KR100703388B1 - 광송수신기 및 이를 이용한 수동형 광가입자망 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 광송수신기는, 상기 광송수신기의 외부로부터 입력된 주입광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하기 위한 편광 분리기와; 상기 분리된 제1 편광 성분을 입력받으며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 신호광을 출력하기 위한 광주입형 송신기와; 상기 분리된 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출하기 위한 광수신기를 포함한다.
수동형 광가입자망, 광송수신기, 편광 분리기, 파장분할다중 필터

Description

광송수신기 및 이를 이용한 수동형 광가입자망{OPTICAL TRANSCEIVER AND PASSIVE OPTICAL NETWORK USING THE SAME}
도 1은 전형적인 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 제1 예에 따른 광송수신기를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 제2 예에 따른 광송수신기를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 제3 예에 따른 광송수신기를 나타내는 도면.
본 발명은 광송수신기(optical transceiver: TRX)에 관한 것으로서, 특히 광주입형 송신기(light injected transmitter)를 포함하는 광송수신기와 이를 이용한 수동형 광가입자망(passive optical network: PON)에 관한 것이다.
미래의 광대역 통신 서비스를 제공하기 위한 차세대 가입자망으로서 파장분 할다중 방식의 수동형 광가입자망(wavelength division multiplexed passive optical network: WDM-PON)에 대한 관심이 증가하면서 이를 경제적으로 구현하기 위한 노력이 진행되고 있다. 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망은 각 가입자에게 별도의 파장을 할당하기 때문에, 복수의 광원들과 상기 광원들로부터 출력된 복수의 파장 채널들(wavelength channels)을 다중화/역다중화하기 위한 파장분할 다중화기(wavelength division multiplexer: WDM)를 필요로 한다. 수동형 광가입자망에서 이러한 복수의 광원들과 파장분할 다중화기간의 파장 정렬을 경제적인 방법으로 구현하는 것이 망의 유지/보수 비용을 줄이는데 매우 중요한 요인이 된다. 이러한 광원들로는 분포궤환 레이저 어레이(distributed feedback laser array), 고출력 발광 다이오우드 어레이(light emitting diode array), 스펙트럼 분할 광원(spectrum-sliced light source) 등이 제안된 바 있다. 최근에는, 광원의 유지/보수가 용이하도록 광원의 출력 파장이 광원 자체에 의하지 않고 외부로부터의 주입광(injection light)에 의해 결정되는 광주입형 광원들이 제안되고 있으며, 대표적인 광주입형 광원들로서는 페브리-페롯 레이저(Fabry-Perot laser diode: FP-LD)와 반사형 반도체 광증폭기(reflective semiconductor optical amplifier: R-SOA)를 들 수 있다. 광주입형 광원의 장점은 광원의 파장이 주입광에 의해서 결정되므로 한 종류의 광원을 별다른 출력 파장의 조절없이 사용할 수 있다는 것이다. 따라서, 광원과 파장분할 다중화기간에 파장 정렬이 필요하지 않으므로, 망의 운영 및 유지/보수가 간단해진다는 이점이 있다. 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망은 큰 대역폭(bandwidth), 뛰어난 보안성(security), 통신규약 무의존성(protocol independence) 등의 장점들을 갖지만, 현재까지는 광송수신기의 높은 가격과 방송데이터(broadcasting data) 전송의 어려움으로 인해 상용화에 이르지 못하고 있다.
도 1은 전형적인 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망을 나타내는 도면이다. 상기 수동형 광가입자망(100)은 중앙 기지국(central office: CO, 110)과, 상기 중앙기지국(110)과 간선 광섬유(feeder fiber: FF, 150)를 통해 연결된 지역 기지국(remote node: RN, 160)과, 상기 지역 기지국(160)과 제1 내지 제N 분배 광섬유들(distribution fiber: DF, 180-1~180-N)을 통해 연결된 제1 내지 제N 광네트웍 유닛들(optical network unit: ONU, 190-1~190-N)을 포함한다. 상기 중앙 기지국(110)은 광대역 광(broadband light: BL)을 방송 데이터로 세기 변조하여 상기 지역 기지국(160)으로 전송하며, 상기 지역 기지국(160)은 상기 변조된 광대역 광을 스펙트럼 분할한다. 상기 제1 내지 제N 광네트웍 유닛들(190-1~190-N)은 각각 해당 스펙트럼 분할광을 전력 분할하여 그 일부는 전기 신호로 검출하고, 그 나머지를 주입광으로 하여 생성된 해당 신호광을 출력한다. 이 때, 스펙트럼 분할이란 광을 복수의 파장 성분들로 분할하는 것을 의미하며, 전력 분할이란 파장과 상관없이 광을 분할하는 것을 의미한다. 제1 내지 제N 신호광들은 제1 내지 제N 파장들(λ1~λN)을 가지며, 제N 신호광은 제N 파장(λN)을 갖는다.
상기 중앙 기지국(110)은 광대역 광원(broadband light source: BLS, 120)과, 세기 변조기(intensity modulator: I-MOD, 130)와, 써큘레이터(circulator: CIR,140)를 포함한다.
상기 광대역 광원(120)은 비편광된 비간섭성의 광대역 광을 출력한다. 상기 광대역 광원(120)은 증폭된 자발 방출광을 출력하는 어븀 첨가 광섬유(erbium doped fiber: EDF), 상기 어븀 첨가 광섬유를 펌핑하기 위한 펌핑광(pumping light)을 출력하는 레이저 다이오드 및 상기 펌핑광을 상기 어븀 첨가 광섬유에 제공하기 위한 파장 선택 결합기(wavelength selective coupler: WSC)를 포함하는 어븀 첨가 광섬유 증폭기(erbium doped fiber amplifier: EDFA)를 포함할 수 있다.
상기 세기 변조기(130)는 상기 광대역 광원(120)으로부터 입력된 광대역 광을 입력된 방송 데이터로 세기 변조하여 출력한다. 상기 세기 변조기(130)는 통상의 마하젠더 변조기(Mach-Zehnder modulator)를 포함할 수 있다.
상기 써큘레이터(140)는 제1 내지 제3 포트들을 구비하며, 제1 포트는 상기 세기 변조기(130)와 연결되고, 제2 포트는 상기 간선 광섬유(150)와 연결된다. 상기 써큘레이터(140)는 제1 포트에 입력된 광대역 광을 제2 포트로 출력하고, 제2 포트에 입력된 다중화된 신호광을 제3 포트로 출력한다. 상기 써큘레이터(140)는 어느 한 포트에 입력된 광을 인접한 하위 포트로 출력(제1 포트 → 제2 포트, 제2 포트 → 제3 포트)하는 소자로서, 제3 포트에 입력된 광은 소멸된다.
