KR100606039B1 - Bidirectional transceiver and passive optical network using the same - Google Patents

Bidirectional transceiver and passive optical network using the same Download PDF

Info

Publication number
KR100606039B1
KR100606039B1 KR1020040067104A KR20040067104A KR100606039B1 KR 100606039 B1 KR100606039 B1 KR 100606039B1 KR 1020040067104 A KR1020040067104 A KR 1020040067104A KR 20040067104 A KR20040067104 A KR 20040067104A KR 100606039 B1 KR100606039 B1 KR 100606039B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
injection
light
optical
filter
light source
Prior art date
Application number
KR1020040067104A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060018629A (en
Inventor
신동재
황성택
계용찬
정대광
윤인국
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020040067104A priority Critical patent/KR100606039B1/en
Publication of KR20060018629A publication Critical patent/KR20060018629A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100606039B1 publication Critical patent/KR100606039B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40—Transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2589—Bidirectional transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q11/0067—Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 양방향 광송수신기는, 주입광에 의해 생성된 제1 신호광을 출력하기 위한 주입형 광원과; 외부로부터 입력된 상기 주입광을 상기 주입형 광원으로 투과시키고, 상기 주입형 광원으로부터 상기 제1 신호광을 수신하여 그 일부는 반사시키고 그 나머지는 외부로 투과시키며, 외부로부터 입력된 제2 신호광을 반사시키기 위한 필터와; 상기 반사된 제1 신호광의 일부를 검출하기 위한 모니터와; 상기 반사된 제2 신호광을 수신하기 위한 광수신기를 포함함을 특징으로 하는 양방향 광송수신기들을 포함한다. The bidirectional optical transmitter according to the present invention includes an injection type light source for outputting a first signal light generated by the injection light; Transmits the injection light input from the outside to the injection light source, receives the first signal light from the injection light source, reflects a part thereof, transmits the rest to the outside, and reflects the second signal light input from the outside. A filter for making; A monitor for detecting a portion of the reflected first signal light; And a two-way optical transmitter, characterized in that it comprises an optical receiver for receiving the reflected second signal light.

광송수신기, 수동형 광네트워크, 반사형 반도체 광증폭기, 도파로열 격자, WDM 필터.Optical transceivers, passive optical networks, reflective semiconductor optical amplifiers, waveguide gratings, and WDM filters.

Description

양방향 광송수신기 및 이를 이용한 수동형 광네트워크{BIDIRECTIONAL TRANSCEIVER AND PASSIVE OPTICAL NETWORK USING THE SAME} Bidirectional Optical Transceiver and Passive Optical Network Using Them {BIDIRECTIONAL TRANSCEIVER AND PASSIVE OPTICAL NETWORK USING THE SAME}             

도 1은 전형적인 광송신기를 나타내는 도면,1 is a view showing a typical optical transmitter,

도 2는 도 1의 광송신기에서 주입광의 세기에 따른 광파워 및 모니터 전류의 상관관계를 나타낸 도면,2 is a view showing a correlation between optical power and monitor current according to the intensity of injected light in the optical transmitter of FIG.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광송수신기를 나타내는 도면,3 is a view showing an optical transceiver according to a preferred embodiment of the present invention;

도 4는 도 3에 도시된 양방향 광 송수신기를 이용한 수동형 광네트워크를 나타내는 도면.4 illustrates a passive optical network using the bidirectional optical transceiver shown in FIG.

본 발명은 파장분할다중 방식의 광네트워크에 관한 것으로, 특히 광네트워크에 사용되는 양방향 광송수신기 및 이를 이용한 수동형 광네트워크에 관한 것이다. The present invention relates to an optical network of wavelength division multiplexing, and more particularly, to a bidirectional optical transmitter and a passive optical network using the same.

파장분할다중 방식(wavelength-division-multiplexed: WDM)의 수동형 광네트워크(passive optical network: PON)는 광네트워트 유닛(optical network unit: ONU)의 각 가입자(subscriber)에게 고유의 파장을 부여하여 통신의 비밀 보장이 확실하고 각 가입자가 요구하는 별도의 통신 서비스 또는 통신용량의 확대를 쉽게 수용할 수 있다. 또한, 새 가입자에게 부여될 고유의 파장을 추가함으로써 쉽게 가입자의 수를 확대할 수 있다. 일반적으로 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망은 이중 성형(star) 구조를 사용하는데, 중앙 기지국(CO: Central Office)으로부터 광네트워크 유닛들의 인접 지역에 설치된 지역 기지국(Remote Node: RN)까지는 한 개의 간선 광섬유(feeder fiber: FF)로 연결하고 지역 기지국부터 각 광네트워크 유닛까지는 독립된 분배 광섬유(distribution fiber: DF)로 연결한다. 다중화된 하향 신호광은 간선 광섬유를 통하여 지역 기지국으로 전송되며 지역 기지국에 위치한 도파로열 격자(arrayed waveguides grating: AWG)에 의해 역다중화된 후 분배 광섬유를 통하여 각 광네트워크 유닛까지 전송된다. 광네트워크 유닛들로부터 출력되는 상향 신호 채널들은 지역 기지국으로 전송되며 지역 기지국에 위치한 도파로열 격자에 입력된 상향 신호 채널들은 다중화된 후 중앙 기지국으로 전송된다. A passive optical network (PON) of wavelength-division-multiplexed (WDM) gives a unique wavelength to each subscriber of an optical network unit (ONU), Confidentiality can be assured and the individual communication service or expansion of communication capacity required by each subscriber can be easily accommodated. In addition, the number of subscribers can be easily expanded by adding unique wavelengths to be given to new subscribers. In general, the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network uses a double star (star) structure, from a central base station (CO) to a remote node (RN) installed in an adjacent area of optical network units. It is connected by a feeder fiber (FF) and connected by a separate distribution fiber (DF) from a local base station to each optical network unit. The multiplexed downlink signal light is transmitted to the local base station through the trunk fiber, demultiplexed by an arrayed waveguides grating (AWG) located in the local base station, and then transmitted to each optical network unit through the distributed fiber. The uplink signal channels output from the optical network units are transmitted to the local base station, and the uplink signal channels input to the waveguide grating located in the local base station are multiplexed and then transmitted to the central base station.

