KR100944865B1 - Optical Wavelength Locking for the Optical Line Terminal of Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network - Google Patents

Optical Wavelength Locking for the Optical Line Terminal of Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network Download PDF

Info

Publication number
KR100944865B1
KR100944865B1 KR1020080036133A KR20080036133A KR100944865B1 KR 100944865 B1 KR100944865 B1 KR 100944865B1 KR 1020080036133 A KR1020080036133 A KR 1020080036133A KR 20080036133 A KR20080036133 A KR 20080036133A KR 100944865 B1 KR100944865 B1 KR 100944865B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
wavelength
olt
wavelength division
locking
Prior art date
Application number
KR1020080036133A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090110565A (en
Inventor
나기운
이우진
Original Assignee
주식회사 옵티블루
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 주식회사 옵티블루 filed Critical 주식회사 옵티블루
Priority to KR1020080036133A priority Critical patent/KR100944865B1/en
Publication of KR20090110565A publication Critical patent/KR20090110565A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100944865B1 publication Critical patent/KR100944865B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0215Architecture aspects
    • H04J14/0216Bidirectional architectures

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 파장분할다중화방식 수동형 광가입망(WDM-PON)의 선로종단장치(OLT)에서 요구되는 복수의 광송수신기들의 파장을 원하는 위치로 잠금하고 안정화하는 방식 및 장치에 대한 것으로서, 파장분할다중화기, 파장분할다중화기의 각 채널에서 저속 광신호를 검파할 수 있는 복수의 광검파기, 파장분할다중화된 복수의 광신호들을 저속으로 변조해주는 광변조기, 파장분할다중화된 복수의 광신호들을 각각 원하는 위치로 잠금시켜주는 데 있어서 파장의 기준 역할을 해주는 반사형 파장기준기 또는 반사기로 구성될 수 있다. 본 발명은 양방향 광통신 환경과 광학적 잡음이 많은 환경에서 저가의 광부품을 사용하여 복수의 광원들의 파장을 한번에 잠금할 수 있다.The present invention relates to a method and apparatus for locking and stabilizing wavelengths of a plurality of optical transceivers required in a line termination device (OLT) of a wavelength division multiplexing passive optical access network (WDM-PON). A plurality of optical detectors capable of detecting a low speed optical signal in each channel of the splitter, a wavelength division multiplexer, an optical modulator for modulating a plurality of wavelength division multiplexed optical signals at a low speed, and a plurality of wavelength division multiplexed optical signals, respectively It may consist of a reflective wavelength reference or reflector that serves as a reference of the wavelength in locking to the position. The present invention can lock the wavelengths of a plurality of light sources at once using inexpensive optical components in a bidirectional optical communication environment and an environment with high optical noise.

파장분할다중화, 파장 안정화, 수동형 광가입자망, WDM-PON, 양방향 광통신 Wavelength Division Multiplexing, Wavelength Stabilization, Passive Optical Subscriber Network, WDM-PON, Bidirectional Optical Communication

Description

파장분할다중화 수동형 광가입자망의 선로종단장치 파장 안정화 방법{Optical Wavelength Locking for the Optical Line Terminal of Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network}Optical Wavelength Locking for the Optical Line Terminal of Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network

본 발명은, 파장분할다중화 수동형 광가입자망(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network, 이하 'WDM-PON'이라 칭함)의 선로종단장치(Optical Line Terminal, 이하 'OLT'라 칭함)에 사용되는 광송수신기(Optical Transceiver, 이하 'TRX'라 칭함)의 파장을 안정화(stabilizing)시키고 잠금(locking)하는 방식에 대한 것이다.The present invention provides an optical transceiver (Optical Line Terminal, hereinafter referred to as 'OLT') of a Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network (WDM-PON). The present invention relates to a method of stabilizing and locking an optical transceiver (hereinafter referred to as TRX).

본 발명은, 파장분할다중화 수동형 광가입자망(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network, 이하 'WDM-PON'이라 칭함)의 선로종단장치(Optical Line Terminal, 이하 'OLT'라 칭함)에 사용되는 광송수신기(Optical Transceiver, 이하 'TRX'라 칭함)의 파장을 안정화(stabilizing)시키고 잠금(locking)하는 방식에 대한 것이다.The present invention provides an optical transceiver (Optical Line Terminal, hereinafter referred to as 'OLT') of a Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network (WDM-PON). The present invention relates to a method of stabilizing and locking an optical transceiver (hereinafter referred to as TRX).

인터넷 및 멀티미디어 통신 트래픽의 증가로 가입자망(Subscriber Network)의 전송용량도 크게 개선될 필요성이 부각되었으며, 그것을 개선하는 방법 중 하나는 WDM-PON을 설치하는 것이다. With the increase of Internet and multimedia communication traffic, it is necessary to greatly improve the transmission capacity of Subscriber Network. One way to improve it is to install WDM-PON.

WDM-PON이란 도1과 같이 OLT(100)와 원격노드(200)(Remote Node, 이하 'RN'이라 칭함)와 네트워크장치(300)(Optical Network Unit, 이하 'ONU'라 칭함)로 구성된다. WDM-PON은 일반적으로 하향(down) 데이타와 상향(up) 데이타를 서로 다른 파장에 실어서 전송한다. 또한 각 ONU마다 서로 다른 상향/하향 파장을 사용한다.WDM-PON is composed of an OLT 100, a remote node 200 (hereinafter referred to as "RN") and a network device 300 (Optical Network Unit, referred to as "ONU") as shown in FIG. . WDM-PON generally transmits down data and up data at different wavelengths. In addition, each ONU uses a different up / down wavelength.

