KR100566903B1 - 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원 및 그 방법 - Google Patents

패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 WDM-PON 기반의 광가입자망에서 사용할 수 있는 파장 잠김된 FP LD를 구현하는데 필요한 광대역 비간섭성 광원에 관한 것으로, 저가의 FP LD의 상호 주입(Mutual Injection)을 이용한 방법과 처핑(Chirping)을 겪은 FP LD를 이용한 방법으로 광대역 비간섭성 광원을 제안한다.
현재 사용되고 있는 광대역 비간섭성 광원으로 LED, SLD, EDFA 등이 있으나, 파워 레벨이 낮거나 소자 자체의 가격이 높은 등의 비효율적인 특성이 있다. 이에 반해, 본 발명에서 제안하는 FP LD를 이용한 광대역 비간섭성 광원은 구성이 매우 간단할 뿐만 아니라 저가로 구현가능하다는 장점을 가진다.
광가입자망, 비간섭성 광원, 패브리 페롯 레이저 다이오드, 상호주입, 처핑

Description

패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원 및 그 방법{Broadband Light Source using Fabry-Perot Laser Diodes and method thereof}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 FP LD의 상호 주입을 이용한 광대역 비간섭성 광원의 구성도.
도 2는 도 1의 상호 주입 전 FP LD#1, FP LD#2의 스펙트럼 관계도.
도 3은 도 1의 상호 주입 후 FP LD의 스펙트럼 관계도.
도 4, 도 5, 도 6, 및 도 7은 N개 FP LD의 상호주입을 이용한 광대역 비간섭성 광원의 구성도.
도 8는 도 1의 제1 실시예에 따른 광대역 비간섭성 광원을 이용한 실험 구성도.
도 9는 도 8의 FP LD#3의 파장 잠김 전, 후의 스펙트럼 관계도.
도 10은 도 8의 실험에 의한 아이 다이어그램(Eye Diagram).
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 FP LD의 처핑을 이용한 광대역 비간섭성 광원의 구성도.
도 12은 처핑을 겪게 하는데 사용된 FP LD#7의 스펙트럼 관계도.
도 13는 처핑을 겪은 FP LD#7의 스펙트럼 관계도.
도 14은 도 11의 제2 실시예에 따른 광대역 비간섭성 광원을 이용한 실험 구 성도.
도 15은 처핑을 겪은 FP LD#7의 다중모드와 한 모드의 펄스 관계도.
도 16는 처핑을 겪은 FP LD#7의 한 모드가 광섬유를 통과했을 때 펄스 관계도.
도 17은 처핑을 겪은 FP LD#7에 광섬유를 통과시킨 예시도.
도 18은 N개 FP LD의 처핑을 이용한 광대역 비간섭성 광원의 구성도.
도 19은 편광된 광대역 비간섭성 광원(Polarized BLS)의 출력 포트가 하나인 경우 무편광된 광대역 비간섭성 광원(Unpolarized BLS)으로 구현하기 위한 편광 다중화 구성도.
도 20은 편광된 광대역 비간섭성 광원(Polarized BLS)의 출력 포트가 두 개인 경우 무편광된 광대역 비간섭성 광원(Unpolarized BLS)으로 구현하기 위한 편광 다중화 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
FP LD : 패브리 페롯 레이저 다이오드
CPL : 광결합기
CR : 광 써큘레이터
Fiber : 광섬유
AWG : 도파관 배열 격자
EDFA : 어븀첨가 광섬유 증폭기
본 발명은 파장 분할 다중화 수동형 광가입자망(WDM-PON : Wavelength Division Multiple access - Passive Optical Network) 시스템에 적용가능한 광대역 비간섭성 광원에 관한 것으로, 특히 저가의 패브리 페롯 레이저 다이오드 (Fabry-Perot laser diode : 이하 FP LD라 함)의 상호 주입 혹은 처핑(chirping)을 이용하여 광대역 비간섭성 광원(BLS : Broadband Light Source)을 제공한다.
현재의 가입자망은 전화선을 이용한 ADSL 또는 VDSL이나 동축케이블을 이용한 케이블 모뎀을 이용하여 구성되어 있다. 이러한 구조는 구리선을 이용하므로 용량이 전송거리에 따라 최고 52Mb/s로 제한된다. 점차 늘어나는 데이터 트래픽과 HDTV, 전자상거래, VOD 등 다양한 멀티미디어 서비스의 제공을 고려할 때, 현존하는 가입자망에서의 용량 확장이 요구된다. 이에 대한 대안으로, 광섬유에 기반한 WDM-PON 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
상기한 WDM-PON 방식에서는 가입자당 하나의 파장이 할당되어야 하고, 따라서 각각의 가입자당 하나의 광원이 필요하게 되어 가입자 부담 비용이 증가한다. 즉, 발진 파장이 고정된 DFB(distributed feedback)-LD(laser diode)를 가입자당 고정 광원으로 사용하는 경우에는 DFB-LD가 고가이기 때문에 비용적인 측면에서 상용화에 많은 어려움이 따른다. 따라서 저가의 광원을 구현하는 것이 WDM-PON 기술의 핵심이라고 할 수 있다.
FP LD는 저가라는 장점을 가지지만 모드 분할 노이즈(Mode Partition Noise)로 인하여 WDM-PON용 광원으로 사용하기에는 적합하지 않다[1].
WDM-PON용 광원을 저가에 구현하는 다른 방법으로 파장 잠김된 FP LD(Wavelength Locked FP LD)를 이용하는 방법이 있다[3]. 파장 잠김된 FP LD를 이용하는 방식은 비간섭성 광원을 다중모드로 발진하는 FP LD에 주입하여 주입된 비간섭성 광원의 파장에 FP LD의 발진파장을 고정시켜 FP LD가 단일모드로 발진하도록 함으로써 WDM 광원을 만드는 것이다.