파장분할다중방식 광원으로 최근에 활발히 연구되고 있는 스펙트럼 분할 방식 광원은 충분히 넓은 파장 대역에 걸쳐서 평탄한 프로파일(profile)을 갖는 비간섭광을 광학 필터(optical filter) 또는 도파로열 격자를 이용하여 스펙트럼 분할함으로써 많은 수의 파장 분할된 채널들을 제공할 수 있다. 따라서 특정 발진 파장의 광원이 필요하지 않으며 파장 안정화를 위한 장비도 역시 필요하지 않다. 이러한 파장분할다중방식 광원들과 다중화/역다중화기 간의 파장 정렬을 경제적인 방법으로 구현하는 것이 유지 보수비용을 줄이는데 매우 중요한 요인이 된다. 이러한 파장분할다중방식 광원으로서 일반적으로 분포귀환 레이저 어레이 (distributed feedback laser array), 발광 다이오우드(light emitting diode: LED), 초발광 다이오우드(superluminescent diode: SLD), 스펙트럼 분할광원( spectrum-slice source), 페브리-페롯 레이저(Fabry-Perot laser: FP laser), 반사형 반도체 광증폭기(reflective semiconductor optical amplifier), 광섬유 증폭기 광원(fiber amplifier light source), 극초단 펄스 광원(picosecond pulse light source) 등이 제안되었다. 반사형 반도체 광증폭기를 이용하는 경우에서는, 발광 다이오우드 또는 광섬유 증폭기 광원과 같은 비간섭 광원에서 생성되는 넓은 대역폭의 주입광(injection light)을 광학 필터 또는 도파로열 격자를 이용하여 스펙트럼 분할한 후, 스펙트럼 분할된 주입 채널을 편향기(isolator)가 장착되지 않은 반사형 반도체 광 증폭기에 주입하여 증폭된 신호 채널을 전송에 사용한다. Spectrum dividing light sources, which have been actively studied recently as wavelength dividing multiplex light sources, are characterized by spectral splitting of non-interfering light having a flat profile over a sufficiently wide wavelength band using an optical filter or a waveguide grating. It can provide a large number of wavelength division channels. Thus, no light source with a specific oscillation wavelength is required and no equipment for wavelength stabilization is required. The economical implementation of wavelength alignment between the wavelength division multiplex light sources and the multiplexer / demultiplexer is an important factor in reducing maintenance costs. Such wavelength-division multiplexed light sources are generally distributed feedback laser arrays, light emitting diodes (LEDs), superluminescent diodes (SLDs), spectrum-slice sources, Fabry-Perot lasers (FP lasers), reflective semiconductor optical amplifiers, fiber amplifier light sources, and picosecond pulse light sources It became. In the case of using a reflective semiconductor optical amplifier, a wide bandwidth injection light generated by a non-interfering light source such as a light emitting diode or an optical fiber amplifier light source is subjected to spectral division using an optical filter or a waveguide grating, and then spectral division. The injected injection channel is injected into a reflective semiconductor optical amplifier without an isolator, and the amplified signal channel is used for transmission.

최근에는 광원의 유지 보수가 용이하도록 광원의 파장이 광원 자체에 의하지 않고 외부에서 주입되는 광에 의해 결정되는 광 주입형 광원들이 제안되었으며 이러한 광원으로서 페브리-페롯 레이저(Febry-Perot laser diode: FP-LD)와 반사형 반도체 광 증폭기(reflective semiconductor optical amplifier: R-SOA)가 있다. 광 주입형 광원들의 장점은 광원의 파장이 주입광에 의해서 결정되므로 한 종류의 광원을 다수의 파장 채널들에 별다른 조정 없이 사용할 수 있다는 것이다. 따라서 광원과 다중화/역다중화기 사이에 파장 정렬이 필요하지 않아 망의 운영 및 유지 보수가 간단해 진다. Recently, a light injection type light source in which the wavelength of the light source is determined by light injected from the outside rather than by the light source itself has been proposed to facilitate maintenance of the light source. As such a light source, a Febry-Perot laser diode (FP) is proposed. LD) and a reflective semiconductor optical amplifier (R-SOA). The advantage of the light injection type light sources is that the wavelength of the light source is determined by the injection light so that one kind of light source can be used for a plurality of wavelength channels without any adjustment. This eliminates the need for wavelength alignment between the light source and the multiplexer / demultiplexer, simplifying network operation and maintenance.

파장분할다중방식 수동형 광 가입자망은 큰 대역폭, 뛰어난 보안성, 통신규 약 무의존성 등의 장점을 가지지만, 현재까지는 높은 비용으로 인해 상용화에 이르지 못하고 있다. 따라서 광송수신기의 가격을 낮추기 위한 양방향 광송수신기의 개발이 요구되고 있다. The wavelength division multiplex passive optical subscriber network has advantages such as large bandwidth, excellent security, and independence of communication protocol. However, it has not been commercialized due to high cost. Therefore, the development of a two-way optical transceiver for reducing the price of the optical transmitter is required.

도 1은 전형적인 수동형 광네트워크에서의 광 주입형 광소자를 이용한 광송신기를 나타내는 도면이다. 상기 광송신기(100)는 광대역 광원(broadband light source: BLS, 110)과, 순환기(circulator: CIR, 120)와, 도파로열 격자(arrayed waveguide grating: AWG, 130)와, 제1 내지 제N 광 주입형 광원들(light injection optical sources: LI-OS, 140-1~ 140-N)과, 모니터들(monitor, 150-1~ 150-N)을 포함한다. 이해의 편의를 위하여, 상기 순환기(120)의 제m 포트는 도 1에 "m"으로 도시함과 더불어 참조 번호"###m"으로 기재하기로 한다. 1 is a view showing an optical transmitter using a light injection type optical device in a typical passive optical network. The optical transmitter 100 includes a broadband light source (BLS, 110), a circulator (CIR, 120), an arrayed waveguide grating (AWG), and a first to N-th optical beam. Light injection optical sources (LI-OS, 140-1 to 140-N) and monitors (150-1 to 150-N). For convenience of understanding, the m-th port of the circulator 120 is shown as "m" in FIG. 1 and the reference numeral "### m".

상기 광대역 광원(110)은 제1 내지 제N 파장들(λ1~λN)을 포함할 수 있도록 충분히 넓은 파장 대역에 걸쳐서 평탄한 프로파일(profile)을 갖는 주입광(injection light, A)을 출력한다. The broadband light source 110 outputs an injection light A having a flat profile over a sufficiently wide wavelength band to include the first to Nth wavelengths λ 1 to λ N. .

상기 순환기(120)는 제1 내지 제 3 포트들(1201~1203)을 구비하며, 상기 제1 포트(1201)는 상기 광대역 광원(110)과 연결되고, 상기 제2 포트(1202)는 상기 도파로열 격자(130)의 다중화 포트(multiplexing port: MP)와 연결되며, 상기 제3 포트(1203)는 전송 링크(transmission link)와 연결된다. 상기 순환기(120)는 상기 제1 포트(1201)에 입력된 주입광(A)을 제2 포트(1202)로 출력하고, 제2 포트(1202)에 입력된 신호광(signal light, B)을 제3 포트(1203)로 출력한다. The circulator 120 includes first to third ports 1201 to 1203, the first port 1201 is connected to the broadband light source 110, and the second port 1202 is the waveguide. It is connected to a multiplexing port (MP) of the thermal grid 130, and the third port 1203 is connected to a transmission link. The circulator 120 outputs the injection light A input to the first port 1201 to the second port 1202, and removes the signal light B input to the second port 1202. Output to 3 port 1203.

상기 도파로열 격자(130)는 다중화 포트 및 제1 내지 제N 역다중화 포트들(demutiplexing port: DP)을 구비하며, 상기 역다중화 포트들은 상기 제1 내지 제N 광 주입형 광원들(140-1~ 140-N)과 일대일 연결된다. 이 때, 제N 역다중화 포트는 제N 광 주입형 광원(140-N)과 연결된다. 상기 도파로열 격자(130)는 상기 다중화 포트에 입력된 상기 주입광(A)을 제1 내지 제N 주입 채널들로 스펙트럼 분할하여 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력한다. 또한 상기 도파로열 격자(130)는 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트에 입력된 제1 내지 제N 신호 채널들(signal channel)을 다중화한 신호광(B)을 상기 다중화 포트로 출력한다. 이 때, 상기 도파로열 격자(130)는 제N 역다중화 포트로 스펙트럼 분할된 제N 주입 채널을 출력한다. 상기 도파로열 격자(130)는 자유 스펙트럼 영역(free spectral range: FSR)이 주기적으로 반복되는 파장 투과 특성을 가지며, 상기 도파로열 격자(130)의 어느 한 자유 스펙트럼 영역은 상기 제1 내지 제N 파장들을 포함한다. 즉, 상기 자유 스펙트럼 영역 내의 투과 파장들은 상기 제1 내지 제N 파장들을 포함한다. The waveguide thermal grating 130 includes a multiplexing port and first to Nth demultiplexing ports DP, and the demultiplexing ports are the first to Nth light injection light sources 140-1. ~ 140-N) and one-to-one connection. In this case, the N-th demultiplexing port is connected to the N-th light injection type light source 140 -N. The waveguide grating 130 spectrally divides the injection light A input to the multiplexing port into first to Nth injection channels and outputs the injection light A to the first to Nth demultiplexing ports. Also, the waveguide grating 130 outputs, to the multiplexing port, the signal light B obtained by multiplexing the first to Nth signal channels input to the first to Nth demultiplexing ports. At this time, the waveguide grating 130 outputs the N-th injection channel spectrum divided into the N-th demultiplexing port. The waveguide grating 130 has a wavelength transmission characteristic in which a free spectral range (FSR) is periodically repeated, and any free spectral region of the waveguide grating 130 is the first to Nth wavelengths. Include them. That is, the transmission wavelengths in the free spectrum region include the first to Nth wavelengths.