도1에서 볼 수 있듯이, WDM-PON이 정상적으로 동작하기 위해선 상향 및 하향 파장들이 정상적인 범주에 잠김(locking)되어 있어야 한다. 만약, 외부 공기온도의 변화와 같은 외부 요인에 의하여 특정 파장이 천이하게 되면 다른 채널의 파장과 간섭을 일으키게 되어 심각한 통신품질 저하를 가져오게 된다.As can be seen in Figure 1, in order for the WDM-PON to operate normally, the up and down wavelengths must be locked in the normal range. If a certain wavelength is shifted by an external factor such as a change in the outside air temperature, it causes interference with the wavelength of another channel, causing serious communication quality degradation.

따라서, WDM-PON에 있어서 TRX의 파장 잠금 혹은 안정화는 매우 중요한 기술이며 많은 연구가 이루어져 왔다. 등록특허공보 제 10-0596406호에 기재된 "광파장 정렬 기능을 가지는 WDM-PON 시스템"에서는 TRX의 파장잠금이 아니라 OLT나 RN에서 사용되는 광다중화기/광역다중화기의 파장잠금방법을 택하고 있는데, 이 방법은 수동형 광가입자망에서 일반적으로 택하고 있는 양방향 통신에서는 사용할 수 없다.Therefore, wavelength lock or stabilization of TRX in WDM-PON is a very important technique and much research has been done. The WDM-PON system having the wavelength alignment function described in Korean Patent Publication No. 10-0596406 selects the wavelength locking method of the optical multiplexer / wide multiplexer used in OLT or RN, not the wavelength lock of TRX. This method cannot be used in the bidirectional communication which is generally adopted in the passive optical subscriber network.

또한 등록특허공보 제 10-0556209호에 기재된 "다채널 광원의 파장 안정화 장치 및 그 방법과 그에 사용하는 광빗살 발생 장치와 주입 잠금장치"에서는 양방 향 통신이 가능하면서 TRX의 파장을 잠금할 수 있으나, 고가의 파장고정 및 주파수 천이기와 광빗살 발생기가 필요하다는 단점이 있다. 도5는 광빗살발생장치를 이용한 다채널광원의 파장 안정화장치의 구성이다.In addition, the "wavelength stabilization apparatus and method of the multi-channel light source and the optical comb generator and the injection lock device used therein" described in Patent Publication No. 10-0556209, it is possible to lock the wavelength of the TRX while bidirectional communication is possible. However, there are disadvantages in that expensive wavelength fixing, frequency shifter and optical comb generator are required. 5 is a configuration of a wavelength stabilization apparatus for a multi-channel light source using an optical comb generator.

또한 등록특허공보 제10-0765001호에 기재된 "다중채널용 광파장 안정화장치"에서는 발명을 구현하는데 필요한 광파장필터가 현재의 기술로는 고가이며, WDM-PON과 같은 양방향 통신에서는 사용하기 어렵다는 단점이 있다.In addition, in the "optical wavelength stabilization device for multi-channel" described in Patent Publication No. 10-0765001, the optical wavelength filter required to implement the invention is expensive with the current technology, it is difficult to use in bidirectional communication such as WDM-PON. .

현재까지 제안된 모든 특허는 최근 산업현장에서 요구하는 WDM-PON에서의 파장안정화에 적용하는 데 있어서 하나 이상의 단점을 가지고 있다.All patents proposed to date have one or more disadvantages in application to wavelength stabilization in WDM-PON, which is required in recent industrial fields.

본 발명은 대표적인 양방향 광통신 장치인 WDM-PON에 있어서, 특히 OLT에 사용되는 다수의 TRX의 광파장을 원하는 위치에 잠금하고 안정화시키는데 목적이 있다. 특히, 상기 목적을 달성함에 있어서 취급이 용이하며 원가가 저렴하며 산업현장에서 용이하게 구입할 수 있는 광부품만을 사용하면서 파장잠금 기능을 구현하고자 한다. 또한, 반사 및 잡음에 매우 취약한 양방향 통신 환경에서도 안정적인 파장 안정화가 가능하게 하는데 발명의 목표가 있다.The present invention aims to lock and stabilize optical wavelengths of a plurality of TRXs used in OLT, in particular, in a WDM-PON which is a typical bidirectional optical communication device. In particular, in achieving the above object, it is easy to handle, low cost, and implements the wavelength lock function while using only optical components that can be easily purchased in the industrial field. In addition, there is an object of the invention to enable stable wavelength stabilization even in a bidirectional communication environment that is very vulnerable to reflection and noise.