상기 지역 기지국(160)은 파장분할 다중화기(WDM, 170)를 포함한다.
상기 파장분할 다중화기(170)는 다중화 포트(multiplexing port: MP)와 제1 내지 제N 역다중화 포트들(demultiplexing port: DP)을 구비하며, 다중화 포트는 상기 간선 광섬유(150)와 연결되고, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들은 상기 제1 내지 제N 분배 광섬유들(180-1~180-N)과 일대일 연결된다. 이 때, 상기 제N 역다 중화 포트는 상기 제N 분배 광섬유(180-N)와 연결된다. 상기 파장분할 다중화기(170)는 다중화 포트에 입력된 상기 변조된 광대역 광을 스펙트럼 분할하여 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력한다. 이 때, 상기 파장분할 다중화기(170)는 제N 역다중화 포트로 제N 스펙트럼 분할광을 출력한다. 또한, 상기 파장분할 다중화기(170)는 제1 내지 제N 역다중화 포트들에 입력된 제1 내지 제N 신호광들을 파장분할 다중화하여 상기 다중화 포트로 출력한다.
상기 제1 내지 제N 광네트웍 유닛들(190-1~190-N)은 상기 제1 내지 제N 분배 광섬유들(180-1~180-N)과 일대일 연결되며, 각각 광송수신기(TRX, 192-1~192-N)를 포함한다. 이 때, 상기 제N 광네트웍 유닛(190-N)은 상기 제N 분배 광섬유(180-N)와 연결되며, 제N 광송수신기(192-N)를 포함한다.
상기 제N 광송수신기(192-N)는 제N 광전력 분할기(beam splitter: BS, 194-N)와, 제N 광수신기(optical receiver: RX, 196-N)와, 제N 광주입형 송신기(TX, 198-N)를 포함한다.
상기 제N 광전력 분할기(194-N)는 제1 내지 제3 포트들을 구비하며, 제1 포트는 상기 제N 분배 광섬유(180-N)와 연결되고, 제2 포트는 상기 제N 광수신기(196-N)와 연결되며, 제3 포트는 상기 제N 광주입형 송신기(198-N)과 연결된다. 상기 제N 광전력 분할기(194-N)는 제1 포트에 입력된 제N 스펙트럼 분할광을 2등분으로 전력 분할하여 제1 및 제2 전력 분할광을 생성하고, 생성된 제1 전력 분할광은 제2 포트로 출력하며, 생성된 제2 전력 분할광은 제3 포트로 출력한다. 또한, 상기 제N 광전력 분할기(194-N)는 제3 포트에 입력된 제N 신호광을 제1 포트로 출력한 다. 상기 제N 광전력 분할기(194-N)는 Y-분기 도파로(Y-branch waveguide)를 포함할 수 있다.
상기 제N 광수신기(198-N)는 상기 제N 광전력 분할기(196-N)의 제2 포트와 연결되며, 상기 제N 광전력 분할기(196-N)로부터 입력된 제1 전력 분할광을 전기 신호로 검출한다. 상기 제N 광수신기(198-N)는 포토다이오드(photodiode)를 포함할 수 있다.
제N 광주입형 송신기(198-N)는 상기 제N 광전력 분할기(194-N)의 제3 포트와 연결되며, 상기 제N 광전력 분할기(194-N)로부터 입력된 제2 전력 분할광에 의해 생성되며 비방송 데이터로 변조된 제N 신호광을 출력한다. 상기 제N 광주입형 송신기(198-N)는 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광증폭기를 포함할 수 있다. 상기 비방송 데이터는 통신 데이터를 포함할 수 있다.
상기 수동형 광가입자망(100)의 신호광 처리 과정을 설명하자면 아래와 같다.
상기 중앙 기지국(110)의 광대역 광원(120)에서 생성된 광대역 광은 상기 세기 변조기(130)에서 방송 데이터로 세기 변조되며, 상기 변조된 광대역 광은 상기 써큘레이터(140) 및 간선 광섬유(150)를 통해 상기 지역 기지국(160)의 파장분할 다중화기(170)에 입력된다. 상기 파장분할 다중화기(170)는 입력된 광대역 광을 스펙트럼 분할하여 제1 내지 제N 스펙트럼 분할광들을 생성하고, 상기 제1 내지 제N 광네트웍 유닛들(190-1~190-N)은 각각 해당 스펙트럼 분할광을 전력 분할하여 그 일부는 전기 신호로 검출하고, 그 나머지를 주입광으로 하여 생성된 해당 신호광을 출력한다. 상기 파장분할 다중화기(170)는 입력된 제1 내지 제N 신호광들을 다중화하여 출력하며, 다중화된 신호광은 상기 간선 광섬유(150)를 통해 상기 중앙 기지국(110)에 전송된다.
그러나, 상술한 바와 같은 전형적인 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망(100)은 각 광네트웍 유닛에 제공되는 해당 스펙트럼 분할광의 전력 일부를 방송 데이터의 수신에 사용하기 때문에 광주입 효율(light injection efficiency)이 저하된다는 문제점이 있다. 또한, 방송 데이터로 세기 변조됨으로 인해 주입광의 세기가 시간에 따라 변화하게 되므로, 광주입형 송신기의 출력이 시간에 따라 불안정하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 각 광네트웍 유닛에 방송 데이터 및 주입광을 제공하면서도 종래에 비해 광주입 효율이 크게 향상되며, 광주입형 송신기에 입력되는 주입광의 세기를 일정하게 유지할 수 있는 광송수신기와 이를 이용한 수동형 광가입자망을 제공함에 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따른 광송수신기는, 상기 광송수신기의 외부로부터 입력된 주입광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하기 위한 편광 분리기와; 상기 분리된 제1 편광 성분을 입력받으며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 신호광을 출력하기 위한 광주입형 송신기와; 상기 분리된 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출하기 위한 광수신기를 포함한다.
본 발명의 제2 측면에 따른 광송수신기는, 상기 광송수신기의 외부로부터 입력된 제1 신호광 및 주입광을 서로 분리하기 위한 파장분할다중 필터와; 상기 분리된 주입광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하기 위한 편광 분리기와; 상기 분리된 제1 편광 성분을 입력받으며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 제2 신호광을 출력하기 위한 광주입형 송신기와; 상기 분리된 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출하기 위한 제1 광수신기와; 상기 분리된 제1 신호광을 전기 신호로 검출하기 위한 제2 광수신기를 포함한다.
