KR100713408B1

KR100713408B1 - 단측파대 변조 모듈과 그를 이용한 단측파대 변조 수단

Info

Publication number: KR100713408B1
Application number: KR1020050081282A
Authority: KR
Inventors: 김성기; 김훈; 황성택
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-09-01
Filing date: 2005-09-01
Publication date: 2007-05-04
Also published as: US20070047668A1; KR20070025285A

Abstract

본 발명에 따른 반송 주파수를 이용한 단측파대 변조 모듈은 상기 반송 주파수와 제1 및 제2 신호를 단측파대 신호로 변조시키기 위한 제1 및 제2 마하젠더 간섭계와, 상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계들이 결합된 양 끝단들과 연결되며 상기 반송 주파수를 분할해서 분할된 일부를 상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계로 출력하기 위한 암을 포함한다.

마하젠더, 단측파대, 변조기

Description

단측파대 변조 모듈과 그를 이용한 단측파대 변조 수단{SINGLE SIDE BAND MODULATOR MODULE AND SINGLE SIDE BAND MODULATOR DEVICE USING THE SAME}

도 1은 종래의 단측파대 변조 수단의 구성을 나타내는 도면,

도 2는 반송 주파수의 세기에 따른 아이 다이그램을 도시한 그래프,

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단의 구성을 나타내는 도면,

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단의 구성을 나타내는 도면,

도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단의 구성을 나타내는 도면,

도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단의 구성을 나타내는 도면.

본 발명은 단측파대 전송(single side band transmission)을 위한 단측파대 변조 수단에 관한 발명으로서, 특히 반송 주파수를 동시에 전송할 수 있는 단측파대 변조 수단에 관한 발명이다.

진폭 변조된 데이터를 반송 주파수로 변조시킨 피변조된 신호의 스펙트럼은 반송 주파수를 대칭축으로 2개의 상측 및 하측 파대(Upper Side Band & Lower side band)를 형성한다. 또한, 피변조된 신호의 전송 방식 중 반송 주파수 및 일 측파대(Side band)를 제거하고 단일 측 파대만 이용한 신호의 전송 방식을 단측파대 전송(Single Side Band) 전송 방식이라고 한다.

상술한 상측 파대는 피변조된 신호의 채널들을 높은 주파수대로 이동시킨 것을 의미하고, 하측 파대는 피변조된 신호의 채널들을 반전시켜서 낮은 주파수대로 이동시킨 파대를 의미한다.

단측파대 전송은 양측파대 전송에 비해서 점유 주파수 폭이 1/2이고, 반송 파 및 일 측파대를 전송하지 않음으로 증폭기 등의 소요 전력을 최소화시킬 수 있다. 또한, 대역 폭이 좁음으로 잡음이 감소되어 신호대 잡음비 및 수신감도가 개선된다. 상술한 단측파대 전송을 위한 단측파대 변조 수단은 광섬유 브래그 격자를 사용해서 광 도메인에서 필터링 해주는 방법이 사용되고 있으며, 상술한 경우 광섬유 브래그 격자 제작이 용이하지 않을 뿐 아니라 안정성(stability)이 저하되어 실제 사용이 어렵다. 상술한 SSB 변조 수단의 문제를 해결하기 위한 안정성이 우수한 LiNbO₃ 기반의 단측파대 변조 수단이 제안되고 있다.

도 1은 단측파대 전송을 위한 종래 단측파대 변조 수단의 구성을 나타낸다. 도 1을 참조하면 단측파대 변조 수단(100)은 단측파대 변조 모듈(110)과, 하이브리드 결합기(Hybrid coupler; 130)와, 광원(120)을 포함한다. 상기 광원(120)은 반송 주파수를 생성한다. 상기 하이브리드 결합기(130)는 입력되는 데이터 (a)를 0°와 90°도 위상을 갖는 제1 및 제2 신호들을 형성해서 상기 단측파대 변조 모듈(110)로 출력한다.

상기 SSB 변조 모듈(110)은 다수의 암들을 구비한 LiNbO₃ 기반의 마하 젠더 간섭계들(111, 112)로 구성되며, 상기 하이브리드 결합기(130)로부터 입력된 각각 0°와 90°도 위상의 제1 및 제2 신호들을 (b)와 같은 단측파대 신호로 결합시켜서 출력한다.