상기 제1 내지 제N 광 주입형 광원들(140-1~ 140-N)은 각각 이득 매질(gain medium: GM, 142-1~142-N)과, 상기 이득 매질의 전면에 적층된 무반사 코팅(antireflection coating layer, AR, 144-1~144-N) 및 상기 이득 매질의 후면에 적층된 고반사 코팅(high-reflection coating layer, AR, 146-1~146-N)을 포함한다. The first to Nth light injection type light sources 140-1 to 140 -N may each include a gain medium (GM) 142-1 to 142 -N and an anti-reflective coating laminated on the front surface of the gain medium. (antireflection coating layer, AR, 144-1 to 144-N) and a high-reflection coating layer (AR, 146-1 to 146-N) laminated on the back side of the gain medium.

상기 광 주입형 광원들(140-1~ 140-N)은 상기 도파로열 격자(130)의 제1 내지 제N 역다중화 포트들과 일대일 연결되며, 상기 광 주입형 광원들(140-1~ 140-N)의 후방에는 상기 모니터들(150-1~150-N)이 일대일로 대향되게 배치된다. 이 때, 제N 역다중화 포트들은 제N 광 주입형 광원(140-1~ 140-N)과 연결된다. 상기 광 주입형 광원들(140-1~ 140-N)은 주입된 제1 내지 제N 주입 채널들에 의해 생성된 제1 내지 제N 신호 채널들을 출력한다. 상기 광 주입형 광원들(140-1~ 140-N)로는 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 광 증폭기가 이용될 수 있다. 페브리-페롯 레이저는 주입 채널을 수신하여 다수의 발진 모드 중 상기 주입 채널의 파장과 일치하는 모드를 증폭하고 파장이 일치하지 않는 모드들을 억제한다. 반사형 반도체 광 증폭기는 주입 채널을 증폭하여 출력한다. 따라서 상기와 같은 광 주입형 광원의 출력 파장은 주입 채널의 파장에 의해 결정되므로 특정 채널에 상관없이 사용할 수 있다. 상기 이득 매질(142-1~142-N)에서 충분한 전송 성능을 얻기 위해 요구되는 주입 채널의 세기는 전송 속도가 증가함에 따라 증가하며 효율적인 광주입을 위하여 해당 주입 채널이 수신되는 상기 이득 매질(142-1~142-N)의 전면에는 무반사 코팅(144-1~144-N)을 하고, 상기 전면으로 출력되는 제1 내지 제N 신호 채널들의 세기를 증가시키기 위하여 상기 이득 매질(142-1~142-N)의 후면에는 고반사 코팅(146-1~146-N)을 하게 된다. The light injection light sources 140-1 to 140 -N are connected one-to-one with the first to Nth demultiplexing ports of the waveguide grating 130, and the light injection light sources 140-1 to 140. At the rear of -N), the monitors 150-1 to 150 -N are disposed to face one-to-one. In this case, the N-th demultiplexing ports are connected to the N-th light injection type light sources 140-1 to 140 -N. The light injection type light sources 140-1 to 140 -N output first to Nth signal channels generated by the injected first to Nth injection channels. As the light injection light sources 140-1 to 140 -N, a Fabry-Perot laser or a reflective optical amplifier may be used. The Fabry-Perot laser receives the injection channel to amplify a mode that matches the wavelength of the injection channel among a plurality of oscillation modes and suppresses modes that do not match the wavelength. The reflective semiconductor optical amplifier amplifies and outputs the injection channel. Therefore, since the output wavelength of the light injection type light source is determined by the wavelength of the injection channel, it can be used regardless of a specific channel. The strength of the injection channel required to obtain sufficient transmission performance in the gain media 142-1 to 142 -N increases as the transmission speed increases, and the gain medium 142-in which the corresponding injection channel is received for efficient light injection. The antireflection coatings 144-1 to 144-N are applied to the front surfaces of the 1 to 142-N, and the gain medium 142-1 to 142 to increase the strength of the first to Nth signal channels output to the front surface. -N) is a high reflection coating (146-1 ~ 146-N) on the back.

상기 모니터들(150-1~ 150-N)은 상기 광 주입형 광원들(140-1~ 140-N)의 후면에 대향되게 위치하고, 상기 고반사 코팅(146-1~146-N)을 투과한 광파워를 검출한다. The monitors 150-1 to 150 -N are positioned to face the rear surfaces of the light injection light sources 140-1 to 140 -N, and transmit the high reflection coatings 146-1 to 146 -N. One optical power is detected.

