KR100442067B1 - Method for compensating polarization mode dispersion - Google Patents

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Abstract

편광분산 보상방법에 관해 개시하고 있다. 본 발명의 방법은, 1차 편광분산 보상이 완료된 후의 광신호의 DOP값과 2차 편광의 정도를 나타내는 파라미터인 편광소거율 사이의 상관관계를 이용한다. 1차 편광분산 보상이 완료된 후의 광신호의 DOP값은 고차 편광분산 성분까지 포함된 전체 편광분산으로 인한 전송 시스템의 성능 저하 정도에서 고차 편광분산으로 인한 남은 잔여 성분들의 정도를 나타내는 척도이므로 이 값이 2차 편광의 정도를 나타내는 편광소거율(depolarization rate)을 도출해내는 근거가 된다. 이를 적용하는 예로써, 비트오율(BER)의 민감도를 가중치로 삼고 계산된 편광소거율과 시뮬레이션에서 BER을 가장 작게 만들 수 있는 2차 편광분산 보상에서의 편광소거율 간의 차이를 평균한 에러함수를 도입하여 편광소거율을 계산한다. 이와 같이 구한 값을 2차 편광분산 보상값으로 정하여 2차 편광분산을 행한다. 상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 고차 편광분산을 보상하기 위해 별도의 측정 장치 없이, 2차 보상을 위해 필연적으로 발생하는 자유도의 증가를 억제하면서 2차 편광분산을 보상할 수 있다. 또한 이로 인해서 편광분산보상이 최적절 지점이 아닌 2차, 3차 지점에서 이루어질 수 있는 위험성이 배제되고, 시스템의 조절 속도가 향상될 수 있으므로 광전송 링크의 편광 상태가 빠르게 변화하는 상황에서 2차 편광분산까지 민첩하게 보상할 수 있게 된다.Disclosed is a polarization dispersion compensation method. The method of the present invention uses the correlation between the DOP value of the optical signal after the first polarization dispersion compensation is completed and the polarization extinction ratio which is a parameter indicating the degree of the second polarization. The DOP value of the optical signal after the first polarization dispersion compensation is completed is a measure of the degree of residual components due to higher polarization dispersion in the degree of performance degradation of the transmission system due to the total polarization dispersion including the higher polarization dispersion components. It is the basis for deriving a depolarization rate indicating the degree of secondary polarization. As an example of applying this, an error function obtained by averaging the difference between the calculated polarization rejection ratio and the polarization rejection ratio in the second-order polarization dispersion compensation that can make the BER the smallest in the simulation by weighting the sensitivity of the bit error rate (BER) Introduction to calculate the polarization removal rate. Secondary polarization dispersion is performed by setting the value thus obtained as the second polarization dispersion compensation value. According to the present invention as described above, it is possible to compensate for the secondary polarization dispersion while suppressing an increase in the degree of freedom inevitably generated for the second compensation, without a separate measuring device to compensate for the higher order polarization dispersion. In addition, this eliminates the risk that polarization dispersion compensation can be made at the second and third points instead of the optimal point, and improves the control speed of the system. Decentralized compensation is possible.

Description

편광분산 보상방법 {Method for compensating polarization mode dispersion}Polarization dispersion compensation method {Method for compensating polarization mode dispersion}

본 발명은 편광분산 보상방법에 관한 것으로, 특히 광섬유 제작과정 및 포설 환경의 확률적 변화로 인해 전송된 광신호가 왜곡되는 편광분산 현상에 의한 광신호의 왜곡의 정도를 역으로 되돌려 주는 편광분산 보상방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polarization dispersion compensation method, and more particularly, to a polarization dispersion compensation method that reverses the degree of distortion of an optical signal due to a polarization dispersion phenomenon in which a transmitted optical signal is distorted due to a stochastic change in an optical fiber manufacturing process and installation environment. It is about.

광통신 시스템의 채널 속도는 10Gb/s에서 40Gb/s에 이르기까지 점차로 고속화되어가고 있다. 채널 속도가 빨라짐에 따라서 미세한 광섬유의 뒤틀림이나 휘어짐, 또는 광케이블이 포설된 지역의 압력, 온도의 변화 등에 따른 편광 상태의 변화가 광통신의 질적 저하를 가져오게 되었다. 즉, 광신호의 진행 방향에 대해 수직인 단면을 생각하였을 때, 뒤틀림이나 꼬임, 환경적 변화요인이 주는 광섬유 내의 굴절률의 차이로 말미암아 서로 수직인 복굴절 축에 따라 광신호의 전달 속도의 차이가 생기게 되는 것이다. 이상적인 상황이라면 같은 속도로 진행할 두 축 상에서의 광신호가 실제로는 서로 다른 속도로 진행하게 됨에 따라서 그 두 축의 광신호의 벡터합으로 수신을 하게 되는 상황에서 신호는 시간축에 대해서 넓어지게 된다. 따라서 '1' 레벨의 신호의 파워가 인접한 신호 레벨로 이동하면서 오류 발생 확률이 증가하게 되는 것이다. 이렇게 단순히 속도의 차이만이 생기는 것이 아니라 시간에 따라 그리고 광섬유가 포설되어 있는 위치에 따라 계속 굴절률이 변화하고 이들이 변화하는 방향 또한 달라지게 되므로 수신단에서는 전송 링크의 갖가지 변화에 의해 어떻게 변형되었는지를 예측할 수 없는 광신호를 받아들이게 되는 것이다. 뿐만 아니라 이러한 편광 분산이 광신호의 주파수에 따라 변화하게 되는데 이로 인해 발생되는 광신호의 왜곡으로 인한 품질의 저하 현상 및 이에 대한 원인과 이를 해결하기 위한 연구도 진행되고 있다.The channel speed of optical communication systems is gradually increasing from 10Gb / s to 40Gb / s. As the speed of the channel increases, changes in the polarization state due to the warpage or warpage of the fine optical fiber, the pressure in the area where the optical cable is installed, and the change in temperature have resulted in the degradation of the optical communication. In other words, when the cross section perpendicular to the direction of the optical signal is considered, the optical signal propagation speed may be different depending on the birefringence axis perpendicular to each other due to the difference in refractive index in the optical fiber due to distortion, twist, and environmental change factors. Will be. In an ideal situation, the optical signal on the two axes to proceed at the same speed is actually traveling at different speeds, so the signal is widened with respect to the time axis in the case of receiving the vector sum of the optical signals on the two axes. Therefore, as the power of the signal of the '1' level is moved to the adjacent signal level, the probability of error occurrence increases. This is not just a difference in speed, but a change in refractive index and the direction in which they change over time and depending on where the fiber is laid, so the receiving end can predict how it is deformed by various changes in the transmission link. It will accept the missing optical signal. In addition, the polarization dispersion is changed according to the frequency of the optical signal, and the deterioration of the quality caused by the distortion of the optical signal caused by this, and the cause and a study for solving the problem are also being conducted.

이러한 왜곡 현상을 방지하기 위해서 송신단에서 편광 상태를 조절하여 광신호를 보내는 방법이나 수신단에서 왜곡의 정도를 측정하여 이를 최소화하는 되먹임 회로를 구성하여 해결하는 여러 가지 방안들이 연구되고 있다. 대표적인 방법 중의 하나가 Proceeding of OFC 99의 TuS4에 개재된 Fabien Roy 등의 "A simple dynamic polarization mode dispersion compensator"의 논문에 나와있듯이 편광 정도(Degree of Polarization; 이하, "DOP")를 측정하여 그 값이 최대가 되도록 되먹임 회로를 구성하는 것이다. 이 방법에서는 1차 편광 성분을 보상하기 위해서 편광조절기와 광지연선로가 사용되고 있다. 편광조절기는 HWP(half wave plate)와 QWP(quarter wave plate)를 조절해야 하며 광지연선로의 길이 역시 제어해야 하므로 자유도가 3이 된다. 이 외에도 왜곡의 정도를 나타내는 척도로써 이용되고 있는 수치 가운데에서 아이 다이어그램(Eye diagram)에서의 아이 오프닝(eye opening) 정도가 최대가 되도록 하거나, 광신호의 채널 속도의 절반에 해당하는 주파수를 중심 주파수로 하는 협대역 필터의 출력 세기를 최대로 만드는 등의 방법이 많이 사용되고 있다. 후자의 방법은 Ooi 등이 Proceeding of OFC 99의 WE5에 개재한 "Automatic polarization-mode dispersion compensation in 40 Gbit/s transmission" 논문에 명시되어 있다. 이러한 대부분의 방법은 어떠한 신호를 제어 회로의 입력신호로 삼을 것인가의 차이를 제외하고는 편광조절기와 광지연선로의 길이를 제어해야 한다는 점에서 1차 편광보상기의 공통적인 특징을 지니고 있다.In order to prevent such a distortion phenomenon, various methods for transmitting an optical signal by adjusting a polarization state at a transmitting end or configuring a feedback circuit for measuring and minimizing the degree of distortion at a receiving end have been studied. One representative method is to measure the value of the degree of polarization ("DOP") as described in Fabien Roy et al., Paper published in TuS4 of Proceeding of OFC 99, "A simple dynamic polarization mode dispersion compensator." This is to configure the feedback circuit to maximize this. In this method, a polarization controller and an optical delay line are used to compensate the primary polarization component. The polarization controller has to adjust the half wave plate (HWP) and the quarter wave plate (QWP), and also control the length of the optical delay line so that the degree of freedom is three. In addition, among the numerical values used as a measure of the degree of distortion, the eye opening degree in the eye diagram is maximized, or the frequency corresponding to half the channel speed of the optical signal is the center frequency. Many methods are used, such as maximizing the output strength of a narrowband filter. The latter method is specified by Ooi et al. In the paper "Automatic polarization-mode dispersion compensation in 40 Gbit / s transmission" published in WE5 of the Proceeding of OFC 99. Most of these methods have a common feature of the primary polarization compensator in that the polarizer and the length of the optical delay line must be controlled except for the difference in which signal is used as the input signal of the control circuit.

여기에 더불어, 주로 2차 성분이 대부분인 고차 편광을 보상하기 위해서는 기본적으로 제어신호를 최대 또는 최소화하는 방향으로 나아가는 바는 비슷하며 이를 해결하기 위해서 사용하는 편광조절기 및 광지연선로의 개수가 늘어나는 방향으로 전개되고 있다. 이 때 발생될 수 있는 문제점은 자유도가 3에서 6으로 늘어남으로 인해서 적절한 제어 회로의 구성이 실제적으로 매우 복잡해진다는 점이다. 6개의 입력 제어 신호를 적절히 변화시켜 가면서 하나의 제어 신호, 예를 들면 DOP와 같은 신호를 적절하게 최적화시키는 방법을 사용해야 한다는 것이다. 이러한 방법은 실제적으로 구현하기 어렵다는 점 외에도 6개의 요소들을 적절히 조절하다가 발생되는 부 최적점(sub-optimal point)으로 수렴할 수도 있다는 위험성을 내포하고 있다.In addition, in order to compensate for higher order polarization, which is mainly composed of secondary components, the direction of minimizing or minimizing the control signal is basically similar, and in order to solve this problem, the number of polarization controllers and optical delay lines are increased. It is developing. A problem that may arise at this time is that the configuration of the appropriate control circuits is very complicated in practice due to the increased degrees of freedom from three to six. It is necessary to use a method of properly optimizing one control signal, for example, a signal such as a DOP, by appropriately changing the six input control signals. In addition to being difficult to implement in practice, this approach also risks converging to the sub-optimal points that occur when six elements are properly adjusted.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 1차 편광분산을 보상하기 위해 측정된 DOP의 값을 이용하여 2차 편광분산의 양을 추정하되 이 값을 가지고 자유도는 1차 편광보상기의 정도로 유지하면서 되먹임 회로의 도움을 받지 않고 빠르게 고차 편광분산을 보상할 수 있는 우수한 편광분산보상기를 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem of the present invention is to estimate the amount of second polarization dispersion using the value of the DOP measured to compensate for the first polarization dispersion, but with this value while maintaining the degree of freedom of the first polarization compensator feedback circuit It is to provide an excellent polarization dispersion compensator that can quickly compensate for higher polarization dispersion without the help of.

도 1은 본 발명의 방법이 적용되는 편광분산 보상기의 개략적인 구성도;1 is a schematic configuration diagram of a polarization dispersion compensator to which the method of the present invention is applied;

도 2는 DGD(Differential Group Delay)의 값에 따라 2차 편광모드분산의 파라미터인 편광소거율(depolarization rate)의 변화에 BER(Bit Error Rate)가 얼마나 민감하게 반응하는지, 그 민감도를 계산하여 도시한 그래프;2 is a graph illustrating the sensitivity of the bit error rate (BER) to the change in the depolarization rate, which is a parameter of the second polarization mode dispersion, according to the value of the differential group delay (DGD). One graph;

도 3a 및 3b는 10000번의 시뮬레이션 결과 편광분산 보상을 전혀 하지 않았을 경우의 BER의 분포를 흩어진 점과 히스토그램으로 각각 그래프들;3A and 3B are graphs of scattered points and histograms of scattered BER distributions when no polarization dispersion compensation was performed at all in 10000 simulation results;

도 4a 및 4b는 1차 편광분산 값만을 보상하여주었을 경우의 BER의 분포를 흩어진 점과 히스토그램으로 각각 나타낸 그래프들; 및4A and 4B are graphs showing scattered points and histograms of BER distributions when only the first polarization dispersion value is compensated for; And

도 5a 및 5b는 1차 편광분산 후의 DOP 값을 이용하여 2차 편광분산까지 해주었을 경우의 BER의 분포를 흩어진 점과 히스토그램으로 각각 나타낸 그래프들이다.5A and 5B are graphs showing scattered points and histograms, respectively, of the BER distribution when the second polarization dispersion is performed using the DOP value after the first polarization dispersion.

2차 편광의 정도를 나타내는 파라미터로써 편광소거율(depolarization rate), 즉를 생각할 수 있는데 이 값은 편광분산(Polarization Mode Dispersion) 벡터를 주파수에 대해 미분하였을 때, 편광분산 벡터의 방향이 변화하는 정도를 나타내며, 이 수치가 2차 편광분산보상의 양을 조정하는 중요한 수치가된다. 이 값을 1차 편광분산 보상으로부터 도출하기 위해서 본 발명에서는 수학식 1의 관계를 사용한다.A parameter representing the degree of secondary polarization, that is, depolarization rate, This value represents the degree to which the direction of the polarization dispersion vector changes when the polarization mode vector is differentiated with respect to frequency, which is an important value for adjusting the amount of second polarization dispersion compensation. Become In order to derive this value from the first order polarization dispersion compensation, the relationship of Equation 1 is used in the present invention.

수학식 1에서, DOPaf는 1차 편광분산에 대한 보상을 한 후의 DOP값이며, A는 후술하는 바와 같이 구해질 상수값이다. 수학식 1과 같이 생각할 수 있는 것은 광전송 링크를 거친 후의 광신호에 1차 편광분산 성분이 1차 보상으로 전부 제거되었다고 가정하였을 때, DOPaf의 값은 남아있는 고차 편광분산 성분의 정도를 나타낸다고 생각할 수 있기 때문이다. 이 A 값을 정하기 위해서, 본 발명에서는 비트오율(BER)에 대한 2차 편광모드분산의 민감도를 고려하여 추정된값과의 오차를 최소화하는 알고리즘을 적용하였다.In Equation 1, DOP af is a DOP value after compensation for first order polarization dispersion, and A is a constant value to be obtained as described later. Equation 1 can be considered that the value of DOP af represents the degree of the higher order polarization dispersion remaining, assuming that the first order polarization dispersion component is completely removed from the optical signal after the optical transmission link. Because it can. In order to determine this A value, the present invention estimates the sensitivity of the second-order polarization mode dispersion with respect to the bit error rate (BER). An algorithm that minimizes errors with values is applied.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 방법이 적용되는 편광분산 보상기의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a polarization dispersion compensator to which the method of the present invention is applied.

본 발명의 방법을 적용함에 있어서, 도 1의 보상기는 일 예일 뿐 이러한 보상기 구조에 반드시 제한되는 것은 아니다.In applying the method of the present invention, the compensator of FIG. 1 is merely an example and is not necessarily limited to such a compensator structure.

