the light receiving unit 220 of the OLT 200 sends the light for the OPM to the RN-WMUX 250 through the OLT-WDMX 206 and the uplink. The OPM light is reflected by the OPM-RM 252 attached to the ONT 260 side of the RN-WMUX 250 and returned to the light receiving unit 220 of the OLT 200. At this time, the amount of reflection in the OPM-RM 252 is determined according to the degree of inconsistency between the wavelength of the RN-WMUX 250 changed according to the ambient temperature and the wavelength of the OPM-LD 222, and the reflected light is transmitted through the light circulator 224. Incident at 226. The WCC 228 compares the mPD output signal in the OPM-LD 222 with the output signal of the PD2 226 so that the wavelength of the OLT-WDMX 206 and the wavelength of the OPM-LD 222 are RN-WMUX 250. Control to be aligned to the wavelength of.

그리고, WCC(228)는 OPM-LD(222)의 mPD 및 PD2(226)로부터 받은 출력신호를 바탕으로 상향 광섬유 상태를 판단하고 관리하게 된다.The WCC 228 determines and manages an uplink fiber state based on the output signals received from the mPD and PD2 226 of the OPM-LD 222.

도 3은 도 2의 RN-WDMX(240)의 구조를 상세하게 나타낸 평면도이다. RN-WDMX(240)는 1X(N+1) WDM DMX로 되어 있다.3 is a plan view showing in detail the structure of the RN-WDMX 240 of FIG. RN-WDMX 240 is a 1X (N + 1) WDM DMX.

도 3을 참조하면, OLT(200)의 OPM-LD(212)에서 송출하는 파장은

Figure 112004040877015-pat00001
이라고 가정한다. 그리고, RN-WDMX(340)의
Figure 112004040877015-pat00002
신호를 출력하는 출력포트에는 OPM- RM(370)이 존재하여
Figure 112004040877015-pat00003
파장을 반사하게 된다. OPM-RM(370)은 해당 출력포트 끝단에 dielectric multi-layer coating 또는 metal coating등을 이용하여 mirror를 구성할 수 있다. 또는, Bragg-reflector, bulk mirror등과 같은 개별 소자를 광접속하여 구성할 수도 있다. Referring to FIG. 3, the wavelength transmitted from the OPM-LD 212 of the OLT 200 is
Figure 112004040877015-pat00001
Assume that And the RN-WDMX 340
Figure 112004040877015-pat00002
OPM-RM (370) is present in the output port for outputting signals
Figure 112004040877015-pat00003
Reflect the wavelength. The OPM-RM 370 may configure a mirror by using a dielectric multi-layer coating or a metal coating at the end of the corresponding output port. Alternatively, individual devices such as Bragg-reflectors and bulk mirrors may be optically connected.

그리고, RN-WDMX(340)의 구조는 arrayed-waveguide grating, WDM filter등이 사용되어질 수 있다. The structure of the RN-WDMX 340 may be an arrayed-waveguide grating, a WDM filter, or the like.

도 4는 도 2의 RN-WMUX(250)의 구조를 상세하게 나타낸 평면도이다. RN-WMUX(250)는 2X(N+1) WDM MUX로 되어 있다.4 is a plan view showing in detail the structure of the RN-WMUX 250 of FIG. RN-WMUX 250 is a 2X (N + 1) WDM MUX.

도 4를 참조하면, OLT(200)의 OPM-LD(212)에서 송출하는 파장은

Figure 112004040877015-pat00004
, ONT(260)에서 송출하는 파장은
Figure 112004040877015-pat00005
,
Figure 112004040877015-pat00006
,...,
Figure 112004040877015-pat00007
이라고 가정한다. Referring to Figure 4, the wavelength transmitted by the OPM-LD 212 of the OLT 200 is
Figure 112004040877015-pat00004
, The wavelength transmitted from the ONT 260 is
Figure 112004040877015-pat00005
,
Figure 112004040877015-pat00006
, ...,
Figure 112004040877015-pat00007
Assume that

RN-WMUX(430)의

Figure 112004040877015-pat00008
신호를 출력하는 해당 포트(42n+1)의 끝에는 OPM-RM(410)이 존재하여
Figure 112004040877015-pat00009
신호를 반사하게 된다. 그리고, 파장결합하여 출력되는 optical fiber 2(452)의 끝에는 WDM-RM(470)이 존재하여
Figure 112004040877015-pat00010
,
Figure 112004040877015-pat00011
,...,
Figure 112004040877015-pat00012
광신호들을 모두 반사한다. 파장결합하여 출력되는 광섬유 1(optical fiber 1)(450)은 상향 통신로를 형성하는 광섬유이다. 광손실을 고려하여 RN-WMUX(250)의 설계시 두 광섬유간 회절차수 차이를 적어도 1이상 두어서 광섬유 2(optical fiber 2)(452) 로는 최소한의 광신호만 전달되도록 한다.Of RN-WMUX (430)
Figure 112004040877015-pat00008
OPM-RM (410) is present at the end of the corresponding port (42n + 1) that outputs a signal
Figure 112004040877015-pat00009
It will reflect the signal. The WDM-RM 470 is present at the end of the optical fiber 2 452 that is output by combining wavelengths.
Figure 112004040877015-pat00010
,
Figure 112004040877015-pat00011
, ...,
Figure 112004040877015-pat00012
Reflects all optical signals Optical fiber 1 450 that is output by combining wavelengths is an optical fiber forming an uplink communication path. In consideration of the optical loss, in designing the RN-WMUX 250, at least one difference in diffraction orders between two optical fibers is provided so that only a minimum optical signal is transmitted to the optical fiber 2 452.

여기에서, OPM-RM(410)과 WDM-RM(470)과 같은 reflection mirror 소자는 해당 광섬유 끝단에 dielectric multi-layer coating 또는 metal coating 등을 이용하여 mirror를 구성할 수 있다. 또는, Bragg-reflector, bulk mirror등과 같은 개별 소자를 광접속하여 구성할 수 있다. Here, the reflection mirror elements such as the OPM-RM 410 and the WDM-RM 470 may form a mirror by using a dielectric multi-layer coating or a metal coating on the end of the corresponding optical fiber. Alternatively, individual devices such as Bragg-reflectors and bulk mirrors can be optically connected.