반송 주파수의 세기에 따른 아이다이어 그램의 변화를 나타내는 도 2의 a 내지 d를 참조하면 반송 주파수가 가장 작은 경우의 도 2의 a에 도시된 아이 다이어그램이 가장 작고, 반송 주파수 주파수가 가장 큰 도 2의 d에 도시된 아이 다이어그램이 가장 크고 선명하게 나타남을 알 수 있다.

또한, 반송 주파수 주파수가 제거된 SSB 변조는 직접 검출 방식의 수신기를 사용할 수 없고, 복잡한 형태의 광 간섭계 형태의 검출기를 사용해야되는 문제가 있다.

상술한 문제를 해결하기 위해서 기존 SSB 변조 수단에 약간의 옵셋을 인가하는 방법도 있으나, 이 경우에 원하지 않는 타 측 파대가 혼합되는 문제가 있다. 즉, 상측파대 신호 전송 시 하측파대 신호가 혼합되거나, 하측파대 신호 전송 시 상 측파대 신호가 혼합되는 문제를 유발할 수 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점들을 해결하기 위해서 반송 주파수을 포함하는 단측파대 신호의 전송이 가능한 단측파대 변조 모듈을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 반송 주파수를 이용한 단측파대 변조 모듈은,

상기 반송 주파수와 제1 및 제2 신호를 단측파대 신호로 변조시키기 위한 제1 및 제2 마하젠더 간섭계와;

상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계들이 결합된 양 끝단들과 연결되며 상기 반송 주파수를 분할해서 분할된 일부를 상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계로 출력하기 위한 암을 포함한다.

이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단의 구성을 나타내는 도면이다. 본 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단(200)은 반송 주파수(a)를 생성하기 위한 광원(220)과, 외부로부터 입력된 데이터(b)를 90도의 위상차를 갖는 제1 및 제2 신호를 생성하는 하이브리드 결합기(230)과, 단측파대 변조 모듈(210) 을 포함한다. 상기 광원(220)는 CW 방식의 레이저를 포함할 수 있다.

상기 단측파대 변조 모듈(210)은 상기 반송 주파수와 제1 및 제2 신호를 단측파대 신호(c)로 변조시키기 위한 제1 및 제2 마하젠더 간섭계(211, 212)와, 암(213)을 포함한다.

상기 암(213)은 상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계들(211, 212)이 결합된 양 끝단에 연결된 이분기 도파로(Y-branch) 구조로서, 상기 광원(220)으로부터 입력된 상기 반송 주파수를 세기 분할해서 일부를 상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계(211, 212)로 출력하고 또 다른 반송 주파수(a)의 일부를 상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계(211, 212)에서 변조된 단측파대 신호(c)에 결합해서 반송 주파수(a)를 포함하는 단측파대 신호(d)를 상기 단측파대 변조 모듈(210)의 외부로 출력한다. 또한, 상기 암(213)에서 분할되는 상기 반송 주파수의 비율을 필요에 의해 조절할 수 있으며, 분할되는 비율에 따라서 최종적으로 출력되는 단측파대 신호에 포함된 반송 주파수의 크기가 결정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단의 구성을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단(300)은 반송 주파수(a)를 생성하기 위한 광원(320)과, 외부로부터 입력된 데이터(b)를 90도의 위상차를 갖는 제1 및 제2 신호로 생성하는 하이브리드 결합기(330)와, 단측파대 변조 모듈(310)을 포함한다.

상기 단측파대 변조 모듈(310)은 상기 반송 주파수와 제1 및 제2 신호를 단측파대 신호(c)로 변조시키기 위한 제1 및 제2 마하젠더 간섭계(311, 312)와, 상기 단측파대 신호(c)에 상기 광원(320)에서 생성된 반송 주파수를 결합시키기 위한 암(313)을 포함한다.

상기 암(313)은 상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계들(311, 312)의 양 끝단을 연결하며, 그 사이를 가로지르게 위치된다.