상기 목적을 달성함에 있어서 취급이 용이하며 원가가 저렴하며 산업현장에 서 용이하게 구입할 수 있는 광부품만을 사용하면서 파장잠금 기능을 구현하고자 한다. 본 발명은 크게 기능별로 구분할 때 하나 이상의 OLT 카드; 단 하나의 광다중화/역다중화기; 하나의 광커플러; 하나의 광변조기; 하나의 반사형 다파장 기준기(Reflective Multiwavelength Reference)로 구성된다. 상기 광다중화/역다중화기는 대표적으로 어레이드-웨이브가이드-그레이팅(Arrayed Waveguide Grating, 이하 'AWG'라 칭함)이 사용되며, 상기 반사형 다파장 기준기는 페브리-페롯 공진기와 반사기(mirror)의 결합으로 구성될 수 있다.In order to achieve the above object, it is easy to handle, low cost, and implements the wavelength lock function while using only optical components that can be easily purchased in the industrial field. The present invention is largely classified by function of one or more OLT card; Only one photomultiplexer / demultiplexer; One optocoupler; One optical modulator; It consists of one reflective multiwavelength reference. The optical multiplexer / demultiplexer is typically used as an arrayed waveguide grating (hereinafter referred to as an AWG), and the reflective multi-wavelength reference unit is made of a Fabry-Perot resonator and a mirror. It can consist of a combination.

본 발명은 양방향 WDM-PON의 OLT에 사용되어, OLT의 TRX 파장들을 간단하고 경제적인 방법으로 잠금시키고 안정화할 수 있게 해 준다. 특히, 기존의 제시된 방법들과는 달리 본 발명을 구현하기 위해 필요한 광학부품들을 모두 저가이며 산업현장에서 용이하게 구할 수 있는 것들이다. 또한, 반사 및 잡음에 취약한 양방향 WDM-PON 환경에서 상향 광신호들의 영향을 받지 않고 파장안정화를 할 수 있다.The present invention is used in the OLT of a bidirectional WDM-PON, which enables to lock and stabilize the TRX wavelengths of the OLT in a simple and economical way. In particular, unlike the existing methods, all of the optical components required to implement the present invention are low-cost and readily available in the industrial field. In addition, in the bidirectional WDM-PON environment, which is vulnerable to reflection and noise, wavelength stabilization can be achieved without being influenced by uplink optical signals.

본원발명의 제1태양은 다수의 네트워크장치(ONU)를 포함하는 양방향 파장분할다중화 수동형 광가입자망(WDM-PON)의 선로종단장치(OLT)에 있어서; 상기 선로종단장치는 가변파장 광송수신기(Optical Tranceiver, TRX)를 포함하는 복수의 OLT 카드; 복수의 OLT 카드와 연결된 광다중화/역다중화기; 상기 광다중화/역다중화기의 공통포트에 연결되어 광출력을 분기하는 제1탭커플러; 상기 제1탭커플러의 제1출력에 연결된 광변조기, 상기 광변조기에 연결된 광출력 반사형 다파장기준기 또는 광반사기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로종단장치의 구성을 포함한다.A first aspect of the present invention is directed to a line termination device (OLT) of a bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network (WDM-PON) comprising a plurality of network devices (ONU); The line terminator includes a plurality of OLT cards including a variable wavelength optical transceiver (TRX); An optical multiplexer / demultiplexer connected to a plurality of OLT cards; A first tap coupler connected to a common port of the optical multiplexer / demultiplexer to branch an optical output; And a light modulator connected to a first output of the first tap coupler, a light output reflective multi-wavelength reference device or a light reflector connected to the optical modulator.

본원발명의 제2태양은 상기 OLT 카드는 상기 광다중화/역다중화기와 연결된 제2탭커플러; 상기 제2탭커플러의 연결된 광검파기; 광검파기에 연결된 록킹앰프를 포함하며, 상기 록킹앰프는 광검파기의 출력을 수신하여 상기 OLT 카드의 가변파장 광송수신기의 파장을 조정하는 것을 특징으로 하는 선로종단장치를 포함한다.According to a second aspect of the present invention, the OLT card includes a second tap coupler connected to the optical multiplexer / demultiplexer; A connected photodetector of the second tap coupler; And a locking amplifier connected to the optical detector, wherein the locking amplifier receives the output of the optical detector and adjusts the wavelength of the variable wavelength optical transmitter and receiver of the OLT card.

본원발명의 제3태양은 상기 태양에서, 상기 광변조기는 입력된 광신호를 클럭을 이용하여 변조하고, 상기 클럭은 상기 록킹앰프의 동기신호로 사용되는 것을 특징으로 하는 선로종단장치 것을 특징으로 하는 선로종단장치의 구성을 포함한다.According to a third aspect of the present invention, in the above aspect, the optical modulator modulates an input optical signal by using a clock, and the clock is used as a synchronization signal of the locking amplifier. Includes configuration of line termination devices.

또한, 본원발명의 제4태양은 상기 태양에서, 상기 광다중화/역다중화기는 어레이-웨이브가이드-그레이팅(Arrayed Waveguide Grating, AWG) 형태이고, 상기 선로종단장치의 임의의 OLT 카드에서 출력되는 하향 광신호의 파장과 상기 임의의 OLT 카드에 대응되는 네트워크장치(ONU)에서 출력되는 상향 광신호의 파장은 상기 어레이-웨이브가이드-그레이팅의 자유스펙트럼폭(Free Spectral Range; FSR)의 배수만큼 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 선로종단장치를 포함한다.Further, in a fourth aspect of the present invention, the optical multiplexer / demultiplexer is in the form of an arrayed waveguide grating (AWG), and the downlink light output from any OLT card of the line terminator. The wavelength of the signal and the wavelength of the uplink optical signal output from the network device (ONU) corresponding to the arbitrary OLT card are separated by a multiple of the free spectral range (FSR) of the array-waveguide-grafting. It includes a line terminator characterized in that.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명은 크게 기능별로 구분할 때 하나 이상의 OLT 카드; 단 하나의 광다중화/역다중화기; 하나의 광커플러; 하나의 광변조기; 하나의 반사형 다파장 기준기(Reflective Multiwavelength Reference)로 구성된다. In order to achieve the above object, the present invention is largely divided into one or more OLT card by function; Only one photomultiplexer / demultiplexer; One optocoupler; One optical modulator; It consists of one reflective multiwavelength reference.