그리고, RN-WMUX(430)의 구조는 arrayed-waveguide grating, WDM filter등이 사용되어질 수 있다.The structure of the RN-WMUX 430 may be an arrayed-waveguide grating, a WDM filter, or the like.

도 5a와 도 5b는 PLC를 기반으로 열에 의해 파장 가변이 발생하는 ECL 구조의 일예에 대한 측면도를 나타낸다.5A and 5B show side views of an example of an ECL structure in which wavelength variability is caused by heat based on a PLC.

도 5a를 참조하면, 광을 생성하는 InP chip(본 발명의 일실시예에서는 InP 칩으로 보았으나, 넓게는 반도체 칩으로 형성할 수 있다)(520)의 능동 도파로 영역(active region)(524)과 Waveguide Bragg Grating(이하, 'WBG'라 한다)(555)가 일직선 상에서 결합되는 기존의 butt coupling 방식과는 달리, 능동 도파로 영역(524)과 WBG(555)가 각각 다른 도파로 상에서 존재하고, 이들이 수직방향으로 광결합된(vertically coupled) 구조를 가지고 있다. 도 5a는 WBG(555)의 온도를 변화시켜서 열광학적 효과에 의해서 출력 광파장을 가변할 수 있는 것을 특징으로 하는 ECL 구조로 되어있다.Referring to FIG. 5A, an active waveguide region 524 of an InP chip that generates light (which is viewed as an InP chip in one embodiment of the present invention, but may be broadly formed as a semiconductor chip) 520. Unlike the conventional butt coupling method in which the waveguide Bragg Grating (hereinafter referred to as 'WBG') 555 is coupled in a straight line, the active waveguide region 524 and the WBG 555 exist on different waveguides, respectively. It has a vertically coupled structure. FIG. 5A shows an ECL structure characterized by varying the temperature of the WBG 555 so that the output light wavelength can be varied by the thermo-optic effect.

InP chip(520)은 광을 생성하는 능동 도파로 영역(524)과 생성된 광을 수직으로 다른 도파로에 커플링하기 위해 능동 도파로 영역(524) 앞단에 수동 도파로 영역(passive region)(522)으로 구성된다. InP waveguide(본 발명의 일실시예에서 는 InP waveguide로 보았으나, 넓게는 반도체 waveguide로 형성할 수 있다)(526)의 도파로 물질은 반도체(InP 계열), 폴리머, 질화물 및 실리카 등이 사용되어질 수 있고, 도파로 구조는 채널도파로, ridge-loaded 도파로 및 rib-도파로 등이 사용되어 질 수 있다.InP chip 520 consists of an active waveguide region 524 that generates light and a passive region 522 in front of the active waveguide region 524 to couple the generated light vertically to another waveguide. do. As the waveguide material of the InP waveguide (in the embodiment of the present invention, the InP waveguide may be broadly formed as a semiconductor waveguide) 526, a semiconductor (InP-based), a polymer, a nitride, and a silica may be used. The waveguide structure may be a channel waveguide, a ridge-loaded waveguide, a rib waveguide, or the like.

이와 같은, 구성을 갖는 InP chip(520)은 InP 기판에 형성되고, 플립-칩 본딩(flip-chip bonding)과 같은 저가형 수동정렬방식을 이용하여 PLC 플랫폼에 표면접합(surface mount)된다.The InP chip 520 having such a configuration is formed on an InP substrate and is surface-mounted to a PLC platform using a low-cost passive alignment method such as flip-chip bonding.

능동 도파로 영역(524)에서 생성된 광을 효율적으로 PLC waveguide(560)와 광결합시키기 위하여 InP waveguide(526)는 능동 도파로 영역(524)으로부터 멀어질수록 도파로 크기가 줄어드는 구조, 소위 down-tapered InP waveguide(528)구조를 갖는다. 상기 수동 도파로 영역(522)은 또한 능동 도파로 영역(524)로부터 생성된 광이 InP waveguide(526)의 끝 부분에 도달하기 전에 대부분의 광을 하위에 있는 PLC waveguide(560)로 전달하거나 또는 외부로 손실되는 구조로 이루어져 있다. 이것은 능동 도파로 영역(524)에서 송출된 광이 InP waveguide(526) 끝에서 반사되어 다시 능동 도파로 영역(524)으로 재입사 되는 것을 방지하기 위함이다. InP waveguide 526 has a structure in which the waveguide size decreases as it moves away from the active waveguide region 524 to efficiently optically couple light generated in the active waveguide region 524 with the PLC waveguide 560. waveguide 528 has a structure. The passive waveguide region 522 also transmits most of the light to or below the PLC waveguide 560 before the light generated from the active waveguide region 524 reaches the end of the InP waveguide 526. It consists of a structure that is lost. This is to prevent the light emitted from the active waveguide region 524 from being reflected at the end of the InP waveguide 526 and re-entered into the active waveguide region 524.

PLC waveguide(550)도 역시 전파되는 광의 크기를 키울 수 있는 down-tapered PLC waveguide(562) 구조를 갖는다. 이와 같은 구조는 WBG(Waveguide Bragg Grating, '이하 'WBG'라 한다)(555)에서 반사된 광이 PLC waveguide(560) 반대 끝에서 반사되지 않도록 한다. 이와 같이 down-tapered PLC waveguide(562) 구조를 적절히 사용하면 두 도파로간 phase-matching(위상정합) 조건을 만족시킬 수 있기 때문에 두개 도파로 간의 광결합 효율을 증가시킬 수 있다.PLC waveguide 550 also has a down-tapered PLC waveguide 562 structure that can increase the magnitude of propagating light. This structure prevents light reflected from the Waveguide Bragg Grating (hereinafter referred to as 'WBG') 555 from being reflected at the opposite end of the PLC waveguide 560. The proper use of the down-tapered PLC waveguide 562 structure can satisfy the phase-matching condition between the two waveguides, thereby increasing the optical coupling efficiency between the two waveguides.