도 2는 도 1의 광송신기(100)에서 주입 채널의 세기에 따른 광파워 및 모니터 전류의 상관관계를 나타낸 도면이다. 상기 제N 광 주입형 광원(140-N)의 후방에 배치된 제N 모니터(150-N)가 상기 제N 광 주입형 광원(140-N)으로부터 출력되는 실 제 광파워를 잘 반영하는지 알아보기 위하여 제N 주입 채널의 세기를 변화시키면서 제N 모니터(150-N)의 출력 전류값과 실제 광파워를 측정한 것이다. 상기 주입 채널은 세기가 -5dBm 에서 -25dBm인 것을 사용하였고, 그래프는 각각 다른 세기의 제N 주입 채널에 따른 광파워와 모니터 전류 사이의 관계를 나타내고 있다. 상기 제N 주입 채널의 세기가 약 -15dBm 이하일 경우에는 광파워와 모니터 전류값의 관계를 나타내는 그래프들이 중첩되어 있어 제N 주입 채널의 세기와 상관없이 모니터 전류값이 광파워에 따라 일정한 값을 가지는 선형적인 형태를 보인다. 즉 제N 모니터의 출력 전류값이 90㎂일 경우 상기 제N 주입 채널의 세기가 약 -15dBm 이하이면 광파워는 약 1.5mW로 일정한 값을 나타낸다. 하지만 상기 제N 주입 채널의 세기가 약 -15dBm 이상인 경우에는 광파워와 모니터 전류값의 관계가 비선형적으로 나타나고 있어 모니터 전류값으로 광파워를 정확히 검출할 수 없다. 모니터 전류값이 90㎂일 경우 제N 주입 채널의 세기가 -11dBm 이면 광파워가 1.3mW이고 제N 주입 채널의 세기가 -5dBm이면 광파워가 0.95mW이므로 제N 모니터(150-N)에서 검출된 전류값이 같아도 광파워는 0.35mW의 차이가 발생한다. 즉 제N 주입 채널의 세기가 -15dBm 이상인 경우 그래프들이 중첩되지 않고, 제N 주입 채널의 세기가 강해질수록 비선형적인 특징이 강해진다. 물론 제N 주입 채널의 세기가 충분히 작다면 큰 문제없이 상기 제N 모니터(150-N)를 사용할 수 있으므로 155Mb/s와 같은 저속의 전송 속도에서 무리가 없으나 고속의 전송 속도에서는 위와 같은 문제점을 안고 있다. 결국 제N 주입 채널의 세기가 시간적으로 변하게 된다면 상기 제N 주입형 광원(140-N)의 광파워는 일정함에도 불구하고 상기 제N 모니터의 출력 전류값은 변하는 것으로 인식 하게 되어 광파워의 정확한 검출이 어려워진다. FIG. 2 is a diagram illustrating a correlation between optical power and monitor current according to the intensity of an injection channel in the optical transmitter 100 of FIG. 1. Whether the Nth monitor 150 -N disposed behind the Nth light injection type light source 140 -N reflects the actual optical power output from the Nth light injection type light source 140 -N well. For example, the output current value and the actual optical power of the Nth monitor 150 -N are measured while changing the intensity of the Nth injection channel. As the injection channel, the intensity is -5dBm to -25dBm, and the graph shows the relationship between the optical power and the monitor current according to the Nth injection channel of different intensities. When the intensity of the Nth injection channel is about -15 dBm or less, graphs indicating the relationship between the optical power and the monitor current value are superimposed so that the monitor current value has a constant value according to the optical power regardless of the intensity of the Nth injection channel. It looks linear. That is, when the output current of the N-th monitor is 90 mA, the optical power has a constant value of about 1.5 mW when the intensity of the N-th injection channel is about -15 dBm or less. However, when the intensity of the N-th injection channel is about -15 dBm or more, the relationship between the optical power and the monitor current value is nonlinear, so that the optical power cannot be accurately detected by the monitor current value. When the monitor current value is 90 mA, the optical power is 1.3 mW when the intensity of the Nth injection channel is -11 dBm, and the optical power is 0.95 mW when the intensity of the Nth injection channel is -5 dBm, so the Nth monitor 150-N detects it. Even if the current values are the same, the optical power produces a difference of 0.35 mW. That is, when the strength of the Nth injection channel is greater than -15dBm, the graphs do not overlap, and as the strength of the Nth injection channel becomes stronger, the nonlinear characteristic becomes stronger. Of course, if the strength of the Nth injection channel is small enough, the Nth monitor 150-N can be used without any problem, so there is no problem at a low transmission rate such as 155 Mb / s, but at the high transmission rate, have. Eventually, if the intensity of the Nth injection channel changes in time, it is recognized that the output current value of the Nth monitor is changed even though the optical power of the Nth injection type light source 140 -N is constant, thereby accurately detecting the optical power. This becomes difficult.

상술한 바와 같이 고반사층 및 무반사층을 갖는 주입형 광원에서 상기 고반사층을 투과한 광을 검출하는 방식은 주입광의 세기에 따라 검출되는 광의 출력이 변화하기 때문에 전면으로 출력되는 신호광의 파워를 정확히 파악할 수 없다는 문제점이 있다.As described above, in the injection type light source having the high reflection layer and the anti-reflection layer, the light transmitted through the high reflection layer is detected so that the power of the signal light output to the front surface can be accurately determined because the output of the detected light varies according to the intensity of the injection light. There is a problem that can not be.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 광 주입형 광원의 특성을 고려하여 신호광의 출력을 정확히 검출할 수 있는 양방향 광송수신기 및 이를 이용한 수동형 광네트워크를 제공함에 있다. The present invention has been made to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a bidirectional optical transceiver and a passive optical network using the same can accurately detect the output of the signal in consideration of the characteristics of the light injection type light source. Is in.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 양방향 광송수신기는, 주입광에 의해 생성된 제1 신호광을 출력하기 위한 주입형 광원과; 외부로부터 입력된 상기 주입광을 상기 주입형 광원으로 투과시키고, 상기 주입형 광원으로부터 상기 제1 신호광을 수신하여 그 일부는 반사시키고 그 나머지는 외부로 투과시키며, 외부로부터 입력된 제2 신호광을 반사시키기 위한 필터와; 상기 반사된 제1 신호광의 일부를 검출하기 위한 모니터와; 상기 반사된 제2 신호광을 수신하기 위한 광수신기를 포함함을 특징으로 하는 양방향 광송수신기들을 포함한다.
In order to solve the above problems, the bidirectional optical transceiver according to the present invention, the injection type light source for outputting the first signal light generated by the injection light; Transmits the injection light input from the outside to the injection light source, receives the first signal light from the injection light source, reflects a part thereof, transmits the rest to the outside, and reflects the second signal light input from the outside. A filter for making; A monitor for detecting a portion of the reflected first signal light; And a two-way optical transmitter, characterized in that it comprises an optical receiver for receiving the reflected second signal light.

이하에서는 첨부도면들은 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 설명함에 있어서, 관련된 공지기능이나 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 않게 하지 위하여 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention; In the description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions and configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 광송수신를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating bi-directional optical transmission and reception according to a preferred embodiment of the present invention.

상기 광송수신기(200)는 주입형 광원(210)과, 광수신기(Rx, 220)와, 필터(230)와, 모니터(240)와, 렌즈(252, 254, 256, 258) 및 광도파로(260)를 포함한다. 상기 주입형 광원(210), 제1 렌즈(252), 필터(230), 제4 렌즈(258) 및 광도파로(260)는 X축상에 차례대로 정렬되고, 상기 모니터(240), 제3 렌즈(256), 필터(230), 제2 렌즈(254) 및 광수신기(220)는 Y축 상에 차례대로 정렬된다. 따라서 상기 필터(230)는 X축과 Y축이 교차하는 지점에 위치함으로써 제1 및 제4 렌즈들(252,258) 사이와 제2 및 제3 렌즈들(254,256)의 사이에 배치된다.The optical transmitter 200 includes an injection type light source 210, an optical receiver Rx, 220, a filter 230, a monitor 240, lenses 252, 254, 256, 258, and an optical waveguide ( 260). The injection type light source 210, the first lens 252, the filter 230, the fourth lens 258, and the optical waveguide 260 are sequentially aligned on the X-axis, and the monitor 240 and the third lens are aligned. 256, the filter 230, the second lens 254, and the optical receiver 220 are sequentially aligned on the Y axis. Therefore, the filter 230 is disposed between the first and fourth lenses 252 and 258 and the second and third lenses 254 and 256 by being positioned at the point where the X and Y axes intersect.

상기 광 도파로(260)는 상기 광송수신기(200)와 그 외부를 연결하는 통로의 기능을 수행하며, 상기 광 도파로(260)은 광 전송 매체인 코어(core)와 상기 코어를 둘러싸는 클래드(clad)를 갖는 광섬유(optical fiber)를 포함한다.The optical waveguide 260 functions as a passage connecting the optical transceiver 200 and the outside thereof, and the optical waveguide 260 has a core that is an optical transmission medium and a clad surrounding the core. (Optical fiber).