상기 광다중화/역다중화기는 대표적으로 어레이드-웨이브가이드-그레이팅(Arrayed Waveguide Grating, 이하 'AWG'라 칭함)이 사용되고 있다. The optical multiplexer / demultiplexer typically uses an arrayed waveguide grating (hereinafter, referred to as 'AWG').

상기 다파장 기준기는 페브리-페롯 공진기와 광반사기를 겹합하여 구성할 수 있으며, 이러한 구성은 당업자에게 자명한 구성이다. 예시적으로, 본원의 종래기술로서 도5의 광빗살발생기는 페브리-페롯 공진기를 이용하여 구성된 것이며, 상기 광빗살발생기와 광반사기를 결합하여 상기 다파장 기준기를 용이하게 구현할 수도 있으며, 당업자에게는 공지의 구성에 해당한다.The multi-wavelength reference unit may be configured by combining a Fabry-Perot resonator and an optical reflector, and such a configuration is obvious to those skilled in the art. For example, the conventional optical comb generator of FIG. 5 is configured by using a Fabry-Perot resonator, and the optical comb generator and the light reflector may be combined to easily implement the multi-wavelength reference device. Corresponds to the known configuration.

도 2는 본 발명의 실시예를 보여준다. OLT카드(110a)은 외부 제어신호(I_cont)에 의해 파장을 가변할 수 있는 가변파장 TRX(Tunable TRX)(111a); 수신되는 광신호 파워 중 일부를 광검출기(mPD)(113a)으로 보내주기 위한 탭커플러(114a); 광검출기(113a); 광검출기(113a)의 신호를 증폭하는 록킹앰프(112a)로 구성된다. 록킹앰프(112a)가 정상적으로 동작하기 위해서는 외부로부터 동기신호를 받아야 하는데 이 신호는 광변조기(140) 내부에 위치하는 클락(141)으로부터 받는다.2 shows an embodiment of the invention. The OLT card 110a includes a variable wavelength TRX 111a capable of varying the wavelength by an external control signal I_cont; A tap coupler 114a for sending a portion of the received optical signal power to the photodetector (mPD) 113a; Photodetector 113a; And a locking amplifier 112a for amplifying the signal of the photodetector 113a. In order for the locking amplifier 112a to operate normally, a synchronization signal must be received from the outside, and the signal is received from the clock 141 located inside the optical modulator 140.

AWG(120)는 각 OLT 카드(110a~110n)로부터의 출력을 다중화하고, 동시에 각 ONU(300)로부터 입력되는 광신호들을 역다중화하여 해당 OLT 카드(110a~110n)로 전해주는 역할을 한다. AWG(120)의 투과특성은 도 3의 (a)와 같다. 도 3의 (a)에 도 시되었듯이 하향과 상향의 파장 대역은 FSR(Free Spectral Range)만큼 떨어진 대역을 각각 사용한다. 따라서, AWG(120)의 각 포트는 포트별로 두개의 파장이 양방향으로 전송된다. 예들 들어, AWG(120) 포트 1번은 λ(1)down과 λ(1)up 신호가 지나갈 수 있다. AWG(120)의 이러한 특성은 해당분야에서 공지의 기술에 해당하는 바 추가로 기술하지 않는다.The AWG 120 multiplexes the outputs from the respective OLT cards 110a to 110n, and simultaneously demultiplexes the optical signals input from the respective ONUs 300 to deliver the OLT cards 110a to 110n. The transmission characteristic of the AWG 120 is as shown in FIG. As shown in (a) of FIG. 3, the downlink and uplink wavelength bands use bands separated by a free spectral range (FSR), respectively. Therefore, each port of the AWG 120 transmits two wavelengths bidirectionally for each port. For example, port 1 of the AWG 120 may pass the λ (1) down and λ (1) up signals. This characteristic of the AWG 120 is not further described as corresponds to techniques known in the art.

AWG(120)에 의해 다중화된 각 OLT카드(110a~110n)의 광신호들은 RN(200)으로 하향전송된다. 이 과정에서 도 2의 탭커플러(130)에 의해 일부의 광파워가 분기된다. 분기된 광파워는 광변조기(140)을 거쳐서 반사형 다파장 기준기(150)로 입력된다. 반사형 다파장기준기(150)의 반사 스펙트럼 특성은 도 3의 (b)와 같다. 반사형 다파장기준기(150)의 반사 스펙트럼 특성과 AWG의 투과특성을 비교할 때 반사형 다파장기준기(150)의 반사특성 스펙트럼 폭이 AWG의 투과특성 스펙트럼보다 더 좁다. 따라서, 반사형 다파장기준기(150)가 파장 기준기로서 더 정밀하다. 반사형 다파장기준기(150)는 페브리-페롯 광필터 등을 이용하여 구현할 수 있으며, 이러한 구성은 당업자에게 공지의 기술에 해당한다.Optical signals of the respective OLT cards 110a to 110n multiplexed by the AWG 120 are transmitted downward to the RN 200. In this process, some optical power is branched by the tap coupler 130 of FIG. 2. The branched optical power is input to the reflective multi-wavelength reference unit 150 via the optical modulator 140. Reflection spectral characteristics of the reflective multi-wavelength reference unit 150 are shown in FIG. When comparing the reflection spectrum characteristics of the reflective multi-wavelength reference unit 150 and the transmission characteristics of the AWG, the reflection spectrum width of the reflective multi-wavelength reference unit 150 is narrower than the transmission characteristic spectrum of the AWG. Thus, the reflective multi-wavelength reference 150 is more precise as the wavelength reference. The reflective multi-wavelength reference unit 150 may be implemented using a Fabry-Perot optical filter and the like, and such a configuration corresponds to a technique known to those skilled in the art.

