KR100784115B1 - Passive optical network system using remote pumping optical amplifier - Google Patents
Passive optical network system using remote pumping optical amplifier Download PDFInfo
- Publication number
- KR100784115B1 KR100784115B1 KR1020060030833A KR20060030833A KR100784115B1 KR 100784115 B1 KR100784115 B1 KR 100784115B1 KR 1020060030833 A KR1020060030833 A KR 1020060030833A KR 20060030833 A KR20060030833 A KR 20060030833A KR 100784115 B1 KR100784115 B1 KR 100784115B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- optical
- optical amplifier
- pumping
- remote pumping
- remote
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/2912—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
- H04B10/2914—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing using lumped semiconductor optical amplifiers [SOA]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/297—Bidirectional amplification
- H04B10/2972—Each direction being amplified separately
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0062—Network aspects
- H04Q11/0067—Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
본 발명은 수동형 광가입자망 시스템의 전송거리를 증가하기 위하여 원격 펌핑 광증폭기를 사용함으로써, Remote Node(RN)에서 전력을 사용하지 않고 광신호를 증폭시킬 수 있어 장거리 전송이 가능하며, 또한 유지가 편리하여 경제적인 장거리 수동형 광가입자망 시스템의 구성이 가능하도록 하는 원격 펌핑 광증폭기를 이용하는 수동형 광가입자망 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, Optical Line Terminator(OLT)와 Remote Node가 광섬유로 연결된 수동형 광가입자망 시스템에 있어서, 상기 OLT단에는 어븀이 첨가된 광섬유(Erbium-doped fiber: EDF)를 펌핑하기 위한 펌핑 광원을 구비하고, 상기 RN단에는 EDF를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 원격 펌핑 광증폭기는 상향 광신호와 하향 광신호를 동시에 증폭하는 양방향 원격 펌핑 광증폭기이거나, C-band 하향 광신호와 L-band 상향 광신호를 동시에 증폭하는 양방향 원격 펌핑 광증폭기이거나, L-band 하향 광신호와 C-band 상향 광신호를 동시에 증폭하는 양방향 원격 펌핑 광증폭기이거나, 상향 광신호 또는 하향 광신호만을 선택적으로 증폭하는 단방향 원격 펌핑 광증폭기인 것이 바람직하다.In the present invention, by using a remote pumping optical amplifier to increase the transmission distance of the passive optical subscriber network system, it is possible to amplify the optical signal without using power in the Remote Node (RN), which enables long-distance transmission, The present invention relates to a passive optical subscriber network system using a remote pumping optical amplifier that enables convenient and economical configuration of a long-range passive optical subscriber network system. The present invention is a passive optical subscriber network system in which an optical line terminator (OLT) and a remote node are connected by optical fibers, wherein the OLT stage includes a pumping light source for pumping an erbium-doped fiber (EDF). And, the RN end is characterized in that it is provided with an EDF. The remote pumping optical amplifier is a bidirectional remote pumping optical amplifier for simultaneously amplifying an uplink optical signal and a downlink optical signal, or a bidirectional remote pumping optical amplifier for simultaneously amplifying a C-band downlink optical signal and an L-band uplink optical signal, or L- The bidirectional remote pumping optical amplifier for amplifying the band downlink optical signal and the C-band uplink optical signal at the same time, or the one-way remote pumping optical amplifier for selectively amplifying only the uplink optical signal or the downlink optical signal.
수동형 광가입자망 시스템, 전송거리 증가, 전송용량 증가, 원격 펌핑 광증폭기, 상하향 광신호, EDF Passive optical subscriber network system, transmission distance increase, transmission capacity increase, remote pumping optical amplifier, up and down optical signal, EDF
Description
도 1은 종래의 일반적인 수동형 광가입자망(Passive Optical Network, PON)의 구성을 도시한 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional general passive optical network (PON).
도 2는 광섬유에 입사되는 빛의 세기를 증가하여도 Stimulated Brillouin Scattering(SBS)현상에 의해 출력되는 빛의 세기가 증가하지 않는 일예를 도시한 그래프.2 is a graph showing an example in which the intensity of light output by the Stimulated Brillouin Scattering (SBS) phenomenon does not increase even when the intensity of light incident on the optical fiber is increased.