상기 주입형 광원(210)은 이득 매질(gain medium: GM, 212)과, 상기 이득 매질(212)의 전면에 적층된 무반사 코팅(antireflection, AR, 214)과, 이득 매질(212)의 후면에 적층된 고반사 코팅(high-reflection, AR, 216)을 포함한다. 상기 주입형 광원(210)은 주입광(C)에 의해 생성된 제1 신호광(E)을 출력한다. 이러한 주입형 광원(210)에서는 효과적인 광 주입과 출력되는 광의 세기를 증가시키기 위하여 전후면에 각각 비대칭적인 반사율을 가지는 코팅을 적층하게 된다. 상기 전면 에 적층된 무반사 코팅(214)의 반사율은 바람직하게 0.1~30%이고 상기 후면에 적층된 고반사 코팅(216)의 반사율은 바람직하게 60~100% 이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 상기 주입형 광원(210)으로는 페브피-페롯 레이저 또는 반사형 광 증폭기가 사용 가능하다.The injection light source 210 may include a gain medium (GM) 212, an antireflection coating (AR) 214 laminated on the front of the gain medium 212, and a rear surface of the gain medium 212. Laminated high-reflection coatings (AR, 216). The injection type light source 210 outputs the first signal light E generated by the injection light C. In the injection type light source 210, coatings having an asymmetric reflectance on each of front and rear surfaces are laminated in order to increase effective light injection and output light intensity. The reflectivity of the antireflective coating 214 laminated on the front surface is preferably 0.1-30% and the reflectance of the high reflection coating 216 laminated on the back surface is preferably 60-100%. According to a preferred embodiment of the present invention, the implantable light source 210 may be a Peppi-Perot laser or a reflective optical amplifier.

상기 필터(230)는 X축과 Y축이 교차하는 지점에 위치함으로써 제1 및 제4 렌즈들(252,258)의 사이와 제2 및 제3 렌즈들(254,256)의 사이에 배치되며 바람직하게는 X축과 Y축과 각각 45°의 각을 이룬다. 광도파로(260)의 단면으로부터 출력된 주입광(C)은 제4 렌즈(258)에 의해 집속된 후 상기 필터(230)에 입력되고, 상기 필터(230)는 입력된 주입광(C)을 상기 주입형 광원(210)으로 투과시킨다. 상기 주입광(C)에 의해 생성된 제1 신호광(E)은 제1 렌즈(252)를 통과한 후 상기 필터(230)에 의해 반사된 일부(이하, 제1 분할광: F)는 상기 제3 렌즈(256)에 의해 집속된 후 상기 모니터(240)로 수신되고, 그 나머지(이하, 제2 분할광: G)는 제4 렌즈(258)에 의해 집속된 후 상기 광도파로(260)로 출력된다. 상기 광도파로(260)의 단면으로부터 출력된 제2 신호광(D)은 제4 렌즈(258)에 의해 집속된 후 상기 필터(230)에 입력되고, 상기 필터(230)에 의해 반사된 제2 신호광(D)은 상기 필터(230) 및 상기 광수신기(240) 사이에 배치된 제2 렌즈(254)에 의해 집속된 후 상기 광수신기(220)에 입력된다. 도 3에는 도시하지 않았지만 광 도파로를 통해 외부로부터 주입되는 주입광(C) 역시 상기 필터(230)에 의해 일부가 반사된다. 바람직하게는, 상기 필터는 파장분할다중(wavelength division multiplexing: WDM) 양면 박막 필터이다.The filter 230 is disposed between the first and fourth lenses 252 and 258 and between the second and third lenses 254 and 256 by being positioned at the point where the X and Y axes cross. Make an angle of 45 ° with the axis and the Y axis, respectively. The injection light C output from the cross section of the optical waveguide 260 is focused by the fourth lens 258 and then input to the filter 230, and the filter 230 receives the input injection light C. It is transmitted through the injection-type light source 210. The first signal light E generated by the injection light C passes through the first lens 252 and then is partially reflected by the filter 230 (hereinafter, the first split light F). After being focused by the three lenses 256 and received by the monitor 240, the rest (hereinafter, the second split light G) is focused by the fourth lens 258 and then directed to the optical waveguide 260. Is output. The second signal light D output from the cross section of the optical waveguide 260 is focused by the fourth lens 258 and then input to the filter 230 and the second signal light reflected by the filter 230. (D) is focused by the second lens 254 disposed between the filter 230 and the optical receiver 240 and then input to the optical receiver 220. Although not shown in FIG. 3, part of the injection light C injected from the outside through the optical waveguide is also reflected by the filter 230. Preferably, the filter is a wavelength division multiplexing (WDM) double sided thin film filter.

상기 모니터(240)는 Y축 상에 상기 필터(230)를 중심으로 상기 광수신기(220)의 맞은 편에 위치한다. 주입광(C)에 의해 생성된 제1 신호광(E)은 상기 필터에 입력되고, 상기 모니터(240)는 상기 필터(230)에 의해 반사되어 상기 제3 렌즈(256)에 의해 집속된 상기 제1 분할광(F)을 수신하며, 제1 분할광(F)을 제1 전기 신호로 검출한다. 상기 모니터(240)에 측정된 상기 제1 전기 신호의 전류값과 기설정된 상기 필터(230)의 파워 분할비로부터 상기 필터(230)를 투과하는 제2 분할광(G)의 광파워를 파악하게 된다. The monitor 240 is positioned opposite the optical receiver 220 about the filter 230 on the Y axis. The first signal light E generated by the injection light C is input to the filter, and the monitor 240 is reflected by the filter 230 and focused by the third lens 256. The first split light F is received, and the first split light F is detected as the first electric signal. The optical power of the second split light (G) passing through the filter 230 is determined from the current value of the first electrical signal measured by the monitor 240 and the predetermined power split ratio of the filter 230. do.

상기 광수신기(220)는 광도파로(260)로부터 입력되어 상기 필터(230)에 의해 반사된 제2 신호광(D)을 수신한다.The optical receiver 220 receives the second signal light D input from the optical waveguide 260 and reflected by the filter 230.

상기 광도파로(260)는 외부로부터 입력되는 주입광(C) 및 제2 신호광(D)을 상기 제4 렌즈(258)로 출력하고, 상기 제4 렌즈(258)로부터 입력된 제2 분할광(G)을 외부에 제공한다.The optical waveguide 260 outputs the injection light C and the second signal light D input from the outside to the fourth lens 258, and the second split light input from the fourth lens 258. Provide G) to the outside.

정리하자면, 상기 광도파로(260)로부터 출력된 주입광(C)은, 상기 제4 렌즈(258), 필터(230), 및 제1 렌즈(252)를 차례로 투과하여 상기 주입형 광원(210)에 입력되고, 상기 주입형 광원(210)에 의해 생성된 제1 신호광(E)은 상기 제1 렌즈(252)를 투과한 후 상기 필터(230)에 의해 일부는 반사되고, 그 나머지는 투과된다. 일부 반사된 제1 분할광(F)은 상기 제3 렌즈(256)에 의해 집속된 후 상기 모니터(240)로 수신되고, 투과된 제2 분할광(G)은 상기 제4 렌즈(258)에 의해 집속되어 광도파로(260)로 출력된다. 상기 광도파로(260)로부터 출력된 제2 신호광(D)은, 상기 제4 렌즈(258)를 투과한 후 상기 필터(230)에 의해 반사되며, 반사된 상기 제2 신호광(D)은 상기 제2 렌즈(254)에 의해 집속된 후 상기 광수신기(220)로 수신된다. In summary, the injection light C output from the optical waveguide 260 passes through the fourth lens 258, the filter 230, and the first lens 252 in order, and thus the injection type light source 210. The first signal light E generated by the injection-type light source 210 passes through the first lens 252, is partially reflected by the filter 230, and the rest is transmitted. . The partially reflected first split light F is focused by the third lens 256 and then received by the monitor 240, and the transmitted second split light G is transmitted to the fourth lens 258. By focusing and outputting to the optical waveguide 260. The second signal light D output from the optical waveguide 260 is reflected by the filter 230 after passing through the fourth lens 258, and the second signal light D reflected is reflected by the filter 230. The lens is focused by the two lenses 254 and then received by the optical receiver 220.