일단 반사형 다파장기준기(150)로 입력된 광신호들의 각각의 파장 λ(1)down ~ λ(N)down이 반사형 다파장기준기(150)의 반사스펙트럼의 중심파장에 일치하거나 크게 벗어나지 않는다면, 반사형 다파장기준기(150)로 입력된 광신호들 λ(1)down ~ λ(N)down은 반사되어 나오게 된다. 반대로 반사형 다파장기준기(150)로 입력되는 광신호들의 파장이 반사형 다파장기준기(150)의 스펙트럼 특성에서 많 이 벗어나 있다면 반사형 다파장기준기(150)의 출력은 없거나 매우 약할 것이다.Once the wavelengths λ (1) down to λ (N) down of the optical signals input to the reflective multi-wavelength reference unit 150 coincide with or be greater than the center wavelength of the reflection spectrum of the reflective multi-wavelength reference unit 150 If not, the optical signals λ (1) down to λ (N) down input to the reflective multi-wavelength reference unit 150 are reflected. On the contrary, if the wavelengths of the optical signals input to the reflective multi-wavelength reference unit 150 deviate much from the spectral characteristics of the reflective multi-wavelength reference unit 150, the output of the reflective multi-wavelength reference unit 150 may be absent or very weak. will be.

OLT 카드(110a~110n)의 광신호들의 파장이 반사형 다파장기준기(150)의 광스펙트럼과 일치한다고 가정하면 도 2에서 도시된 바와 같이 λ(1)down ~ λ(N)down 신호 중 일부는 다시 AWG(120)를 거쳐서 각 OLT 카드(110a~110n)로 입력되게 될 것이다. OLT로 다시 궤환되는 신호들을 λ(1)down_mod ~ λ(N)down_mod 라고 부른다면, λ(1)down_mod ~ λ(N)down_mod 의 신호크기를 각 OLT 카드(110a~110n) 내부에 위치한 광검파기(113a~113n)가 이를 모니터하여 OLT 카드(110a~110n)에서 출력되는 광신호의 파장이 AWG(120)의 각 포트의 중심파장에서 벗어난 정도를 알 수 있으며, 이 정보를 이용하여 OLT 카드(110a~110n)에 있는 가변파장 TRX(111a~111n)를 조정할 수 있게 된다.Assuming that the wavelengths of the optical signals of the OLT cards 110a to 110n coincide with the optical spectra of the reflective multi-wavelength reference unit 150, as shown in FIG. Some will be input to the respective OLT cards 110a-110n via the AWG 120 again. If the signals fed back to the OLT are called λ (1) down_mod to λ (N) down_mod, the photodetectors located inside the respective OLT cards 110a to 110n have a signal size of λ (1) down_mod to λ (N) down_mod. The 113a to 113n monitors the wavelength of the optical signal output from the OLT cards 110a to 110n to determine the degree of deviation from the center wavelength of each port of the AWG 120, and the OLT card ( The variable wavelength TRXs 111a to 111n at 110a to 110n can be adjusted.

하향 광신호 λ(1)down ~ λ(N)down 가 반사형 다파장기준기(150)에 의해 다시 OLT 카드(110a~110n)로 궤환되는 광경로(optical path)에 광변조기(140)가 있어서 궤환되는 광신호들을 λ(1)down ~ λ(N)down가 아닌 λ(1)down_mod ~ λ(N)down_mod로 만드는 이유는 아래와 같다.The optical modulator 140 is coupled to an optical path in which the downlink optical signals λ (1) down to λ (N) down are fed back to the OLT cards 110a to 110n by the reflective multi-wavelength reference unit 150. The reason for making the feedback optical signals to be lambda (1) down_mod to lambda (N) down_mod rather than lambda (1) down to lambda (N) down is as follows.