본 발명의 제3 측면에 따른 수동형 광가입자망은, 방송 데이터로 비세기 변조된 상향 광대역 광을 출력하기 위한 중앙 기지국과; 입력된 상기 상향 광대역 광을 스펙트럼 분할하여 출력하기 위한 지역 기지국과; 각각 해당 스펙트럼 분할광을 입력받는 복수의 광네트웍 유닛들을 포함하며, 상기 각 광네트웍 유닛은, 입력된 스펙트럼 분할광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하기 위한 편광 분리기와; 상기 분리된 제1 편광 성분을 입력받으며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 상향 신호광을 출력하기 위한 광주입형 송신기와; 상기 분리된 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출하기 위한 광수신기를 포함한다.
본 발명의 제4 측면에 따른 수동형 광가입자망은, 방송 데이터로 비세기 변조된 상향 광대역 광과 비방송 데이터로 변조된 다중화된 하향 신호광을 출력하기 위한 중앙 기지국과; 입력된 상기 상향 광대역 광을 스펙트럼 분할하여 출력하고, 입력된 상기 다중화된 하향 신호광을 파장분할 역다중화하여 출력하기 위한 지역 기지국과; 각각 해당 스펙트럼 분할광 및 하향 신호광을 입력받는 복수의 광네트웍 유닛들을 포함하며, 상기 각 광네트웍 유닛은, 입력된 스펙트럼 분할광 및 하향 신호광을 서로 분리하기 위한 파장분할다중 필터와; 상기 분리된 스펙트럼 분할광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하기 위한 편광 분리기와; 상기 분리된 제1 편광 성분을 입력받으며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 상향 신호광을 출력하기 위한 광주입형 송신기와; 상기 분리된 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출하기 위한 제1 광수신기와; 상기 분리된 하향 신호광을 전기 신호로 검출하기 위한 제2 광수신기를 포함한다.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장분할다중 방식의 수동형 광가입자망을 나타내는 도면이다. 상기 수동형 광가입자망(200)은 중앙 기지국(CO, 210)과, 상기 중앙 기지국(210)과 간선 광섬유(FF, 270)를 통해 연결된 지역 기지국(RN, 280)과, 상기 지역 기지국(RN, 280)과 제1 내지 제N 분배 광섬유들(DF, 300-1~300-N)을 통해 연결된 제1 내지 제N 광네트웍 유닛들(ONU, 310-1~310-N)을 포함한다. 상기 중앙 기지국(210)은 상향 광대역 광(upstream broadband light: UBL)을 방송 데이터로 비세기 변조하여 상기 지역 기지국(280)으로 전송하며, 상기 지역 기지국(280)은 입력된 상기 상향 광대역 광을 스펙트럼 분할한다. 상기 제1 내지 제N 광네트웍 유닛들(310-1~310-N)은 각각 해당 스펙트럼 분할광을 편광 분리하며, 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출함으로써 방송 데이터를 복조하고, 제1 편광 성분을 주입광으로 하여 생성되며 비방송 데이터로 변조된 해당 상향 신호광을 출력한다. 이 때, 비세기 변조란 세기 변조와 같이 방송 데이터의 "0" 비트와 "1" 비트를 "A" 세기 레벨(intensity level)과 "B" 세기 레벨로 나타내는 것이 아니라, "C" 위상(phase)과 "D" 위상으로 나타내거나(위상 변조) "E" 주파수(frequency)와 "F" 주파수로 나타내는 것(주파수 변조) 등을 말한다. 제1 내지 제N 하향 신호광들은 제1 내지 제N 파장들(λ1~λN)을 가지며, 제N 하향 신호광은 제N 파장(λN )을 갖는다. 또한, 제1 내지 제N 상향 신호광들은 제(N+1) 내지 제(2N) 파장들(λ(N+1)~λ(2N))을 가지며, 제N 상향 신호광은 제(2N) 파장(λ(2N))을 갖는다.
상기 중앙 기지국(210)은 제1 내지 제N 광송수신기(TRX, 260-1~260-N)와, 제1 파장분할 다중화기(WDM, 250)와, 상향 광대역 광원(upstream broadband light source: UBLS, 225)과, 하향 광대역 광원(downstream broadband light source: DBLS, 220)과, 광변조기(optical modulator: MOD, 230)와, 광커플러(optical coupler: OC, 240)를 포함한다.
상기 제1 내지 제N 광송수신기들(260-1~260-N)은 각각 하향 광주입형 송신기(downstream light injected transitter: DTX)와, 상향 광수신기(upstream optical receiver: URX)와, 파장분할다중 필터(WDM filter: FT)를 포함한다. 상기 제N 광송 수신기(260-N)는 제N 하향 광주입형 송신기(264-N)와, 제N 상향 광수신기(266-N)와, 제N 파장분할다중 필터(262-N)를 포함한다.
상기 제N 하향 광주입형 송신기(264-N)는 상기 제N 파장분할다중 필터(262-N)로부터 제N 하향 스펙트럼 분할광을 입력받으며, 상기 제N 하향 스펙트럼 분할광에 의해 생성되며 비방송 데이터로 변조된 제N 하향 신호광을 출력한다. 상기 제1 내지 제N 하향 광주입형 송신기들(264-N)은 각각 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광증폭기를 포함할 수 있다.
상기 제N 상향 광수신기(266-N)는 상기 제N 파장분할다중 필터(262-N)로부터 제N 상향 신호광을 입력받으며, 상기 제N 상향 신호광을 전기 신호로 검출함으로써 상기 제N 상향 신호광에 실린 비방송 데이터를 복조한다. 상기 제1 내지 제N 상향 광수신기들(266-1~266-N)은 각각 포토다이오드를 포함할 수 있다.
상기 제N 파장분할다중 필터(262-N)는 상기 제1 파장분할 다중화기(250)의 제N 역다중화 포트(DP)로부터 제N 하향 스펙트럼 분할광 및 제N 상향 신호광을 입력받으며, 상기 제N 하향 스펙트럼 분할광을 상기 제N 하향 광주입형 송신기(264-N)로 출력하고, 상기 제N 상향 신호광을 상기 제N 상향 광수신기(266-N)로 출력한다. 또한, 상기 제N 파장분할다중 필터(262-N)는 상기 제N 하향 광주입형 송신기(264-N)로부터 입력받은 상기 제N 하향 신호광을 상기 제1 파장분할 다중화기(250)의 제N 역다중화 포트로 출력한다.
