KR100705436B1 - Wavelength division multiplexing system for preventing deteriorating optical signal quality - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파장분할다중화(Wavelength Division Multiplexing : WDM) 시스템에 관한 것으로, 특히 광선로 구간의 외부 온도 환경 변화에 대한 광전송의 성능열화를 방지하는 광전송 성능 열화 방지 기능을 갖는 파장분할다중화 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength division multiplexing (WDM) system, and more particularly to a wavelength division multiplexing system having an optical transmission performance deterioration prevention function that prevents performance degradation of optical transmission to a change in external temperature environment of an optical path section. .
이를 위한 본 발명은, 파장 선폭이 넓은 광원을 전송하여 광선로 구간의 외부 온도 변화로 인하여 그리드 특성의 변화가 광전송 성능에 영향을 미치지 않도록하여, 종래에서와 같이 온도 보정 회로 및 컨트롤러를 별도로 구비하지 않는 간단하며 저가의 시스템을 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.To this end, the present invention transmits a light source having a wide wavelength line width so that a change in grid characteristics does not affect the optical transmission performance due to a change in external temperature of an optical path section, and thus does not include a temperature correction circuit and a controller separately. The result is a simple and inexpensive system.
Description
도 1은 본 발명에 따른 광전송 성능 열화 방지 기능을 가즌 파장분할다중화 시스템의 구성도이고,1 is a block diagram of a system for preventing deterioration of optical transmission performance according to an embodiment of the present invention;
도 2는 다중화 및 역다중화를 수행한 후의 광스펙트럼의 변화를 나타낸 그래프이고,2 is a graph showing the change in the light spectrum after performing the multiplexing and demultiplexing,
도 3은 외부 온도 환경 변화에 따른 광전송 성능 비교를 나타낸 그래프이다.3 is a graph illustrating a comparison of optical transmission performance according to changes in external temperature environment.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Explanation of Symbols for Major Parts of Drawings>
11∼19 : 광선로 구간11-19: light path section
100-1∼100-8, 140-1∼140-8 : 광송수신기100-1 to 100-8, 140-1 to 140-8: optical transmitter and receiver
110 : 파장 다중화기 120 : 파장 역다중화기110: wavelength multiplexer 120: wavelength demultiplexer
130 : 온도 변화부130: temperature change unit
본 발명은 파장분할다중화(Wavelength Division Multiplexing : WDM) 시스템 에 관한 것으로, 특히 광선로 구간의 온도 환경 변화로 인한 광전송의 성능 열화를 방지하는 광전송 성능 열화 방지 기능을 갖는 파장분할다중화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wavelength division multiplexing (WDM) system, and more particularly, to a wavelength division multiplexing system having an optical transmission performance degradation prevention function for preventing performance degradation of optical transmission due to a change in temperature environment of an optical path section.
일반적으로, 파장분할다중화(Wavelength Division Multiplexing : WDM)망은 전송 용량을 쉽게 증대할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 형태의 종속 신호를 받아들일 수 있기 때문에 차세대 멀티 미디어 서비스를 제공하는 광전달망으로서, 매우 효과적인 기술이다.In general, a WDM (Wavelength Division Multiplexing) network is an optical transmission network that provides a next generation multimedia service because it can easily increase transmission capacity and accept various types of dependent signals. Technology.
이러한 파장분할다중화 시스템의 하나인 PON(Passive Optical Network) 시스템은 전화국측에는 광송수신기들과 파장 다중화기가 설치되고 광선로 구간에는 파장 역다중화기가 설치되고 그리고 가입자측에는 전화국측에 설치된 광송수신기들과 대응하는 광송수신기가 설치된다.The PON (Passive Optical Network) system, which is one of the wavelength division multiplexing systems, has optical transceivers and wavelength multiplexers installed at the telephone station, wavelength demultiplexers are installed at the optical path section, and subscribers correspond to optical transceivers installed at the telephone station. Optical transmitter is installed.
이 때, 광선로 구간은 외부에 노출되어 설치되기 때문에 온도 변화가 크게 발생하는 여름과 겨울에는 광전송이 정확하게 이루어지지 않아 광손실이 발생하였다.At this time, the light path section is exposed to the outside, so in the summer and winter when the temperature change is large, the light transmission is not performed accurately, resulting in light loss.
