KR100338629B1 - High speed channel monitoring device for optical fiber amplifier in wavelength division multiplexing system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입력된 광신호 중 일부를 분기하여 출력하는 입력측 탭 및 상기 분기된 광신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 포토 다이오드를 가진 광섬유 증폭기 및 상기 광섬유 증폭기의 이득 조절을 위한 이득 제어기를 구비한 파장분할다중화 시스템에 있어서, 상기 아날로그 신호의 파워 변화로부터 채널수 변화를 감지하고, 채널수 변화를 나타내는 펄스를 출력하는 고역 주파수 필터와; 상기 고역 주파수 필터의 출력 펄스를 정형화하여 나타낸 변환 시작 신호를 출력하는 변환 시작 트리거 발생기와; 상기 변환 시작 신호에 응답하여 한 채널에 해당하는 전압값을 나타내는 기준 전압에 따라 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 인코딩하여 출력하는 A/D 변환기와; 상기 아날로그 신호의 파워 변화에 따라 상기 광신호의 감쇄 정도를 감지하고, 상기 감쇄 정도에 따라 상기 기준 전압을 증감시키는 기준전압 보상기와; 상기 이득 제어기의 기존 채널수와 상기 디지털 신호로부터 파악된 현재 채널수가 상이할 경우 상기 이득 제어기로 인터럽트 신호를 출력하는 인터럽트 트리거 발생기를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 파장분할다중화 시스템용 광섬유 증폭기의 고속 채널 감시 장치를 제공한다.The present invention includes an optical fiber amplifier having an input side tap for branching and outputting a part of an input optical signal, and a photodiode for converting and outputting the branched optical signal to an analog signal, and a gain controller for gain control of the optical fiber amplifier. A wavelength division multiplexing system, comprising: a high frequency filter for detecting a change in the number of channels from a change in power of the analog signal and outputting a pulse representing the change in the number of channels; A conversion start trigger generator for shaping the output pulse of the high frequency filter and outputting the indicated conversion start signal; An A / D converter for encoding and outputting the analog signal into a digital signal according to a reference voltage representing a voltage value corresponding to one channel in response to the conversion start signal; A reference voltage compensator which senses attenuation of the optical signal according to a change in power of the analog signal and increases or decreases the reference voltage according to the attenuation degree; A high speed of the optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing system comprising an interrupt trigger generator for outputting an interrupt signal to the gain controller when the number of existing channels of the gain controller and the number of current channels determined from the digital signal are different Provide a channel monitoring device.
Description
본 발명은 파장분할다중화 시스템(Wavelength Division Multiplexing System)의 광섬유 증폭기에서 채널수의 변화에 따른 잔여 채널의 일시 과도 현상(Transient effect)을 억제하는 장치에 관한 것으로서, 특히 채널수 변화에 따른 신속한 이득 제어를 위한 고속 채널 감시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a device for suppressing transient effects of residual channels in accordance with a change in the number of channels in an optical fiber amplifier of a wavelength division multiplexing system. It relates to a high-speed channel monitoring device for.
광섬유를 이용한 초고속, 대용량의 정보 전송을 위해, 하나의 광섬유에 상이한 파장을 가진 다수 채널의 광신호를 동시에 전송하는 파장분할다중화 시스템이 적용되고 있다.For ultra-high speed and large-capacity information transmission using optical fibers, a wavelength division multiplexing system that simultaneously transmits optical signals of multiple channels having different wavelengths in one optical fiber is applied.
상기 파장분할 다중화 시스템은 광전 변환없이 광신호를 증폭시켜 주기 위해 광섬유 증폭기(Optical fiber amplifier)를 구비한다. 상기 광섬유 증폭기는 희토류원소가 첨가된 광섬유의 증폭 작용을 이용하여 광신호를 증폭시키는 수단으로서, 미국특허번호 제5,218,608호, 제5,245,690호 및 제5,467,218호 등에 상세히 개시되어 있다. 이와 같은 광섬유 증폭기를 구비한 파장분할다중화 시스템의 유지 및 보수를 위해서는, 임의의 구간에 전송되는 채널수, 각 채널의 출력 세기 및 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR)를 모니터링하는 것이 필수적이다.The wavelength division multiplexing system includes an optical fiber amplifier to amplify an optical signal without photoelectric conversion. The optical fiber amplifier is a means for amplifying an optical signal using the amplification action of an optical fiber to which rare earth elements are added, and is disclosed in detail in US Pat. Nos. 5,218,608, 5,245,690 and 5,467,218. In order to maintain and repair a wavelength division multiplexing system having such an optical fiber amplifier, it is essential to monitor the number of channels transmitted in an arbitrary section, the output strength of each channel, and the signal-to-noise ratio (SNR). to be.
특히, 입력 신호 레벨과 무관하게 채널별 출력 신호가 항상 일정한 파장분할 다중화용 광섬유 증폭기를 시스템에 대해서 독립적으로 구현하기 위해서는 입력 채널수 정보의 모니터링이 반드시 필요하며, 입력 신호의 채널별 세기와 신호대잡음비를 함께 측정하여 시스템에 정보를 줄 수 있다. 예를 들어, 0.8nm 채널 간격을 갖고 채널당 세기가 -20dBm인 16채널의 광신호가 파장분할다중화용 광섬유 증폭기를 거쳐 출력될 때, 출력되는 신호의 세기가 서로 다른 파장에 대해 각각 +5dBm을 요구한다고 하자. 이때, 광섬유 증폭기의 제어부에서는 파장분할 다중화 시스템으로부터 채널수에 대한 정보를 제공받아 채널수 변경을 인식하고, 펌프 레이저다이오드의 출력 파워를 제어하여 광섬유 증폭기의 채널별 증폭도가 +5dB가 유지되도록 한다.In particular, in order to independently implement a wavelength-division multiplexed optical fiber amplifier for which the output signal for each channel is always constant regardless of the input signal level, the monitoring of the number of input channel information is necessary, and the intensity and signal-to-noise ratio for each channel of the input signal are required. Can be measured together to give information to the system. For example, when a 16-channel optical signal having a -20 dBm intensity per channel with a 0.8 nm channel spacing is output through a wavelength division multiplexing fiber amplifier, the intensity of the output signal requires +5 dBm for each different wavelength. lets do it. At this time, the control unit of the optical fiber amplifier receives the information on the number of channels from the wavelength division multiplexing system to recognize the change in the number of channels, to control the output power of the pump laser diode to maintain the amplification degree for each channel of the optical fiber amplifier + 5dB.
한편, 종래의 광섬유 증폭기에서는 상기와 같은 채널별 증폭도를 일정하게 유지하는 동작인 AGC(Automatic Gain Control) 구현을 위한 채널수 정보를 얻기 위해서는 파장분할다중화 시스템으로부터 SVC(SuperVisory Channel)를 통해 채널 정보를 광섬유 증폭기에 인가하는 방식을 사용하였다. 이 방식은 SVC로부터 신호를 받아 이를 전기 신호로 변환하여 파장분할다중화용 광섬유 증폭기의 제어부에 전달하고, 다시 새로운 정보를 합류시킨 채널 정보와 시스템 정보를 다음 노드(node)에 주기 위해 전광 변환한 후, 광섬유에 실어 주는 방식이다.Meanwhile, in the conventional optical fiber amplifier, in order to obtain channel number information for implementing AGC (Automatic Gain Control), which is an operation of maintaining the amplification degree of each channel as described above, channel information is obtained from a wavelength division multiplexing system through a SVC (SuperVisory Channel). The method applied to the optical fiber amplifier was used. This method receives the signal from the SVC, converts it into an electrical signal, transfers it to the control unit of the optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing, and then converts the optical information to give the next node the channel information and the system information that have joined the new information. It is a method of loading on an optical fiber.
그러나, 이와같은 광섬유 증폭기 제어 방식은 광 신호와 채널 정보 신호의 전송 시간 차이로 인해 일시 과도 현상이 발생한다. 만약, 16채널을 전송하는 파장분할 다중화 시스템에서 갑자기 8채널을 전송하게 되는 채널 드롭이 발생할 경우, 광섬유 증폭기에서는 16채널에 맞는 COP 제어를 하다가 8채널 광신호가 입력됨으로써 입력 신호가 갑작스럽게 즐어들게 되므로, 16채널의 전체 출력 파워를 일정하게 유지하기 위해 채널당 출력을 증가시켜 채널별 출력이 기준보다 커진다. 이로인해,상기 광섬유 증폭기에서는 순간적으로 출력에 오버슈트(Overshoot) 혹은 언더슈트(Undershoot)와 같은 일시 과도 현상이 발생하게 되며, 이와 같은 일시 과도 현상은 광신호의 전송 품질을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 안정적인 시스템 운영을 방해하는 요소로 작용하게 되는 문제점이 있었다.However, in the optical fiber amplifier control scheme, a transient transient occurs due to a difference in transmission time between the optical signal and the channel information signal. If a channel drop occurs that suddenly transmits 8 channels in a wavelength division multiplexing system that transmits 16 channels, an optical signal is suddenly enjoyed by inputting 8 channel optical signals while COP control is performed for 16 channels. In order to maintain the total output power of 16 channels, the output per channel is increased by increasing the output per channel. As a result, in the optical fiber amplifier, transient transients such as overshoot or undershoot occur instantaneously at the output, and such transient transients not only reduce the transmission quality of the optical signal but also provide a stable system. There was a problem that acts as an obstacle to operation.
또한, 이러한 시간 지연 요소를 해결하기 위한 고속의 채널 모니터 방법으로는 시스템에서 사용되는 총 채널수만큼의 포토 다이오드와 AWG(Arrayed Wave Guide)를 사용하여, 상기 AWG를 통해 전달된 파장이 다른 각 채널을 각각 모니터하는 방법이 있다. 이러한 방법은 신뢰성은 높으나, 고가의 광부품이 사용되는 단점이 있을 뿐만 아니라, 별도로 AWG의 온도 보상 회로가 추가되어야 하는 문제점이 있었다.In addition, as a high-speed channel monitoring method for solving such a time delay element, by using photodiodes and an arrayed wave guide (AWG) as many as the total number of channels used in a system, each channel having a different wavelength transmitted through the AWG is different. There are ways to monitor each one. This method has high reliability, but there are disadvantages in that expensive optical components are used, and there is a problem in that a temperature compensation circuit of an AWG must be added separately.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 광섬유 증폭기에서 보다 신속하게 이득 제어가 이루어질 수 있는 파장분할 다중화 시스템용 광섬유 증폭기의 고속 채널 감시 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a fast channel monitoring apparatus of a fiber amplifier for a wavelength division multiplexing system in which gain control can be performed more quickly in a fiber amplifier.
본 발명의 다른 목적은 보다 경제적이면서도 소형화된 파장분할다중화 시스템용 광섬유 증폭기의 고속 채널 감시 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a high speed channel monitoring apparatus for a fiber amplifier for a wavelength division multiplexing system which is more economical and compact.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 입력된 광신호 중 일부를 분기하여 출력하는 입력측 탭 및 상기 분기된 광신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 포토 다이오드를 가진 광섬유 증폭기 및 상기 광섬유 증폭기의 이득 조절을 위한 이득 제어기를 구비한 파장분할다중화 시스템에 있어서, 상기 아날로그 신호의 파워 변화로부터 채널수 변화를 감지하고, 채널수 변화를 나타내는 펄스를 출력하는 고역 주파수 필터와; 상기 고역 주파수 필터의 출력 펄스를 정형화하여 나타낸 변환 시작 신호를 출력하는 변환 시작 트리거 발생기와; 상기 변환 시작 신호에 응답하여 한 채널에 해당하는 전압값을 나타내는 기준 전압에 따라 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 인코딩하여 출력하는 A/D 변환기와; 상기 아날로그 신호의 파워 변화에 따라 상기 광신호의 감쇄 정도를 감지하고, 상기 감쇄 정도에 따라 상기 기준 전압을 증감시키는 기준전압 보상기와; 상기 이득 제어기의 기존 채널수와 상기 디지털 신호로부터 파악된 현재 채널수가 상이할 경우 상기 이득 제어기로 인터럽트 신호를 출력하는 인터럽트 트리거 발생기를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 파장분할다중화 시스템용 광섬유 증폭기의 고속 채널 감시 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an optical fiber amplifier having an input side tap for branching and outputting a part of an input optical signal and a photodiode for converting the branched optical signal into an analog signal and outputting the analog signal. A wavelength division multiplexing system having a gain controller for adjustment, comprising: a high frequency filter for detecting a change in the number of channels from a change in power of the analog signal and outputting a pulse representing the change in the number of channels; A conversion start trigger generator for shaping the output pulse of the high frequency filter and outputting the indicated conversion start signal; An A / D converter for encoding and outputting the analog signal into a digital signal according to a reference voltage representing a voltage value corresponding to one channel in response to the conversion start signal; A reference voltage compensator which senses attenuation of the optical signal according to a change in power of the analog signal and increases or decreases the reference voltage according to the attenuation degree; A high speed of the optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing system comprising an interrupt trigger generator for outputting an interrupt signal to the gain controller when the number of existing channels of the gain controller and the number of current channels determined from the digital signal are different Provide a channel monitoring device.
도 1은 본 발명의 고속 채널 감시 장치를 구비한 광섬유 증폭기의 구성도,1 is a configuration diagram of an optical fiber amplifier having a high speed channel monitoring apparatus of the present invention;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속 채널 감시 장치의 구성도,2 is a block diagram of a high speed channel monitoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 A/D 변환기 기준전압 보상기의 구성도,3 is a block diagram of an A / D converter reference voltage compensator according to a preferred embodiment of the present invention;
도 4는 광섬유 증폭기에 입력되는 채널수에 따른 입력광의 세기를 나타낸 그래프,4 is a graph showing the intensity of the input light according to the number of channels input to the optical fiber amplifier,
도 5는 본 발명의 실시예 및 종래에 따른 채널 드롭(Drop)시 잔여 채널에 대한 광섬유 증폭기의 출력을 비교한 그래프.Figure 5 is a graph comparing the output of the optical fiber amplifier for the remaining channel during the channel drop (Drop) according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100 : 고역 주파수 필터 200 : 변환 시작 트리거 발생기100: high frequency filter 200: conversion start trigger generator
300 : A/D 변환기 400 : 기준전압 보상기300: A / D converter 400: reference compensator
500 : 인터럽트 트리거 발생기500: interrupt trigger generator
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 고속 채널 감시 장치를 구비한 광섬유 증폭기의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속 채널 감시 장치의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 A/D(Analog to Digital) 변환기 기준전압 보상기의 구성도이고, 도 4는 광섬유 증폭기에 입력되는 채널수에 따른 입력광의 세기를 나타낸 그래프이다.1 is a configuration diagram of an optical fiber amplifier having a high speed channel monitoring apparatus of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a high speed channel monitoring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram of an analog to digital (A / D) converter reference voltage compensator, and FIG. 4 is a graph showing the intensity of input light according to the number of channels input to an optical fiber amplifier.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 특징에 따른 광섬유 증폭기는 입력측탭(1), 포토 다이오드(2), 광섬유 증폭부(3), 이득 제어기(4) 및 고속 채널 감시 장치(5)로 구성된다. 광섬유 증폭부(3)에 입력된 광신호 중 일부는 입력측 탭(1)에서 분기되어 포토 다이오드(2)로 입력되고, 상기 포토 다이오드(2)는 고속 채널 감시 장치(5)로 입력 광세기 정보를 제공한다.As shown in FIG. 1, an optical fiber amplifier according to a feature of the present invention includes an input side tap 1, a photodiode 2, an optical fiber amplifier 3, a gain controller 4, and a high speed channel monitoring device 5. do. Some of the optical signals input to the optical fiber amplifier 3 are branched from the input side tap 1 and input to the photodiode 2, and the photodiode 2 is input to the high speed channel monitoring device 5. To provide.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 고속 채널 감시 장치(5)는, 채널수의 변화를 감지하는 고역 주파수 필터(100), 상기 고역 주파수 필터(100)의 출력 펄스를 A/D 변환기의 시작 신호로써 사용하기 위해 TTL 레벨의 신호로 정형하여 주는 변환 시작 트리거 발생기(200), 채널수 정보를 이득 제어기(4)에서 사용 가능하도록 인코딩된 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(300), 전송상의 광감쇄 현상을 지속적으로 보상하여 정확한 채널수 정보로 A/D 변환할 수 있도록 하는 기준전압 보상기(400), 이득 제어기(4)의 기존 채널수와 A/D 변환기(300)에서 출력된 채널수가 상이할 경우 이득 제어기(4)에서 신속히 반응하여 제어가 이루어질 수 있도록 인터럽트 트리거 신호를 출력하는 인터럽트 신호 발생기(500)로 구성된다.On the other hand, as shown in Figure 2, the high-speed channel monitoring device 5, the high frequency filter 100 for detecting a change in the number of channels, the output pulse of the high frequency filter 100 to the start signal of the A / D converter Conversion start trigger generator 200 for shaping into TTL level signals for use as A / D converter 300 for converting channel number information into encoded digital signals for use in gain controller 4, The number of existing channels of the reference voltage compensator 400 and the gain controller 4 and the number of channels output from the A / D converter 300 to continuously compensate for the light attenuation phenomenon so as to perform A / D conversion with accurate channel number information. If different, it consists of an interrupt signal generator 500 which outputs an interrupt trigger signal so that the control can be made in a quick response by the gain controller 4.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 기준전압 보상기(400)는 A/D 변환기의 기준전압을 적절히 보정하기 위해 광섬유 증폭기의 총 입력 광세기로부터 채널당 광세기를 추출하고, 그 출력 전압을 홀딩하여 A/D 변환기의 기준 전압에 적절한 가감을 행하도록 구성된다.In addition, as shown in FIG. 3, the reference voltage compensator 400 extracts the light intensity per channel from the total input light intensity of the optical fiber amplifier, and holds the output voltage to A to appropriately correct the reference voltage of the A / D converter. It is configured to add or subtract appropriate to the reference voltage of the / D converter.
이하, 본 발명의 특징에 따른 고속 채널 감시 장치에 대해 고역 주파수 필터(100), 변환 시작 트리거 발생기(200), A/D 변환기(300), 기준전압 보상기(400), 인터럽트 트리거 발생기(500)에 대해 순서대로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the high frequency filter 100, the conversion start trigger generator 200, the A / D converter 300, the reference voltage compensator 400, and the interrupt trigger generator 500 for the high speed channel monitoring apparatus according to the characteristics of the present invention. Let's look at in order.
1. 고역 주파수 필터1. High frequency filter
상기 고역 주파수 필터(100)는 전송되는 채널수가 변화될 때 광섬유 증폭기에 입력되는 광세기의 급격한 변화를 감지하여 채널수의 변화 유무를 판단한다. 즉, 상기 고역 주파수 필터(100)는 전송 라인의 광감쇄 현상과 구분하여 채널수 변화를 감지한다. 채널의 Add/Drop 시에 발생하는 광섬유 증폭기의 총 입력 광세기의 급격한 변화에 대해 고역 주파수 과 필터의 출력은 임펄스 형태가 된다. 만일, 광섬유 증폭기의 입력 광세기의 변화가 채널수의 변화가 아닌 전송 라인의 광감쇄 현상에 기인한 경우에는 변화 속도가 상대적으로 느리므로, 고역 주파수의 통과 필터의 출력단에서 펄스 출력이 나타나지 않는다. 따라서, 상기 고역 주파수 필터(100)의 컷오프(cut-off) 주파수는 광감쇄 속도와 채널수 변화에 따른 광세기의 변화 속도를 구분할 수 있도록 설계되어야 한다.The high frequency filter 100 detects a sudden change in the light intensity input to the optical fiber amplifier when the number of transmitted channels changes, and determines whether there is a change in the number of channels. That is, the high frequency filter 100 detects a change in the number of channels by distinguishing it from a light attenuation phenomenon of a transmission line. For a sudden change in the total input light intensity of the fiber amplifier, which occurs at the time of Add / Drop of the channel, the high frequency and the filter output become an impulse. If the change in the input light intensity of the optical fiber amplifier is due to the light attenuation phenomenon of the transmission line rather than the change in the number of channels, the change rate is relatively slow, so that no pulse output appears at the output of the high pass filter. Therefore, the cut-off frequency of the high frequency filter 100 should be designed to distinguish the rate of change of the light intensity according to the rate of change of the light and the number of channels.
2. 변환 시작 트리거 발생기2. Conversion Start Trigger Generator
상기 고역 주파수 필터(100)의 펄스 출력을 A/D 변환기(300)의 변환 시작을 알리는 신호로 사용하기 위해서는 TTL(Trasistor Transistor Logic) 레벨의 신호로 정형하여야 하는데, 변환 시작 트리거 발생기(200)가 이 역할을 수행한다. 상기 고역 주파수 필터(100)의 펄스 크기는 채널수 변경이 최소가 될 때이며, 이 경우는 채널수 차이가 1개일 경우이다. 이 경우를 계산하여 아날로그 비교기를 통해 TTL 레벨의 출력을 얻을 수 있다.In order to use the pulse output of the high frequency filter 100 as a signal for notifying the start of conversion of the A / D converter 300, the signal must be shaped into a signal of a TTL (Trasistor Transistor Logic) level, and the conversion start trigger generator 200 Play this role. The pulse size of the high frequency filter 100 is when the number of channels is minimized. In this case, the difference in the number of channels is one. You can calculate this case to get the output of the TTL level through the analog comparator.
3. A/D 변환기3. A / D Converter
상기 A/D 변환기(300)는 이득 제어기(4)에서 사용할 수 있도록 인코딩된 디지털 신호로 전환하기 위한 목적으로 사용된다. 상기 A/D 변환기(300)의 분해능은 전송될 채널수의 최대값에 맞게 선택되어야 한다. 예를 들어, 16 채널의 경우에는 4비트의 분해능을 가진 A/D 변환기를 사용하면 된다. <표 1>은 16 채널인 경우에 인코딩된 예를 보여준다. 상기 A/D 변환기(300)의 출력은 채널수가 변경되기 전까지 현재 채널수의 출력을 래치하고 있어야 한다.The A / D converter 300 is used for the purpose of converting an encoded digital signal for use in the gain controller 4. The resolution of the A / D converter 300 should be selected according to the maximum value of the number of channels to be transmitted. For example, for 16 channels, you can use an A / D converter with 4 bits of resolution. <Table 1> shows an example of encoding in case of 16 channels. The output of the A / D converter 300 should latch the output of the current channel number until the number of channels is changed.
4. 기준전압 보상기4. Voltage Compensator
상기 기준전압 보상기(400)는 도 4 및 <표 2>에서 보는 바와 같이 전송 라인에서의 광감쇄 현상에 기인하여 광섬유 증폭기의 입력 광세기가 일정치 않은 것을보상하기 위한 부분이다. 즉, 입력 광세기가 증가할 때에는 기준전압을 증가시키고, 입력 광세기가 감소할 때에는 반대로 기준전압을 감소시켜야 A/D 변환시 정확한 채널수 정보를 얻을 수 있으며, 상기 기준전압 보상기(400)는 이러한 기능을 수행한다.As shown in FIG. 4 and Table 2, the reference voltage compensator 400 is a part for compensating that the input light intensity of the optical fiber amplifier is not constant due to the light attenuation phenomenon in the transmission line. That is, when the input light intensity increases, the reference voltage is increased, and when the input light intensity decreases, the reference voltage must be decreased, so that accurate channel number information can be obtained during A / D conversion. Perform the function.
도 3에 도시된 바와 같이 포토 다이오드의 출력은 광섬유 증폭기의 총 입력 광세기이므로, 이 값을 현재 전송 상태에서의 채널수로 나누면 광섬유 증폭기의 채널당 입력 광세기를 추출할 수 있다. 이 채널당 입력 광세기의 가감에 따라 A/D 변환기(300)의 기준전압 또한 가감될 수 있도록 한다.As shown in FIG. 3, since the output of the photodiode is the total input light intensity of the optical fiber amplifier, dividing this value by the number of channels in the current transmission state may extract the input light intensity per channel of the optical fiber amplifier. As the input light intensity per channel increases or decreases, the reference voltage of the A / D converter 300 may also be added or decreased.
본 발명의 실시예에 따른 기준전압 보상기(400)는 채널수가 변화되는 순간에 에러를 없애기 위하여 시간 지연기(410), 아날로그 스위치(420) 및 전압 샘플링/홀딩기(430)를 사용한다. 전송 채널수가 변경되어 A/D 변환기(300)의 변환이 완료되기 전까지 A/D 변환기(300)의 기준전압을 그대로 유지하고 있어야 한다. 상기 아날로그 스위치(420)는 A/D 변환기(300)의 변환 시작 트리거 신호에 의해 오프되고, A/D 변환이 완료되는 시점에서 온된다. 상기 아날로그 스위치(420)가 오프될 때 보정 전압의 샘플링 및 홀딩이 이루어져 A/D 변환기(300)의 기준전압에 대한 보정전압을 유지하고 있게 된다. 또한, 실제 포토 다이오드(2)의 출력이 상승하는 시간과 아날로그 스위치(420)가 오프되어 보정 전압을 홀딩하기 전까지의 시간에 잘못된 보정 전압이 출력될 수 있으므로, 상기 시간 지연기(410)는 포토 다이오드(2)의 출력 시간과 A/D 변환 시작 트리거 신호가 발생하여 아날로그 스위치(420)가 오프되기 전까지의 시간차만큼 시간을 지연시키는 기능을 한다.The reference voltage compensator 400 according to an exemplary embodiment of the present invention uses a time delay unit 410, an analog switch 420, and a voltage sampling / holding unit 430 to eliminate an error at the moment when the number of channels changes. Until the number of transmission channels is changed and conversion of the A / D converter 300 is completed, the reference voltage of the A / D converter 300 should be maintained as it is. The analog switch 420 is turned off by the conversion start trigger signal of the A / D converter 300 and is turned on when the A / D conversion is completed. When the analog switch 420 is turned off, the correction voltage is sampled and held to maintain the correction voltage with respect to the reference voltage of the A / D converter 300. In addition, since the wrong correction voltage may be output at the time when the output of the actual photodiode 2 rises and before the analog switch 420 is turned off to hold the correction voltage, the time delay 410 may be used. The output time of the diode 2 and the A / D conversion start trigger signal are generated to delay the time by the time difference before the analog switch 420 is turned off.
5. 인터럽트 트리거 발생기5. Interrupt trigger generator
상기 인터럽트 트리거 발생기(500)는 상기 이득 제어기(4)에서 사용되는 마이크로 프로세서가 신속하고 즉각적인 동작이 가능하도록 마이크로 프로세서에 인터럽트 신호를 주는 역할을 한다. 이 동작을 위해 디지털 비교기를 사용하여 기존 채널수와 A/D 변환되어 변화된 채널수를 비교함으로써 TTL 레벨의 인터럽트 신호를 만들어낼 수 있다. 상기 이득 제어기(4)의 마이크로 프로세서는 기존의 채널수 정보를 얻어 동작되고 있으므로, 디지털 비교기의 비교 포트인 A 포트 및 B 포트 중, 한쪽인 B 포트에 현재 동작중인 채널수를 입력한다. A/D 변환기(300) 또한 채널수가 변경되기 전에는 현 동작중인 채널수를 래치한 채 A 포트에 유지하고 있으므로, 디지털 비교기에서는 A 포트와 B 포트가 일치됨으로 인식한다.The interrupt trigger generator 500 serves to interrupt the microprocessor so that the microprocessor used in the gain controller 4 can operate quickly and immediately. For this operation, a TTL level interrupt signal can be generated by using a digital comparator to compare the number of channels that have been A / D converted and changed. Since the microprocessor of the gain controller 4 is operated by obtaining the existing channel number information, the number of channels currently being operated is input to one of the A port and the B port, which is the comparison port of the digital comparator, to the B port. Since the A / D converter 300 also maintains the current number of operating channels in the A port before changing the number of channels, the digital comparator recognizes that the A port and the B port match.
그러나, 채널수가 변화되어 A/D 변환이 이루어지고, 새로운 값의 채널수가 A 포트로 입력되면, 기존 마이크로 프로세서에 입력되어 있던 B 포트의 값과 달라지게 되고, 디지털 비교기의 출력에서 트리거 신호를 발생시킨다. 이 인터럽트 트리거 신호를 받은 마이크로 프로세서는 변화된 채널수를 읽어 들여 신속한 과도 응답 억제 제어와 함께 디지털 비교기의 B 포트에 변경된 채널수를 입력한다. 이때, 디지털 비교기는 A 포트와 B 포트가 다시 같아지므로, 트리거 신호는 원상태로 복귀하고 다시 대기 상태로 돌입하게 된다.However, when the number of channels is changed and A / D conversion is performed, and the number of new values is input to the A port, the value is different from the value of the B port input to the existing microprocessor, and a trigger signal is generated at the output of the digital comparator. Let's do it. Upon receiving the interrupt trigger signal, the microprocessor reads the changed channel number and inputs the changed channel number to the B port of the digital comparator with fast transient suppression control. At this time, since the A and B ports are the same again, the digital comparator returns to its original state and enters the standby state again.
도 5는 본 발명의 실시예 및 종래에 따른 채널 드롭(Drop)시 잔여 채널에 대한 광섬유 증폭기의 출력을 비교한 그래프이다. 가로축은 시간을, 세로축은 채널 드롭이 일어난 후 잔여 채널에 대한 광섬유 증폭기의 출력값을 나타낸다. 실선은 본 발명의 실시예에 따른 고속 채널 감시 기능을 가진 광섬유 증폭기에서 과도 응답 특성을 억제한 출력이며, 점선은 일시 과도 현상을 억제하는 제어가 신속히 이루어지지 않았을 경우 광섬유 증폭기의 출력이다. 또한, A는 채널 드롭이 발생한 시점, B는 본 발명의 광섬유 증폭기에서 일시 과도 현상을 억제한 시점, C는 종래 광섬유 증폭기에서 일시 과도 현상을 억제한 시점을 나타낸다.FIG. 5 is a graph comparing outputs of an optical fiber amplifier with respect to a remaining channel in a channel drop according to an embodiment of the present invention and the conventional art. The horizontal axis represents time and the vertical axis represents the output value of the fiber amplifier for the remaining channel after the channel drop has occurred. The solid line is the output suppressing the transient response characteristics in the optical fiber amplifier with the high-speed channel monitoring function according to the embodiment of the present invention, the dotted line is the output of the optical fiber amplifier when the control to suppress the transient transient is not made quickly. In addition, A denotes a time point at which a channel drop occurs, B denotes a time point in which the transient transient phenomenon is suppressed in the optical fiber amplifier of the present invention, and C denotes a time point where the transient transient phenomenon is suppressed in the conventional optical fiber amplifier.
도 5에 도시된 바와 같이 채널수 드롭이 발생한 경우, 종래의 광섬유 증폭기는 현재 채널수에 대한 정보를 제공받아 채널수 드롭이 있음을 파악하는데까지 지연되는 시간으로 말미암아 일시 과도 현상을 억제하는데 효과적이지 못했다. 반면, 본 발명의 특징에 따른 고속 채널 감시 장치를 구비한 광섬유 증폭기는 일시 과도특성이 일어나기 전에 신속하게 일정 레벨 이하에서 일시 과도 현상 억제를 행함으로써 일시 과도 현상에 의한 전송 품질 저하를 미연에 방지할 수 있다.As shown in FIG. 5, when the number of channel drops occurs, the conventional optical fiber amplifier is effective in suppressing transient transients due to a time delay until it is informed that the number of channels is received by receiving information on the current number of channels. I couldn't. On the other hand, an optical fiber amplifier having a high-speed channel monitoring apparatus according to the characteristics of the present invention can prevent the transient quality degradation due to the transient transient phenomenon by suppressing the transient transient immediately below a certain level before the transient transient characteristic occurs. Can be.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 파장분할다중화 시스템용 광섬유 증폭기에서의 고속 채널 감시 장치를 통해 채널수 변화에 따라 발생하게 되는 일시 과도 현상을 신속하게 억제시킬 수 있도록 하였으며, 포토 다이오드 및 기타 전자 부품으로 회로가 구성되므로 고가의 광부품을 사용한 경우에 비해 상대적으로 훨씬 저가에 채널 감시 장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, through the high-speed channel monitoring apparatus in the optical fiber amplifier for wavelength division multiplexing system according to the embodiment of the present invention, it is possible to quickly suppress the transient transient occurring due to the change in the number of channels. Since the circuit is composed of electronic components, it is possible to implement a channel monitoring device at a much lower cost than using expensive optical components.
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Citations (4)
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06318910A (en) * | 1993-05-07 | 1994-11-15 | Nec Corp | Optical repeater monitoring system |
| JPH07202784A (en) * | 1993-11-26 | 1995-08-04 | N T T Idou Tsuushinmou Kk | Communication equipment and method and communication system |
| JPH08248457A (en) * | 1995-03-14 | 1996-09-27 | Nec Corp | Optical amplifier device |
| JPH1051396A (en) * | 1996-08-01 | 1998-02-20 | Nec Corp | Optical amplifier for wavelength multiplex light transmission |
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