도 3은 본 발명에 따른 원격 펌핑 광증폭기를 이용하는 수동형 광가입자망 시스템의 바람직한 일실시예를 도시한 블록도.Figure 3 is a block diagram showing a preferred embodiment of a passive optical subscriber network system using a remote pumping optical amplifier according to the present invention.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원격 펌핑 광증폭기를 이용한 수동형 광가입자망 시스템의 구조를 도시한 블록도.Figure 4 is a block diagram showing the structure of a passive optical subscriber network system using a remote pumping optical amplifier according to a first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 원격 펌핑 광증폭기를 사용하는 수동형 광가입자망 시스템과 그렇지 않은 수동형 광가입자망 시스템에서의 예상되는 거리에 따른 하향 광신호의 세기변화를 도시한 그래프.FIG. 5 is a graph showing a change in intensity of a downlink optical signal according to an expected distance in a passive optical subscriber network system using a remote pumping optical amplifier of the present invention and a passive optical subscriber network system.
도 6은 본 발명의 하향 광신호의 파장대역이 C-band (1530 nm ~ 1565 nm) 이고 상향 광신호의 파장대역이 L-band (1570 nm ~ 1605 nm)인 경우에 원격 펌핑 광 증폭기를 적용하기 위한 발명의 제 2 실시예를 도시한 블록도. 6 shows a remote pumping optical amplifier when the wavelength band of the downlink optical signal of the present invention is C-band (1530 nm ~ 1565 nm) and the wavelength band of the uplink optical signal is L-band (1570 nm ~ 1605 nm). A block diagram showing a second embodiment of the invention for the following.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광써큘레이터를 사용하는 구조를 도시한 블록도.7 is a block diagram showing a structure using an optical circulator according to a second embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 상하향 신호가 서로 다른 광섬유를 사용하는 경우에 있어서 원격 펌핑 광증폭기를 사용하는 수동형 광가입자망 시스템의 구조를 도시한 블록도.8 is a block diagram showing the structure of a passive optical subscriber network system using a remote pumping optical amplifier in the case where the up-down signal of the present invention uses different optical fibers.
도 9는 본 발명의 광섬유 격자를 사용하는 원격 펌핑 광증폭기의 구조를 도시한 블록도.9 is a block diagram showing the structure of a remote pumping optical amplifier using the optical fiber grating of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
20 : 광송신기20: optical transmitter
21, 31, 41, 51, 66, 70 : 펌프광원(Pump LD)21, 31, 41, 51, 66, 70: pump light source (Pump LD)
22, 33, 44, 54, 62, 68, 72 : EDF22, 33, 44, 54, 62, 68, 72: EDF
23 : 광수신기23: optical receiver
30, 40, 50, 60 : OLT30, 40, 50, 60: OLT
32, 42, 52, 61, 67, 71 : WDM 커플러32, 42, 52, 61, 67, 71: WDM Coupler
34, 46, 56, 64 : RN34, 46, 56, 64: RN
35, 47, 57, 65 : ONU35, 47, 57, 65: ONU
43, 45 : C/L-band WDM 커플러43, 45: C / L-band WDM Coupler
53, 55, 63 : 광써큘레이터53, 55, 63: Optical circulator
69 : 상향 광신호용 광선로69: optical path for upward optical signal
73 : 광섬유 격자73: fiber optic grating
본 발명은 수동형 광가입자망(Passive Optical Network, 이하 PON)에 관한 것으로 좀 더 자세히는 기존의 PON 시스템의 RN단(Remote Node)에 원격 펌프광원을 사용하는 EDFA를 사용하여 신호 증폭이 가능하여 전송용량과 전송거리가 증가되도록 하는 원격 펌핑 광증폭기를 이용하는 수동형 광가입자망 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a passive optical network (PON), and more particularly, to amplify a signal using EDFA using a remote pump light source at a remote node of an existing PON system. The present invention relates to a passive optical subscriber network system using a remote pumping optical amplifier for increasing capacity and transmission distance.
종래의 가입자계의 액세스 망은 저속 데이터 위주로 좁은 대역 서비스를 위한 교환기와 단말기 간의 동선을 이용한 단순한 음성급 서비스가 주였다. 그러나 최근 VOD, CATV, HDTV 같은 다양한 형태의 광대역 서비스에 대한 가입자들의 수요가 증가하고, 특히 인터넷 서비스가 폭발적으로 증가하여 곧, 멀티미디어 트랙픽이 음성 트래픽을 능가할 것으로 예측하고 있다. 이러한 광대역 서비스의 증가와 인터넷의 수요를가입자에게 원활하게 제공하기 위해서는 광가입자망의 구축이 매우 필수적이다. In the conventional access network of a subscriber system, a simple voice level service using a copper wire between a switch and a terminal for narrow band service is mainly used for low speed data. Recently, however, subscriber demand for various types of broadband services such as VOD, CATV, and HDTV has increased, and Internet services have exploded, and multimedia traffic will soon surpass voice traffic. In order to smoothly provide such broadband service and Internet demand to subscribers, the construction of optical subscriber network is very essential.
도 1은 이러한 종래의 일반적인 PON의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of such a conventional general PON.
도시된 바와 같이, 종래의 PON 시스템은 OLT단(Optical Line Terminator)(10), RN단(Remote Node)(11), ONU단(Optical Network Unit)(12)으로 구성된다. 각 단의 구조와 역할에 대해 간략히 설명하면, OLT단(10)에서는 하향 광신호를 RN단(11)으로 전송하고RN단(11)에서는 OLT단(10)으로부터 전송된 하향 광신호를 광세기 분배기 또는 파장 분할기를 이용하여 각 ONU단(12)으로 전송한다. As shown, the conventional PON system is composed of an optical line terminator (OLT) 10, a
마찬가지로 각 ONU단(12)에서 발생한 상향 광신호들은 RN단(11)에서 다중화된 후 OLT단(10)으로 전송된다. RN단(11)을 구성하는 광소자는 PON시스템의 종류에 따라 광세기 분배기 또는 파장 분할기를 사용하게 된다.Similarly, the uplink optical signals generated at each ONU
이와 같은 종래의 PON 시스템은 주로 시내 구간에 전화국과 가입자 사이를 연결하므로 OLT단(10)과 ONU단(12) 사이의 거리가 20km를 넘지 않도록 설계되어 있다. 하지만 시외나 도서지방 같이 전화국과 가입자 사이의 거리가 먼 경우에는 전송거리가 20km 이상으로 증가할 가능성이 있다. Such a conventional PON system is mainly designed to connect the telephone station and the subscriber in the downtown section so that the distance between the OLT
따라서 전송거리가 증가하는 경우에는 필연적으로 광신호의 손실을 보상해주는 광증폭기를 사용해야하지만 PON 시스템에서는 RN단(11)에서 전력을 사용하지 않는 구조를 취하고 있으므로 RN단(11)에서 광증폭기를 운용할 수 없는 문제점이 있다. Therefore, when the transmission distance increases, an optical amplifier that inevitably compensates for the loss of the optical signal must be used, but in the PON system, since the
만일 광증폭기를 사용한다면, 이를 위하여 RN단(11)에서 전력을 사용해야하므로 단순히 전력비용뿐만 아니라 전원 설치비와 전력을 안정적으로 유지관리하기 위한 비용이 추가되며, 또한 전력 설치를 위한 공간이 필요하게 되는 문제점이 있었다.If the optical amplifier is used, since the power is used at the
또한, 광증폭기를 사용하지 않고, OLT단(10)에서 전송되는 광신호의 세기를 증가시킬 수도 있는데, 이 경우 OLT단(10)의 광원의 사양이 높아져 가격이 상승하 고, 다른 한편으로는 광섬유에 선폭이 좁고 세기가 큰 광신호가 입사할 때 발생할 수 있는 SBS(stimulated Brillouin scattering)현상으로 광섬유를 통과한 광신호의 세기가 증가하지 못하는 문제점이 있다. 즉, 입사된 광신호의 세기가 SBS 임계치보다 크게 되면 입사된 광신호의 세기의 일부분이 진행방향과 반대방향으로 되돌아온다.In addition, without using an optical amplifier, it is also possible to increase the intensity of the optical signal transmitted from the
도 2는 광섬유에 입사되는 빛의 세기를 증가하여도 SBS현상에 의해 출력되는 빛의 세기가 증가하지 않는 일예를 도시한 그래프이다.2 is a graph illustrating an example in which the intensity of light output by the SBS phenomenon does not increase even when the intensity of light incident on the optical fiber is increased.
