KR100553572B1 - Apparatus for monitoring multi channel optical signal quality in wavelength division multiplexing system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파장분할 다중화 시스템(WDM : Wavelength Division Multiplexing System)에 관한 것으로, 특하 마하-젠더(Mach-Zehnder)광간섭계를 이용하여 다채널의 광신호의 성능을 감시하는 파장분할 다증화 시스템에 있어서 다채널 광신호 성능 감시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength division multiplexing system (WDM). In particular, the present invention relates to a wavelength division multiplexing system that monitors the performance of a multi-channel optical signal using a Mach-Zehnder optical interferometer. A multi-channel optical signal performance monitoring apparatus.
이를 위하여 본 발명은, 파장 가변 필터 또는 배열 도파로 회절 격자(AWG)와 같은 역다중화 소자의 좁은 대역폭을 이용하여 일정 대역 파장의 광신호를 추출하고, 마하-젠더(Mach-Zehnder) 간섭계의 두 출력 포트에서의 파장에 따른 투과 특성의 차이를 이용하여 광신호의 성능 즉, 광세기, 파장 및 신호대 잡음비를 측정하도록 구성된다.To this end, the present invention, by using a narrow bandwidth of the demultiplexing element such as a tunable filter or an arrayed waveguide diffraction grating (AWG) to extract the optical signal of a certain wavelength, and two outputs of the Mach-Zehnder interferometer It is configured to measure the performance of the optical signal, i.
따라서, 본 발명은 저비용의 간단한 회로를 구현하여 안정적이고 신뢰성있게 광신호의 성능을 측정할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the present invention has the effect of measuring the performance of the optical signal stably and reliably by implementing a simple circuit of low cost.
Description
도 1은 마하-젠더(Mach-Zehnder) 간섭계를 이용한 단일 채널의 광신호 감시 장치의 구성 블록도이고,1 is a block diagram of a single channel optical signal monitoring apparatus using a Mach-Zehnder interferometer,
도 2는 도 1에 도시된 마하-젠더 간섭계의 두 출력 포트의 파장에 따른 투과 특성을 나타낸 그래프이고,FIG. 2 is a graph showing transmission characteristics according to wavelengths of two output ports of the Mach-gender interferometer shown in FIG.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 파장분할 다중화 시스템에 있어서 다채널 광신호 성능 감시 장치의 구성 블록도이고,3 is a block diagram of a multi-channel optical signal performance monitoring apparatus in a wavelength division multiplexing system according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 파장분할 다중화 시스템에 있어서 다채널 광신호 성능 감시 장치의 구성 블록도이고,4 is a block diagram of a multi-channel optical signal performance monitoring apparatus in a wavelength division multiplexing system according to a second preferred embodiment of the present invention;
도 5는 도 4에 도시된 마하-젠더 간섭계의 파장에 따른 투과 특성을 나타낸 그래프이고,5 is a graph showing the transmission characteristics according to the wavelength of the Mach-gender interferometer shown in FIG.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 파장분할 다중화 시스템에 있어서 다채널 광신호 성능 감시 장치의 구성 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram of a multi-channel optical signal performance monitoring apparatus in a wavelength division multiplexing system according to a third preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
300 : 파장 가변 필터 310, 610 : 마하-젠더 간섭계300:
320, 330, 620 : 광검출기 320, 330, 620: photodetector
340, 630 : 광신호 성능 감시 제어기 600 : 파장 역다중화기340, 630: optical signal performance monitoring controller 600: wavelength demultiplexer
본 발명은 파장분할 다중화 시스템(WDM : Wavelength Division Multiplexing System)에 관한 것으로, 특하 마하-젠더(Mach-Zehnder)간섭계를 이용하여 다채널의 광신호의 성능을 감시하는 파장분할 다증화 시스템에 있어서 다채널 광신호 성능 감시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 파장분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing : WDM)시스템은 여러개의 다른 파장을 묶어 하나의 광섬유를 통해 전송하기 때문에 전송 용량을 쉽게 증대할 수 있는 매우 경제적인 광전송 방식이며, 또한 다양한 형태의 종속 신호를 받아들일 수 있기 때문에 차세대 멀티미디어 서비스를 제공하는 광전달망으로서 매우 효과적이다.In general, a wavelength division multiplexing (WDM) system is a very economical optical transmission method that can easily increase the transmission capacity because several different wavelengths are bundled and transmitted through a single optical fiber, and also various types of dependent signals It is very effective as a light transmission network for providing next generation multimedia service because it can accept.