상기 렌즈(252~258)들은 입력 및 출력되는 광을 집속하기 위한 것으로 광의 집속 상태에 따라 상기 렌즈들은 사용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 주입광 및 신호광이 모두 시준화된 상태(collimated)를 갖는다면, 이러한 렌즈들(252~258)을 사용할 필요가 없다.The lenses 252 to 258 are used to focus input and output light, and the lenses may not be used depending on the concentration of light. For example, if both the injection light and the signal light are collimated, there is no need to use these lenses 252-258.

도 4는 도 3에 도시된 양방향 광 송수신기(200)를 이용한 수동형 광네트워크를 나타내는 도면이다. 상기 수동형 광네트워크(300)는 중앙 기지국(central office: CO, 310)과, 상기 중앙 기지국(310)과 간선 광섬유(feeder fiber: FF, 400)를 통해 연결된 지역 기지국(remote node: RN, 410)과, 상기 지역 기지국(410)과 제1 내지 제N 분배 광섬유들(distribution fiber: DF, 430-1~430-N)을 통해 연결된 광네트워크 소자(optical network unit: ONU, 440)를 포함한다.4 is a diagram illustrating a passive optical network using the bidirectional optical transceiver 200 shown in FIG. 3. The passive optical network 300 is a central base station (CO, 310), and the central base station (310), the local base station (remote node: RN, 410) connected via a feeder fiber (FF, 400) And an optical network unit (ONU) 440 connected to the local base station 410 through first to Nth distribution fibers (DF) 430-1 to 430 -N.

상기 중앙 기지국(310)은 제1 내지 제N 양방향 광송수신기들(Bidi-TRx, 320-1~320-N)과, 도파로열 격자(330)와, 제1 및 제2 광대역 광원(340, 350)과, 커플러(coupler, 360)를 포함한다.The central base station 310 includes first to N-th bidirectional optical transceivers (Bidi-TRx, 320-1 to 320-N), a waveguide thermal grating 330, and first and second broadband light sources 340 and 350. ) And a coupler 360.

상기 양방향 광송수신기들(320-1~320-N)은 각각 도 3에 도시된 것처럼 주입형 광원, 광수신기, 필터 및 모니터를 포함하며, 상기 양방향 광송수신기들(320-1~320-N)은 상기 도파로열 격자(330)의 제1 내지 제N 역다중화 포트들과 일대일 연결된다. 이 때, 제N 광송수신기(320-N)는 제N 역다중화 포트와 연결된다. 상기 제N 광송수신기(320-N)는 제N 상향 주입 채널들을 수신하며, 상기 제N 상향 주입 채널 에 의해 생성된 제N 하향 신호 채널로 출력한다. 제N 광송수신기(320-N)는 상기 제N 하향 신호 채널들을 파워 분할하여 그 일부를 검출하며 그 나머지는 상기 제N 역다중화 포트로 출력한다. 상기 검출된 제N 하향 신호 채널의 일부는 상기 제N 역다중화 포트로 출력되는 나머지 하향 신호 채널의 파워를 파악하는데 사용된다. The bidirectional optical transceivers 320-1 to 320 -N respectively include an injection type light source, an optical receiver, a filter, and a monitor, as shown in FIG. 3, and the bidirectional optical transmitters 320-1 to 320 -N, respectively. Is connected one-to-one with the first to Nth demultiplexing ports of the waveguide grating 330. In this case, the N-th optical transceiver 320 -N is connected to the N-th demultiplexing port. The N-th optical transceiver 320 -N receives the N-th upstream injection channels and outputs the Nth downlink injection channel generated by the Nth upstream injection channel. The N-th optical transceiver 320 -N may divide the N-th downlink signal channels by power division, detect a part thereof, and output the rest to the N-th demultiplexing port. A portion of the detected Nth downlink signal channel is used to determine the power of the remaining downlink signal channel output to the Nth demultiplexing port.

상기 도파로열 격자(330)는 다중화 포트와 제1 내지 제N 역다중화 포트들을 구비하며, 상기 다중화 포트는 상기 결합기(360)의 제1 포트와 연결된다. 상기 도파로열 격자(330)는 상기 다중화 포트에 입력된 상향 주입광을 스펙트럼 분할하여 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력한다. 이 때, 상기 도파로열 격자(330)는 제N 역다중화 포트로 스펙트럼 분할된 제N 상향 주입 채널을 출력한다. 상기 도파로열 격자(330)는 상기 다중화 포트에 입력된 상향 신호광을 역다중화하여 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력한다. 이 때, 상기 도파로열 격자(330)는 제N 역다중화 포트로 역다중화된 제N 상향 신호 채널을 출력한다. 상기 도파로열 격자(330)는 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들에 입력된 제1 내지 제N 하향 신호 채널들을 다중화한 하향 신호광을 상기 다중화 포트로 출력한다. The waveguide thermal grating 330 has a multiplexing port and first to Nth demultiplexing ports, and the multiplexing port is connected to the first port of the combiner 360. The waveguide grating 330 spectrally divides the upstream injection light inputted into the multiplexing port and outputs the first to Nth demultiplexing ports. In this case, the waveguide grating 330 outputs the Nth upstream injection channel spectral divided into the Nth demultiplexing port. The waveguide grating 330 demultiplexes the uplink signal light input to the multiplexing port and outputs the demultiplexed signal to the first to Nth demultiplexing ports. In this case, the waveguide column grating 330 outputs the N-th upstream signal channel demultiplexed to the N-th demultiplexing port. The waveguide grating 330 outputs downlink signal light obtained by multiplexing first through Nth down signal channels input to the first through Nth demultiplexed ports to the multiplexing port.

상기 제1 광대역 광원(340)은 제1 내지 제N 파장들(λ1~λN)을 포함할수 있도록 충분히 넓은 파장 대역에 걸쳐서 평탄한 프로파일을 갖는 상향 주입광을 출력하고, 상기 제2 광대역 광원(350)은 제(N+1) 내지 제(2N) 파장들(λN+1~λ2N)을 포함할 수 있도록 충분히 넓은 파장 대역에 걸쳐서 평탄한 프로파일을 갖는 하향 주입광을 출력한다.The first broadband light source 340 outputs upwardly injected light having a flat profile over a wavelength band wide enough to include the first to Nth wavelengths λ 1 to λ N , and the second broadband light source (340). 350 outputs down-injected light having a flat profile over a sufficiently wide wavelength band to include the (N + 1)-(2N) th wavelengths λ N + 1 ˜ 2N .