InP waveguide(526)의 굴절율은 실리카 또는 폴리머 물질을 이용하는 PLC waveguide(560)의 굴절율에 비하여 최대 2배정도 크다. 이와 같이 굴절률 차이가 크게 나타나는 경우 waveguide를 근접시켜서 광파워를 전달하는 방향성 결합기(directional coupler)로서는 위상정합(phase-matching)조건을 만족할 수가 없기 때문에 광전달 효과가 적다. 광전달 효과가 적은 문제를 해결하기 위한 방법으로, 도 5a에서 보는 바와 같이 InP waveguide(526)와 PLC waveguide(560) 사이의 접합면에 격자를 세겨서 두개의 도파로간 위상정합 조건을 만족시키는 방법(Leaky-mode grating-assisted directional coupler (LM-GADC))이 제시되었다.The refractive index of the InP waveguide 526 is up to twice as large as that of the PLC waveguide 560 using silica or polymer material. When the difference in refractive index is large, a directional coupler that transmits optical power by approaching the waveguide has little light transmission effect because the phase-matching condition cannot be satisfied. As a method for solving the problem of low light transmission effect, as shown in FIG. 5A, a lattice is counted on the junction between the InP waveguide 526 and the PLC waveguide 560 to satisfy the phase matching condition between two waveguides. Leaky-mode grating-assisted directional coupler (LM-GADC) has been proposed.

PLC waveguide(560)에 WBG(555)가 형성되고 상기 WBG(555)의 상단에 WBG(555)의 온도를 제어하기 위해서 heater terminal(550)이 장착되어 있다. Heater 전극(550)를 통한 온도 제어에 의하여 파장가변 WBG(555)를 형성하게 된다.A WBG 555 is formed on the PLC waveguide 560 and a heater terminal 550 is mounted on the top of the WBG 555 to control the temperature of the WBG 555. The wavelength variable WBG 555 is formed by temperature control through the heater electrode 550.

도 5a와 관련된 사항에 대하여는 미국 등록특허 US 6,236,773(발명의 명칭: Single wavelength semiconductor laser with grating-assisted dielectric waveguide coupler, 출원인-Texas Instruments Incorporated)에 기재되어 있다.Issues relating to FIG. 5A are described in US Pat. No. 6,236,773, entitled Single wavelength semiconductor laser with grating-assisted dielectric waveguide coupler, Applicant-Texas Instruments Incorporated.

도 5b를 참조하면, InP chip(520)의 일부분을 etching(에칭)하고, PLC의 굴절률과 유사한 굴절률을 갖는 dielectric material(유전 매질)(525)을 이용하여 도파로를 성형하는 방법(ESMC : etched surface-mount coupler)이다. 나머지 부분에 대하여는 도 5a에 대한 설명을 참조하기로 한다.Referring to FIG. 5B, a method of etching a portion of the InP chip 520 and forming a waveguide using a dielectric material (dielectric medium) 525 having a refractive index similar to that of a PLC (ESMC: etched surface -mount coupler). The rest of the description will be described with reference to FIG. 5A.

도 6a와 도 6b는 수직 결합형 ECL을 기반으로 열에 의해 파장 가변이 되는 ONT-TOSA의 일예에 대한 각각의 측면도를 나타낸다. 도 6a는 도 5a에서 살펴본 LM-GADC 방식을 이용한 것이고, 도 6b는 도 5b에서 살펴본 ESMC 방식을 이용한 것이다.6A and 6B show respective side views of one example of ONT-TOSA that is wavelength variable by heat based on vertically coupled ECLs. FIG. 6A uses the LM-GADC method described with reference to FIG. 5A, and FIG. 6B uses the ESMC method described with reference to FIG. 5B.

도 6a와 도 6b를 참조하면, 광을 생성하는 InP chip(620)의 능동 도파로 영역(624)과 Waveguide Bragg Grating(이하, 'WBG'라 한다)(655)가 일직선 상에서 결합되는 기존의 butt coupling 방식과는 달리, 능동 도파로 영역(624)과 WBG(655)가 각각 다른 도파로 상에서 존재하고, 이들 각각 다른 도파로 사이의 수직방향으로 광결합된(vertically coupled) 구조를 가지고 있다. 이와 같은 수직방향으로 광겹합된 구조를 가짐으로써 제작의 난이도를 낮추고 공정의 간소화를 향상시킬 수 있게 된다.6A and 6B, a conventional butt coupling in which an active waveguide region 624 of a light generating InP chip 620 and a Waveguide Bragg Grating (hereinafter referred to as 'WBG') 655 are linearly coupled. Unlike the scheme, the active waveguide region 624 and the WBG 655 exist on different waveguides, respectively, and have a vertically coupled structure between the different waveguides. By having such a structure that is optically stacked in the vertical direction it is possible to reduce the difficulty of manufacturing and to improve the simplification of the process.

InP chip(620)에 근접하여서는 능동 도파로 영역(624)에서 생성된 광의 크기를 모니터링(monitoring)하기 위한 mPD(610)가 실장된다. PLC waveguide(660)에 WBG(655)가 형성되고 상기 WBG(655)의 상단에 WBG(655)의 온도를 제어하기 위해서 heater terminal(650)이 장착되어 있다. Heater terminal(650)을 통한 온도 제어에 의하여 파장가변 WBG(655)를 형성하게 된다. Optical fiber(680)와 결합되는 부근의 PLC waveguide(660)는 광섬유와의 광결합 효율을 크게 하기 위해서 PLC waveguide(660) 내의 빔(beam)을 확대하기 위해 spot-size converter(670)로 구성된다. Optical fiber(680)는 PLC 상에 형성된 V-groove(685)를 이용하여 수동 정렬하여 실장하게 되어 정렬공정을 단순화하게 된다.In proximity to the InP chip 620, an mPD 610 is mounted to monitor the magnitude of light generated in the active waveguide region 624. A WBG 655 is formed on the PLC waveguide 660 and a heater terminal 650 is mounted on the top of the WBG 655 to control the temperature of the WBG 655. The wavelength variable WBG 655 is formed by temperature control through the heater terminal 650. The PLC waveguide 660 in the vicinity of the optical fiber 680 is composed of a spot-size converter 670 to enlarge the beam in the PLC waveguide 660 to increase the optical coupling efficiency with the optical fiber. . The optical fiber 680 is manually aligned and mounted using the V-groove 685 formed on the PLC to simplify the alignment process.