구체적으로 설명하면, 전화국측의 광송수신기의 광원은 파장 선폭이 좁은 레이저 다이오드(LD) 광원을 이용하는 바, 외부에 노출된 광선로 구간에 설치된 파장 역다중화기의 그리드 특성이 온도 변화에 대응하여 변화 즉, 광선로 구간의 역다중화기에 온도 변화가 발생하였을 때 그리드 특성이 변함 즉, 고온일 때는 장파장으로 저온일 때는 단파장쪽으로 그리드 특성이 변함에 따라 전화국측의 다중화 기와 그리드 특성이 달라지게 되어 도 2a에 도시된 바에서 알 수 있듯이 광전력이 거의 나타나지 않는 광전송이 불가능하게 되는 경우가 발생한다.Specifically, the light source of the optical transceiver on the telephone station side uses a laser diode (LD) light source having a narrow wavelength line width. The grid characteristics of the wavelength demultiplexer installed in the optical path section exposed to the outside change in response to the temperature change. The grid characteristics change when the temperature change occurs in the demultiplexer in the optical path section. That is, the grid characteristics change toward the long wavelength at the high temperature and the short wavelength at the low temperature. As can be seen, there occurs a case in which optical transmission with little optical power appears to be impossible.
따라서, 전화국측의 파장 다중화기와 광선로 구간의 파장 역다중화기 각각에 온도 조절 회로와 컨트롤러를 설치하여 그리드 특성을 항상 일치시키도록하여 광전송이 정확하게 이루어지도록 하였다.Therefore, the temperature control circuit and the controller are installed in each of the wavelength multiplexer on the telephone station side and the wavelength demultiplexer on the optical path section so that the optical transmission is accurately performed by always matching the grid characteristics.
즉, AWG(Arrayed Waveguide Grating) 소자로 이루어진 파장 다중화기와 파장 역다중화기 각각에 설치된 온도 조절 회로 및 컨트롤러는 온도 변화에 따른 그리드 특성을 항상 일치시켜 주기 위하여, 광선로 구간의 역다중화기의 외부 온도의 변화에 대한 그리드 특성을 전화국측에서 감지하여 전화국측 다중화기가 광선로 구간의 역다중화기의 그리드 특성과 일치되도록 적절한 온도 조절을 하였다.That is, the temperature control circuit and the controller installed in each of the wavelength multiplexer and the wavelength demultiplexer composed of the AWG (Arrayed Waveguide Grating) elements are used to change the external temperature of the demultiplexer in the optical path section in order to always match the grid characteristics according to the temperature change. The grid characteristics were detected at the telephone station so that the multiplexer could adjust the temperature to match the grid characteristics of the demultiplexer in the optical path section.
그러나, 상기한 온도 조절 회로 및 컨트롤러의 설치는 시스템의 구성을 복잡하게할 뿐만 아니라 고가의 비용이 발생함에 따라 경제적으로 비효율적이었다.However, the installation of the temperature regulating circuit and controller described above not only complicates the configuration of the system but also is economically inefficient due to the high cost.
본 발명은 상기한 바를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 넓은 파장 대역을 갖는 광원을 전송하여 온도 조절 회로 및 컨트롤러가 필요없는 저가의 시스템으로 광전송 성능 열화를 방지하여 광전력의 손실없이 광전송 하기 위한 광전송 성능 열화 방지 기능을 갖는 파장분할다중화 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above-described problem, an object of the present invention is to transmit a light source having a wide wavelength band to prevent the degradation of optical transmission performance in a low-cost system that does not require a temperature control circuit and controller without loss of optical power The present invention provides a wavelength division multiplexing system having an optical transmission performance degradation prevention function for optical transmission.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전화국측과 가입자측사이의 광선로 구간에서의 광전송 성능을 강화시키는 광전송 성능 열화 방지 기능을 갖는 파장분할다중화 시스템에 있어서, 상기 전화국측에서 상기 가입자측으로 전달되는 광원은 넓은 파장 대역을 갖는 광원이고, 상기 광선로 구간에 설치되는 파장 역다중화기는 상기 광원에서 발생되는 광신호를역다중화하여 상기 가입자측으로 전달하는 특징을 갖는다.The present invention for achieving the above object, in the wavelength division multiplexing system having an optical transmission performance degradation prevention function for enhancing the optical transmission performance in the optical path section between the telephone station and the subscriber side, the transmission from the telephone station side to the subscriber side The light source may be a light source having a wide wavelength band, and the wavelength demultiplexer installed in the optical path section may demultiplex an optical signal generated from the light source and transmit the demultiplexed signal to the subscriber.
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 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 광전송 성능 열화 방지 기능을 갖는 파장분할다중화 시스템의 구성을 나타낸 도면으로서, 전화국측에는 광송수신기(100-1∼100-8)와, 파장 다중화기(110)가 설치되며, 광선로 구간에는 온도 변화부(130)와 온도 변화부(130)내에 파장 역다중화기(120)가 설치되고 가입자측에는 전화국측의 광송수신기(100-1∼100-8)에 대응하는 광송수신기(140-1∼140-8)가 설치된다.1 is a view showing the configuration of a wavelength division multiplexing system having a function of preventing optical transmission performance deterioration in a preferred embodiment of the present invention. In the telephone station, optical transceivers 100-1 to 100-8 and
이 때, 전화국측의 광송수신기(100-1∼100-8)와 가입자측의 광송수신기(100-1∼100-8)의 광원은 파장 선폭이 넓은 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode) 광원이다.At this time, the light sources of the optical transceivers 100-1 to 100-8 on the telephone station side and the optical transmitters 100-1 to 100-8 on the subscriber side are light emitting diode (LED) light sources having a wide wavelength line width. .
그리고, 파장 다중화기(110)와 파장 역다중화기(120)는 1×8 구조로서, 광신호들의 파장 간격을 나타내는 FSR(Free Spectral Range)이 12.8㎚, 그리드 간격이 1.6㎚, 3㏈ 대역폭이 0.7㎚의 특성을 가진 소자이다.In addition, the
따라서, 직접 변조된 LED 광원(100-1∼100-8)은 AWG 소자로 이루어진 파장 다중화기(110)로 전달되고, 파장 다중화기(110)는 전달된 광신호를 다중화하여 광 선로(11)를 통하여 온도 변화부(130)내에 설치된 파장 역다중화기(120)로 전달한다.Accordingly, the directly modulated LED light sources 100-1 to 100-8 are transmitted to the
광선로 구간에 설치된 파장 역다중화기(120)는 파장 다중화기(110)에서 전달된 광신호를 역다중화하여 각각의 그리드 특성을 가진 포트로 빠져나와 광선로(12∼19)를 통하여 가입자측의 광송수신기(140-1 ∼ 140-8)로 전달된다.The
이 때, 온도 변화부(130)는 파장 역다중화기(120)에 온도 변화를 주어 광전송이 정확하게 이루어지고 있는 지를 판단하는 역할을 한다.At this time, the
즉, 온도 변화부(130)는 -40℃∼+70℃까지 온도 변화를 할 수 있도록 구성되어 주기적으로 온도 변화를 통하여 광손실 없이 광전송이 이루어지고 있는지를 알 수 있도록 한다.That is, the
도 2b는 채널을 2개로 가정하고 실온 상태에서와 상기한 온도 변화부(130)를 통하여 광선로 구간의 역다중화기(120)의 온도 변화를 고온으로 변화하였을 때의 다중화기(110)와 역다중화기(120)에서의 광전력의 변화도에 대한 광스펙트럼으로서, 광손실없이 광신호가 전송되고 있음을 알 수 있다.FIG. 2B illustrates the
도 3은 온도 변화부(120)의 온도 변화에 따른 광전송의 성능 비교를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing a performance comparison of light transmission according to the temperature change of the
즉, 전화국의 파장 다중화기(110)가 실온임을 고려하여 23℃로 고정하고 광선로 구간의 파장 역다중화기(120)에 온도 변화부(130)를 통하여 온도 변화를 주었을 경우 예를 들어, +23℃ 내지 +70℃의 온도 변화를 주었을 때의 전송 성능을 비교한 것으로서 전송의 손실이 없음을 알 수 있다. 따라서, 도 2b에 도시된 바에서 알 수 있듯이, +23℃에서 -40℃로 온도 변화를 줄 때에도 전송 손실이 일어나지 않음을 예측할 수 있는 바, 종래에서와 같이 별도의 온도 보정 회로 및 컨트롤러가 필요없게된다..That is, in consideration of the fact that the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광전송 성능 열화 방지 기능을 갖는 파장분할다중화 시스템은, 파장 선폭이 넓은 광원을 전송하여 광선로 구간의 외부 온도 변화로 인하여 그리드 특성이 장파장 또는 단파장쪽으로 천이되어 광전송 성능에 영향을 미치지 않도록 구성된다.As described above, the wavelength division multiplexing system having the optical transmission performance deterioration prevention function according to the present invention transmits a light source having a wide wavelength line width so that the grid characteristic is shifted toward the long wavelength or the short wavelength due to the change in the external temperature of the optical path section. It is configured not to affect performance.
따라서, 본 발명은 외부 온도 변화로 인하여 그리드 특성이 변화하여도 광전송 성능이 영향을 주지 않도록 하므로써, 종래에서와 같이 별도의 온도 보정 회로 및 컨트롤러가 필요없게 되어 시스템의 구성이 간단화되며, 이로 인하여 생산 비용이 절감되는 저가의 시스템을 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있게된다.Therefore, the present invention does not affect the optical transmission performance even if the grid characteristics change due to the external temperature change, so that a separate temperature correction circuit and a controller are not required as in the prior art, thereby simplifying the configuration of the system. The result is a low cost system that reduces production costs.
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