상기 결합기(360)는 제1 내지 제4 포트들(3601~3604)을 구비하며, 상기 제1 포트(3601)는 상기 도파로열 격자(330)의 다중화 포트에 연결되고, 상기 제2 포트(3902)는 상기 제2 광대역 광원(350)과 연결되며, 상기 제3 포트(3603)는 상기 제1 광대역 광원(340)과 연결되고, 상기 제4 포트(3604)는 상기 간선 광섬유(400)와 연결된다. 상기 결합기(360)는 제3 포트(3903)에 입력된 상기 상향 주입광을 제1 포트(3901)로 출력하고, 제2 포트(3902)에 입력된 상기 하향 주입광을 제4 포트(3904)로 출력하며, 제1 포트(3601)에 입력된 상기 하향 신호광을 제4 포트 (3604)로 출력하고, 제4 포트(3604)에 입력된 상기 상향 신호광을 제1 포트(3601)로 출력한다. The combiner 360 has first to fourth ports 3601 to 3604, the first port 3601 is connected to a multiplexing port of the waveguide thermal grating 330, and the second port 3902. ) Is connected to the second broadband light source 350, the third port 3603 is connected to the first broadband light source 340, and the fourth port 3604 is connected to the trunk optical fiber 400. do. The combiner 360 outputs the upwardly injected light inputted to the third port 3903 to the first port 3901, and outputs the downwardly injected light inputted to the second port 3902 to the fourth port 3904. The downlink signal light input to the first port 3601 is output to the fourth port 3604, and the uplink signal light input to the fourth port 3604 is output to the first port 3601.

상기 지역 기지국(410)은 도파열 격자(420)를 포함한다. 상기 도파로열 격자(420)는 다중화 포트와 제1 내지 제N 역다중화 포트들을 구비하며, 상기 다중화 포트는 상기 간선 광섬유(400)와 연결되고, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들은 상기 제1 내지 제N 분배 광섬유들(430-1~430-N)과 연결된다. 이 때, 제N 역다중화 포트는 제N 분배 광섬유(430-N)와 연결된다. 상기 도파로열 격자(420)는 상기 다중화 포트에 입력된 하향 주입광을 스펙트럼 분할하여 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력한다. 이 때, 상기 도파로열 격자(420)는 제N 역다중화 포트로 스펙트럼 분할된 제(2N) 하향 주입 채널을 출력한다. 상기 도파로열 격자(420)는 상기 다중화 포트에 입력된 하향 신호광을 역다중화하여 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력한다. 이 때, 상기 도파로열 격자(420)는 제N 역다중화 포트로 역다중화된 제N 하행 신호 채널을 출력한다. 상기 도파로열 격자(420)은 상기 제1 내지 제N 역 다중화 포트들에 입력된 제(N+1) 내지 제(2N) 상향 신호 채널들을 다중화한 상향 신호광을 상기 다중화 포트로 출력한다. The local base station 410 includes a waveguide grating 420. The waveguide thermal grating 420 has a multiplexing port and first to Nth demultiplexing ports, the multiplexing port is connected to the trunk fiber 400, and the first to Nth demultiplexing ports are connected to the first multiplexing ports. To N-th distribution optical fibers 430-1 to 430-N. At this time, the N-th demultiplexing port is connected to the N-th distribution fiber 430 -N. The waveguide grating 420 spectrally divides the down-injected light input to the multiplexing port and outputs the first to Nth demultiplexing ports. At this time, the waveguide grating 420 outputs the (2N) down-injection channel spectral divided into the N-th demultiplexing port. The waveguide grating 420 demultiplexes the downlink signal light input to the multiplexing port and outputs the demultiplexed signal to the first to Nth demultiplexing ports. In this case, the waveguide column grating 420 outputs the N downlink signal demultiplexed to the Nth demultiplexing port. The waveguide grating 420 outputs an uplink signal light obtained by multiplexing the (N + 1) to (2N) uplink signal channels input to the first to Nth demultiplexing ports to the multiplexing port.

상기 광네트워크 소자(440)은 제1 내지 제N 양방향 송수신기들(450-1~450-N)을 포함하며, 상기 양방향 광송수신기들(320-1~320-N)은 도 3에 도시된 것처럼 주입형 광원, 광수신기, 필터 및 모니터를 포함한다. 상기 제N 광송수신기(320-N)는 제N 하향 주입 채널을 수신하며, 상기 제N 하향 주입 채널에 의해 생성된 제N 상향 신호 채널로 출력한다. 제N 광송수신기(320-N)는 상기 제N 상향 신호 채널을 파워 분할하여 그 일부를 검출하며 그 나머지는 상기 제N 역다중화 포트로 출력한다. 상기 검출된 제N 상향 신호 채널의 일부는 상기 제N 역다중화 포트로 출력되는 나머지 상향 신호 채널의 파워를 파악하는데 사용된다.The optical network device 440 includes first to N-th bidirectional transceivers 450-1 to 450-N, and the bidirectional optical transceivers 320-1 to 320-N are shown in FIG. Injection type light sources, light receivers, filters and monitors. The N-th optical transceiver 320 -N receives the N-th downlink injection channel and outputs the N-th downlink channel generated by the Nth downlink injection channel. The N-th optical transceiver 320 -N performs power division on the N-th upstream signal channel, detects a part thereof, and outputs the rest to the N-th demultiplexing port. A portion of the detected Nth uplink signal channel is used to determine the power of the remaining uplink signal channel output to the Nth demultiplexing port.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 양방향 광송수신기 및 이를 이용한 수동형 광네트워크는 출력되는 주입형 광원의 전면으로 출력되는 신호광의 일부를 측정함으로써 나머지 신호광의 파워를 정확하게 모니터링할 수 있다는 이점이 있다.As described above, the bidirectional optical transceiver according to the present invention and the passive optical network using the same have the advantage of accurately monitoring the power of the remaining signal light by measuring a part of the signal light output to the front of the injection type light source.

Claims (12)