이러한 WDM 시스템의 전송 방식에서 전송 용량을 더욱 더 증가시키기 위해서는 채널수를 늘리는 방식을 통하여 전송 용랑을 증가시킬 수 있다. 그러나, 이 방식은 채널수가 증가됨에 따라 채널간의 파장 간격이 좁아져 광섬유 손실 대역폭과 광섬유 증폭기의 증폭 대역폭을 고려하여 채널수를 늘려야한다.In order to further increase the transmission capacity in the transmission scheme of such a WDM system, the transmission turbulence may be increased by increasing the number of channels. However, in this method, as the number of channels increases, the wavelength interval between the channels narrows, so the number of channels must be increased in consideration of the fiber loss bandwidth and the amplification bandwidth of the fiber amplifier.
그리고, 채널간의 파장 간격이 좁아지기 때문에 이웃하는 채널간의 상호 영향이 증가되는 바, 시스템의 신뢰성 측면에서 광신호의 성능 감시가 보다 중요한 문제로 대두되고 있다.In addition, as the wavelength spacing between the channels is narrowed, mutual influences between neighboring channels are increased. Therefore, monitoring of the performance of optical signals has become a more important problem in terms of system reliability.
WDM 시스템의 성능에 영향을 미치는 요인으로는, 각 채널의 광세기, 파장 및 광 신호대잡음비(OSNR : optical signal to noise ratio) 등이 있는데, 특히 채널의 파장 변화는 본 채널의 광세기를 감소시켜 성능 저하를 야기시킬뿐만 아니라, 인접 채널에도 영향을 끼쳐 WDM 시스템의 성능을 저하시킨다.Factors affecting the performance of the WDM system include the light intensity, wavelength, and optical signal to noise ratio (OSNR) of each channel. In particular, the wavelength change of the channel reduces the light intensity of the channel. In addition to causing performance degradation, it also affects adjacent channels, reducing the performance of the WDM system.
따라서, 상기한 바와 같이, WDM 시스템의 성능에 영향을 미치는 광신호의 특성 즉, 광세기, 파장 및 광 신호대잡음비를 측정하여 신호 전송의 이상 유무를 파악함으로써, 광신호의 전송 장해나 성능 저하를 체크하여 신속하게 보수할 수 있도록 하여야하며, 이러한 광신호 성능 감시 장치는 WDM 시스템에 장착할 수 있는 크기이어야 하며 신뢰성 및 경제성이 있어야한다.Therefore, as described above, by measuring the characteristics of the optical signal that affects the performance of the WDM system, that is, the light intensity, wavelength, and optical signal to noise ratio to determine whether there is an abnormal signal transmission, the transmission disturbance or performance degradation of the optical signal It should be checked and repaired quickly. Such optical signal performance monitoring device should be size that can be installed in WDM system, and be reliable and economical.
상기한 바와 같이 다채널의 광신호 성능 감시 방식은 다음과 같은 방식들이 있다.As described above, the multi-channel optical signal performance monitoring method includes the following methods.
배열 도파로 회절 격자(AWG: Arrayed Waveguide Grating)의 주어진 파장에 대해 엇갈린 투과 특성을 이용한 방식은, 하나의 채널을 감시하기 위해 AWG의 출력 포트 두 개를 사용하여 두 출력 포트의 파장에 따른 투과 특성을 서로 엇갈리게 하는 방식으로서, 예를 들어, 8개의 채널을 감시하려면, 16개의 출력 포트의 AWG가 필요하고, 각 출력 포트가 채널에 대한 파장이 아니므로 단지 WDM 채널 감시에만 이용하게 된다. The method using staggered transmission characteristics for a given wavelength in an arrayed waveguide grating (AWG) uses the two output ports of the AWG to monitor one channel, and thus the transmission characteristics of the two output ports according to the wavelength. As a staggered approach, for example, to monitor eight channels, an AWG of 16 output ports is needed, and each output port is not a wavelength for the channel, so it is only used for WDM channel monitoring.
그러나, 상기한 배열 도파로 회절 격자를 이용한 방식은 광신호 성능중 파장에 대해서는 감시할 수 있으나, 광세기에 대해서는 감시하기가 어려운 문제점이 있 었다.However, the above-described method using the arrayed waveguide diffraction grating can monitor the wavelength of the optical signal performance, but it is difficult to monitor the light intensity.
다른 광신호 성능 감시 방식으로는 WDM 광신호가 광섬유 격자 또는 광학 격자에서 반사된 후 파장에 따라 공간적인 분포를 이루는데, 이를 256개 또는 512개의 광검출기가 배열된 소자를 이용하여 다채널 광신호를 동시에 측정하는 방식으로서, 측정 시간의 단축 및 구성이 간단하기는 하나, 분해능의 한계 및 데이터 처리 연산이 복잡하다는 문제점이 있다. Another optical signal performance monitoring method is that the WDM optical signal is reflected from the optical fiber grating or optical grating, and then spatially distributed according to the wavelength. The multi-channel optical signal is obtained by using a device having 256 or 512 photodetectors. As a method of measuring at the same time, although the measurement time is shortened and the configuration is simple, there are problems of limitations in resolution and complexity of data processing operations.
또 다른 광신호 성능 감식 방식으로는, 파장 가변 필터를 이용하여 WDM 광신호를 측정하는 방법이 있다. Another optical signal performance reduction method is a method of measuring a WDM optical signal using a tunable filter.
파장 가변 필터로는 파브리-페로(Fabry-Perot) 에탈론 필터와 음향광학 가변필터(AOTF : acousto-optic tunable filter)가 있는데, AOTF의 경우 비용이 너무 비싸고 기술 개발이 덜 되어 있기 때문에 실제 시스템에 적용하기에는 어려움이 있고, 파장 가변 파브리-페로 에탈론 필터를 사용하는 경우에는 가해준 전압에 따라 투과 파장이 쉽게 변화되기 때문에 기준 파장을 잡기가 어려운 문제점이 있었다.Tunable filters include Fabry-Perot etalon filters and acousto-optic tunable filters (AOTFs), which are too expensive and less developed for AOTF. It is difficult to apply, and in the case of using a tunable Fabry-Perot etalon filter, it is difficult to set a reference wavelength because the transmission wavelength is easily changed according to the applied voltage.
본 발명은 상기한 바에 의하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구성 및 저비용의 안정적이고 신뢰성있는 다채널의 광신호 성능을 감시할 수 있는 파장분할 다중화 시스템에 있어서 다채널 광신호 성능 감시 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a multi-channel optical signal performance monitoring apparatus in a wavelength division multiplexing system capable of monitoring a stable and reliable multi-channel optical signal performance of a simple configuration and low cost. To provide.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입력되는 다파장의 광신호 성능을 감시하는 파장분할 다중화 시스템의 다채널 광신호 성능 감시 장치에 있어서, 상기 광신호의 파장을 가변시켜 특정 파장 대역의 광신호를 추출하여 제공하는 파장 가변 필터; 상기 파장 가변 필터에서 제공되는 광신호를 두 출력 포트를 통하여 제공하는 마하-젠더 간섭계; 상기 마하-젠더 간섭계의 한 쪽 포트에서 제공되는 광신호를 전기적 신호로 변환하여 제공하는 제 1 광검출기; 상기 마하-젠더 간섭계의 다른 쪽 포트에서 제공되는 광신호를 전기적 신호로 변환하여 제공하는 제 2 광검출기; 상기 파장 가변 필터의 필터링 동작을 제어하며, 상기 제 1 및 제 2 광검출기에서 제공되는 전기적 신호로부터 광신호의 광세기, 파장 및 광 신호대 잡음비를 측정하여 광신호 성능을 감시하는 광신호 성능 감시 제어기를 포함하도록 구성된다.The present invention for achieving the above object, in the multi-channel optical signal performance monitoring apparatus of the wavelength division multiplexing system for monitoring the optical signal performance of the input multi-wavelength, the wavelength of the optical signal by varying the light of a specific wavelength band A variable wavelength filter for extracting and providing a signal; A Mach-gender interferometer for providing an optical signal provided by the tunable filter through two output ports; A first photodetector for converting an optical signal provided from one port of the Mach-Gender interferometer into an electrical signal and providing the converted electrical signal; A second photodetector for converting and providing an optical signal provided from the other port of the Mach-Gender interferometer to an electrical signal; An optical signal performance monitoring controller which controls the filtering operation of the tunable filter and monitors optical signal performance by measuring optical intensity, wavelength, and optical signal-to-noise ratio of the optical signal from electrical signals provided by the first and second photodetectors. It is configured to include.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 동작을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation of the preferred embodiment according to the present invention.