파장 잠김된 FP LD에 주입할 광대역 비간섭성 광원으로는 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode), 자연 방출광(ASE : Amplified Spontaneous Emission)을 내는 어븀 첨가 광증폭기(EDFA : Erbium-Doped Fiber Amplifiers), 초발광 다이오드(SLD : Super Luminescent Diode)를 예로 들 수 있다[2],[3]. 그러나, 기존의 광대역 비간섭성 광원으로 사용되는 LED, EDFA, SLD 등은 파워 레벨이 낮거나 소자 자체의 가격이 높은 등의 비효율적인 특성을 가진다.
본 발명의 목적은 저가의 패브리 페롯 레이저 다이오드(FP LD)를 이용하여 넓은 스펙트럼과 높은 출력을 가지는 광대역 비간섭성 광원을 구현하는 것이다.
본 발명에 따라 구현된 광대역 비간섭성 광원의 주입으로 파장 잠김된 FP LD는 WDM-PON 기반의 파장분할 다중방식 광통신에 사용될 수 있는 저가의 광원으로 이용할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 2개 이상의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 상호 주입에 의해 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드로부터 발생되는 레이저 발진 모드의 발진선폭을 확장시켜 제1 광대역 비간섭성 광원을 생성시키는 방법을 제공한다.
또한, 다수의 패브리 페롯 레이저 다이오드를 전송하고자 하는 전송속도보다 높은 주파수로 직접변조하는 방식으로 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드의 처핑을 유도함으로써 레이저 발진모드의 선폭을 확장시켜 제2 광대역 비간섭성 광원을 생성시키는 방법을 제공한다.
상기 광대역 비간섭성 광원의 발진모드 중에서 원하는 모드들을 필터링하여 다른 패브리 페롯 레이저에 주입하면, 파장 잠김된 패브리 페롯 레이저 다이오드를 구현할 수 있다.
또한, 다중 모드의 광을 발생시키는 한쌍의 패브리 페롯 레이저 다이오드와, 상기 한쌍의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력들을 결합시키는 광결합기를 포함하며, 상기 한쌍의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력포트가 서로 연결되어 상호간에 광자의 주입이 발생되는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 제3 광대역 비간섭성 광원을 제공한다.
또한, 다중 모드의 광을 발생시키는 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드와, 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력들을 결합시키는 광결합기를 포함하며, 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력포트가 서로 연결되어 상호간에 광자의 주입이 발생되는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 제4 광대역 비간섭성 광원을 제공한다.
또한, 다중 모드의 광을 발생시키는 패브리 페롯 레이저 다이오드와, 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드의 처핑을 유도하는 주파수 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 제5 광대역 비간섭성 광원을 제공한다.
또한, 다중 모드의 광을 발생시키는 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드와, 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드의 처핑을 유도하는 주파수 생성기와, N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력들을 결합시키는 광결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 제6 광대역 비간섭성 광원을 제공한다.
또한, 제1, 제3, 제4 중 어느 하나의 광대역 비간섭성 광원과; 상기 광대역 비간섭성 광원의 여러 발진모드를 n개의 그룹으로 광을 필터링하는 제1 도파관 배열 격자(여기서, n은 도파관 배열 격자의 출력 포트 수 혹은 WDM 신호의 채널 수)와; 전송에 사용되는 광섬유와; 상기 도파관 배열 격자를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드와; 상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 입력되는 광을 출력하는 광 써큘레이터와; WDM 신호를 n개의 그룹으로 역다중화 시키는 제2 도파관 배열 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치를 제공한다.
또한, 제2, 제5, 제6 중 어느 하나의 광대역 비간섭성 광원과; 상기 광대역 비간섭성 광원의 여러 발진모드를 n 개의 그룹으로 광을 필터링하는 제1 도파관 배열 격자(여기서, n은 도파관 배열 격자의 출력 포트 수 혹은 WDM 신호의 채널 수)와; 전송에 사용되는 광섬유와; 상기 도파관 배열 격자를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드와; 제1 도파관 배열 격자를 통해 입력되는 광을 출력하는 광 써큘레이터와; WDM 신호를 n개의 그룹으로 역다중화 시키는 제2 도파관 배열 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치를 제공한다.
또한, 제1 내지 제6중 어느 하나의 광대역 비간섭성 광원을 이용하여 무편광 광대역 비간섭성 광원을 생성하는 방법에 있어서, 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 이용하거나 또는 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 분할하여 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 이용하는 경우에, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 각각의 출력을 수직편광과 수평편광이 되도록 제1 편광 조절기와 제2 편광 조절기로 조절한후 편광 분리기로 통과시키거나, 또는 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력 중 하나를 웨이브 플레이트로 나머지 출력이 가진 편광에 수직이 되도록 조절한후 편광 유지 광결합기로 통과시키거나, 또는 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 하나 이상의 편광 조절기를 이용하여 각각의 편광이 서로 수직이 되도록 조절한후 편광 유지 광결합기로 통과시키는 것을 특 징으로 한다.
상기 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 분할하여 이용하는 경우에, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 1x2 광결합기로 분리시키고, 상기 광결합기로 분리되어 나온 각각의 출력을 수직편광과 수평편광이 되도록 제1 편광 조절기와 제2 편광 조절기로 조절한 후 편광 분리기로 통과시키거나, 또는 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 1x2 광결합기로 분리시키고, 광결합기로 분리되어 나온 출력 중 하나를 웨이브 플레이트로 나머지 출력이 가진 편광에 수직이 되도록 조절한후 편광 유지 광결합기로 통과시키거나, 또는 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 하나 이상의 편광 조절기를 이용하여 각각의 편광이 서로 수직이 되도록 조절한 후 편광 유지 광결합기로 통과시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 무편광 광대역 비간섭성 광원과; 상기 무편광 광대역 비간섭성 광원의 여러 발진모드를 n개의 그룹으로 광을 필터링하는 제1 도파관 배열 격자(여기서, n은 도파관 배열 격자의 출력 포트 수 혹은 WDM 신호의 채널 수)와; 전송에 사용되는 광섬유와; 상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드와; 상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 입력되는 광을 출력하는 광 써큘레이터와; WDM 신호를 n개의 그룹으로 역다중화 시키는 제2 도파관 배열 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치를 제공한다.
본 발명은 저가의 FP LD를 이용하여 구성이 간단하고 저가의 비용으로 원하는 만큼의 출력을 내는 광대역 비간섭성 광원을 제공한다.
그 기술적 원리는 두 가지로 요약할 수 있다. 먼저, 하나는 FP LD 상호간의 주입을 통해서 발진모드의 스펙트럼을 넓혀 광대역 비간섭성 광원(BLS)으로 사용하는 것이고, 다른 하나는 FP LD를 대신호로 변조(modulation)을 시켰을 때 발생하는 처핑(chirping)을 이용하여 스펙트럼을 넓혀 광대역 비간섭성 광원(BLS)으로 사용하는 것이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 FP LD의 상호 주입을 이용한 광대역 비간섭성 광원의 구성도로서, FP LD#1,#2, 상기 FP LD#1,#2의 출력을 결합시키는 광결합기(50:50 CPL) 및 아이솔레이터(Isolator)#1,#2로 이루어진다.
FP LD#1,#2의 출력포트는 서로 연결되게 되는데, 이때 상호간에 서로 광자의 주입이 일어나게 되며, 이러한 현상을 "상호 주입"이라 한다. 즉, FP LD#1에서 나온 출력 포트에 다른 FP LD#2의 출력 포트가 연결되어 FP LD#1에서 발진되어 나온 광자가 FP LD#2의 공진기(cavity)내로 주입된다. 마찬가지로, FP LD#2의 출력은 FP LD#1으로 주입된다.
"상호 주입"은 광결합기(50:50 CPL)를 사용함으로써 구현할 수 있으며, 상기 광결합기(50:50 CPL)는 FP LD#1과 FP LD#2를 결합시키는 작용 이외에도 상호 주입 된 출력을 분리시켜 출력광을 얻을 수 있도록 한다. 예를 들면, 광결합기(50:50 CPL)는 2x2 또는 1x2 광결합기가 사용될 수 있는데, 단지 출력을 뽑아낼 수 있는 단자가 2개 또는 1개라는 차이만 가진다.
상기 아이솔레이터#1,#2는 출력으로 나온 광이 다시 반사되어서 FP LD#1과 FP LD#2으로 들어가지 못하도록 하는 역할을 수행한다.
만약, 광결합기 없이 FP LD#1과 FP LD#2를 직접 결합시켜 사용하는 경우에는 FP LD#1과 FP LD#2를 서로 결합시키는 쪽의 거울이 아닌 반대쪽 거울에서의 광출력을 출력광으로 사용할 수도 있다.
FP LD에서 발진하는 모드간 파장 간격은 공진기의 길이에 의해 결정된다. 즉, FP LD의 공진기 좌우를 연속적으로 진행하면서 발진되어 나오는 파장이 결정되므로 공진기 길이가 길수록 발진되는 파장간 간격이 좁아지게 된다.
또한, FP LD의 바이어스 전류를 증가시키면 증가된 캐리어 농도(carrier density)의 증가로 FP LD의 굴절률(refractive index)이 감소하게 되고, 발진 파장이 줄어들게 된다.
또한, FP LD의 온도가 변하면, 그에 따라 LD의 굴절률(refractive index)이 변하고, 그 결과 발진하는 파장도 변하게 된다.
그러므로, FP LD#1,#2 각각의 바이어스 전류와 온도를 변화시켜 발진 모드의 파장을 조절할 수 있다. 도 2a와 도 2b에서는 조절된 FP LD#1과 FP LD#2의 단독 스펙트럼을 나타낸다.
도 3은 도 1의 FP LD#1과 FP LD#2를 구동시키는 바이어스 전류와 동작 온도 를 변화시켜 발진파장을 조정한 후 상호 주입을 거쳐 나오는 출력을 도시하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상호주입을 거쳐 얻어지는 출력은 상호 주입 이전의 단독 FP LD가 발진하던 스펙트럼에 비해 발진 대역폭이 넓어짐을 보여주고 있다. 즉, 상호 주입 전 FP LD 한 모드의 3 dB 대역폭이 0.1 nm[측정기 분해능에 의한 제한]인데 반해, 상호 주입 후에는 0.3 nm 정도로 넓어진다. 이러한 발진 대역폭이 넓어진 스펙트럼은 간섭성에 매우 낮아서 이를 광대역 비간섭성 광원으로 사용할 수 있다.
도 3에서 보여주고 있는 비간섭성의 넓은 선 폭을 가진 다중모드 광원의 특성은 다음과 같다.
"상호 주입"에 의해 FP LD 한 모드가 가지는 모드 분할 노이즈(Mode Partition Noise)가 줄어들게 된다. 일반적으로 다중 모드로 발진하는 FP LD의 단일 모드는 모드 분할 노이즈를 가지고 있다. 즉, 한 모드의 발진에 기여하는 광자의 수가 일정하게 유지되지 않고 시간에 따라 변하게 되므로 잡음의 형태로 나타나는 것이다.
FP LD#1과 FP LD#2의 출력이 광결합기(50:50 CPL)로 연결되어 상호 주입의 통로가 만들어지면 동일 파장 모드에서 발진하는 광자들이 양방향으로 주입되게 된다. 만약 주입된 광자의 파장이 원래 캐비티에 존재하고 있는 광자의 파장에 가깝다면 주입된 광자와의 상호 작용으로 FP LD 의 한 모드의 3 dB 대역폭이 넓어지고 모드 분할 노이즈도 줄어든다. FP LD#1 한 모드의 발진에 기여하는 광자의 수가 적어지는 순간에도 FP LD#2에 의해 광자가 보상이 되므로 모드 분할 노이즈가 줄어들게 된다. 그러므로, 상호 주입에 이용되는 FP LD의 수가 많을수록 모드 분할 노이즈를 더욱 줄일 수 있다. 즉, N개의 FP LD가 사용될 수 있는 것이다.
N개의 FP LD를 사용하여 상호주입의 효과를 이용한 광대역 비간섭성 광원의 구성도 예시가 도 4(1:N 광결합기 사용), 도 5(1:2 광결합기 사용), 도 6(N:N 스타형 광결합기 사용), 도 7(1:2, 2:2 광결합기 사용)에 나타나 있다. 이러한 구성에서 N개의 FP LD중에서 다수 개의 레이저를 변조하여 레이저들의 발진 선폭을 증가시킨 후, 증가된 발진 선폭을 가진 N개의 FP LD를 상호 주입시킬 수도 있다.
상기 FP LD들은 상호주입효과를 높이기 위해 비반사 코딩된 레이저를 사용할 수 있다. 또한, 이득 대역이 넓은 FP LD(broadband FP LD)을 사용하여 비간섭성 광원의 대역을 증가시킬 수 있다.
상호 주입으로 얻어진 스펙트럼은 광자가 FP LD#1과 FP LD#2 사이를 주기적으로 왕복하면서 얻어진다. 즉, FP LD#1에서 나온 광자가 FP LD#2로 주입된 후 다시 FP LD#1으로 주입되어 광결합기(50:50 CPL)의 출력(out1)으로 나오는 과정을 주기적으로 반복한 결과이므로 FP LD#1과 FP LD#2 사이의 길이에 따라 노이즈 효과가 나타나게 된다.
FP LD#1과 FP LD#2 사이의 길이가 짧을수록 노이즈의 주기적인 주파수 간격이 넓게 나타나 전송 가능한 비트율이 높아진다. 만일 FP LD#1과 FP LD#2 사이의 길이가 50 cm이면 노이즈의 주기적인 주파수 간격이 200 MHz로 나타나고, 이 영향으로 전송 가능한 비트율은 200 Mbps 이하로 제한된다. 그러므로, FP LD#1과 FP LD#2 사이의 간격을 좁힐수록 비트율을 증가시킬 수 있다.
주입된 비간섭성 광에 파장 잠김된 FP LD를 구현하기 위해서는 광대역 비간 섭성 광원의 출력을 원하는 파장을 중심으로 필터링하여 이를 다중 모드로 발진하고 있는 FP LD에 주입시켜야 한다. 본 발명에서 제안된 구성으로 얻어진 도 3의 스펙트럼은 한 모드씩 비간섭성 광원으로 이용할 수가 있다. 즉, 원하는 파장을 갖는 모드를 선택적으로 필터링시켜 사용한다. 그러나, 상호주입 된 레이저의 발진 모드 간격이 좁은 경우는 여러 개의 모드를 필터링하여 다른 FP LD에 주입하여 주입된 비간섭성 광에 파장 잠긴 FP LD를 구현할 수 있다.
도 8은 본 발명의 도 1의 구성으로부터 얻은 BLS의 한 모드를 도파관 배열 격자를 통해 걸러낸 후, FP LD#3을 포함한 n개의 FP LD에 파장 잠김시킨 광원을 이용하여 전송하는 광전송 장치의 구성도로서, FP LD#1 및 FP LD#2의 상호 주입을 이용한 광대역 비간섭성 광원과, 상기 광대역 비간섭성 광원의 여러 발진모드를 n 개의 그룹으로 광을 필터링하는 도파관 배열 격자(AWG#1)(여기서, n은 도파관 배열 격자의 출력 포트 수 혹은 WDM 신호의 채널 수)와, 전송에 사용되는 광섬유와, 상기 도파관 배열 격자(AWG#1)를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 제3의 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드(FP LD#3 ... FP LD#n+2)와, 도파관 배열 격자(AWG#1)를 통해 입력되는 광을 출력하는 광 써큘레이터(CR)와, WDM 신호를 n개의 그룹으로 역다중화 시키는 도파관 배열 격자(AWG#2)로 구성된다.
도 1에서 제안된 구성으로 얻어진 광대역 비간섭성 광의 파워가 n개의 FP LD(FP LD#3 ... FP LD#n+2)의 파장을 잠김시킬 만큼 충분하지 못하다면 광섬유 증폭기(EDFA: Erbium Doped Fiber Amplifier)가 쓰일 수 있다.
혹은 원하는 파워가 나올 만큼 FP LD#1,#2의 바이어스 전류를 변화시킬 수 도 있고, 또다른 방법으로 고출력용 FP LD를 사용할 수도 있다.
충분한 파워를 가진 다중 모드의 광대역 비간섭성 광이 써큘레이터(CR)의 2번 포트에서 나와 도파관 배열 격자(AWG#1)를 거쳐 한 모드가 필터링되고, 이 모드가 n개의 FP LD(FP LD#3 ... FP LD#n+2)에 파장을 잠김시키는 역할을 한다. 여기서, n개의 FP LD(FP LD#3 ... FP LD#n+2)의 공진기(cavity)내로 비간섭성 광원의 주입 효율을 높이기 위해 비반사 코팅된 FP LD나 반사형 반도체 광 증폭기(RSOA : Reflective Semiconductor Optical Amplifier)를 사용할 수도 있다.
또한 주입되는 비간섭성 광원의 편광을 n개의 FP LD(FP LD#3 ... FP LD#n+2)의 편광에 맞추어 주기 위해 편광 제어기(PC)를 이용한 조절이 필요하다. 이는 FP LD의 상호주입을 이용한 광대역 비간섭성 광원이 특정 편광을 가진 광원(Polarized BLS)이므로 필요한 과정이며, 무편광 광대역 비간섭성 광원(Unpolarized BLS)으로 만들기 위해서는 도 19, 또는 도 20에 제시된 구성을 이용하면 가능하다. 즉 광대역 비간섭성 광원의 출력 포트의 수가 하나인 도 4, 도 5, 도 6의 경우는 도 19의 예시를 적용하면 무편광 광대역 비간섭성 광원으로 구현 가능하다.
도 19는 광대역 비간섭성 광원을 1x2 광결합기(1x2 CPL)로 분리시키고, 광결합기(1x2 CPL)로 분리되어 나온 각각의 출력을 수직편광과 수평편광이 되도록 편광 조절기(PC#4), 편광 조절기(PC#5)로 조절한 후 편광 분리기(PBS : Polarization Beam Splitter)로 통과시켜 무편광 광대역 비간섭성 광원을 구현하는 예시이다. 또는 광대역 비간섭성 광원을 1x2 광결합기(1x2 CPL)로 분리시키고, 광결합기(1x2 CPL)로 분리되어 나온 출력 중 하나를 웨이브 플레이트(Wave Plate)로 나머지 출력이 가진 편광에 수직이 되도록 조절하거나, 또는 하나 이상의 편광 조절기를 이용 하여 각각의 편광이 서로 수직이 되도록 조절한 후 편광 유지 광결합기(PMC : Polarization Maintained Coupler)로 통과시켜 무편광 광대역 비간섭성 광원을 구현하는 예시이다. 광대역 비간섭성 광원의 출력 포트의 수가 둘인 도 1, 도 7, 도 8의 경우는 도 20의 예시를 적용하면 무편광 광대역 비간섭성 광원으로 구현 가능하다. 도 20은 도 19에서 사용된 1x2 광결합기(1x2 CPL)가 필요 없는 구성이며, 무편광 광대역 비간섭성 광원의 구현 방법은 상기 도 19의 설명과 동일하다.
도 8의 구성에 따라 파장 잠김된 FP LD는 잠김되기 전과 비교해 인접모드 억제율(SMSR)이 상당히 개선되었음을 도 9를 통해 확인가능하다. 상기와 같은 과정으로 파장 잠김된 FP LD를 직접 변조(Direct Modulation)시킨후 다시 도파관 배열 격자(AWG#2)를 거쳐 광 써큘레이터(CR)의 3번 포트로 출력을 뽑아내면 인접모드가 필터링된 WDM-PON의 광원으로 쓰기에 적합해진다.
FP LD#1과 FP LD#2 사이의 상호주입으로 얻어진 광대역 비간섭성 광으로 파장 잠김시킨 FP LD를 155 Mbps로 변조시켰을 때의 아이 다이어그램(Eye-diagram)이 도 10에 나타나 있다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 FP LD의 처핑(chirping)을 이용한 광대역 비간섭성 광원의 구성도로서, 다중 모드의 광을 발생시키는 FP LD#7와, 상기 FP LD#7의 처핑을 유도하는 주파수 생성기를 포함한다.
FP LD#7에 전송하고자 하는 전송속도보다 높은 주파수로 직접변조를 시켜주게 되면 FP LD#7가 처핑을 겪게 된다.
도 12과 도 13는 FP LD#7을 임계전류(threshold current) 근처에서 동작시켰 을 때 직접변조를 시키기 전과 후의 스펙트럼을 비교한 것으로, 직접변조에 의해 넓어진 모드 하나의 3 dB 대역폭은 0.4 nm 정도가 되며 레이저의 간섭성 특성을 잃게 된다.
FP LD#7를 직접변조 시키면 FP LD#7의 공진기 내부에 있는 캐리어 농도와 굴절률 및 광신호의 주파수가 변조되어 직접변조하기 전 FP LD의 각 모드 별 스펙트럼보다 넓어지는 현상이 발생하게 된다. 이렇게 넓어진 스펙트럼에서 한 모드를 필터링해서 비간섭성 광원으로 쓰고자 하는 것이다. 이때, 어떤 특정 모드의 스펙트럼만 넓어지는게 아니라 도 13a와 같이 FP LD#7의 모든 모드가 넓어지기 때문에 넓어진 모든 모드를 필터링하여 비간섭성 광원으로 사용할 수가 있다. 도 13b는 넓어진 스펙트럼에서 한 모드를 필터링한 결과를 보여준다.
또한, FP LD의 온도가 변하면, 그에 따라 LD의 굴절률(refractive index)이 변하고, 그 결과 발진하는 파장도 변하게 된다.
그러므로, 선택된 FP LD를 가지고 각각의 바이어스 전류와 온도를 변화시켜 발진 모드의 파장을 바꾸면 FP LD#7의 발진 파장을 조절할 수 있는데, 제2 실시예의 경우에는 히터(도시안됨)를 이용하여 FP LD#7의 온도를 변화시켜 발진파장을 조절할 수 있다.
도 14는 도 11의 제2 실시예에 따른 광대역 비간섭성 광원을 이용한 실험 구성도로서, 다중 모드의 광을 발생시키는 FP LD#7 및 상기 FP LD#7의 처핑을 유도하는 주파수 생성기를 포함하는 광대역 비간섭성 광원과, 상기 광대역 비간섭성 광원의 여러 발진모드를 n개의 그룹으로 광을 필터링하는 도파관 배열 격자(AWG#3)(여기서, n은 도파관 배열 격자의 출력 포트 수 혹은 WDM 신호의 채널 수)와, 전송에 사용되는 광섬유와, 상기 도파관 배열 격자(AWG#3)를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 FP LD(FP LD#8 ... FP LD#n+7)와, 도파관 배열 격자(AWG#3)를 통해 입력되는 광을 출력하는 광 써큘레이터(CR#2)와, WDM 신호를 n개의 그룹으로 역다중화 시키는 도파관 배열 격자(AWG#4)로 구성된다.
도 11에서 제안된 구성으로 얻어진 광대역 비간섭성 광의 파워가 n개의 FP LD의 파장을 잠김시킬 만큼 충분하지 못하다면 어븀첨가 광섬유 증폭기(EDFA: Erbium Doped Fiber Amplifier)가 쓰일 수 있다. 도 11의 처핑으로 넓어진 스펙트럼에서 하나의 모드씩 걸러내서 FP LD#8를 포함한 n개의 FP LD 주입시킨 후, 직접 변조를 해서 전송하는 것이다.
n개의 FP LD는 비반사 코팅된 FP LD를 사용하게 되면 적은 주입파워로 파장 잠금을 시킬 수가 있다. 또한 FP LD 대신 반사형 반도체 광 증폭기(RSOA : Reflective Semiconductor Optical Amplifier)를 사용할 수도 있다. 주입되는 비간섭성 광원의 편광을 n개의 FP LD의 편광에 맞추어 주기 위해 편광 제어기(PC#2)를 이용한 조절이 필요하다. 이는 FP LD의 처핑을 이용한 광대역 비간섭성 광원이 특정 편광을 가진 광원(Polarized BLS)이므로 필요한 과정이며, 또한 무편광 광대역 비간섭성 광원(Unpolarized BLS)으로 만들기 위해서는 앞서 설명한 도 19의 예시를 적용하면 구현 가능하다.
파장 잠김된 n개의 FP LD의 광신호는 광섬유(Fiber#2)와 광 써큘레이터(CR#2)를 통해 수신단에서 받게 된다.
광대역 비간섭성 광원에서의 처핑을 겪은 FP LD#7은 직접변조를 시킨 주파수의 역수에 해당하는 주기를 가지는 펄스가 발생하게 되는데, 도 15a와 도 15b는 각 각 FP LD#7에 1GHz 정현파로 변조시켰을 때 처핑을 겪은 FP LD#7의 다중모드와, 한 모드의 펄스 모양을 나타낸 것으로 주기는 100 ps가 된다.
처핑을 겪은 FP LD#7의 한 모드만 걸러내면 FP LD#7의 모드 분할 노이즈 때문에 비해 펄스가 산재해 있음을 확인 할 수 있다. 그러므로, 도파관 배열 격자를 통과한 한 모드를 n개의 FP LD에 파장 잠금시킬 때에는 모드 분할 노이즈를 줄이는 방법을 이용하여야 한다. 이에 대한 예시가 도 17과 도 18에 나타나있다.
도 17에서는 처핑을 겪은 스펙트럼을 광섬유(Fiber#3)를 통과시켜 모드 분할 노이즈를 줄이는 방법이다. 광섬유(Fiber#3)를 통과하면 광신호에 색분산이 발생하여 펄스가 넓어지며, 이때의 펄스 모양이 도 16에 도시되어 있다. 도 16a, 16b, 16c는 각각 광섬유의 길이가 10km, 30km, 50km 인 경우이다.
도 18은 처핑을 겪은 N개의 FP LD(FP LD#7 ... FP LD#N+6) 및 N개의 편광 제어기(PC#3...PC#N+2)를 이용하여 모드 분할 노이즈를 줄이는 예시이다.
이렇게 얻어진 BLS의 한 모드를 N개의 FP LD에 파장 잠김 시키면 인접 모드 억제율(SMSR)과 소광비(Extinction)가 좋아지게 된다.
상기 FP LD들은 비간섭성광의 대역폭을 넓히기 위해 이득 대역이 넓은 FP LD(broadband FP LD)을 사용할 수 있다.
이러한 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. 그러므 로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 저가의 FP LD를 이용하기 때문에 가격 면에서 다른 광원들에 비해 우수하며, 고출력 파워 측면의 문제도 간단히 해결 가능하다. 즉, 필요한 만큼의 출력 보충을 위해 어븀 첨가 광증폭기를 쓰거나, 높은 파워를 내는 FP LD를 이용하면 된다. 따라서, 본 발명에서 제안하고 있는 저가의 BLS를 이용한다면, 파장 잠김된 FP LD를 광원으로 한 WDM-PON 시스템의 구현이 좀 더 용이해진다.
참고문헌
[1] K.Petermann, Laser diode modulation and Noise, Kluwer Academic Publishers, London, 1988.
[2] T.W.Oh, et al., "Broadband Light Source for Wavelength-Division Multiple Access Passive Optical" OECC, 2003.
[3] 이창희, 김현덕, "주입된 비간섭성 광에 파장 잠김된 파장분할 다중방식 광통신용 패브리 페롯 레이저 다이오드 광원", 대한민국 특허 등록번호 제10-0325687호(등록일자 2002.2.28).