WDM-PON은 양방향 통신장치이고, AWG(120)의 각 포트는 하향신호 파장 뿐만 아니라 상향신호 파장도 통과시키기 때문에 OLT 카드(110a~110n)의 광검파기(113a~113n)로 입력되는 신호는 λ(1)down_mod ~ λ(N)down_mod 뿐만 아니라 λ(1)up ~ λ(N)up 신호도 함께 입력된다. 광검파기(113a~113n)가 필요로 하는 신호는 λ(1)down_mod ~ λ(N)down_mod 뿐이기 때문에, λ(1)up ~ λ(N)up 신호는 잡음으로 간주될 수 있다. WDM-PON 시스템 설계의 제약으로 인하여 λ(1)down_mod ~ λ(N)down_mod 신호를 크게 할 수 없다. 따라서 λ(1)up ~ λ(N)up 신호 뿐만 아니라 기타 잡음이 존재하는 환경에서 λ(1)down_mod ~ λ(N)down_mod 신호를 검파하기 위해서는 특별한 방법이 필요하다.WDM-PON is a bidirectional communication device, and since each port of the AWG 120 passes not only the downlink signal wavelength but also the uplink signal wavelength, the signal input to the optical detectors 113a to 113n of the OLT cards 110a to 110n is λ. (1) As well as down_mod to λ (N) down_mod, the λ (1) up to λ (N) up signals are also input. Since only the signals required by the photodetectors 113a to 113n are λ (1) down_mod to λ (N) down_mod, the λ (1) up to λ (N) up signals may be regarded as noise. Due to the WDM-PON system design constraints, the λ (1) down_mod to λ (N) down_mod signals cannot be made large. Therefore, a special method is needed to detect λ (1) down_mod to λ (N) down_mod signals in the environment where not only λ (1) up to λ (N) up signals but also other noises exist.

탭커플러(130)와 반사형 다파장기준기(150) 사이에 있는 광변조기(140)는 그 목적을 위해서 존재한다. 광변조기는 수십 kHz의 저속으로 반사형 다파장기준기(150)로 입력되는 광신호들을 진폭변조한다. 따라서 λ(1)down ~ λ(N)down 과 λ(1)down_mod ~ λ(N)down_mod 는 파장은 같지만 전자는 진폭변조되지 않은 것이고 후자는 수십 kHz로 진폭변조가 된 것이다. 진폭변조된 λ(1)down_mod ~ λ(N)down_mod 와 상향신호들 λ(1)up ~ λ(N)up 은 각각의 광검파기(113a~113n)에서 동시에 검파된다. 이때, 록킹앰프(112a~112n)를 사용하면 검파된 신호들 중에서 λ(1)down_mod ~ λ(N)down_mod 신호 성분만을 검출할 수 있게 된다. 따라서 λ(1)up ~ λ(N)up 의 영향을 제거할 수 있게 되는 것이다. 록킹앰프(112a~112n)의 정상적인 동작을 위해서는 광변조기(140)의 클락(141)을 각 OLT 카드(110a~110n)의 록킹앰프(112a~112n)에도 입력해야 한다. 록킹앰프의 동작원리는 당업자에게 공지의 기술에 해당한다.An optical modulator 140 between the tap coupler 130 and the reflective multi-wavelength reference machine 150 exists for that purpose. The optical modulator amplitude modulates the optical signals input to the reflective multi-wavelength reference unit 150 at a low speed of several tens of kHz. Thus, λ (1) down to λ (N) down and λ (1) down_mod to λ (N) down_mod are the same wavelength but the former is not amplitude-modulated and the latter is amplitude-modulated at tens of kHz. The amplitude-modulated lambda (1) down_mod to lambda (N) down_mod and the upstream signals lambda (1) up to lambda (N) up are simultaneously detected by the respective photodetectors 113a to 113n. In this case, when the locking amplifiers 112a to 112n are used, only λ (1) down_mod to λ (N) down_mod signal components may be detected among the detected signals. Therefore, the influence of λ (1) up to λ (N) up can be eliminated. For normal operation of the locking amplifiers 112a to 112n, the clock 141 of the optical modulator 140 must also be input to the locking amplifiers 112a to 112n of the respective OLT cards 110a to 110n. The operating principle of the locking amplifier corresponds to a technique known to those skilled in the art.

본 발명의 또다른 실시예가 도 4에 도시되어있다. 도2의 실시예와 도4의 실시예의 차이점은 도4에서는 반사형 다파장기준기(150) 대신에 단순한 광섬유반사기(160)가 사용되었다는 점이다. 즉, 도2의 다파장기준기(150)의 스펙트럼을 이용하여 각 파장기준에 대비하여 OLT 카드의 광파장을 측정하는 구성에서 다파장기준기의 스펙트럼 대신에 AWG의 스펙트럼이 다파장기준기의 스펙트럼과 같은 역할을 하도록 하는 구성이다. 이러한 경우, 도3의 스펙트럼 특성에서 나타난 바와 같이 AWG 스펙트럼이 다파장 기준기(150)에 비하여 완만한 스펙트럼을 가지므로 파장 제어의 정확도는 떨어질 것이다. 또한, 기준스펙트럼이 정확하게 유지되는 다파장 기준기에 비하여 AWG의 스펙트럼은 온도제어의 포함 여부 등 구성 방법에 따라서 외부온도변화 등에 따라 스펙트럼이 변화할 수 있으므로, OLT의 가변파장레이저의 파장 제어와 관련하여 문제시될 수 있다는 단점이 있다.Another embodiment of the invention is shown in FIG. 4. The difference between the embodiment of FIG. 2 and the embodiment of FIG. 4 is that in FIG. 4, a simple optical fiber reflector 160 is used instead of the reflective multi-wavelength reference machine 150. That is, in the configuration in which the optical wavelength of the OLT card is measured with respect to each wavelength reference by using the spectrum of the multi-wavelength reference unit 150 of FIG. It is a configuration to play the same role. In this case, as shown in the spectral characteristics of FIG. 3, since the AWG spectrum has a slower spectrum than the multi-wavelength reference unit 150, the accuracy of wavelength control will be reduced. In addition, the spectrum of the AWG can be changed according to the external temperature change depending on the configuration method such as whether temperature control is included, compared to the multi-wavelength reference machine in which the reference spectrum is correctly maintained. The disadvantage is that it can be a problem.