실리카 물질의 도파로를 이용하여 제작된 WBG(655)는 광파장 가변 범위가 섭 씨 200도의 온도변화에 2nm정도의 파장가변이 발생할 수 있다. 그러나, 이것을 WDM 파장 가변 광원으로 사용하기에는 채널 수가 너무 작아서 (예를 들어서, 200GHz 간격으로 할 경우 2 채널을 생성) 경제적 효용성이 떨어진다는 문제점이 있다. 이에 비해서, 폴리머 기반으로 제작된 WBG(655)는 광파장 가변 범위가 섭씨 200도의 온도변화에 최대 약 30nm까지 파장가변이 가능하므로 채널수 면에서 경제적 효용성이 있다(예를 들어서, 200GHz 간격으로 할 경우 18 채널을 생성 가능하다).WBG 655 fabricated using a waveguide made of silica material may have a wavelength variation of about 2 nm due to a temperature change of 200 degrees Celsius in a light wavelength variable range. However, there is a problem in that the economical efficiency is inferior because the number of channels is too small to be used as the WDM variable wavelength light source (for example, two channels are generated at intervals of 200 GHz). In contrast, the polymer-based WBG 655 has a variable wavelength range of up to about 30 nm with a temperature variation of 200 degrees Celsius, which is economically effective in terms of channel number (for example, at 200 GHz intervals). 18 channels can be created).

도 6a와 도 6b에서 미설명된 부분은 도 5a와 도 5b를 참조하기로 한다.Parts not described in FIGS. 6A and 6B will be referred to FIGS. 5A and 5B.

도 7a와 도 7b는 수직 결합형 ECL을 기반으로 열에 의해 파장 가변이 되는 ONT-TOSA의 다른 일예에 대한 각각의 측면도를 나타낸다.7A and 7B show respective side views of another example of ONT-TOSA that is wavelength variable by heat based on vertically coupled ECLs.

도 7a를 참조하면, 기본적인 구조는 상기 도 6b에서 설명한 부분과 동일하지만, 상이한 부분은 발진되는 파장의 미세 조정 및 안정적 동작을 위한 위상 조절 영역(727)이 삽입되었다는 것이다. 도 7a에서는 위상 조절 영역(phase control ㄱregion)(727)이 InP chip(720)에 집적된 경우의 측면도를 나타낸다. 여기에서, 위상제어는 위상 조절 영역(727)에 주입되는 전류의 양을 제어함으로써 수행되어진다. Referring to FIG. 7A, the basic structure is the same as that described in FIG. 6B, but the difference is that a phase adjusting region 727 is inserted for fine tuning and stable operation of the oscillating wavelength. FIG. 7A shows a side view of a phase control region 727 integrated in the InP chip 720. Here, phase control is performed by controlling the amount of current injected into the phase adjusting region 727.

도 7b를 참조하면, 기본적인 구조는 상기 도 6b에서 설명한 부분과 동일하지만, 발진되는 파장의 미세 조정 및 안정적 동작을 위한 위상 조절부(phase control unit)(790)가 PLC waveguide(760)부분에 존재한다는 것이다. 여기에서, 위상제어는 도파로의 전계광학 효과 또는 열광학 효과가 이용된다.Referring to FIG. 7B, the basic structure is the same as that described in FIG. 6B, but a phase control unit 790 is present in the PLC waveguide 760 for fine tuning and stable operation of the oscillated wavelength. Is that. Here, in the phase control, the electro-optic effect or the thermo-optic effect of the waveguide is used.

도 7a와 도 7b에서 미설명된 부분은 도 5a, 도 5b 및 도 6b를 참조하기로 한 다.Parts not described in FIGS. 7A and 7B will be described with reference to FIGS. 5A, 5B, and 6B.

도 8a와 도 8b는 수직 결합형 ECL을 기반으로 열에 의해 파장 가변이 되는 ONT-TOSA의 일예에 대한 각각의 평면도와 측면도를 나타낸다.8A and 8B show top and side views, respectively, of an example of an ONT-TOSA that is wavelength variable by heat based on vertically coupled ECLs.

도 8a와 도 8b를 참조하면, 빛을 생성하는 FP-LD array(820')는 ITU-T가 권고하는 주파수 간격으로 반사대역을 갖는 WBG array와 1대 1로 ECL을 형성한다. 각각의 ECL은 정해진 주파수 간격의 WDM 광신호가 송출될 수 있도록 해당 WBG의 반사대역 중심파장이 설정된다.8A and 8B, the FP-LD array 820 ′ that generates light forms an ECL one to one with a WBG array having a reflection band at a frequency interval recommended by the ITU-T. In each ECL, the reflection band center wavelength of the corresponding WBG is set so that the WDM optical signal of a predetermined frequency interval can be transmitted.

WBG array는 열광학 효과에 의해서 WBG 각각의 파장이 독립적으로 가변되도록 함으로써, Waveguide Bragg Grating의 공정오차에 대한 수율(yield)을 대폭 개선하고, 주변온도 변화에 대한 파장정렬이 가능하도록 한다.The WBG array allows the wavelength of each WBG to be independently changed by the thermo-optic effect, thereby greatly improving the yield of the waveguide Bragg Grating process error and allowing the wavelength to be aligned with the change of the ambient temperature.

ECL array 출력단의 다파장 광신호들은 PLC 한 칩에 monolithic하게 집적된 WDM MUX(895)에 의해서 파장 다중화되어 최종 출력된다. 이렇게 ECL array와 WDM MUX(895)를 한 PLC 위에 집적화 함으로써 광송신 모듈의 광섬유 피그테일 공정을 한 개로 단순화한다. WDM MUX(895)는 arrayed-waveguide grating(AWG) 또는 WDM filter 등이 집적될 수 있다.The multi-wavelength optical signals at the output end of the ECL array are wavelength multiplexed by the WDM MUX 895 monolithicly integrated into one PLC chip and finally output. By integrating the ECL array and the WDM MUX 895 on one PLC, the fiber pigtail process of the optical transmission module is simplified to one. The WDM MUX 895 may be integrated with an arrayed-waveguide grating (AWG) or a WDM filter.

광을 생성하는 반도체 chip, 도 8a 또는 도 8b에서는 FP-LD array(820') 형태로 제작된다. 여기에서, 개별 FP-LD chip을 각각의 ECL마다 사용하는 방법은 flip-chip bonding 방법을 이용한 수동정렬시 공정 시간이 길어지고, 기 bonding된 chip들이 다른 chip bonding시 정렬이 흐트러지는 문제점이 있다. 도 8a 또는 도 8b에서는 FP-LD array(820')를 사용하여 상기 문제들을 해결하고 있다. 모니터 PD (mPD)역시 mPD array(810') 형태로 제작되어 각각의 ECL 모듈의 광출력 파워를 모니터링하게 된다.In the semiconductor chip for generating light, FIG. 8A or FIG. 8B is manufactured in the form of an FP-LD array 820 '. Here, the method of using individual FP-LD chips for each ECL has a long process time during manual alignment using the flip-chip bonding method, and there is a problem in that the bonded chips are misaligned when bonding other chips. In FIG. 8A or 8B, the above problems are solved by using the FP-LD array 820 ′. Monitor PD (mPD) is also manufactured in the form of mPD array (810 ') to monitor the optical output power of each ECL module.

도 9a와 도 9b는 수직 결합형 ECL을 기반으로 열에 의해 파장 가변이 되는 ONT-TOSA의 또 다른 일예에 대한 각각의 측면도와 평면도를 나타낸다.9A and 9B show side and top views, respectively, of another example of ONT-TOSA that is wavelength-variable by heat based on vertically coupled ECLs.

도 9a의 기본 구조는 상기 도 8a의 구조와 동일하지만 파장의 미세 조정 및 안정적 동작을 위한 위상 조절부분이 추가되었다. 도 9a는 위상 조절부분이 InP chip에 집적된 경우를 보여준다. 위상제어는 그 영역에 주입되는 전류의 양을 제어함으로써 수행되어진다. 도 9b는 위상제어 부분이 PLC 도파로에 삽입된 경우를 보여준다. 위상제어는 도파로의 전계광학 또는 열광학효과를 이용하여 수행된다.The basic structure of FIG. 9A is the same as that of FIG. 8A, but a phase adjusting portion for fine tuning of wavelength and stable operation is added. 9A shows a case where the phase adjusting portion is integrated in the InP chip. Phase control is performed by controlling the amount of current injected into the area. 9B shows a case where the phase control portion is inserted into the PLC waveguide. Phase control is performed using the electro-optic or thermo-optic effects of the waveguide.

도 9a와 도 9b를 참조하면, 기본적인 구조는 상기 도 8a와 도 8b에서 설명한 부분과 동일하지만, 상이한 부분은 발진되는 파장의 미세 조정 및 안정적 동작을 위한 위상 조절부(phase control region)(927)가 삽입되었다는 것이다. 도 9a에서는 위상 조절부(927)가 InP chip(920)에 집적된 경우의 측면도를 나타낸다. 여기에서, 위상제어는 위상 조절부(927)에 주입되는 전류의 양을 제어함으로써 수행되어진다.9A and 9B, the basic structure is the same as that described in FIGS. 8A and 8B, but different portions are phase control regions 927 for fine tuning and stable operation of the oscillated wavelength. Is inserted. 9A illustrates a side view of the phase adjuster 927 integrated with the InP chip 920. Here, phase control is performed by controlling the amount of current injected into the phase adjuster 927.

도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 WDM-PON의 논리적인 구조를 나타낸 블럭도이다.10 is a block diagram showing a logical structure of a WDM-PON according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 제안된 WDM-PON을 구성하는 Optical Sub-Assembly(OSA)들을 표시한다. 가입자 ONT를 위한 ONT-TOSA(Transmitter OSA)(1085), OLT 송신부를 위한 OLT-TOSA(1011), OLT 수신부를 위한 OLT-ROSA(Receiver OSA)(1021), 그리고 가입자 주거지 근처에 위치하는 RN-WMUX/WDMX(1030) 등 총 4 종류의 OSA로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 10, optical sub-assemblies (OSAs) constituting the proposed WDM-PON are displayed. ONT-TOSA (Transmitter OSA) 1085 for subscriber ONT, OLT-TOSA 1011 for OLT transmitter, OLT-ROSA (Receiver OSA) 1021 for OLT receiver, and RN- located near subscriber's residence Four types of OSAs, such as WMUX / WDMX 1030, may be configured.

이와 같은 4 종류의 OSA들이 각각 PLC로 제작되는 경우 제안된 WDM-PON 시스템의 광전송은 4개의 PLC 칩으로 구성되므로 부피와 대량생산 측면에서 장점을 갖게된다. 도 2와 상이한 부분은 도 2에서의 OLT-LD 어레이(202)가 도 10에서는 OLT-ECL 어레이(1012)로 이루어진것과, 도 2에서의 ONT-LD(285)가 도 10에서는 ECL(1085)로 이루어진 것이다. 그리고, 도 2에서 OLT의 광송신부와 광수신부에서 정렬용 광파장을 생성하는 OPM-LD이 도 10에서는 OPM-ECL로 이루어진다. 도 10에서 미설명된 부분은 도 2를 참조하기로 한다.When these four types of OSAs are each manufactured by PLC, the optical transmission of the proposed WDM-PON system is composed of four PLC chips, which has advantages in terms of volume and mass production. 2 differs from the OLT-LD array 202 in FIG. 2 as an OLT-ECL array 1012 in FIG. 10, and the ONT-LD 285 in FIG. 2 is an ECL 1085 in FIG. 10. It is made up of. In addition, the OPM-LD for generating the optical wavelength for alignment in the optical transmitter and the optical receiver of the OLT in FIG. 2 is composed of an OPM-ECL in FIG. A portion not described in FIG. 10 will be referred to FIG. 2.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명은 온도변화에 대해 광통신로 유지를 위한 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON에 관한 것으로 다음과 같은 효과가 있다.The present invention relates to a WDM-PON having an optical wavelength alignment function for maintaining an optical communication path against temperature changes, and has the following effects.

WDM-PON 광분배망이 실제 환경에 적용될 경우 주위온도 변화에도 불구하고 안정된 광통신로를 유지하는 기능이 필요한 바, 본 발명에서는 비용 경제적으로 광파장 정렬을 실현할 수 있는 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템을 제공할 수 있다.When the WDM-PON optical distribution network is applied to a real environment, a function of maintaining a stable optical communication path is required in spite of a change in ambient temperature. In the present invention, a WDM-PON system having an optical wavelength alignment function capable of realizing optical wavelength alignment is cost-effective. Can be provided.

Claims (39)

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);An optical transmitter and photodetector (PD) array and an uplink path for an optical wavelength change comprising an OLT-LD array for generating an optical wavelength for data transmission and a first wavelength control circuit for aligning wavelengths of the downward path for optical wavelength changes. And a light receiver comprising a second wavelength control circuit for aligning the signal. The optical transmitter has a first wavelength multiplexer (WDM MUX) for multiplexing a plurality of optical wavelengths output from the OLT-LD array, and the optical receiver is multiplexed. An optical line terminal (OLT) having a first wavelength divider (WDM DMX) for separating the received optical wavelengths by wavelength; 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);The optical receiver and the wavelength variable waveguide Bragg grating (WBG) for receiving the downlink data transmission optical wavelength transmitted from the optical transmitter of the OLT are formed and applied to the waveguide Bragg grid according to the downlink data transmission optical wavelength input from the OLT. A plurality of optical network terminals (ONTs) comprising an optical transmitter configured of an external resonant laser (ECL) to control the temperature at which the light is changed; 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); 및Located in the MDF (Main Distribution Frame) near the plurality of ONTs, the multiplexed optical wavelengths transmitted through the optical fiber from the first wavelength multiplexer of the OLT are divided by wavelength, and each optical wavelength is connected to a corresponding ONT among the ONTs. A second wavelength divider (WDM DMX) having a first OPM-RM port for reflecting an optical wavelength transmitted from one wavelength control circuit; And 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.Located in the MDF (Main Distribution Frame) near the plurality of ONTs and multiplexing a plurality of optical wavelengths outputted from the optical transmitter of the ONT, the plurality of optical wavelengths are transmitted to the first wavelength divider of the OLT through an optical fiber, and the OPM from the second wavelength control circuit. A second OPM-RM port for reflecting the LD output optical wavelength and a WDM-RM port for reflecting the optical signal to the optical transmitter of the ONT depending on the degree of inconsistency in the passband of the optical wavelength output from the optical transmitter of the ONT; WDM-PON system having a wavelength alignment function, characterized in that it comprises a two wavelength multiplexer (WDM MUX). 제 1 항에 있어서, 상기 OLT의 광송신부는The optical transmitter of claim 1, wherein the optical transmitter of the OLT 상기 하향 데이터 송신용 광파장을 생성하는 OLT-LD 어레이부;An OLT-LD array unit generating the downlink data wavelength; 상기 OLT로부터 상기 ONT로 전송되는 하향 데이터 송신용 광파장을 정렬하는 정렬용 광파장을 출력하는 제 1 OPM-LD;A first OPM-LD outputting an alignment optical wavelength for aligning an optical wavelength for downlink data transmission transmitted from the OLT to the ONT; 상기 하향 데이터 송신용 광파장과 상기 정렬용 광파장을 다중화 하는 제 1 파장다중화기;A first wavelength multiplexer which multiplexes the downlink data transmission wavelength and the alignment wavelength; 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);The first optical circulator for transmitting the optical wavelength for alignment output from the first OPM-LD to a first wavelength multiplexer, and the optical wavelength reflected from the first OPM-RM port of the second wavelength divider to the first PD2 below. (optical circulator); 상기 반사되어 돌아오는 광을 전기적 신호로 변환하는 제 1 PD2; 및A first PD2 converting the reflected light into an electrical signal; And 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.The first wavelength multiplexer, the OLT-LD array unit, and the first OPM- receive the output optical power information of the first OPM-LD and the output signal of the first PD2 through a first monitoring photodetector (mPD). A WDM-PON system having an optical wavelength alignment function comprising a first WCC for controlling the wavelength of the LD. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 파장분배기는 The method of claim 2, wherein the second wavelength divider 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. According to the degree of inconsistency between the alignment optical wavelength output from the first OPM-LD and the center wavelength of the second wavelength divider, the alignment optical wavelength output from the first OPM-LD is the first OPM-RM of the second wavelength divider. WDM-PON system having an optical wavelength alignment function, characterized in that the intensity of the optical wavelength reflected from the port is incident to the first PD2. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 WCC는The method of claim 2, wherein the first WCC is 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. Transmission optical power information of the first OPM-LD input through a monitoring photodetector (mPD) monitoring the alignment optical wavelength output from the first OPM-LD and an optical signal converted into an electrical signal in the first PD2 WDM-PON system having an optical wavelength alignment function, characterized in that receiving the input. 제 1 항에 있어서, 상기 OLT의 광수신부는The optical receiver of claim 1, wherein the optical receiver of the OLT is provided. 상기 ONT로부터 출력되는 다중화된 데이터 송신용 상향 광파장을 검출하는 OLT-PD 어레이부;An OLT-PD array unit for detecting an uplink optical wavelength for multiplexed data transmission output from the ONT; 상기 ONT로부터 상기 OLT로 전송되는 다중화된 데이터 송신용 상향 광파장을 정렬하는 정렬하기 위한 광파장을 출력하는 제 2 OPM-LD;A second OPM-LD for outputting an optical wavelength for aligning an upward optical wavelength for multiplexed data transmission transmitted from the ONT to the OLT; 상기 ONT로부터 상기 OLT로 전송되는 다중화된 데이터 송신용 상향 광파장과 상기 정렬용 광파장을 파장분리하는 제 1 파장분배기;A first wavelength divider for wavelength separation of the multiplexed data transmission upward optical wavelength and the alignment optical wavelength transmitted from the ONT to the OLT; 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);A second optical circulator for transferring the light output from the second OPM-LD to the first wavelength divider, and for transferring the light reflected from the second OPM-RM port of the second wavelength multiplexer to a second PD2; (optical circulator); 상기 반사되는 광을 전기적 신호로 변환하는 제 2 PD2; 및A second PD2 for converting the reflected light into an electrical signal; And 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.The first wavelength divider, the OLT-PD array unit and the second OPM- receive the optical power information transmitted from the second OPM-LD and the output signal of the second PD2 through a second monitoring photodetector (mPD). WDM-PON system having a wavelength alignment function, characterized in that it comprises a second WCC for controlling the wavelength of the LD. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 파장다중화기는 The method of claim 5, wherein the second wavelength multiplexer 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. The output light wavelength of the second OPM-LD is reflected by the second OPM-RM port of the second wavelength divider according to the degree of mismatch between the alignment wavelength output from the second OPM-LD and the center wavelength of the second wavelength splitter. And the intensity of the optical wavelength incident on the second PD2 is changed. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 WCC는The method of claim 5, wherein the second WCC is 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. The optical power information of the second OPM-LD input through a monitoring photodetector (mPD) for monitoring an alignment optical wavelength output from the second OPM-LD and an optical signal converted into an electrical signal from the second PD2 WDM-PON system having an optical wavelength alignment function, characterized in that the input. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 파장분배기는The method of claim 1, wherein the second wavelength divider 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.A first OPM-RM port for separating the n downlink data transmission optical wavelengths transmitted from the first wavelength divider and reflecting the OPM-LD optical wavelengths transmitted from the first wavelength control circuit to the OLT (n +1) WDM-PON system having a wavelength alignment function, characterized in that x 1 structure. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 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.When the optical wavelength for alignment output from the first OPM-LD transmitted from the first wavelength control circuit coincides with the center wavelength of the second wavelength divider, the light of the OLT at the first OPM-RM port of the second wavelength divider WDM-PON system with a wavelength alignment function, characterized in that there is no optical wavelength reflected back to the transmitter. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제 1 파장제어회로로부터 전송되는 상기 제 1 OPM-LD에서 출력되는 정 렬용 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.The optical wavelength reflected by the optical transmitter of the OLT increases proportionally according to the degree of mismatch between the alignment optical wavelength output from the first OPM-LD transmitted from the first wavelength control circuit and the center wavelength of the second wavelength divider. WDM-PON system with optical wavelength alignment function. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 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.The n ports for data and the first OPM-RM ports are designed such that the output light of the first OPM-LD transmitted from the first wavelength control circuit is not transmitted to the ONT in any temperature change interval considered. WDM-PON system with optical wavelength alignment function. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 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.The second wavelength multiplexer includes: a second OPM-RM port for multiplexing n data transmission optical wavelengths transmitted from the optical transmitter of the ONT and reflecting OPM-LD output optical wavelengths transmitted from the second wavelength control circuit; And (n + 1) having a WDM-RM port for reflecting optical power to the optical transmitter of the ONT according to the degree of mismatch when the optical wavelength transmitted from the optical transmitter of the ONT is inconsistent with the passband of the second wavelength multiplexer. WDM-PON system having a wavelength alignment function, characterized in that the x 2 structure. 제 12 항에 있어서, The method of claim 12, 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.When the n wavelengths of data transmission transmitted from the optical transmitter of the ONT coincide with the center wavelength of the second wavelength multiplexer, the optical wavelength reflected from the WDM-RM port of the second wavelength multiplexer to the optical transmitter of the ONT is WDM-PON system with an optical wavelength alignment function characterized in that there is no. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 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.WDM having an optical wavelength alignment function characterized in that the optical wavelength reflected by the optical transmitter of the ONT increases in proportion to the mismatch of the n wavelengths of data transmission transmitted from the optical transmitter of the ONT and the center wavelength of the second wavelength divider. -PON system. 제 12 항에 있어서, The method of claim 12, 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.The alignment optical wavelengths outputted from the second OPM-LD transmitted from the second wavelength control circuit in any temperature change interval considered are not provided by the n ports for data and the second OPM-RM ports so that they are not transmitted to the ONT. WDM-PON system having a wavelength alignment function, characterized in that designed. 제 1 항에 있어서, 상기 ONT의 광송신부는The optical transmitter of claim 1, wherein 상기 상향 데이터 송신용 광파장을 생성하는 ONT-LD;ONT-LD for generating the optical wavelength for the uplink data transmission; 상기 ONT-LD로부터 출력되는 광을 상기 제 2 파장다중화기로 전송하고, 상기 제 2 파장다중화기의 WDM-RM 포트로부터 반사되어 들어오는 광을 하기의 제 3 PD2 로 전달하는 제 3 광 순환기;A third optical circulator for transmitting the light output from the ONT-LD to the second wavelength multiplexer and transferring the light reflected from the WDM-RM port of the second wavelength multiplexer to a third PD2 below; 상기 반사되는 광을 전기적 신호로 변환하는 제 3 PD2; 및A third PD2 for converting the reflected light into an electrical signal; And 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.And a third WCC for controlling the wavelength of the ONT-LD by receiving the output optical power information of the ONT-LD and the output signal of the third PD2 through a monitoring photodetector (mPD). WDM-PON system with. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 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.The optical wavelength reflected by the ONT-LD is changed according to the degree of mismatch between the output light wavelength output from the ONT-LD and the center wavelength of the second wavelength multiplexer WDM-PON system having an optical wavelength alignment function. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 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.The third WCC is arranged to align the wavelength of the ONT-LD with the optical wavelength of the second wavelength divider through the transmission optical power information of the ONT-LD and the output signal of the third PD2. WDM-PON system with. 광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템에 있어서,In the WDM-PON system having a wavelength alignment function, 고정형 기판;A stationary substrate; 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;Passive waveguide region in front of the active waveguide region by using an active waveguide region for generating light and a directional coupling principle for vertically coupling the light generated in the active waveguide region to another waveguide. a semiconductor chip having a passive region; 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;A PLC waveguide formed on the fixed substrate, having a PLC platform formed at one end thereof to surface-bond the semiconductor chip by a manual alignment method, and having a waveguide bragg grating (WBG) formed at a predetermined point; 상기 수동 도파로 영역과 상기 PLC 도파로를 근접시켜서 광파워를 전달하는 방향성 결합기(directional coupler);A directional coupler for transmitting optical power by bringing the passive waveguide region into close proximity to the PLC waveguide; 상기 WBG의 온도를 제어하기 위해서 상기 WBG의 상단에 형성되어 있는 히터 전극; 및A heater electrode formed on the top of the WBG to control the temperature of the WBG; And 상기 PLC 도파로의 타측단의 상기 실리콘 기판상에 형성되어 있는 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템.PLC-based wavelength tunable WDM-PON system, characterized in that it comprises an optical fiber formed on the silicon substrate at the other end of the PLC waveguide. 제 19 항에 있어서, The method of claim 19, 상기 고정형 기판은 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템.PLC-based wavelength tunable WDM-PON system, characterized in that the fixed substrate is a silicon substrate. 제 19 항에 있어서, The method of claim 19, 상기 반도체 칩은 InP기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템.The semiconductor chip is a wavelength variable WDM-PON system, characterized in that formed on the InP substrate. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 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.The material of the passive waveguide region is a PLC-based WV-PON system, characterized in that made of at least one of InP-based semiconductor, polymer, nitride and silica. 제 19 항에 있어서, 상기 반도체 칩의 도파로 구조는20. The waveguide structure of claim 19, wherein the waveguide structure of the semiconductor chip is 채널 도파로, ridge-loaded 도파로 및 rib-도파로 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템. A PLC-based wavelength tunable WDM-PON system comprising at least one of a channel waveguide, a ridge-loaded waveguide, and a rib waveguide. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 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. The directional coupler employs a leak-mode grating-assisted directional coupler (LM-GADC) method that satisfies a phase-matching condition between two waveguides by counting a lattice at a junction between the semiconductor chip waveguide and the PLC waveguide. PLC-based wavelength tunable WDM-PON system, characterized in that using. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 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. The directional coupler uses an etched surface-mount coupler (ESMC) to etch a portion of the semiconductor chip and to form the waveguide using a dielectric medium having a refractive index similar to that of the PLC waveguide. Wavelength variable WDM-PON system. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 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. The passive waveguide region is a PLC-based wavelength tunable WDM-, characterized in that the size is reduced from the active waveguide region to the passive waveguide region in order to optically couple the light generated in the active waveguide region with the PLC waveguide. PON system. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 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. The passive waveguide region is a PLC-based wavelength tunable WDM-PON system, characterized in that the light generated from the active waveguide region is transmitted to the PLC waveguide before reaching the end of the passive waveguide region. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 PLC 도파로는 전파되는 광의 크기를 키울 수 있도록 상기 수동 도파로 영역과 접하는 부분에서 상기 PLC 도파로의 일측단으로 갈수록 크기가 줄어드는 구조로 형성되고, The PLC waveguide is formed in a structure that is reduced in size toward the one end of the PLC waveguide in a portion in contact with the passive waveguide region to increase the size of the propagated light, 상기 WBG에서 반사된 광이 상기 PLC 도파로 일측단에서 반사되지 않게 하는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템.PLC-based wavelength tunable WDM-PON system, characterized in that the light reflected from the WBG is not reflected at one end of the PLC waveguide. 제 19 항에 있어서, The method of claim 19, 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.PLC-based wavelength tunable WDM-PON system, characterized in that the monitoring photodetector (mPD) for monitoring the size of the light generated in the semiconductor chip is mounted on the side of the semiconductor chip. 제 19 항에 있어서, The method of claim 19, 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.The PLC waveguide is a PLC-based WV-PON system, characterized in that formed in the spot-size converter structure in which the beam in the PLC waveguide is enlarged to increase the optical coupling efficiency with the optical fiber. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 PLC 도파로는 상기 광섬유는 상기 고정형 기판상에 V-groove를 이용하여 수동정렬되는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템.The PLC waveguide WWW-PON system of the PLC-based wavelength tunable, characterized in that the optical fiber is manually aligned on the fixed substrate using V-groove. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 WBG는 파장가변 범위가 작은 경우 실리카(silica) 기반의 WBG로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템.Wherein the WBG is a PLC-based wavelength tunable WDM-PON system, characterized in that made of silica (silica) WBG when the wavelength tunable range is small. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 WBG는 파장 가변 범위가 클 경우 폴리머(polymer) 기반의 WBG로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템.The WBG is a PLC-based WV-PON system, characterized in that made of a polymer-based WBG when the wavelength variable range is large. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 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.The semiconductor chip further comprises a phase adjusting unit for fine-tuning the wavelength, the fine-tuning of the wavelength is PLC-based wavelength variable WDM-PON system, characterized in that performed by controlling the amount of current injected into the phase adjusting unit. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 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.The PLC waveguide further includes a phase adjusting unit for fine tuning the wavelength, wherein the fine tuning of the wavelength is PLC-based wavelength tunable WDM-PON system, characterized in that made by the electro-optic effect or thermo-optic effect of the PLC waveguide. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 반도체 칩은 페브리-페롯 레이저다이오드(FP-LD) 어레이로 구성되고,The semiconductor chip is composed of a Fabry-Perot laser diode (FP-LD) array, 상기 페브리-페롯 레이저다이오드 어레이는 상기 WBG 어레이와 일대일로 대응하여 외부공진레이저(ECL) 어레이를 형성하는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템.The Fabry-Perot laser diode array corresponds to the WBG array in a one-to-one manner to form an external resonant laser (ECL) array, PLC-based WV-PON system. 제 36 항에 있어서,The method of claim 36, 상기 WBG 어레이는 열광학 효과에 의해서 상기 WBG 각각의 파장이 독립적으로 가변되는 것을 특징으로 하는 PLC 기반의 파장가변 WDM-PON 시스템.The WBG array is a PLC-based WV-PON system, characterized in that the wavelength of each of the WBG is independently changed by the thermo-optic effect. 제 36 항에 있어서,The method of claim 36, 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.PLC-based WDM-PON system, characterized in that the monitoring photodetector (mPD) for monitoring the light output from the Fabry-Perot laser diode array is configured in an array form. 제 36 항에 있어서,The method of claim 36, 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.Multi-wavelength optical signals at the output stage of the external resonance laser (ECL) array are wavelength-multiplexed by a wavelength multiplexer monolithicly integrated in the PLC waveguide so that a single optical fiber pigtail is provided. -PON system.
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