도 1은 마하-젠더 간섭계를 이용한 파장분할 다중화 시스템에 있어서 단일 채널의 광신호 성능 감시 장치의 구성 블록도로서, 마하-젠더 간섭계(100), 제 1 및 제 2 광검출기(110, 120), 광신호 성능 감시 제어기(130)로 구성된다.FIG. 1 is a block diagram illustrating an apparatus for monitoring optical signal performance of a single channel in a wavelength division multiplexing system using a Mach-Gender interferometer. The Mach-
도 1을 참조하여 설명하면, 마하-젠더 간섭계(100)는 제 1 광결합기(10)1와 제 2 광결합기(103)로 구성되며, 제 1 광결합기(101)와 제 2 광결합기(103)사이에는 경로 지연기(130)가 구성되며, 도 2에 도시되어 있는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Referring to FIG. 1, the Mach-
마하-젠더 간섭계(100)의 경로 지연기(102)는 두 포트의 출력 특성이 광신호 간섭이 발생할 경우 길이 또는 제 1 광결합기(101)와 제 2 광결합기(102)사이의 굴절율을 변화시켜 경로를 지연시킴에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 파장에 따라서 출력값이 증가 및 감소 (또는 감소 및 증가)하게 한다.The path retarder 102 of the Mach-
제 1 광검출기(110)는 마하-젠더 간섭계(100)로부터 출력되는 한 쪽 포트의 광신호의 세기를 전기적 신호로 변환해서 검출하고, 그 변환된 전기적 신호를 광신호 성능 감시 제어기(130)로 제공한다.The
제 2 광검출기(120)는 마하-젠더 간섭계(100)의 나머지 다른 출력 포트의 광신호의 세기를 전기적 신호로 변환해서 검출하고, 그 변환된 전기적 신호를 광신호 성능 감시 제어기(130)로 제공한다.The
광신호 성능 감시 제어기(130)는 광신호 성능 감시를 위한 전반적인 동작을 제어하는 바, 정상적인 광전송에 따른 광신호 특성 즉, 광세기 및 파장이 기설정되어 있다.The optical signal
따라서, 제 1 광검출기(110) 및 제 2 광검출기(120)의 출력 신호로부터 광신호의 성능 즉, 광세기 및 파장 등을 측정하며, 그 측정값이 기 설정된 범위를 벗어나면 도시 생략한 운용자 인터페이스를 통해서 경고 메시지를 출력한다. Therefore, the optical signal performance, that is, the light intensity and wavelength, etc. are measured from the output signals of the
도 2를 참조해서, 광신호 성능 감시 제어기(130)의 광세기 및 파장 등을 측정하는 과정에 대하여 상세히 설명한다.Referring to Figure 2, the process of measuring the light intensity and wavelength of the optical signal
예를 들어, 마하-젠더 간섭계(100)의 포트 1에 Ii(λ)로 표현되는 임의 광세기 및 파장을 갖는 광신호(200)가 입사되면, 한 쪽 포트 3의 출력 신호(210)는 제 1 광검출기(110)로 출력하고 다른 쪽 포트 4의 출력신호(220)는 제 2 광검출기(120)로 출력되며, 각각 수학식 1과 수학식 2와 같이 파장에 관계되는 식이 된다.For example, when an
여기서, Δl은 파장이 λ인 광신호가 경로 지연기(102)에 의해 지연된 거리이다. 따라서, Δl을 적절히 조절함으로써 마하-젠더 간섭계(100)의 원하는 특성을 얻을 수 있으며, 입력된 광신호(λ)의 광세기는 수학식3과 같이 제 1 광검출기(110)의 출력과 제 2 광검출기(120)출력의 합으로 표현된다.Δl is the distance at which the optical signal having the wavelength λ is delayed by the path retarder 102. Accordingly, by appropriately adjusting Δl, desired characteristics of the Mach-
그리고, 입력된 광신호(λ)의 파장은 제 1 광검출기(110)의 출력과 제 2 광검출기(120) 출력의 상대적인 차로 표현되며 수학식4와 같다.The wavelength of the input optical signal λ is expressed as a relative difference between the output of the
= sin2(π·Δl/λ) - cos2(π·Δl/λ)= sin 2 (π · Δl / λ)-cos 2 (π · Δl / λ)
= - cos(2·π·Δl/λ) =-cos (2 · π · Δl / λ)
이 때, 입력되는 광신호(λ)의 파장을 측정함에 있어서, 제 1 광검출기(110) 출력 및 제 2 광검출기(120) 출력의 차값에 의하여 측정하였지만, 마하-젠더 간섭계(100)의 한 쪽 출력 특성만을 이용하여서도 산출할 수 있다.At this time, in measuring the wavelength of the input optical signal (λ), although measured by the difference value between the output of the
그리고, 제 1 광검출기(110) 출력 및 제 2 광검출기(120) 출력의 차값에 의하여 광신호의 파장을 측정하는 것은 입력되는 광신호의 광세기가 흔들리더라도 이에 영향받지 않는 값을 얻기 위해서이며, 광신호 성능 감시 제어기(130)에 상기한 수학식 4의 파장에 대한 두 출력의 상대적인 차값을 저장하여, 역으로 두 출력의 상대적인 차로부터 파장에 대한 정보를 알 수 있도록 한다.The measurement of the wavelength of the optical signal by the difference between the output of the
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 다채널 광신호 성능 감시 장치의 구성 블록도로서, 파장 가변 필터(300), 마하-젠더 간섭계(310), 제 1 광검출기(320), 제 2 광검출기(330), 광신호 성능 감시 제어기(340)로 구성된다.3 is a block diagram of a multi-channel optical signal performance monitoring apparatus according to a first preferred embodiment of the present invention, including a
파장 가변 필터(300)는 파브리-페로(Fabry-Perot) 에탈론 필터로서, 후술하는 설명에서 알 수 있는 바와 같이 광신호 성능 감시 제어기(340)의 제어에 따라 입력되는 다채널의 광신호의 파장을 가변시켜 파장의 일정 영역만을 선택하여 마하-젠더 간섭계(310)로출력한다.The
마하-젠더 간섭계(310)는 파장 가변 필터(300)에서 출력되는 파장에 따라 투과 특성을 다르게하여 출력하고, 마하-젠더 간섭계(310)에 연결된 제 1 광검출기(320)는 마하-젠더 간섭계(310)로부터 출력되는 한 쪽 포트의 광신호의 세기를 전기적 신호로 변환해서 검출하고, 그 변환된 전기적 신호를 광신호 성능 감 시 제어기(340)로 제공한다.The Mach-
제 2 광검출기(330)는 마하-젠더 간섭계(310)의 나머지 다른 출력 포트의 광신호의 세기를 전기적 신호로 변환해서 검출하고, 그 변환된 전기적 신호를 광신호 성능 감시 제어기(340)로 제공한다.The
광신호 성능 감시 제어기(340)는 파장 가변 필터(300)의 다채널 광신호의 영역을 순차적으로 필터링하도록 제어하고, 제 1 광검출기(320) 및 제 2 광검출기(330)에서 출력되는 전기적 신호로부터 광세기 및 파장을 결정한다. The optical signal
즉, 광신호 성능 감시 제어기(340)는 제 1 광검출기(320)의 출력과 제 2 광검출기(330)의 출력의 합에 따른 투과율을 산출하여 광세기를 측정하고, 제 1 광검출기(320)의 출력과 제 2 광검출기(330)의 출력의 차값을 제 1 광검출기(320)의 출력과 제 2 광검출기(330) 출력의 합으로 나눈 값 즉, 제 1 광검출기(320)와 제 2 광검출기(330)의 상대적인 차로부터 파장을 측정한다.That is, the optical signal
그리고, 마하-젠더 간섭계(310)의 한 쪽 출력 특성만을 이용하여 파장을 산출하는 경우 제 1 광검출기(320)의 출력(또는 제 2 광검출기(330)의 출력)을 제 1 광검출기(320)의 출력과 제 2 광검출기(330) 출력의 합으로 나눈 한쪽 출력 값의 상대적인 값에 의하여 산출한다.In addition, when the wavelength is calculated using only one output characteristic of the Mach-
또한, 광신호 성능 감시 제어기(340)은 광세기가 이웃하는 영역에 비해 클 경우에는 채널의 존재를 확인하고, 이 때의 광세기와 이웃하는 영역에서의 광세기의 비를 구함으로써 광 신호대잡음비를 구한다.In addition, the optical signal
이 때, 광신호 성능 감시 제어기(340)의 광신호 성능 즉, 광세기, 파장 및 광 신호대잡음비 산출은 탑재된 소프트 웨어, 또는 소프트웨어에 각각 탑재된 개별 마이크로 프로세서에 의해 산출될 수 있음을 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.In this case, the optical signal performance of the optical signal
도 4는 도 3의 다채널 광신호 성능 감시 장치의 측정 파장 대역 및 정확도를 높이기 위한 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 다채널 광신호 성능 감시 장치의 구성 블록도로서, 파장 가변 필터(400), 광분배기(410), 제 1 및 제 2 마하-젠더 간섭계(420, 450), 제 1 내지 제 4 광검출기(430, 440, 460, 470), 광신호 성능 감시 제어기(480)로 구성되는 바, 도 5를 참조하여 설명한다.4 is a block diagram illustrating a configuration of a multi-channel optical signal performance monitoring apparatus according to a second preferred embodiment of the present invention for improving the measurement wavelength band and accuracy of the multi-channel optical signal performance monitoring apparatus of FIG. 3. ),
파장 가변 필터(400)는 광신호 성능 감시 제어기(480)의 제어에 따라 입력되는 광신호의 파장을 가변시켜 파장의 일정 영역 즉, 특정 파장 대역의 광신호를 선택하여 광분배기(410)로 출력한다.The
광분배기(410)는 파장 가변 필터(400)에서 출력되는 파장의 일정 영역을 분배하여 제 1 마하-젠더 간섭계(420)와 제 2 마하-젠더 간섭계(430)로 출력한다.The
이 때, 제 1 마하-젠더 간섭계(420)는 광분배기(410)에서 출력되는 파장에 따른 투과 특성을 서로 엇갈리게하여 즉, 도 5a에 도시된 바와 같은 파장에 따른 투과 특성(510, 520)을 갖도록하여 제 1 광검출기(430)와 제 2 광검출기(440)로 출력하고, 제 2 마하-젠더 간섭계(420)는 광분배기(410)에서 출력되는 파장에 따른 투과 특성을 서로 엇갈리게하여 즉, 5b에 도시된 바와 같은 파장에 따른 투과 특성(530, 540)을 갖도록하여 제 3 광검출기(460)와 제 4 광검출기(470)로 출력한다.In this case, the first Mach-
제 1 및 제 2 광검출기(430, 440)는 제 1 마하-젠더 간섭계(420)의 두 개의 포트 각각으로부터 출력되는 광신호의 세기를 전기적 신호로 변환하여 광신호 성능 감시 제어기(480)로 제공하고, 제 3 및 제 4 광검출기(460, 470)는 제 2 마하-젠더 간섭계(450)로부터 출력되는 두 개의 포트 각각에서 출력되는 광신호의 세기를 전기적 신호로 변환하여 광신호 성능 감시 제어기(480)로 제공한다.The first and
도 5c는 도 5a 및 도 5b에 도시된 제 1 광검출기(430)와 제 2 광검출기(440), 제 3 광검출기(460)와 제 4 광검출기(470)의 상대적인 차를 각각 나타는 것으로보여주는 것으로, 실선은 제 1 광검출기(430)와 제 2 광검출기(440)의 상대적인 차를 나타내고, 점선은 제 3 광검출기(460)와 제 4 광검출기(470)의 상대적인 차를 나타낸다.FIG. 5C illustrates a relative difference between the
그리고, 5d는 도 5c의 제 1 및 제 2 마하-젠더 간섭계(420, 450)의 파장에 따른 투과 특성의 상대적인 차의 합과 차를 나타내는 것으로, 실선은 제 1 및 제 2 마하-젠더 간섭계(420, 450)의 파장에 따른 투과 특성의 상대적인 차를 나타내고, 점선는 제 1 및 제 2 마하-젠더 간섭계(420, 450)의 파장에 따른 투과 특성의 합을 나타낸다.In addition, 5d represents the sum and difference of the relative difference of the transmission characteristics according to the wavelengths of the first and second Mach-
또한, 제 1 및 제 2 마하-젠더 간섭계(420, 450)는 마하-젠더 간섭계의 선형적인 투과 특성을 이용할 때 투과율이 너무 적거나 많은 파장 대역의 광신호가 입력되는 경우 정확도가 떨어질 가능성이 있으므로, 정확성을 높이는 역할을 한다.In addition, since the first and second Mach-
도 5c 및 5d의 ‘A’, ‘B’, ‘C’, ‘D’ 영역은 도 5d에 의하여 결정된다. 즉, 5d를 살펴보면, ‘A’영역은 실선이 0 보다 크고 점선이 0 보다 작은 영역 이고, ‘B’는 실선, 점선 모두 0 보다 작은 영역이고, ‘C’는 점선이 0 보다 크고 실선이 0 보다 작은 영역이고, ‘D’는 실선, 점선 모두 0 보다 큰 영역을 나타낸다.Areas 'A', 'B', 'C', and 'D' in FIGS. 5C and 5D are determined by FIG. 5D. That is, looking at 5d, the area 'A' is the area where the solid line is larger than 0 and the dotted line is smaller than 0, 'B' is the area where both the solid line and the dotted line are smaller than 0, and 'C' is the dotted line is greater than 0 and the solid line is 0. It is a smaller area, and 'D' indicates an area larger than 0 for both solid and dashed lines.
따라서, 광신호의 파장이 도 5 c 및 d의 ‘A’ 지점에 있으면 도 5c의 실선에 해당하는 제 1 마하-젠더 간섭계(420)를 이용하고, ‘B’지점에 있으면 도 5c의 점선에 해당하는 제 2 마하-젠더 간섭계(450)를 이용하고, ‘C’지점에 있으면 도 5c의 실선에 해당하는 제 1 마하-젠더 간섭계(420)를 이용하고, ‘D’지점에 있으면 도 5c의 점선에 해당하는 제 2 마하-젠더 간섭계(450)를 이용한다.Accordingly, if the wavelength of the optical signal is at the point 'A' of FIGS. 5C and D, the first Mach-
이러한 영역 구분 및 사용은 광신호 성능 감시 제어기(480)에서 모두 총괄한다.This area classification and use are all oversized in the optical signal
도 6은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 다채널 광신호 성능 감시 장치의 구성 블록도로서, 입력되는 광신호를 역다중화하여 원하는 파장 대역의 광신호만을 추출하는 파장 역다중화기(600), 파장 역다중화기(600)에서 출력된 다채널의 광신호의 투과 특성을 다르게하여 출력하는 N개의 마하-젠더 간섭계(610), N개의 마하-젠더 간섭계(610)의 두 개의 출력 포트 각각에 대응하여 연결되어 마하-젠더 간섭계(610)의 출력 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 2N개의 광검출기(620)와 2N개의 광검출기(620)의 출력신호로부터 광세기, 파장 및 광 신호대잡음비를 측정하여 광신호의 성능을 감시하는 광신호 성능 감시 제어기(630)로 구성된다.FIG. 6 is a block diagram illustrating a multi-channel optical signal performance monitoring apparatus according to a third exemplary embodiment of the present invention. The
즉, 제 3 실시예에 따른 다채널 광신호 성능 감시 장치는 제 1 및 제 2 실시 예에서의 파장 가변 필터대신에 AWG와 같은 역다중화 소자의 좁은 대역폭을 이용하여 입력되는 광신호의 채널을 각각 분리하여 광신호의 성능을 감시하므로써, 운용자가 원하는 파장 대역별로 감시할 수 있다.That is, the multi-channel optical signal performance monitoring apparatus according to the third embodiment uses the narrow bandwidth of the demultiplexing element such as AWG instead of the tunable filters in the first and second embodiments to respectively input channels of the optical signal. By separating and monitoring the performance of the optical signal, the operator can monitor for each wavelength band desired.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 파장분할 다중화 시스템에 있어서 다채널 광신호 성능 감시 장치는, 파장 가변 필터 또는 배열 도파로 회절 격자를 이용하여 일정 대역 파장의 광신호를 추출하고 마하-젠더 간섭계의 파장에 따른 투과 특성의 차를 이용하여 광신호를 추출하여 광신호의 성능을 측정하도록 하므로써, 파장분할 다중화 시스템의 안정적이고 신뢰성을 확보할 수 있으며, 파장분할 다중화 시스템의 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, in the wavelength division multiplexing system according to the present invention, the multi-channel optical signal performance monitoring apparatus extracts an optical signal having a predetermined band wavelength using a wavelength tunable filter or an arrayed waveguide diffraction grating. By extracting the optical signal using the difference in the transmission characteristics according to the wavelength to measure the performance of the optical signal, it is possible to ensure the stability and reliability of the wavelength division multiplexing system, and to reduce the cost of the wavelength division multiplexing system. have.
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