그러나, 만약 AWG(120) 및 RN(200)의 특성이 외부 온도변화와 관계없이 동일한 특성을 나타낸다면 반사형 다파장기준기(150)를 사용할 필요가 없다. 혹은 WDM-PON의 전송거리가 충분히 짧아서 AWG(120)와 RN(200)의 특성 차이로 인한 파워 손실이 무시할 만한 수준인 경우에도 역시 반사형 다파장기준기(150) 대신 단순한 광섬유반사기(160)를 사용하여 원가절감을 추구할 수 있다.However, if the characteristics of the AWG 120 and the RN 200 exhibit the same characteristics regardless of the external temperature change, it is not necessary to use the reflective multi-wavelength reference unit 150. Alternatively, even when the transmission distance of the WDM-PON is sufficiently short, the power loss due to the difference in characteristics between the AWG 120 and the RN 200 is negligible, the simple optical fiber reflector 160 instead of the reflective multi-wavelength reference unit 150 is also used. Can be used to seek cost reduction.

예시된 실시예들은 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예들에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.The illustrated embodiments are intended to illustrate but not limit the invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes, modifications, or adjustments to the above embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. Therefore, the protection scope of the present invention will be limited only by the appended claims, and should be construed as including all such changes, modifications or adjustments.

도 1 WDM-PON의 구성 Fig. 1 Configuration of WDM-PON

도 2 본 발명의 실시예에 따른 OLT의 구조2 structure of an OLT according to an embodiment of the present invention

도 3 AWG와 반사형 다파장기준기의 스펙트럼 특성Fig. 3 Spectral Characteristics of AWG and Reflective Multiwavelength Reference System

도 4 광섬유 반사기를 사용한 본 발명의 실시예4 embodiment of the present invention using an optical fiber reflector

도 5 광빗살 발생장치를 이용한 다채널광원의 파장 안정화 장치5 wavelength stabilization device of a multi-channel light source using the optical comb generator

Claims (4)

다수의 네트워크장치(ONU)를 포함하는 양방향 파장분할다중화 수동형 광가입자망(WDM-PON)의 선로종단장치(OLT)에 있어서; 상기 선로종단장치는 가변파장 광송수신기(Optical Tranceiver, TRX)를 포함하는 복수의 OLT 카드; 상기 복수의 OLT 카드와 연결된 광다중화/역다중화기; 상기 광다중화/역다중화기의 공통포트에 연결되어 광출력을 분기하는 제1탭커플러; 상기 제1탭커플러의 제1출력에 연결된 광변조기, 상기 광변조기에 연결된 광출력 반사형 다파장기준기 또는 반사기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로종단장치A line termination device (OLT) of a bidirectional wavelength division multiplexing passive optical subscriber network (WDM-PON) comprising a plurality of network devices (ONU); The line terminator includes a plurality of OLT cards including a variable wavelength optical transceiver (TRX); An optical multiplexer / demultiplexer connected to the plurality of OLT cards; A first tap coupler connected to a common port of the optical multiplexer / demultiplexer to branch an optical output; An optical modulator connected to a first output of the first tap coupler, an optical output reflective multi-wavelength reference device or a reflector connected to the optical modulator; 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 OLT 카드는 상기 광다중화/역다중화기와 연결된 제2탭커플러; 상기 제2탭커플러의 연결된 광검파기; 광검파기에 연결된 록킹앰프를 포함하며,The OLT card may include a second tap coupler connected to the optical multiplexer / demultiplexer; A connected photodetector of the second tap coupler; A locking amplifier connected to the photodetector, 상기 록킹앰프는 광검파기의 출력을 수신하여 상기 OLT 카드의 가변파장 광송수신기의 파장을 조정하는 것을 특징으로 하는 선로종단장치And the locking amplifier receives the output of the optical detector and adjusts the wavelength of the variable wavelength optical transmitter and receiver of the OLT card. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 광변조기는 입력된 광신호를 클럭을 이용하여 변조하고, 상기 클럭은 상기 록킹앰프의 동기신호로 사용되는 것을 특징으로 하는 선로종단장치The optical modulator modulates an input optical signal using a clock, and the clock is used as a synchronization signal of the locking amplifier. 제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 광다중화/역다중화기는 어레이-웨이브가이드-그레이팅(Arrayed Waveguide Grating, AWG) 형태이고, 상기 선로종단장치의 임의의 OLT 카드에서 출력되는 하향 광신호의 파장과 상기 임의의 OLT 카드에 대응되는 네트워크장치(ONU)에서 출력되는 상향 광신호의 파장은 상기 어레이-웨이브가이드-그레이팅의 자유스펙트럼폭(Free Spectral Range; FSR)의 배수만큼 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 선로종단장치The optical multiplexer / demultiplexer is an array-waveguide grating (AWG) type and a network corresponding to the wavelength of the downlink optical signal output from any OLT card of the line terminator and the arbitrary OLT card. The wavelength of the uplink optical signal output from the device ONU is separated by a multiple of the free spectral range (FSR) of the array-waveguide-grating.
KR1020080036133A 2008-04-18 2008-04-18 Optical Wavelength Locking for the Optical Line Terminal of Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network KR100944865B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080036133A KR100944865B1 (en) 2008-04-18 2008-04-18 Optical Wavelength Locking for the Optical Line Terminal of Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080036133A KR100944865B1 (en) 2008-04-18 2008-04-18 Optical Wavelength Locking for the Optical Line Terminal of Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090110565A KR20090110565A (en) 2009-10-22
KR100944865B1 true KR100944865B1 (en) 2010-03-04

Family

ID=41538401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080036133A KR100944865B1 (en) 2008-04-18 2008-04-18 Optical Wavelength Locking for the Optical Line Terminal of Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100944865B1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101087263B1 (en) * 2009-12-24 2011-11-29 한국과학기술원 A Device and Method for Controlling Lasing Wavelengths of Tunable Laser Source, and A Wavelength Division Multiplexed-Passive Optical Network Having the Same
US9106361B2 (en) 2010-11-30 2015-08-11 Solid, Inc. Passive wavelength division multiplexing device for automatic wavelength locking and system thereof
US9100121B2 (en) 2011-06-30 2015-08-04 Electronics And Telecommunications Research Institute Link setup method for wavelength division multiplexing wavelength passive optical network(WDM PON) system
KR101872566B1 (en) * 2014-04-23 2018-06-28 한국전자통신연구원 Tunable Optical Network Unit for multiple wavelengths Passive Optical Network and its operation method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100489922B1 (en) 2002-10-01 2005-05-17 최준국 Dense wavelength division multiplexing-passive optical network using self-injection locking of fabry-perot laser diode
KR100547834B1 (en) 2004-01-06 2006-01-31 삼성전자주식회사 Wavelength division multiplexed passive optical network with wavelength tracking apparatus and method for wavelength tracking thereof
KR20070062200A (en) * 2005-12-12 2007-06-15 한국전자통신연구원 Wavelength tracking apparatus and method in wdm-pon system
KR20080099399A (en) * 2007-05-09 2008-11-13 광주과학기술원 Wdm-pon system using self-injection locking, optical line terminal thereof and data transmission method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100489922B1 (en) 2002-10-01 2005-05-17 최준국 Dense wavelength division multiplexing-passive optical network using self-injection locking of fabry-perot laser diode
KR100547834B1 (en) 2004-01-06 2006-01-31 삼성전자주식회사 Wavelength division multiplexed passive optical network with wavelength tracking apparatus and method for wavelength tracking thereof
KR20070062200A (en) * 2005-12-12 2007-06-15 한국전자통신연구원 Wavelength tracking apparatus and method in wdm-pon system
KR20080099399A (en) * 2007-05-09 2008-11-13 광주과학기술원 Wdm-pon system using self-injection locking, optical line terminal thereof and data transmission method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090110565A (en) 2009-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100496710B1 (en) Bi-directional wavelength-division-multiplexing passive optical network utilizing wavelength-locked light sources by injected incoherent light
US9130671B2 (en) Apparatus for monitoring failure positions in wavelength division multiplexing-passive optical networks and wavelength division multiplexing-passive optical network systems having the apparatus
US8798478B2 (en) Low-cost WDM source with an incoherent light injected fabry-perot laser diode
KR100575953B1 (en) Optical signal transmitter with reflective gain clamped semiconductor optical amplifier and optical communicating system using thereof
US7680416B2 (en) WDM-PON having optical source of self-injection locked fabry-perot laser diode
US7469102B2 (en) Wavelength-division-multiplexing passive optical network utilizing fiber fault detectors and/or wavelength tracking components
US9455782B2 (en) Monitoring a multiplexed laser array in an optical communication system
US9807480B2 (en) Optical access network
KR100247484B1 (en) Wavelength and power stabilization apparatus
US20100111533A1 (en) Wdm pon system
US9214790B2 (en) Filtered laser array assembly with external optical modulation and WDM optical system including same
US10418782B2 (en) Wavelength-selectable laser device providing spatially-selectable wavelenth(s)
US20050074240A1 (en) Wavelength-division-multiplexed passive optical network system using wavelength-seeded light source
EP2656520B1 (en) Method and arrangement for receiving an optical input signal and transmittning an optical output signal
US5793507A (en) Discretely chirped multiple wavelength optical source for use in a passive optical network telecommunications system
JP3258596B2 (en) Tracking method
KR100944865B1 (en) Optical Wavelength Locking for the Optical Line Terminal of Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network
KR100324798B1 (en) Instrument for the controll of the optical source wavelengths in dense-wavelength-division-multiplexed optical communication systems
US9166691B2 (en) Method for coupling an emitting device to a frequency splitter in an optical passive network
KR100734829B1 (en) Apparatus and method of transmitting light
US20060177223A1 (en) Wavelength division multiplexing-passive optical network
KR100860548B1 (en) Wavelength tracking system using self-injection locking, wdm-pon system comprising it and wavelength tracking method
JP4025761B2 (en) Wavelength division multiplexing passive optical network using multi-wavelength lasing light source and reflection type optical amplifying means
KR20060028829A (en) Wavelength locker for optical communication system based-on wavelength division multiplexing

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
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121207

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131203

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150210

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160222

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170222

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180222

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200224

Year of fee payment: 11