양방향 광송수신기에 있어서,In the bidirectional optical transceiver, 주입광에 의해 생성된 제1 신호광을 출력하기 위한 주입형 광원과;An injection type light source for outputting a first signal light generated by the injection light; 외부로부터 입력된 상기 주입광을 상기 주입형 광원으로 투과시키고, 상기 주입형 광원으로부터 상기 제1 신호광을 수신하여 그 일부는 반사시키고 그 나머지는 외부로 투과시키며, 외부로부터 입력된 제2 신호광을 반사시키기 위한 필터와;Transmits the injection light input from the outside to the injection light source, receives the first signal light from the injection light source, reflects a part thereof, transmits the rest to the outside, and reflects the second signal light input from the outside. A filter for making; 상기 반사된 제1 신호광의 일부를 검출하기 위한 모니터와;A monitor for detecting a portion of the reflected first signal light; 상기 반사된 제2 신호광을 수신하기 위한 광수신기를 포함함을 특징으로 하는 양방향 광송수신기. And a light receiver for receiving the reflected second signal light. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 광송수신기는 외부로부터 입력되는 주입광 및 제2 신호광을 상기 필터에 제공하고 상기 필터를 투과한 제1 신호광을 외부에 제공하기 위한 광도파로를 더 포함함을 특징으로 하는 양방향 광송수신기.The optical transceiver further comprises an optical waveguide for providing the injection light and the second signal light input from the outside to the filter and the first signal light transmitted through the filter to the outside. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 주입형 광원과 광도파로는 상기 필터의 양측에 위치하도록 제1 축 상에 배치되고, 상기 광수신기와 모니터는 상기 필터의 제1축 상과 다른 양측에 위치하도록 제2 축 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 양방향 광송수신기.The injection light source and the optical waveguide are disposed on the first axis to be located on both sides of the filter, the optical receiver and the monitor is disposed on the second axis to be located on both sides different from the first axis of the filter. A two-way optical transmitter. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 필터는 WDM(wavelength division multiplexing) 양면 박막 필터이고, 상기 제1 및 제2 축들은 서로 직교하며, 상기 필터의 막 표면은 상기 제1 및 제2 축들 각각과 45°를 이루는 것을 특징으로 하는 양방향 광송수신기.The filter is a wavelength division multiplexing (WDM) double-sided thin film filter, wherein the first and second axes are orthogonal to each other, and the membrane surface of the filter forms 45 ° with each of the first and second axes. Optical transmitter. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터는 제1 신호광에 대하여 0.1~10%의 반사율을 가지고 제2 신호광에 대하여 90~100%의 반사율을 가지는 것을 특징으로 하는 양방향 광송수신기.The filter has a reflectivity of 0.1 to 10% for the first signal light and a 90 to 100% reflectance for the second signal light. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 주입형 광원은 페브리-페럿 레이저인 것을 특징으로 하는 양방향 광송수신기.The injection type light source is a bi-ferret laser, characterized in that the bi-directional optical transceiver. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 주입형 광원은 반사형 광 증폭기인 것을 특징으로 하는 양방향 광송수신기.The injection type light source is a two-way optical transceiver, characterized in that the reflective optical amplifier. 제1항에 있어서, 상기 주입형 광원은, The method of claim 1, wherein the injection type light source, 이득 매질과; Gain medium; 상기 이득 매질의 전면에 적층된 무반사 코팅과; An antireflective coating laminated to the front side of the gain medium; 상기 이득 매질의 후면에 적층된 고반사 코팅을 포함함을 특징으로 하는 양방향 광송수신기.And a high reflection coating laminated on the back side of the gain medium. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 무반사 코팅의 반사율은 0.1~ 30%이고, 상기 고반사 코팅의 반사율은 60~100%인 것을 특징으로 하는 양방향 광송수신기.The reflectivity of the anti-reflective coating is 0.1 to 30%, the reflectance of the high reflection coating is a bi-directional optical transceiver, characterized in that 60 to 100%. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 주입형 광원과 필터 사이에 배치되며, 상기 주입광을 집속하기 위한 제1 렌즈와; A first lens disposed between the injection type light source and a filter and configured to focus the injection light; 상기 광수신기와 필터 사이에 배치되며, 제2 신호광을 집속하기 위한 제2 렌즈와; A second lens disposed between the optical receiver and a filter and configured to focus a second signal light; 상기 모니터와 필터 사이에 배치되며, 제1 신호광을 집속하기 위한 제3 렌즈와; A third lens disposed between the monitor and the filter and configured to focus a first signal light; 상기 광도파로와 필터 사이에 배치되며, 제1 신호광을 집속하기 위한 제4 렌즈를 더 포함함을 특징으로 하는 양방향 광송수신기.And a fourth lens disposed between the optical waveguide and the filter and configured to focus a first signal light. 수동형 광네트워크에 있어서, In a passive optical network, 복수의 상향 주입 채널들로 이루어진 상향 주입광을 출력하기 위한 제1 광대역 광원과, 입력된 상기 상향 주입광을 스펙트럼 분할하여 출력하며, 입력된 복수의 하향 신호 채널들을 하향 신호광으로 다중화하여 출력하기 위한 제1 파장분할다중화기와, 각각 입력된 해당 상향 주입 채널에 의해 생성된 하향 신호 채널을 출력하며 상기 하향 신호 채널의 일부를 검출하기 위한 제1 그룹의 양방향 광송수신기를 구비하는 중앙 기지국과; A first broadband light source for outputting the up-injection light consisting of a plurality of up-injection channels, and a spectrum-divided output of the input up-injection light, and for multiplexing and outputting the plurality of inputted down-signal channels to the down-signal light A central base station having a first wavelength division multiplexer and a first group of bidirectional optical transceivers for outputting a downlink signal channel generated by a corresponding upstream injection channel and respectively detecting a portion of the downlink signal channel; 상기 중앙 기지국과 간선 광섬유를 통해 연결되며, 입력된 하향 신호광을 역다중화하여 출력하기 위한 제2 파장분할다중화기를 구비하는 지역 지기국과; A local base station connected to the central base station through a trunk optical fiber and having a second wavelength division multiplexer for demultiplexing and outputting the input downlink signal light; 상기 지역 기지국과 복수의 분배 광섬유들을 통해 연결되며, 상기 하향 신호 채널들을 수신하기 위한 광네트워크 소자를 포함함을 특징으로 하는 수동형 광네트워크.A passive optical network connected to said local base station via a plurality of distributed optical fibers and for receiving said downlink signal channels. 제11항에 있어서, 상기 각 양방향 광송수신기는, The method of claim 11, wherein each of the two-way optical transmitter, 스펙트럼 분할된 해당 상향 주입 채널에 의해 생성된 해당 하향 신호 채널을 출력하기 위한 주입형 광원과; An injection type light source for outputting a corresponding downlink signal channel generated by the corresponding uplink injection channel divided by the spectrum; 제1 도파로열 격자로부터 입력된 상기 상향 주입 채널을 상기 주입형 광원으로 투과시키고, 상기 주입형 광원으로부터 상기 하향 신호 채널을 수신하여 그 일부는 반사시키고 그 나머지는 제1 도파로열 격자로 투과시키기 위한 필터와; For transmitting the upward injection channel input from the first waveguide thermal grating to the injection light source, receiving the downward signal channel from the injection light source, reflecting a portion thereof, and transmitting the remainder to the first waveguide thermal grating. A filter; 상기 반사된 하향 신호 채널의 일부를 수신하기 위한 모니터를 포함함을 특징으로 하는 수동형 광네트워크.And a monitor for receiving a portion of the reflected downlink signal channel.
KR1020040067104A 2004-08-25 2004-08-25 Bidirectional transceiver and passive optical network using the same KR100606039B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040067104A KR100606039B1 (en) 2004-08-25 2004-08-25 Bidirectional transceiver and passive optical network using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040067104A KR100606039B1 (en) 2004-08-25 2004-08-25 Bidirectional transceiver and passive optical network using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060018629A KR20060018629A (en) 2006-03-02
KR100606039B1 true KR100606039B1 (en) 2006-07-28

Family

ID=37126226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040067104A KR100606039B1 (en) 2004-08-25 2004-08-25 Bidirectional transceiver and passive optical network using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100606039B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060018629A (en) 2006-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100703388B1 (en) Optical transceiver and passive optical network using the same
TWI452852B (en) Optical transceivers and wavelength division multiplexing passive optical network system
US9455782B2 (en) Monitoring a multiplexed laser array in an optical communication system
US7398021B2 (en) Optical transmitter and passive optical network using the same
US8606107B2 (en) Colorless dense wavelength division multiplexing transmitters
US8543001B2 (en) Cascaded injection locking of fabry-perot laser for wave division multiplexing passive optical networks
JP5805126B2 (en) Method and apparatus for using distributed Raman amplification and remote pumping in a bidirectional optical communication network
US20070036483A1 (en) Wavelength-division-multiplexed light source and wavelength-division-multiplexed passive optical network using the same
KR20040078744A (en) Wavelength division multiplexed passive optical network system
US9341774B2 (en) Optically matched laser array coupling assembly for coupling laser array to arrayed waveguide grating
CN102742198B (en) Wavelength division multiplexer and passive optical network
EP2408125B1 (en) Optical transmitter for wdm passive optical network
KR100606039B1 (en) Bidirectional transceiver and passive optical network using the same
Le et al. Experimental demonstration of a 40 Gb/s DWDM metropolitan network over 90-km-long based on self-seeded RSOAs
WO2011149123A1 (en) Self-locking passive optical communication system using a fabry-perot filter
EP2784960A1 (en) Optical transmitter for a WDM network
Hyun et al. Economic Evolution from EPON to WDM-overlaid PON Employing a Wavelength Conversion Node
KR20070069799A (en) Optical module of wavelength division multiplexing passive optical network for monitoring output of light source

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee