KR0153909B1 - 주파수 이동기를 이용한 의사등간격 다채널 주파수 발생장치 - Google Patents

주파수 이동기를 이용한 의사등간격 다채널 주파수 발생장치

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Abstract

본 발명은 주파수 이동기를 이용한 의사등간격 다채널 주파수 발생장치에 관한 것으로서, 서로 다른 다수의 등간격 광 주파수를 발생하여 출력하는 다채널 광원 수단(10); 상기 다채널 광원 수단(10)의 출력을 분할하는 제1 광커플러 수단(20); 상기 제1 광커플러 수단(20)의 출력을 다중화하는 제2 광커플러 수단(30); 상기 제2 광 커플러 수단(30)의 출력의 변화에 따른 광 주파수를 출력하는 기준 공진 수단(40); 상기 기준 공진 수단(40)의 광 주파수 출력의 변화를 검지하여 상기 다채널 광원 수단(10)의 인가 전류 및 온도를 조절하는 광 주파수 안정화 수단(50); 소정 주파수를 설정된 값에 따라 체배하여 출력하는 주파수 체배 수단(60); 상기 제1 광커플러 수단(20)의 출력을 상기 주파수 체배 수단(60)의 출력 만큼씩 이동시켜 출력하는 주파수 이동 수단(70); 상기 주파수 이동 수단(70)으로부터 입력된 광 주파수를 변조시켜 출력하는 외부 변조 수단(80); 및 상기 외부 변조 수단(80)의 출력을 다중화하여 외부로 전송하는 제3 광커플러 수단(90)을 구비하여 광섬유의 4 광파혼합에 의한 크로스토크를 효율적으로 억제하면서도, 광섬유의 영분산 파장 영역의 전송 대역을 충분히 활용할 수 있으며, 호환성 있는 시스템을 용이하게 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

주파수 이동기를 이용한 의사등간격 다채널 주파수 발생 장치
제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 의사등간격 다채널 주파수 발생 장치의 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 다채널 광원부 20 : 제1 광커플러부
30 : 제2 광커플러부 40 : 기준 공진부
50 : 광 주파수 안정화부 60 : 주파수 체배부
70 : 주파수 이동부 80 : 외부 변조부
90 : 제3 광커플러부
본 발명은 광 주파수(또는 파장) 분할 다중 기술을 이용한 다채널 전송 시스템에서 주파수 이동기를 이용한 의사등간격(또는 순차적 비등간격이라함) 다채널 주파수 발생 장치에 관한 것이다.
일반적으로 영분산 파장 영역에서 광 주파수(또는 파장) 분할 다중 기술을 이용하는 다채널 전송 시스템은 광섬유의 4 광파혼합(FFWM: Fiber Four Wave Mixing)에 의한 크로스토크(crosstalk)를 억제하기 위하여 등간격으로 배열된 전송 채널의 주파수 간격을 넓게하여 광섬유에 의한 4 광파혼합(FFWM) 효율을 낮추거나, 전송 채널의 주파수를 비등간격으로 배열하여 광섬유에 의한 4 광파혼합(FFWM)에 의해 발생되는 주파수 성분들이 전송 채널 또는 수신단의 필터 영역을 벗어나서 위치하게 하는 방법들을 사용하고 있다.
이때, 다채널 주파수를 발생시키기 위해 종래에는 기준 공진기의 등간격 투과특성을 선택적으로 적용하여 비등간격으로 다채널 주파수들을 발생 및 제어하는 방법을 사용하고 있다.
그러나, 이러한 종래의 비등간격 주파수 배열 방식은 전송 채널들중 임의의 두 채널의 주파수의 차이(nij=ni-nj(i≠j=1,2,. . .,n))들이 모두 서로 다른값을 갖도록 채널을 설정하는 방법으로서 큰 전송 대역폭을 요구할뿐 아니라, 전송 채널이 인접 채널간 주파수 간격들이 어떤 함수적 관계를 갖지 못하여 기준 공진기의 투과 특성을 선택적으로 이용해야 하기 때문에 다채널 주파수를 발생하거나, 제어하는데 아주 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 광 주파수(또는 파장) 분할 다중 기술을 이용하는 다채널 광 전송 시스템에서 주파수 간격 사이의 일정한 함수적 관계에 의거하여 의사등간격(또는 순차적 비등간격)으로 다채널 주파수를 설정하는데 있어서, 광섬유 파브리 페로(FFP) 공진기와 같은 기준 공진기의 등간격 투과 특성을 이용하여 등간격 주파수를 발생시키고, 등간격으로 발생된 각각의 주파수들을 주파수 이동기를 이용하여 순차적으로 이동시켜 의사등간격(또는 순차적 비등간격) 다채널 주파수를 발생 및 제어함으로서, 광섬유의 4 광파혼합에 의한 크로스토크를 효율적으로 억제하면서, 광섬유의 영분산 파장 영역의 전송 대역을 충분히 활용하고, 다채널 주파수의 발생 및 제어를 용이하게 할 수 있는 주파수 이동기를 이용한 의사등 간격 다채널 주파수 발생 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서로 다른 다수의 등간격의 광 주파수를 발생하여 출력하는 다채널 광원 수단; 상기 다채널 광원 수단으로부터 입력된 다수의 광 주파수를 분할하여 출력하는 제1 광커플러 수단; 상기 제1 광커플러 수단의 다수의출력을 입력받아 다중화하여 출력하는 제2 광커플러 수단; 상기 제2 광커플러 수단의 출력을 입력받아 입력된 광 주파수 변화에 따른 광 주파수를 출력하는 기준 공진 수단; 상기 기준 공진 수단의 출력을 입력받아 광 주파수 출력의 변화를 검지하여 상기 다채널 광원 수단의 인가 전류 및 온도를 조절하는 광 주파수 안정화 수단; 외부로부터 입력된 소정 주파수(△fsh)를 미리 설정된 값에 따라 체배하여 출력하는 주파수 체배 수단; 상기 제1 광커플러 수단의 출력과 상기 주파수 체배 수단의 출력을 입력받아 소정 주파수(△fsh) 만큼씩 이동시켜 다수의 광 주파수를 출력하는 주파수 이동 수단; 상기 제1 광 커플러 수단으로부터 하나의 광 주파수를 입력받고, 상기 주파수 이동 수단으로부터 이동된 다수의 광 주파수를 입력받아 외부의 신호에 의해 변조시켜 출력하는 외부 변조 수단; 및 상기 외부 변조 수단의 변조된 다수의 광 주파수들을 다중화하여 외부로 전송하는 제3 광커플러 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 주파수 이동기를 이용한 의사등간격(또는 순차적 비등간격) 다채널 주파수 발생 장치의 일실시예 구성도로서, 도면에서 10은 다채널 광원부, 20은 제1 광커플러부(또는 광스플리터)부, 30은 제2 광커플러부, 40은 기준 공진부, 50은 광주파수 안정화부, 60은 주파수 체배수, 70은 주파수 이동부, 80은 외부 변조부, 90은 제3 광커플러부를 각각 나타낸다.
광 주파수들이 등간격 (△fc)으로 배열되어 있는 다채널 광원부(10)는 다수의 광원 소자로 구성되어 다수의 광 주파수를 발생하여 제1 광커플러부(20)에 출력한다.
제1 광 커플러부(20)는 다수의 1×2 광 커플러로 구성되어 상기 다채널 광원부(10)로부터 입력된 광 주파수를 두개의 광 주파수로 분리하여 출력한다.
제2 광 커플러부(30)는 N×1 광 커플러로 구성되며, 상기 제1 광 커플러부(20)로부터 입력된 다수의 광 주파수를 하나의 광 주파수로 결합하여 기준 공진부(40)에 출력한다.
기준 공진부(40)는 광섬유 파브리-페로(FFP: Fiber Fabry-Perot) 공진기로 구성되며, 파브리-페로 공진기는 광 주파수가 등간격으로 투과되는 특성을 갖는다.
따라서 상기 기준 공진부(40)는 제3 광 커플러부(30)로부터 입력된 광 주파수가 흔들리게 되면 광 주파수의 출력을 변화시켜 광 주파수 안정화부(50)에 출력한다.
광 주파수 안정화부(50)는 상기 기준 공진부(40)의 광 주파수 변화에 따른 출력의 변화를 검지하여 상기 다채널 광원부(10)의 온도 및 인가 전류를 조절한다.
따라서, 상기 다채널 광원부(10)는 상기 기준 공진부(40)와, 상기 광 주파수 안정화부(50)의 상호 동작에 의해 안정된 등간격 주파수를 발생시킨다.
한편, 상기 제1 광 커플러부(20)를 통해 출력된 다른 광 주파수는 안정된 주파수 특성과 정확한 등간격 (△fc)을 유지하면서 출력된다.
상기 제1 광 커플러부(20)의 첫번째 1×2 광 커플러의 출력은 외부 변조부(80)에 입력되고, 나머지 1×2 광 커플러의 출력은 주파수 이동부(70)에 입력된다.
상기 주파수 이동부(70)는 다수의 주파수 이동기로 구성되며, 각 주파수 이동기는 일정 주파수(△fsh)를 갖는 무선 신호를 가해주면 입력되는 광 주파수들을 각각 △fsh만큼씩 이동(증가 또는 감소)시켜 출력한다.
이때, 일정 주파수(△fsh) 신호는 주파수 체배수(60)를 통해 공급된다. 상기 주파수 체배부(60)는 다수의 곱셈기로 구성되며, 각 곱셈기는 미리 설정된 설정값에 따라 외부에서 입력된 소정 주파수(△fsh)를 정수배하여 상기 주파수 이동부(70)의 각 주파수 이동기에 출력한다.
따라서 상기 주파수 이동부(70)의 각 주파수 이동기를 통과하는 광 주파수는 외부에서 입력된 주파수 △fsh의 정수배 만큼씩 각각 순차적으로 증가 또는 감소하게 된다.
본 발명의 의사등간격(또는 순차적 비등간격) 다채널 주파수 설정 방식은 광주파수(또는 파장) 분할 다중 기술을 이용하는 다채널(N-채널)광전송 시스템에서 전송 대역의 상한 주파수(fi) 또는 하한 주파수(fh)를 기준 주파수(fo)로 하여 각 채널의 주파수들이
의 값을 갖도록 설정한다.
여기에서 △fc는 주파수 간격의 평균값에 해당되며, △fsh(△fc)는 평균 주파수간격을 변화시키는 양이다.
이때, 인접 채널간의 주파수 간격들은
의 값들을 가진면서 즉,
또는
와 같이 평균 주파수 간격 △fsh만큼씩 순차적으로 증가 또는 감소하여 의사등간격(또는 순차적 비등간격)으로 배열된다.
이렇게 등간격 (△fc) 으로 발생된 각 광 주파수들을 상기 각 주파수 이동기를 통하여 주파수 간격을 순차적으로 증가 또는 감소시킴으로서 의사등간격(또는 순차적 비등간격)으로 다채널 주파수를 안정되게 발생시키고, 효율적으로 제어할 수 있게 한다.
그리고, 상기 각 주파수 이동기를 통해 의사등간격(또는 순차적 비등간격)으로 발생된 각각의 광 주파수들을 외부 변조부(80)에 입력된다.
외부 변조부(80)는 다수의 외부 변조기로 구성되어, 첫번째 외부 변조기는 상기 제1 광 커플러부(20)의 첫번째 1×2 광 커플러에서 입력된 광 주파수를 외부의 신호에 따라 변조하여 제3 광 커플러부(90)에 출력하고, 나머지 외부 변조기들은 상기 주파수 이동부(70)에서 출력된 다수의 광 주파수들을 외부의 신호에 따라 변조하여 제3 광 커플러부(90)에 출력한다.
제3 광 커플러부(90)는 N×1 광 커플러로 구성되며, 상기 외부 변조부(80)에서 입력된 변조된 광 주파수를 다중화하여 외부로 전송한다.
따라서, 상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은 다채널 전송 시스템에서 인접 채널간의 주파수 간격이 일정한 함수적 관계를 갖는 의사등간격 다채널 주파수의 발생 및 제어를 용이하게 실혐함으로써, 광섬유의 4 광파혼합에 의한 크로스토크를 효율적으로 억제하면서도, 광섬유의 영분산 파장 영역의 전송 대역을 충분히 활용할 수 있으며, 호환성있는 시스템을 용이하게 구현할 수 있도록 한 효과를 갖는다.

Claims (7)

  1. 서로 다른 다수의 등간격의 광 주파수를 발생하여 출력하는 다채널 광원 수단(10); 상기 다채널 광원 수단(10)으로부터 입력된 다수의 광 주파수를 분할하여 출력하는 제1 광커플러 수단(20); 상기 제1 광커플러 수단(20)의 다수의 출력을 입력받아 다중화하여 출력하는 제2 광커플러 수단(30); 상기 제2 광커플러 수단(30)의 출력을 입력받아 입력된 광 주파수 변화에 따른 광 주파수를 출력하는 기준 공진 수단(40); 상기 기준 공진 수단(40)의 출력을 입력받아 광 주파수 출력의 변화를 검지하여 상기 다채널 광원 수단(10)의 인가 전류 및 온도를 조절하는 광 주파수 안정화 수단(50); 외부로부터 입력된 소정 주파수(△fsh)를 미리 설정된 값에 따라 체배하여 출력하는 주파수 체배 수단(60); 상기 제1 광커플러 수단(20)의 출력과 상기 주파수 체배 수단(60)의 출력을 입력받아 소정 주파수(△fsh) 만큼씩 이동시켜 다수의 광 주파수를 출력하는 주파수 이동 수단(70); 상기 제1 광 커플러 수단(20)으로부터 하나의 광 주파수를 입력받고, 상기 주파수 이동 수단(70)으로부터 이동된 다수의 광 주파수를 입력받아 외부의 신호에 의해 변조시켜 출력하는 외부 변조 수단(80); 및 상기 외부 변조 수단(80)의 변조된 다수의 광 주파수들을 다중화하여 외부로 전송하는 제3 광커플러 수단(90);을 구비한 것을 특징으로 하는 의사등간격 다채널 주파수 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 광 커플러수단(20)은, 상기 다채널 광원 수단(10)으로 부터 입력된 광 주파수를 2개의 광 주파수를 분할하여 출력하는 다수의 1×2 광 커플러로 구성된 것을 특징으로 하는 의사등간격 다채널 주파수 발생 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기준 공진 수단(40)은, 광섬유 파브리-페리(FFP:Fiber Fabry-Perot) 공진기로 구성된 것을 특징으로 하는 의사등간격 다채널 주파수 발생 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다채널 광원 수단(10)은, 서로 다른 다채널의 광 주파수를 발생하여 출력하는 다수의 광원 소자로 구성된 것을 특징으로 하는 의사등간격 다채널 주파수 발생 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 주파수 체배 수단(60)은, 처음에는 외부에서 입력되는 소정의 주파수를 미리 설정된 값에 따라 체배하여 출력하고, 다음은 바로 앞의 체배된 주파수를 입력받아 미리 설정된 값에 따라 체배하여 출력하는 다수의 곱셈기로 구성된 것을 특징으로 하는 의사등간격 다채널 주파수 발생 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 주파수 이동 수단(70)은, 다수의 주파수 이동기로 구성된 것을 특징으로 하는 의사등간격 다채널 주파수 발생 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 외부 변조 수단(80)은, 다수의 외부 변조기로 구성된 것을 특징으로 하는 의사등간격 다채널 주파수 발생 장치.
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