상기 제1 파장분할 다중화기(250)는 다중화 포트(MP)와 제1 내지 제N 역다중화 포트들을 구비하며, 다중화 포트에 입력된 하향 광대역 광을 스펙트럼 분할하여 제1 내지 제N 하향 스펙트럼 분할광들을 생성하고, 이들을 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력한다. 또한, 상기 제1 파장분할 다중화기(250)는 다중화 포트에 입력된 다중화된 상향 신호광을 제1 내지 제N 상향 신호광들로 파장분할 역다중화하여 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력하고, 제1 내지 제N 역다중화 포트들에 입력된 제1 내지 제N 하향 신호광들을 파장분할 다중화하여 다중화 포트로 출력한다. 상기 제1 파장분할 다중화기(250)는 도파로열 격자(arrayed waveguide grating: AWG)를 포함할 수 있다. 이 때, 스펙트럼 분할이란 광의 해당 파장 성분들을 선택적으로 통과시켜서 상기 광을 분할하는 것이고, 파장분할 역다중화란 복수의 파장 성분들을 단순히 분리하는 것을 말한다.
상기 하향 광대역 광원(220)은 비편광된 비간섭성의 하향 광대역 광을 출력한다. 상기 하향 광대역 광원(220)은 증폭된 자발 방출광을 출력하는 어븀 첨가 광섬유, 상기 어븀 첨가 광섬유를 펌핑하기 위한 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드 및 상기 펌핑광을 상기 어븀 첨가 광섬유에 제공하기 위한 파장 선택 결합기를 포함하는 어븀 첨가 광섬유 증폭기를 포함할 수 있다.
상기 상향 광대역 광원(225)은 비편광된 비간섭성의 상향 광대역 광을 출력한다. 상기 상향 광대역 광원(225)은 증폭된 자발 방출광을 출력하는 어븀 첨가 광섬유, 상기 어븀 첨가 광섬유를 펌핑하기 위한 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드 및 상기 펌핑광을 상기 어븀 첨가 광섬유에 제공하기 위한 파장 선택 결합기를 포함하는 어븀 첨가 광섬유 증폭기를 포함할 수 있다.
상기 광변조기(230)는 상기 상향 광대역 광원(225)으로부터 입력된 상향 광 대역 광을 입력된 방송 데이터로 비세기 변조하여 출력한다. 상기 광변조기(230)는 통상의 마하젠더 변조기를 포함할 수 있다.
상기 광커플러(240)는 제1 내지 제4 포트들을 구비하며, 제1 포트는 상기 광변조기(230)와 연결되고, 제2 포트는 상기 제1 파장분할 다중화기(250)의 다중화 포트와 연결되며, 제3 포트는 상기 하향 광대역 광원(220)과 연결되고, 제4 포트는 상기 간선 광섬유(270)와 연결된다. 상기 광커플러(240)는 제1 포트에 입력된 상기 변조된 상향 광대역 광을 제4 포트로 출력하고, 제3 포트에 입력된 상기 하향 광대역 광을 제2 포트로 출력하며, 제2 포트에 입력된 다중화된 하향 신호광을 제4 포트로 출력하고, 제4 포트에 입력된 다중화된 상향 신호광을 제2 포트로 출력한다. 상기 광커플러(240)는 통상의 방향성 광결합기(directional optical coupler)를 포함할 수 있다.
상기 지역 기지국(280)은 제2 파장분할 다중화기(290)를 포함한다.
상기 제2 파장분할 다중화기(290)는 다중화 포트와 제1 내지 제N 역다중화 포트들을 구비하며, 다중화 포트는 상기 간선 광섬유(270)와 연결되고, 제1 내지 제N 역다중화 포트들은 상기 제1 내지 제N 분배 광섬유들(300-1~300-N)과 일대일 연결된다. 이 때, 상기 제N 역다중화 포트는 상기 제N 분배 광섬유(300-N)와 연결된다. 상기 제2 파장분할 다중화기(290)는 다중화 포트에 입력된 변조된 상향 광대역 광을 스펙트럼 분할하여 제1 내지 제N 상향 스펙트럼 분할광들을 생성하고, 이들을 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력한다. 또한, 상기 제2 파장분할 다중화기(290)는 다중화 포트에 입력된 다중화된 하향 신호광을 제1 내지 제N 하향 신호 광들로 파장분할 역다중화하여 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력하고, 제1 내지 제N 역다중화 포트들에 입력된 제1 내지 제N 상향 신호광들을 파장분할 다중화하여 다중화 포트로 출력한다. 상기 제2 파장분할 다중화기(290)는 도파로열 격자를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제N 광네트웍 유닛들(310-1~310-N)은 상기 제1 내지 제N 분배 광섬유들(300-1~300-N)과 일대일 연결되며, 각각 광송수신기를 포함한다. 이 때, 상기 제N 광네트웍 유닛(310-N)은 상기 제N 분배 광섬유(300-N)와 연결되며, 제N 광송수신기(320-N)를 포함한다.
상기 제N 광송수신기(320-N)는 제N 파장분할다중 필터(330-N)와, 제N 편광 분리기(polarization splitter: PS, 340-N)와, 제N 상향 광주입형 송신기(uptream light injected transitter: UTX, 350-N)와, 제N-1 및 제N-2 하향 광수신기들(downstream optical receiver: DRX, 360-N,370-N)을 포함한다.
상기 제N 파장분할다중 필터(330-N)는 상기 제2 파장분할 다중화기(290)의 제N 역다중화 포트로부터 제N 분배 광섬유(300-N)를 통해 제N 상향 스펙트럼 분할광 및 제N 하향 신호광을 입력받으며, 상기 제N 상향 스펙트럼 분할광을 상기 제N 편광 분리기(340-N)로 출력하고, 상기 제N 하향 신호광을 상기 제N-2 하향 광수신기(370-N)로 출력한다. 또한, 상기 제N 파장분할다중 필터(330-N)는 상기 제N 편광 분리기(340-N)로부터 입력된 제N 상향 신호광을 상기 제2 파장분할 다중화기(290)의 제N 역다중화 포트로 출력한다.
상기 제N-2 하향 광수신기(370-N)는 상기 제N 파장분할다중 필터(330-N)로부 터 입력된 상기 제N 하향 신호광을 전기 신호로 검출함으로써, 상기 제N 하향 신호광에 실린 비방송 데이터를 복조한다. 상기 제N-1 및 제N-2 하향 광수신기들(360-N,370-N)은 각각 포토다이오드를 포함할 수 있다.
상기 제N 편광 분리기(340-N)는 상기 제N 파장분할다중 필터(330-N)로부터 입력된 상기 제N 상향 스펙트럼 분할광을 서로 직교하는 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하고, 상기 제1 편광 성분을 상기 제N 상향 광주입형 송신기(350-N)로 출력하고, 상기 제2 편광 성분을 상기 제N-1 광수신기(360-N)로 출력한다. 상기 제1 편광 성분은 상기 제N 상향 광주입형 송신기(350-N)의 편광의존이득이 가장 높은 편광 방향을 갖도록 설정되어 있다. 또한, 상기 제N 편광 분리기(340-N)는 상기 제N 상향 광주입형 송신기(350-N)로부터 입력된 제N 상향 신호광을 상기 제N 파장분할다중 필터(330-N)로 출력한다.
상기 제N-1 하향 광수신기(360-N)는 상기 제N 편광 분리기(340-N)로부터 입력된 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출함으로써, 상기 제2 편광 성분에 실린 방송 데이터를 복조한다.
상기 제N 상향 광주입형 송신기(350-N)는 상기 제N 편광 분리기(340-N)로부터 입력된 제1 편광 성분에 의해 생성된 동일 파장의 제N 상향 신호광을 출력한다. 상기 제N 상향 광주입형 송신기(350-N)는 페브리-페롯 레이저 또는 반사형 반도체 광증폭기를 포함할 수 있다. 상기 제N 상향 광주입형 송신기(350-N)는 인가되는 비방송 데이터에 의해 변조된 상기 제N 상향 신호광을 출력한다. 상기 제N 상향 광주입형 송신기(350-N)는 입력된 광의 편광 방향에 따라 이득이 변화하며, 이는 상기 제N 상향 광주입형 송신기(350-N)가 양자 우물(quantum well) 구조를 가지며, 상기 양자 우물 구조의 방향에 따라 편광의존이득이 달라지는 것에 기인한다. 상기 제N 상향 광주입형 송신기(350-N)가 갖는 편광 방향에 따른 이득 분포는 최대 이득을 나타내는 편광 방향에 집중되어 있다. 상기 제1 편광 성분은 상기 제N 상향 광주입형 송신기(350-N)의 편광의존이득이 가장 높은 편광 방향을 갖도록 설정되어 있으므로, 상기 제N 편광 분리기(340-N)에 의한 입력 전력의 감소는 상기 제N 상향 광주입형 송신기(350-N)의 출력에 큰 영향을 미치지 않는다.
상기 수동형 광가입자망(200)의 하향 신호광의 처리 과정을 설명하자면 아래와 같다.
상기 하향 광대역 광원(220)으로부터 출력된 하향 광대역 광은 상기 광커플러(240)를 지나서 상기 중앙 기지국(210)의 제1 파장분할 다중화기(250)에 입력되고, 상기 제1 파장분할 다중화기(250)는 상기 하향 광대역 광을 스펙트럼 분할하여 제1 내지 제N 하향 스펙트럼 분할광들로 생성한다. 상기 제1 내지 제N 광송수신기들(260-1~260-N)은 각각 해당 하향 스펙트럼 분할광에 의해 생성되며 비방송 데이터로 변조된 해당 하향 신호광을 출력한다. 상기 제1 파장분할 다중화기(250)는 입력된 제1 내지 제N 하향 신호광들을 파장분할 다중화하여 출력하고, 다중화된 하향 신호광은 상기 광커플러(240) 및 간선 광섬유(270)를 지나서 상기 지역 기지국(280)의 제2 파장분할 다중화기(290)에 입력된다. 상기 제2 파장분할 다중화기(290)는 입력된 다중화된 하향 신호광을 파장분할 역다중화하여 출력한다. 상기 제1 내지 제N 광네트웍 유닛들(310-1~310-N)은 각각 해당 하향 신호광을 수신한다.
상기 수동형 광가입자망(200)의 상향 신호광의 처리 과정을 설명하자면 아래와 같다.
상기 상향 광대역 광원(225)으로부터 출력된 상향 광대역 광은 상기 광변조기(230)에 의해 방송 데이터로 비세기 변조되고, 변조된 상향 광대역 광은 상기 광커플러(240) 및 간선 광섬유(270)를 지나서 상기 제2 파장분할 다중화기(290)에 입력되고, 상기 제2 파장분할 다중화기(290)는 상기 상향 광대역 광을 스펙트럼 분할하여 제1 내지 제N 상향 스펙트럼 분할광들을 생성한다. 상기 제1 내지 제N 광네트웍 유닛들(310-1~310-N)은 각각 해당 상향 스펙트럼 분할광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하고, 상기 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출함으로써 상기 제2 편광 성분에 실린 비방송 데이터를 복조하고, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 해당 상향 신호광을 출력한다. 상기 제2 파장분할 다중화기(290)는 입력된 제1 내지 제N 상향 신호광들을 파장분할 다중화하여 출력하고, 입력된 다중화된 상향 신호광은 상기 간선 광섬유(270) 및 광커플러(240)를 지나서 상기 제1 파장분할 다중화기(250)에 입력된다. 상기 제1 파장분할 다중화기(250)는 입력된 다중화된 상향 신호광을 파장분할 역다중화하여 출력한다. 상기 중앙 기지국(210)의 제1 내지 제N 광송수신기들(260-1~260-N)은 각각 해당 상향 신호광을 수신한다.
상기 각 광네트웍 유닛에 구비되는 광송수신기는 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있으며, 이하 상기 광송수신기의 다양한 구성예들을 제시하고자 한다.
도 3은 본 발명의 제1 예에 따른 광송수신기를 나타내는 도면이다. 상기 광송수신기(400)는 광주입형 송신기(TX, 440)과, 제1 내지 제5 렌즈들(lens, 481~485)과, 편광 분리기(PS, 430)와, 파장분할다중 필터(FT, 420)와, 제1 및 제2 광수신기들(RX, 450,460)과, 모니터(monitor, 470)를 포함한다.
상기 제1 렌즈(481)는 외부 광섬유(410)의 끝단으로부터 출력된 주입광 및 제1 신호광을 시준화하며, 상기 파장분할다중 필터(420)로부터 입력된 제2 신호광을 상기 광섬유(410)의 끝단으로 집광시킨다. 상기 제1 내지 제5 렌즈들(481~485)로는 통상의 볼록 렌즈들(convex lens)을 사용할 수 있다.
상기 파장분할다중 필터(420)는 상기 제1 렌즈(481)로부터 입력된 제1 신호광을 상기 제2 광수신기(460)측으로 반사시키고, 상기 제1 렌즈(481)로부터 입력된 주입광을 상기 제1 렌즈(481)측으로 통과시킨다. 또한, 상기 파장분할다중 필터(420)는 상기 편광 분리기(430)로부터 입력된 제2 신호광을 기설정된 비율로 분할함으로써 제1 및 제2 전력 분할광들을 생성하고, 반사된 상기 제2 전력 분할광을 상기 제5 렌즈(485)측으로 출력하고, 통과된 상기 제1 전력 분할광을 상기 제1 렌즈(481)측으로 출력한다. 상기 파장분할다중 필터(420)는 상기 제1 신호광의 파장에 대해 90~100%의 반사율을 가지며, 상기 제2 신호광의 파장에 대해 0.1~10%의 반사율을 갖는 것이 바람직하다.