도 1을 참조하여 상기 편광분산 보상기의 구조 및 작동에 대해 설명하면, 광전송 링크(미도시)를 거쳐 신호왜곡을 가지게 된 광신호는 제1 편광조절기(40)를통과하여 광 서큘레이터(circulator; 30)로 들어간다. 광신호가 광 서큘레이터(30)로 들어가는 이유는 2차 편광분산을 보상하기 위해서 사용되는 패러데이 로테이터 미러(Faraday rotator mirror; 20)에서 광신호가 반사되어 만들어지는 출력신호가 광 서큘레이터(30)의 다른 포트를 통해 원활하게 나가게 하기 위해서이다. 1차 편광분산 보상은 제1 편광조절기(40)와 제1 광지연선로(11)의 적절한 조절을 통해 이루어지며, 이 때 이들을 제어하는 신호는 DOP 측정기(50)에서 측정된 DOP가 된다. 이 값을 최대로 하도록 제1 편광조절기(40)와 제1 광지연선로(11)를 제어한다. 그리고 이 때의 DOP값은 제어회로(60)로 들어가서 적절한 조절 신호로 변환되어 제1 편광조절기(40)와 제1 광지연선로(11)의 조절 입력 신호로 가게 된다. 그리고 1차 편광분산 보상 후의 DOP 값(이하, DOPaf)을 토대로 2차 편광분산 보상값을 추정하여 제2 및 제3 편광조절기들(41, 42)과 제2 광지연선로(10)를 제어하여 2차 편광분산까지 보정하게 된다.Referring to FIG. 1, a structure and an operation of the polarization dispersion compensator will be described. An optical signal having signal distortion through an optical transmission link (not shown) may pass through a first polarization controller 40 to include an optical circulator; Go to 30). The reason why the optical signal enters the optical circulator 30 is that the output signal generated by reflecting the optical signal from the Faraday rotator mirror 20 used to compensate for the second polarization dispersion is different from that of the optical circulator 30. To get through the port smoothly. The first polarization dispersion compensation is performed through proper adjustment of the first polarization controller 40 and the first optical delay line 11, and at this time, the signal for controlling them becomes the DOP measured by the DOP measuring device 50. The first polarization controller 40 and the first optical delay line 11 are controlled to maximize this value. At this time, the DOP value enters the control circuit 60 and is converted into an appropriate control signal to go to the control input signal of the first polarization controller 40 and the first optical delay line 11. The second and third polarization controllers 41 and 42 and the second optical delay line 10 are controlled by estimating the second polarization dispersion compensation value based on the DOP value (hereinafter referred to as DOP af ) after the first polarization dispersion compensation. Up to the second polarization dispersion.

한편, 측정된 DOP값, 즉 DOPaf을 통해 2차 편광분산 보상값으로 정해질 특정 편광소거율을 추정하는 방법은 다음과 같다.Meanwhile, a method of estimating a specific polarization removal rate to be determined as a second polarization dispersion compensation value through the measured DOP value, that is, DOP af is as follows.

실제적인 광전송 링크, 또는 이를 모사하는 편광분산 에뮬레이터를 시뮬레이션으로 구현하여 이를 통과한 광신호의 DGD(Differential Group Delay)값과 편광소거율 값을 구한다. 상기 편광분산 에뮬레이터는 상기 DGD의 확률분포가 맥스웰 형태를 나타내는 경우에 실제 광전송 링크를 정확하게 모사하고 있음을 증명할 수 있다.The actual optical transmission link, or a polarization dispersion emulator that simulates it, is implemented by simulation to obtain the DGD (Differential Group Delay) value and the polarization rejection value of the optical signal passing through it. The polarization dispersion emulator can prove that the actual optical transmission link is accurately simulated when the probability distribution of the DGD represents the Maxwell shape.

이 때, 상기 계산된 DGD값은 존스 벡터의 두 성분 사이의 최대 교차상관으로부터 계산하며, 상기 편광소거율은 상기 계산된 DGD값에서 2차 편광분산 보상 시에 최적 BER점을 구현할 수 있는 값으로 스캐닝 프로세스에 의해 구할 수 있다.In this case, the calculated DGD value is calculated from the maximum cross-correlation between two components of the Jones vector, and the polarization extinction ratio is a value capable of realizing an optimal BER point in the second polarization dispersion compensation at the calculated DGD value. Obtained by the scanning process.

한편, 2차 편광분산 보상값으로 주어질 편광소거율은 알려진 관계식으로부터 무시할 수 있는 파라미터들을 제거한다면 상기 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.On the other hand, the polarization removal rate to be given as the second polarization dispersion compensation value Can be expressed as Equation 1 above if the negligible parameters are removed from the known relation.

수학식 1에서 상수값인 A를 구하기 위해, BER의 민감도 함수를 수학식 2와 같이 놓는다.In order to find a constant A in Equation 1, the sensitivity function of BER is placed as in Equation 2.

그리고, 수학식 3을 도입하여, 이 오차값을 최소화하는 A값을 찾아냄으로써, 2차 편광분산 보상값을 추정한다.Then, Equation 3 is introduced, and the second polarization dispersion compensation value is estimated by finding an A value that minimizes this error value.

수학식 1 내지 3에서,는 계산된 편광소거율,은 시뮬레이션에서 BER을 가장 작게 만들 수 있는 2차 편광분산 보상에서의 편광소거율,는 시뮬레이션에서 편광소거율을 변화시켜 가면서 얻을 수 있는 다양한 BER 중의 가장 큰 값,는 상기를 얻는 경우의 편광소거율,은 시뮬레이션에서편광소거율을 변화시켜 가면서 얻을 수 있는 다양한 BER 중의 가장 작은 값,는 상기를 얻는 경우의 편광소거율을 각각 나타낸다.In Equations 1 to 3, Is the calculated polarization extinction rate, Is the polarization rejection ratio in the second order polarization dispersion compensation, which can make BER the smallest in the simulation. Is the largest value among the various BERs obtained by varying the polarization rejection rate in the simulation, Above In the case of obtaining Is the smallest value among the various BERs that can be obtained by varying the polarization rejection rate in the simulation, Above The polarization removal rate in the case of obtaining is shown, respectively.

이와 같이 2차 편광분산 보상값을 추정한 후에는, 이를 이용하여 상기 1차 편광분산 보상이 완료된 광신호에 대해 2차 편광분산 보상을 행한다.After estimating the second polarization dispersion compensation value, the second polarization dispersion compensation is performed on the optical signal on which the first polarization dispersion compensation is completed.

도 2는 80km의 광전송 링크에서 무작위로 광링크의 편광상태가 변화하고 편광모드의 커플링 정도 또한 변화하는 상황에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 얻은 BER과 2차 편광분산의 값을 통해 얻은 민감도의 값을 그래프로 나타낸 것이다. 그래프 안의 선은 피팅 커브(fitting curve)인를 나타낸 것이다. DGD가 큰 상황에서는 오차로 인해서 오류 마루(error floor) 현상이 일어났다고 가정하여 적은 DGD 값에서의 피팅에 중점을 두는 것이 필요하다.Fig. 2 is a graph showing the sensitivity values obtained through the computer simulations and the values of the sensitivity of the second polarization dispersion in the case where the polarization state of the optical link changes randomly and the coupling degree of the polarization mode also changes in the 80km optical transmission link. It is represented as. The line in the graph is the fitting curve It is shown. In situations where the DGD is large, it is necessary to focus on fitting at small DGD values, assuming that an error floor occurs due to errors.

도 3a 및 3b는 편광분산 에뮬레이터를 지나 평균적으로 35% 정도의 DGD가 발생하는 상황에서 약 10000번 정도의 시뮬레이션을 거쳤을 때의 시스템의 성능이 저하되는 정도를 나타낸 것이다. 도 3a는 DGD에 대해서 BER가 변화하는 정도를 흩어진 점으로 표현한 그래프이며 도 3b는 BER의 분포를 히스토그램으로 나타낸 것이다.3A and 3B show the degree of performance degradation of the system when about 10000 simulations are performed in a situation where an average of about 35% DGD occurs after the polarization dispersion emulator. FIG. 3A is a graph showing scattered points of the BER change with respect to DGD, and FIG. 3B is a histogram of the distribution of BER.

도 4a 및 4b는 1차 편광분산 값만을 보상하여주었을 경우의 BER의 분포를 흩어진 점과 히스토그램으로 각각 나타낸 그래프들이다.4A and 4B are graphs showing scattered points and histograms of BER distributions when only the first polarization dispersion value is compensated.

또한, 도 5a 및 5b는 1차 편광분산 후의 DOP 값을 이용하여 2차 편광분산까지 보상해주었을 경우의 BER의 분포를 흩어진 점과 히스토그램으로 각각 나타낸 그래프들이다. 각 경우는 평균 DGD(Differential Group Delay)의 값이 약 35 psec인 경우이다.5A and 5B are graphs showing scattered points and histograms, respectively, of BER distributions when the second polarization dispersion is compensated using the DOP value after the first polarization dispersion. In each case, the average differential group delay (DGD) is about 35 psec.

도 4a에서 도 5b까지의 도면들을 참조하면, 편광분산 보상을 하였을 때 BER의 분포곡선이 더 우수한 전송 성능 쪽으로 이동함을 알 수 있으며 또한 1차와 2차의 관계를 이용하여 2차 편광분산보상까지 해주었을 경우에 BER이 어떠한 한계선보다 낮게 도출되는 경우가 더 줄어듦을 알 수 있다.4A to 5B, it can be seen that when the polarization dispersion compensation is performed, the distribution curve of the BER shifts toward better transmission performance. Also, by using the relationship between the first and second order, the second polarization dispersion compensation is performed. In this case, it can be seen that the BER is lower than any limit line.

본 발명에 따르면, 고차 편광분산을 보상하기 위해 별도의 측정 장치 없이, 2차 보상을 위해 필연적으로 발생하는 자유도의 증가를 억제하여 2차 편광분산을 보상할 수 있다. 또한 이로 인해서 시스템의 조절 속도가 향상될 수 있으므로 광전송 링크의 편광 상태가 빠르게 변화하는 상황에서 2차 편광분산까지 민첩하게 보상할 수 있게 된다.According to the present invention, the second polarization dispersion can be compensated by suppressing an increase in the degree of freedom inevitably generated for the second compensation without a separate measuring device to compensate for the higher order polarization. In addition, the control speed of the system can be improved, thereby enabling agile compensation to the second polarization dispersion in a rapidly changing polarization state of the optical transmission link.

Claims (2)

광전송 링크의 수신단에서 수신된 광신호의 편광분산을 보상해주는 편광분산 보상방법에 있어서,A polarization dispersion compensation method for compensating polarization dispersion of an optical signal received at a receiving end of an optical transmission link, (a) 상기 광신호에 대해 임의적으로 1차 편광분산 보상이 완료된 후의 광신호의 DOP값을 DOPaf로 정하는 단계와;(a) setting a DOP value of the optical signal after the first polarization dispersion compensation is completed for the optical signal as DOP af ; (b) 상기 DOPaf와 2차 편광분산 보상값인에 대한 관계식을 정립하는 단계와;(b) the DOP af and the second polarization dispersion compensation value Establishing a relation for; (c) 상기한 관계식을 통해서의 값을 추정하여 그 값으로 2차 편광분산 보상을 적용하는 단계;(c) through the above relationship Estimating a value of and applying second order polarization compensation to that value; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광분산 보상방법.Polarization dispersion compensation method characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계의 관계식은 하기의 수학식 1과 같이 주어지며;The relationship of step (b) is given by Equation 1 below; [수학식 1][Equation 1] 상기 (c) 단계에서는,In the step (c), 상기 수학식 1에서의 상수 A를 찾기 위해서 BER의 민감도 함수를 수학식 2와 같이 놓고,In order to find the constant A in Equation 1, the sensitivity function of BER is set as Equation 2, [수학식 2][Equation 2] 수학식 3을 도입하여, 이 오차값을 최소화하는 A값을 찾아냄으로써,By introducing Equation 3, by finding the A value that minimizes this error value, [수학식 3][Equation 3] 2차 편광분산 보상값을 추정하여,By estimating the second polarization dispersion compensation value, 상기 1차 편광분산 보상이 완료된 광신호에 대해 상기 추정된 2차 편광분산 보상값을 이용하여 2차 편광분산 보상을 행하는 것을 특징으로 하는 편광분산 보상방법,A polarization dispersion compensation method for performing the second polarization dispersion compensation on the optical signal of which the first polarization dispersion compensation is completed by using the estimated second polarization dispersion compensation value; 단, 여기서,는 계산된 편광소거율,은 시뮬레이션에서 BER을 가장 작게 만들 수 있는 2차 편광분산 보상에서의 편광소거율,는 시뮬레이션에서 편광소거율을 변화시켜 가면서 얻을 수 있는 다양한 BER 중의 가장 큰 값,는 상기를 얻는 경우의 편광소거율,은 시뮬레이션에서 편광소거율을 변화시켜 가면서 얻을 수 있는 다양한 BER 중의 가장 작은 값,는 상기를 얻는 경우의 편광소거율.Where, Is the calculated polarization extinction rate, Is the polarization rejection ratio in the second order polarization dispersion compensation, which can make BER the smallest in the simulation. Is the largest value among the various BERs obtained by varying the polarization rejection rate in the simulation, Above In the case of obtaining Is the smallest value among the various BERs that can be obtained by varying the polarization rejection rate in the simulation, Above Polarization removal rate in the case of obtaining.
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