Claims (55)

  1. 제1 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력포트와 제2 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력포트가 광결합기로 결합된 구조에서;
    상기 제1 패브리 페롯 레이저 다이오드에서 발진되어 나온 광자가 상기 제2 패브리 페롯 레이저 다이오드의 캐비티내로 주입되는 과정과;
    상기 제2 패브리 페롯 레이저 다이오드에서 발진되어 나온 광자가 상기 제1 패브리 페롯 레이저 다이오드의 캐비티내로 주입되는 과정의 상호 주입에 의해 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드로부터 발생되는 레이저 발진 모드의 발진선폭을 확장시켜 광대역 비간섭성 광원을 생성시키는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  2. 패브리 페롯 레이저 다이오드와 주파수 생성기를 포함하는 구조에서;
    상기 패브리 페롯 레이저 다이오드를 전송하고자 하는 전송속도보다 높은 주파수로 직접변조하여 처핑(chirping)을 유도하는 과정과;
    상기 처핑 과정에서 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드의 캐비티 내부의 주파수가 변조되어 상기 직접변조 전의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 스펙트럼보다 넓은 각 모드별 스펙트럼을 얻는 과정과;
    상기 넓어진 스펙트럼에서 하나의 모드를 필터링해서 비간섭 광원을 생성시키는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  3. 다중 모드의 광을 발생시키는 한쌍의 패브리 페롯 레이저 다이오드와;
    상기 한쌍의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력들을 결합시키는 광결합기를 포함하며;
    상기 한쌍의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력포트가 서로 연결되어 상호간에 광자의 주입이 발생되는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 광결합기로부터의 출력을 입력받아 반사된 빛은 차단하고 투과된 빛은 통과시키는 아이솔레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 광결합기는 2x2 또는 1x2 광결합기인 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 한쌍의 패브리 페롯 레이저 다이오드 사이의 거리를 조절하여 전송 가능한 비트율을 조절하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 한쌍의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 바이어스 전류 또는 온도를 변화시켜 상기 한쌍의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 발진 파장을 조절하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  8. 청구항 3에 있어서, 상기 한쌍의 패브리 페롯 레이저 다이오드는 비반사 코팅된 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 고출력 패브리 페롯 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  9. 청구항 3에 있어서, 상기 한쌍의 패브리 페롯 레이저 다이오드는 이득 대역이 넓은 광대역 페브리 페롯 레이저 다이오드를 사용하여 대역폭을 향상시킨 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  10. 다중 모드의 광을 발생시키는 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드와;
    상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력들을 결합시키는 광결합기를 포함하며;
    상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력포트가 서로 연결되어 상호간에 광자의 주입이 발생되는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 광결합기로부터의 출력을 입력받아 반사된 빛은 차단하고 투과된 빛은 통과시키는 아이솔레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 광결합기는 1x2, 2x2, 1xN, NxN 광결합기중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드 사이의 거리를 조절하여 전송가능한 비트율을 조절하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  14. 청구항 10에 있어서, 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 바이어스 전류 또는 온도를 변화시켜 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 발진 파장을 조절하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  15. 청구항 10에 있어서, 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드는 비반사 코팅된 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 고출력 패브리 페롯 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  16. 청구항 10에 있어서, 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드는 이득 대역이 넓은 광대역 페브리 페롯 레이저 다이오드를 사용하여 대역폭을 향상시킨 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  17. 청구항 10에 있어서, 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드 중에서 다수 개의 레이저를 변조시켜 스펙트럼을 증가시키는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  18. 다중 모드의 광을 발생시키는 패브리 페롯 레이저 다이오드와;
    상기 패브리 페롯 레이저 다이오드의 처핑을 유도하는 주파수 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드의 바이어스 전류 또는 온도를 변화시켜 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드의 발진 파장을 조절하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드는 비반사 코팅된 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 고출력 패브리 페롯 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  21. 청구항 18에 있어서, 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드는 이득 대역이 넓은 광대역 페브리 페롯 레이저 다이오드를 사용하여 대역폭을 향상시킨 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  22. 청구항 18에 있어서, 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드는 처핑을 겪은 스펙트럼이 광섬유를 통과하여 모드 분할 노이즈가 줄어드는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  23. 다중 모드의 광을 발생시키는 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드와;
    상기 패브리 페롯 레이저 다이오드의 처핑을 유도하는 주파수 생성기와;
    N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력들을 결합시키는 광결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  24. 청구항 23에 있어서, 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 바이어스 전류 또는 온도를 변화시켜 상기 패브리 페롯 레이저 다이오드의 발진 파장을 조절하는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  25. 청구항 23에 있어서, 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드는 비반사 코팅된 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 고출력 패브리 페롯 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  26. 청구항 23에 있어서, 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드는 이득 대역이 넓은 광대역 페브리 페롯 레이저 다이오드를 사용하여 대역폭을 향상시킨 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  27. 청구항 23에 있어서, 상기 광결합기는 1xN 광결합기인 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  28. 청구항 23에 있어서, 상기 N개의 패브리 페롯 레이저 다이오드의 출력은 편광제어기로 편광이 조절되는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  29. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 의해 생성된 광대역 비간섭성 광원과;
    상기 광대역 비간섭성 광원의 여러 발진모드를 n개의 그룹으로 광을 필터링하는 제1 도파관 배열 격자(여기서, n은 도파관 배열 격자의 출력 포트 수 혹은 WDM 신호의 채널 수)와;
    전송에 사용되는 광섬유와;
    상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드와;
    상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 입력되는 광을 출력하는 광 써큘레이터와;
    WDM 신호를 n개의 그룹으로 역다중화 시키는 제2 도파관 배열 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  30. 청구항 29에 있어서, 상기 광대역 비간섭성 광원과 광 써큘레이터 사이에 연결되는 광섬유 증폭기 또는 편광 제어기를 더 포함하여 충분한 전송 파워를 제공하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  31. 청구항 29에 있어서, 상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드는 비반사 코팅된 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 고출력 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 광대역 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 반사형 반도체 광증폭기인 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  32. 청구항 3, 청구항 10, 청구항 18 및 청구항 23 중 어느 한 항에 따른 광대역 비간섭성 광원과;
    상기 광대역 비간섭성 광원의 여러 발진모드를 n개의 그룹으로 광을 필터링하는 제1 도파관 배열 격자(여기서, n은 도파관 배열 격자의 출력 포트 수 혹은 WDM 신호의 채널 수)와;
    전송에 사용되는 광섬유와;
    상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드와;
    상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 입력되는 광을 출력하는 광 써큘레이터와;
    WDM 신호를 n개의 그룹으로 역다중화 시키는 제2 도파관 배열 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  33. 청구항 32에 있어서, 상기 광대역 비간섭성 광원과 광 써큘레이터 사이에 연결되는 광섬유 증폭기 또는 편광 제어기를 더 포함하여 충분한 전송 파워를 제공하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  34. 청구항 32에 있어서, 상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드는 비반사 코팅된 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 고출력 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 광대역 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 반사형 반도체 광증폭기인 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  35. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 따른 광대역 비간섭성 광원을 이용하여 무편광 광대역 비간섭성 광원을 생성하는 방법에 있어서,
    편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 이용하거나 또는 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 분할하여 이용하는 것을 특징으로 하는 무편광 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  36. 청구항 35에 있어서, 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 이용 하는 경우에,
    하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 각각의 출력을 수직편광과 수평편광이 되도록 제1 편광 조절기와 제2 편광 조절기로 조절한 후 편광 분리기로 통과시키는 것을 특징으로 하는 무편광 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  37. 청구항 35에 있어서, 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 이용하는 경우에,
    하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력 중 하나를 웨이브 플레이트로 나머지 출력이 가진 편광에 수직이 되도록 조절한후 편광 유지 광결합기로 통과시키는 것을 특징으로 하는 무편광 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  38. 청구항 35에 있어서, 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 이용하는 경우에,
    하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 하나 이상의 편광 조절기를 이용하여 각각의 편광이 서로 수직이 되도록 조절한 후 편광 유지 광결합기로 통과시키는 것을 특징으로 하는 무편광 광대역 비간섭성 광원 생 성 방법.