도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단의 구성을 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단(400)은 반송 주파수를 생성하기 위한 광원(420)과, 데이터로부터 90도의 위상차를 갖는 제1 및 제2 신호를 생성하기 위한 하이브리드 결합기(430)과, 단측파대 변조 모듈(410)을 포함한다.

상기 단측파대 변조 모듈(410)은 상기 반송 주파수와 제1 및 제2 신호를 단측파대 신호로 변조시키기 위한 제1 및 제2 마하젠더 간섭계(411, 412)와, 암(413)과, 상기 암(413) 상에 위치된 가변 광 감쇄기(414)를 포함한다.

상기 암(413)은 상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계들(411, 412)이 결합된 양 끝단에 연결된 이분기 도파로(Y-branch) 구조로서, 상기 광원(420)으로부터 입력된 상기 반송 주파수를 세기 분할한다. 상기 가변 광 감쇄기(414)는 상기 반송 주파수의 세기를 조절할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단의 구성을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 단측파대 변조 수단(500)은 반송 주파수를 생성하기 위한 광원(520)과, 외부로부터 입력된 데이터로부터 90도의 위상차를 갖는 제1 및 제2 신호를 생성하기 위한 하이브리드 결합기(530)와, 단측 파대 변조 모듈(510)을 포함한다.

상기 단측파대 변조 모듈(510)은 단측파대 신호를 생성하기 위한 제1 및 제2 마하젠더 간섭계(511, 512)와, 상기 단측파대 신호에 반송 주파수를 결합시키기 위한 암(513)과, 상기 암(513) 상에 위치된 가변 광 감쇄기(514)를 포함한다.

본 발명에 따른 단측파대 변조 모듈은 반소 주파스를 분할하기 위한 암을 더 포함하으로써 반송 주파수을 포함하는 단측파대 신호를 생성할 수 있다. 따라서, 본 발명은 기존에 반송 주파수을 포함하는 단측파대 신호를 생성하기 위한 변조기들의 경우 발생 가능한 원하지 않는 단측파대의 발생을 억제할 수 있고, 필요에 따라서는 반송 주파수의 세기도 제어할 수 있는 이점이 있다.

Claims

반송 주파수를 이용한 단측파대 변조 모듈에 있어서,

상기 반송 주파수와 제1 및 제2 신호를 단측파대 신호로 변조시키기 위한 제1 및 제2 마하젠더 간섭계와;

상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계들이 결합된 양 끝단들과 연결되며 상기 반송 주파수를 분할해서 분할된 일부를 상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계로 출력하기 위한 암을 포함함을 특징으로 하는 단측파대 변조 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 암은 이분기 도파로를 포함함을 특징으로 하는 단측파대 변조 모듈.
제2 항에 있어서, 상기 단측파대 변조 모듈에 있어서,

상기 암의 일단에 위치된 가변 광 감쇄기를 더 포함함을 특징으로 하는 단측파대 변조 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 암은 상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계들의 사이를 가로지르며 상기 제1 및 제2 간섭계가 결합된 양 끝단을 연결함을 특징으로 하는 단측파대 변조 모듈.
제4 항에 있어서, 상기 단측파대 변조 모듈에 있어서,

상기 암 상에 위치된 가변 광 감쇄기를 더 포함함을 특징으로 하는 단측파대 변조 모듈.
단측파대 변조 수단에 있어서,

반송 주파수를 생성하기 위한 광원과;

90도 위상 차를 갖는 제1 및 제2 신호를 생성하는 하이브리드 결합기

상기 반송 주파수에 상기 제1 및 제2 신호를 변조시킨 단측파대 신호를 생성하는 제1 및 제2 마하젠더 간섭계와, 상기 반송 주파수를 분할해서 분할된 일부를 상기 제1 및 제2 마하젠더 간섭계로 출력하기 위한 암을 구비한 단측파대 변조 모듈을 포함함을 특징으로 하는 단측파대 변조 수단.
제6 항에 있어서,

상기 암은 이분기 도파로를 포함함을 특징으로 하는 단측파대 변조 수단.
제6 항에 있어서,

상기 암 상에 위치된 가변 광 감쇄기를 더 포함함을 특징으로 하는 단측파대 변조 수단.