상기 제2 렌즈(482)는 상기 파장분할다중 필터(420)로부터 입력된 제1 신호광을 집광시키고, 상기 제2 광수신기(460)는 상기 집광된 제1 신호광을 수신하여 전기 신호로 검출함으로써 상기 제1 신호광에 실린 비방송 데이터를 복조한다.
상기 편광 분리기(430)는 상기 파장분할다중 필터(420)로부터 입력된 주입광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하고, 상기 제1 편광 성분을 상기 제4 렌즈(484) 측으로 통과시키고, 상기 제2 편광 성분을 상기 제3 렌즈(483)측으로 반사시킨다. 또한, 상기 편광 분리기(430)는 상기 제4 렌즈(484)로부터 입력된 제2 신호광을 상기 파장분할다중 필터(420)측으로 통과시킨다.
상기 제3 렌즈(483)는 상기 편광 분리기(430)로부터 입력된 제2 편광 성분을 집광시키고, 상기 제1 광수신기(450)는 상기 집광된 제2 편광 성분을 수신하여 전기 신호로 검출함으로써 상기 제2 편광 성분에 실린 방송 데이터를 복조한다.
상기 제4 렌즈(484)는 편광 분리기(430)로부터 입력된 제1 편광 성분을 집광시키고, 상기 광주입형 송신기(440)로부터 입력된 제2 신호광을 시준화하여 상기 편광 분리기(430)측으로 출력한다.
상기 광주입형 송신기(440)는 집광된 상기 제1 편광 성분을 입력받고, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 동일 파장의 제2 신호광을 상기 제4 렌즈(484)측으로 출력한다. 상기 광주입형 송신기(440)는 활성층(active layer)을 포함한 이득 매질(gain medium: GM, 442)과 상기 이득 매질(442)의 양단에 형성된 고반사층(high reflection layer: HR, 444) 및 무반사층(antireflection layer: AR, 446)을 포함한다. 이 때, 상기 무반사층(446)은 상기 제4 렌즈(484)와 대향된다. 상기 광주입형 송신기(440)는 상기 이득 매질(442)에 인가되는 비방송 데이터에 의해 변조된 상기 제2 신호광을 출력한다. 상기 광주입형 송신기(440)는 입력된 광의 편광 방향에 따라 이득이 변화하며, 상기 광주입형 송신기(440)가 갖는 편광 방향에 따른 이득 분포는 최대 이득을 나타내는 편광 방향에 집중되어 있다. 상기 제1 편광 성분은 상기 광주입형 송신기(440)의 편광의존이득이 가장 높은 편광 방향을 갖도록 설 정되며, 상기 편광 분리기(430)에 의한 입력 전력의 감소는 상기 광주입형 송신기(440)의 출력에 큰 영향을 미치지 않는다. 상기 광주입형 송신기(440)으로서 페브리-페롯 레이저를 사용하는 경우에 상기 고반사층(444)의 반사율은 60~100%이고 상기 무반사층(446)의 반사율은 0.1~30%인 것이 바람직하다. 상기 광주입형 송신기(440)으로서 반사형 반도체 광증폭기를 사용하는 경우에 상기 고반사층(444)의 반사율은 60~100%이고 상기 무반사층(446)의 반사율은 0~0.1%인 것이 바람직하다.
상기 제5 렌즈(485)는 상기 파장분할다중 필터(420)로부터 반사된 상기 제2 전력 분할광을 집광시키고, 상기 모니터(470)는 상기 집광된 제2 전력 분할광을 입력받아서 전기 신호로 검출한다. 상기 모니터(470)는 상기 전기 신호의 전력으로부터 상기 제2 신호광의 전력을 파악하고, 이로부터 상기 광주입형 송신기(440)의 동작 상태를 파악한다.
상기 광송수신기(400)의 신호광 처리 과정을 설명하자면 아래와 같다.
상기 광섬유(410)로부터 출력된 제1 신호광은 상기 제1 렌즈(481)를 지나서 상기 파장분할다중 필터(420)에 입력되고, 상기 파장분할다중 필터(420)로부터 반사된 상기 제1 신호광은 상기 제2 렌즈(482)를 지나서 상기 제2 광수신기(460)에 입력된다. 상기 제2 광수신기(460)는 입력된 제1 신호광을 전기 신호로 검출함으로써 상기 제1 신호광에 실린 비방송 데이터를 복조한다.
상기 광섬유(410)로부터 출력된 주입광은 상기 제1 렌즈(481) 및 파장분할다중 필터(420)를 지나서 상기 편광 분리기(430)에 입력되며, 상기 편광 분리기(430)는 상기 주입광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하며, 상기 제1 편광 성분은 상기 제4 렌즈(484)측으로 통과시키고, 상기 제2 편광 성분은 상기 제3 렌즈(483)측으로 반사시킨다. 상기 제3 렌즈(483)를 지난 상기 제2 편광 성분은 상기 제1 광수신기(450)에 입력되고, 상기 제1 광수신기(450)는 입력된 상기 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출함으로써 상기 제2 편광 성분에 실린 방송 데이터를 복조한다. 상기 제1 편광 성분은 상기 제4 렌즈(484)를 지나서 상기 광주입형 송신기(440)에 입력되고, 상기 광주입형 송신기(440)는 상기 제1 편광 성분에 의해 생성되며 비방송 데이터로 변조된 제2 신호광을 출력한다. 상기 제2 신호광은 상기 제4 렌즈(484) 및 편광 분리기(430)를 지나서 상기 파장분할다중 필터(420)에 입력되고, 상기 파장분할다중 필터(420)는 입력된 상기 제2 신호광을 제1 및 제2 전력 분할광들로 전력 분할하고, 상기 제1 전력 분할광은 상기 제1 렌즈(481)측으로 통과시키고, 상기 제2 전력 분할광은 상기 제5 렌즈(485)측으로 반사시킨다. 상기 제2 전력 분할광은 상기 제5 렌즈(485)를 지나서 상기 모니터(470)에 입력되고, 상기 모니터(470)는 입력된 상기 제2 전력 분할광을 전기 신호로 검출함으로써 상기 광주입형 송신기(440)의 동작 상태를 파악한다. 상기 제1 전력 분할광은 상기 제1 렌즈(481)를 지나서 상기 광섬유(410)에 입력된다.
도 4는 본 발명의 제2 예에 따른 광송수신기를 나타내는 도면이다. 상기 광송수신기(500)는 도 3에 도시된 것과 유사한 구성을 가지며, 단지 제5 렌즈(485) 및 모니터(470)의 위치와 편광 분리기(430') 및 파장분할다중 필터(420')의 기능에 차이가 있다. 따라서, 중복되는 설명은 생략하고, 동일 구성 요소에 대해 동일 참조 번호를 사용하기로 한다. 상기 광송수신기(500)는 광주입형 송신기(440)과, 제1 내지 제5 렌즈들(481~485)과, 편광 분리기(430')와, 파장분할다중 필터(420')와, 제1 및 제2 광수신기들(450,460)과, 모니터(470)를 포함한다.