  39. 청구항 35에 있어서, 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 분할하여 이용하는 경우에,
    하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 1x2 광결합기로 분리시키고, 상기 광결합기로 분리되어 나온 각각의 출력을 수직편광과 수평편광이 되도록 제1 편광 조절기와 제2 편광 조절기로 조절한 후 편광 분리기로 통과시키는 것을 특징으로 하는 무편광 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  40. 청구항 35에 있어서, 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 분할하여 이용하는 경우에,
    하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 1x2 광결합기로 분리시키고, 광결합기로 분리되어 나온 출력 중 하나를 웨이브 플레이트로 나머지 출력이 가진 편광에 수직이 되도록 조절한후 편광 유지 광결합기로 통과시키는 것을 특징으로 하는 무편광 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  41. 청구항 35에 있어서, 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 분할 하여 이용하는 경우에,
    하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 하나 이상의 편광 조절기를 이용하여 각각의 편광이 서로 수직이 되도록 조절한 후 편광 유지 광결합기로 통과시키는 것을 특징으로 하는 무편광 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  42. 청구항 35의 방법에 의해 생성된 무편광 광대역 비간섭성 광원과;
    상기 무편광 광대역 비간섭성 광원의 여러 발진모드를 n개의 그룹으로 광을 필터링하는 제1 도파관 배열 격자(여기서, n은 도파관 배열 격자의 출력 포트 수 혹은 WDM 신호의 채널 수)와;
    전송에 사용되는 광섬유와;
    상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드와;
    상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 입력되는 광을 출력하는 광 써큘레이터와;
    WDM 신호를 n개의 그룹으로 역다중화 시키는 제2 도파관 배열 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  43. 청구항 42에 있어서, 상기 무편광 광대역 비간섭성 광원과 광 써큘레이터 사이에 연결되는 광섬유 증폭기를 더 포함하여 충분한 전송 파워를 제공하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  44. 청구항 42에 있어서, 상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드는 비반사 코팅된 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 고출력 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 광대역 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 반사형 반도체 광증폭기인 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  45. 청구항 3에 있어서,
    상기 한 쌍의 패브리 페롯 레이저의 다이오드 중 하나 이상의 레이저를 변조시켜 스펙트럼을 증가시키는 것을 특징으로 하는 패브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 광대역 비간섭성 광원.
  46. 청구항 3, 청구항 10, 청구항 18, 청구항 23 중 어느 한 항에 따른 광대역 비간섭성 광원을 이용한 무편광 광대역 비간섭성 광원과;
    상기 무편광 광대역 비간섭성 광원의 여러 발진모드를 n개의 그룹으로 광을 필터링하는 제1 도파관 배열 격자(여기서, n은 도파관 배열 격자의 출력 포트 수 혹은 WDM 신호의 채널 수)와;
    전송에 사용되는 광섬유와;
    상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드와;
    상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 입력되는 광을 출력하는 광 써큘레이터와;
    WDM 신호를 n개의 그룹으로 역다중화 시키는 제2 도파관 배열 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  47. 청구항 46에 있어서, 상기 무편광 광대역 비간섭성 광원과 광 써큘레이터 사이에 연결되는 광섬유 증폭기를 더 포함하여 충분한 전송 파워를 제공하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  48. 청구항 46에 있어서, 상기 제1 도파관 배열 격자를 통해 주입된 광 파장에 파장 잠김된 광을 출력하는 n개의 패브리 페롯 레이저 다이오드는 비반사 코팅된 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 고출력 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 광대역 패브리 페롯 레이저 다이오드 또는 반사형 반도체 광증폭기인 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  49. 청구항 3, 청구항 10, 청구항 18, 청구항 23 중 어느 한 항에 따른 광대역 비간섭성 광원을 이용하여 무편광 광대역 비간섭성 광원을 생성하는 방법에 있어서,
    편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 이용하거나 또는 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 분할하여 이용하는 것을 특징으로 하는 무편광 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  50. 청구항 49에 있어서, 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 이용하는 경우에,
    하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 각각의 출력을 수직편광과 수평편광이 되도록 제1 편광 조절기와 제2 편광 조절기로 조절한 후 편광 분리기로 통과시키는 것을 특징으로 하는 무편광 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  51. 청구항 49에 있어서, 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 이용하는 경우에,
    하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력 중 하나를 웨이브 플레이트로 나머지 출력이 가진 편광에 수직이 되도록 조절한후 편광 유지 광결합기로 통과시키는 것을 특징으로 하는 무편광 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  52. 청구항 49에 있어서, 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 이용하는 경우에,
    하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 2개의 출력 포트로부터의 출력을 하나 이상의 편광 조절기를 이용하여 각각의 편광이 서로 수직이 되도록 조절한 후 편광 유지 광결합기로 통과시키는 것을 특징으로 하는 무편광 광대역 비간섭성 광원 생성 방법.
  53. 청구항 49에 있어서, 편광 다중화를 위한 2개의 편광된 광대역 비간섭성 광원으로, 하나의 편광된 비간섭성 광원에서의 1개의 출력 포트로부터의 출력을 분할하여 이용하는 경우에,
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