상기 파장분할다중 필터(420')는 상기 제1 렌즈(481)로부터 입력된 제1 신호광을 상기 제2 렌즈(482)측으로 반사시키고, 상기 제1 렌즈(481)로부터 입력된 주입광을 상기 편광 분리기(430')측으로 통과시킨다. 또한, 상기 파장분할다중 필터(420')는 상기 편광 분리기(430')로부터 입력된 제2 신호광을 상기 제1 렌즈(481)측으로 통과시킨다.
상기 편광 분리기(430')는 상기 파장분할다중 필터(420')로부터 입력된 주입광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하고, 상기 제1 편광 성분을 상기 제4 렌즈(484)측으로 통과시키고, 상기 제2 편광 성분을 상기 제3 렌즈(483)측으로 반사시킨다. 또한, 상기 편광 분리기(430')는 상기 제4 렌즈(484)로부터 입력된 제2 신호광을 기설정된 비율로 분할함으로써 제1 및 제2 전력 분할광들을 생성하고, 반사된 상기 제2 전력 분할광을 상기 제5 렌즈(485)측으로 출력하고, 통과된 상기 제1 전력 분할광을 상기 파장분할다중 필터(420')측으로 출력한다.
상기 제5 렌즈(485)는 상기 편광 분리기(430')로부터 반사된 상기 제2 전력 분할광을 집광시키고, 상기 모니터(470)는 상기 집광된 제2 전력 분할광을 입력받아서 전기 신호로 검출한다. 상기 모니터(470)는 상기 전기 신호의 전력으로부터 상기 제2 신호광의 전력을 파악하고, 이로부터 상기 광주입형 송신기(440)의 동작 상태를 파악한다.
상기 광송수신기(500)의 신호광 처리 과정을 설명하자면 아래와 같다.
상기 광섬유(410)로부터 출력된 제1 신호광은 상기 제1 렌즈(481)를 지나서 상기 파장분할다중 필터(420')에 입력되고, 상기 파장분할다중 필터(420')로부터 반사된 상기 제1 신호광은 상기 제2 렌즈(482)를 지나서 상기 제2 광수신기(460)에 입력된다. 상기 제2 광수신기(460)는 입력된 제1 신호광을 전기 신호로 검출함으로써 상기 제1 신호광에 실린 비방송 데이터를 복조한다.
상기 광섬유(410)로부터 출력된 주입광은 상기 제1 렌즈(481) 및 파장분할다중 필터(420')를 지나서 상기 편광 분리기(430')에 입력되며, 상기 편광 분리기(430')는 상기 주입광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하며, 상기 제1 편광 성분은 상기 제4 렌즈(484)측으로 통과시키고, 상기 제2 편광 성분은 상기 제3 렌즈(483)측으로 반사시킨다. 상기 제3 렌즈(483)를 지난 상기 제2 편광 성분은 상기 제1 광수신기(450)에 입력되고, 상기 제1 광수신기(450)는 입력된 상기 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출함으로써 상기 제2 편광 성분에 실린 방송 데이터를 복조한다. 상기 제1 편광 성분은 상기 제4 렌즈(484)를 지나서 상기 광주입형 송신기(440)에 입력되고, 상기 광주입형 송신기(440)는 상기 제1 편광 성분에 의해 생성되며 비방송 데이터로 변조된 제2 신호광을 출력한다. 상기 제2 신호광은 상기 제4 렌즈(484)를 지나서 상기 편광 분리기(430')에 입력되고, 상기 편광 분리기(430')는 입력된 상기 제2 신호광을 제1 및 제2 전력 분할광들로 전력 분할하고, 상기 제1 전력 분할광은 상기 파장분할다중 필터(420')측으로 통과시키고, 상기 제2 전력 분할광은 상기 제5 렌즈(485)측으로 반사시킨다. 상기 제2 전력 분할광은 상기 제5 렌즈(485)를 지나서 상기 모니터(470)에 입력되고, 상기 모니터(470)는 입력된 상 기 제2 전력 분할광을 전기 신호로 검출함으로써 상기 광주입형 송신기(440)의 동작 상태를 파악한다. 상기 제1 전력 분할광은 상기 파장분할다중 필터(420') 및 제1 렌즈(481)를 지나서 상기 광섬유(410)에 입력된다.
도 5는 본 발명의 제3 예에 따른 광송수신기를 나타내는 도면이다. 상기 광송수신기(600)는 도 3에 도시된 것과 유사한 구성을 가지며, 단지 모니터(470)의 위치와 파장분할다중 필터(420')의 기능에 차이가 있다. 따라서, 중복되는 설명은 생략하고, 동일 구성 요소에 대해 동일 참조 번호를 사용하기로 한다. 상기 광송수신기(600)는 광주입형 송신기(440)과, 제1 내지 제5 렌즈들(481~485)과, 편광 분리기(430)와, 파장분할다중 필터(420')와, 제1 및 제2 광수신기들(450,460)과, 모니터(470)를 포함한다.
상기 파장분할다중 필터(420')는 상기 제1 렌즈(481)로부터 입력된 제1 신호광을 상기 제2 렌즈(482)측으로 반사시키고, 상기 제1 렌즈(481)로부터 입력된 주입광을 상기 편광 분리기(430)측으로 통과시킨다. 또한, 상기 파장분할다중 필터(420')는 상기 편광 분리기(430)로부터 입력된 제2 신호광을 상기 제1 렌즈(481)측으로 통과시킨다.
상기 모니터(470)는 상기 광주입형 송신기(440)의 고반사층(444)에 대향되게 배치되며, 상기 광주입형 송신기(440)의 고반사층(444)으로부터 출력된 광을 입력받아서 전기 신호로 검출한다. 상기 모니터(470)는 상기 전기 신호의 전력으로부터 상기 제2 신호광의 전력을 파악하고, 이로부터 상기 광주입형 송신기(440)의 동작 상태를 파악한다.
상기 광송수신기(600)의 신호광 처리 과정을 설명하자면 아래와 같다.
상기 광섬유(410)로부터 출력된 제1 신호광은 상기 제1 렌즈(481)를 지나서 상기 파장분할다중 필터(420')에 입력되고, 상기 파장분할다중 필터(420')로부터 반사된 상기 제1 신호광은 상기 제2 렌즈(482)를 지나서 상기 제2 광수신기(460)에 입력된다. 상기 제2 광수신기(460)는 입력된 제1 신호광을 전기 신호로 검출함으로써 상기 제1 신호광에 실린 비방송 데이터를 복조한다.
상기 광섬유(410)로부터 출력된 주입광은 상기 제1 렌즈(481) 및 파장분할다중 필터(420')를 지나서 상기 편광 분리기(430)에 입력되며, 상기 편광 분리기(430)는 상기 주입광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하며, 상기 제1 편광 성분은 상기 제4 렌즈(484)측으로 통과시키고, 상기 제2 편광 성분은 상기 제3 렌즈(483)측으로 반사시킨다. 상기 제3 렌즈(483)를 지난 상기 제2 편광 성분은 상기 제1 광수신기(450)에 입력되고, 상기 제1 광수신기(450)는 입력된 상기 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출함으로써 상기 제2 편광 성분에 실린 방송 데이터를 복조한다. 상기 제1 편광 성분은 상기 제4 렌즈(484)를 지나서 상기 광주입형 송신기(440)에 입력되고, 상기 광주입형 송신기(440)는 상기 제1 편광 성분에 의해 생성되며 비방송 데이터로 변조된 제2 신호광을 출력한다. 상기 제2 신호광은 상기 제4 렌즈(484), 편광 분리기(430), 파장분할다중 필터(420') 및 제1 렌즈(481)를 지나서 상기 광섬유(410)에 입력된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광송수신기와 이를 이용한 수동형 광가입자망은 방송 데이터로 비세기 변조된 광대역 광을 이용함으로써, 각 광네트웍 유닛에 방송 데이터 및 주입광을 제공하면서도 종래에 비해 광주입 효율이 크게 향상되며, 광주입형 송신기에 입력되는 주입광의 세기를 일정하게 유지할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 광송수신기에 있어서,
    상기 광송수신기의 외부로부터 입력된 주입광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하기 위한 편광 분리기와;
    상기 분리된 제1 편광 성분을 입력받으며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 신호광을 그 전단을 통해 출력하기 위한 광주입형 송신기와;
    상기 분리된 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출하기 위한 광수신기와;
    상기 광주입형 송신기의 후단으로부터 출력되는 광을 검출하기 위한 모니터를 포함함을 특징으로 하는 광송수신기.
  3. 광송수신기에 있어서,
    상기 광송수신기의 외부로부터 입력된 제1 신호광 및 주입광을 서로 분리하기 위한 파장분할다중 필터와;
    상기 분리된 주입광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하기 위한 편광 분리기와;
    상기 분리된 제1 편광 성분을 입력받으며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 제2 신호광을 출력하기 위한 광주입형 송신기와;
    상기 분리된 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출하기 위한 제1 광수신기와;
    상기 분리된 제1 신호광을 전기 신호로 검출하기 위한 제2 광수신기를 포함함을 특징으로 하는 광송수신기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 파장분할다중 필터는 상기 제2 신호광을 입력받으며, 상기 제2 신호광을 분할하여 제1 및 제2 전력 분할광들을 생성하고,
    상기 제2 전력 분할광을 검출하기 위한 모니터를 더 포함함을 특징으로 하는 광송수신기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 편광 분리기는 상기 제2 신호광을 입력받으며, 상기 제2 신호광을 분할하여 제1 및 제2 전력 분할광들로 생성하고,
    상기 제2 전력 분할광을 검출하기 위한 모니터를 더 포함함을 특징으로 하는 광송수신기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 신호광은 상기 광주입형 송신기의 전단으로부터 출력되며,
    상기 광주입형 송신기의 후단으로부터 출력되는 광을 검출하기 위한 모니터를 더 포함함을 특징으로 하는 광송수신기.
  7. 수동형 광가입자망에 있어서,
    방송 데이터로 비세기 변조된 상향 광대역 광을 출력하기 위한 중앙 기지국과;
    입력된 상기 상향 광대역 광을 스펙트럼 분할하여 출력하기 위한 지역 기지국과;
    각각 해당 스펙트럼 분할광을 입력받는 복수의 광네트웍 유닛들을 포함하며, 상기 각 광네트웍 유닛은,
    입력된 스펙트럼 분할광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하기 위한 편광 분리기와;
    상기 분리된 제1 편광 성분을 입력받으며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 상향 신호광을 출력하기 위한 광주입형 송신기와;
    상기 분리된 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출하기 위한 광수신기를 포함함을 특징으로 하는 수동형 광가입자망.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상향 신호광은 상기 광주입형 송신기의 전단으로부터 출력되며,
    상기 광네트웍 유닛은 상기 광주입형 송신기의 후단으로부터 출력되는 광을 검출하기 위한 모니터를 더 포함함을 특징으로 하는 수동형 광가입자망.
  9. 수동형 광가입자망에 있어서,
    방송 데이터로 비세기 변조된 상향 광대역 광과 비방송 데이터로 변조된 다중화된 하향 신호광을 출력하기 위한 중앙 기지국과;
    입력된 상기 상향 광대역 광을 스펙트럼 분할하여 출력하고, 입력된 상기 다중화된 하향 신호광을 파장분할 역다중화하여 출력하기 위한 지역 기지국과;
    각각 해당 스펙트럼 분할광 및 하향 신호광을 입력받는 복수의 광네트웍 유닛들을 포함하며, 상기 각 광네트웍 유닛은,
    입력된 스펙트럼 분할광 및 하향 신호광을 서로 분리하기 위한 파장분할다중 필터와;
    상기 분리된 스펙트럼 분할광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하기 위한 편 광 분리기와;
    상기 분리된 제1 편광 성분을 입력받으며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 상향 신호광을 출력하기 위한 광주입형 송신기와;
    상기 분리된 제2 편광 성분을 전기 신호로 검출하기 위한 제1 광수신기와;
    상기 분리된 하향 신호광을 전기 신호로 검출하기 위한 제2 광수신기를 포함함을 특징으로 하는 수동형 광가입자망.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 파장분할다중 필터는 상기 상향 신호광을 입력받으며, 상기 상향 신호광을 분할하여 제1 및 제2 전력 분할광들을 생성하고,
    상기 제2 전력 분할광을 검출하기 위한 모니터를 더 포함함을 특징으로 하는 수동형 광가입자망.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 편광 분리기는 상기 상향 신호광을 입력받으며, 상기 상향 신호광을 분할하여 제1 및 제2 전력 분할광들로 생성하고,
    상기 제2 전력 분할광을 검출하기 위한 모니터를 더 포함함을 특징으로 하는 수동형 광가입자망.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 상향 신호광은 상기 광주입형 송신기의 전단으로부터 출력되며,
    상기 광주입형 송신기의 후단으로부터 출력되는 광을 검출하기 위한 모니터를 더 포함함을 특징으로 하는 수동형 광가입자망.
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