따라서, 가급적 낮은 세기의 광원을 사용하는 것이 시스템 구성에 편리하지만 전송거리가 제약이 되는 문제점을 가지고 있는 것이다.Therefore, the use of a low intensity light source is convenient for system configuration, but has a problem in that the transmission distance is limited.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, PON 시스템의 전송거리를 증가하기 위하여 원격 펌핑 광증폭기를 사용함으로써, 광신호를 증폭시킬 수 있어 장거리 전송이 가능하며, 또한 RN단에서 전력을 사용하지 않아 유지가 편리하여 경제적인 장거리 PON 시스템의 구성이 가능하도록 하는 원격 펌핑 광증폭기를 이용하는 수동형 광가입자망 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by using a remote pumping optical amplifier to increase the transmission distance of the PON system, it is possible to amplify the optical signal, so that long-distance transmission is possible, and at the RN stage It is an object of the present invention to provide a passive optical subscriber network system using a remote-pumped optical amplifier, which is easy to maintain due to no power, thereby enabling the construction of an economical long-range PON system.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원격 펌핑 광증폭기를 이용하는 수동형 광가입자망 시스템은, OLT(Optical Line Terminator)단과 RN(Remote Node)단이 광섬유로 연결된 수동형 광가입자망 시스템에 있어서, 상기 OLT단에는 EDF를 펌핑하기 위한 펌핑 광원을 구비하고, 상기 RN단에는 EDF(Erbium-doped fiber)를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the passive optical subscriber network system using the remote pumping optical amplifier according to the present invention for achieving the above object, in the passive optical subscriber network system in which the optical line terminator (OLT) stage and the remote node (RN) stage are connected by optical fibers, The OLT stage includes a pumping light source for pumping EDF, and the RN stage includes an EDF (Erbium-doped fiber).
또한, 상기 원격 펌핑 광증폭기는 상향 광신호와 하향 광신호를 동시에 증폭하는 양방향 원격 펌핑 광증폭기이거나, C-band 하향 광신호와 L-band 상향 광신호를 동시에 증폭하는 양방향 원격 펌핑 광증폭기이거나, L-band 하향 광신호와 C-band 상향 광신호를 동시에 증폭하는 양방향 원격 펌핑 광증폭기이거나, 상향 광신호 또는 하향 광신호만을 선택적으로 증폭하는 단방향 원격 펌핑 광증폭기인 것이 바람직하다. The remote pumping optical amplifier may be a bidirectional remote pumping optical amplifier for simultaneously amplifying an uplink optical signal and a downlink optical signal, or a bidirectional remote pumping optical amplifier for simultaneously amplifying a C-band downlink optical signal and an L-band uplink optical signal. It is preferable that the bidirectional remote pumping optical amplifier amplify the L-band downlink optical signal and the C-band uplink optical signal at the same time, or the unidirectional remote pumping optical amplifier selectively amplifying only the uplink optical signal or the downlink optical signal.
또한, 상기 상향 광신호 또는 하향 광신호를 바이패스(bypass)시키기 위하여 상기 EDF의 앞뒤에 C/L-band WDM 커플러를 구비하고, 상기 상향 광신호 또는 하향 광신호를 바이패스(bypass)시키기 위하여 상기 EDF의 앞뒤에 광써큘레이터를 구비한다.In addition, a C / L-band WDM coupler is provided in front of and behind the EDF to bypass the uplink or downlink optical signal, and to bypass the uplink or downlink optical signal. An optical circulator is provided before and after the EDF.
또한, 상기 상향 광신호와 하향 광신호가 서로 다른 광선로를 사용하는 경우에 각각의 신호를 증폭하기 위하여 복수개의 원격 펌핑 광증폭기를 구비하고, 상기 원격 펌핑 광증폭기의 펌핑 효율을 높이기 위하여 출력단에 잉여 펌핑광을 재입사하는 광섬유 격자를 구비한다.In addition, a plurality of remote pumping optical amplifiers are provided to amplify each signal when the uplink and downlink optical signals use different optical paths, and excess pumping is performed at an output stage to increase pumping efficiency of the remote pumping optical amplifier. And an optical fiber grating for reincident light.
상기 펌핑 광원은 1480 nm pump LD 인 것이 더욱 바람직하다.The pumping light source is more preferably 1480 nm pump LD.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 원격 펌핑 광증폭기를 이용하는 광통신 시스템을 도시한 것이다.3 shows an optical communication system using a remote pumping optical amplifier according to the present invention.
도시된 바와 같이, 도면부호 20은 광송신기, 21은 펌프광원(Pump LD), 22는 EDF, 23은 광수신기이다.As shown,
일반적으로 EDF를 펌핑하기 위한 빛의 파장대역은 980 nm 대역과 1480 nm 대역을 사용한다. 펌핑 효율면에서는 980 nm 대역이 우수하지만 광섬유에서 980 nm 대역의 손실은 약 1 dB / km로 매우 커서 원격 펌핑 광증폭기의 펌프광원으로 적합하지 않다. In general, the wavelength band of light for pumping the EDF uses the 980 nm band and 1480 nm band. In terms of pumping efficiency, the 980 nm band is good, but the loss of the 980 nm band in the optical fiber is about 1 dB / km, which is very large, making it unsuitable for the pump light source of the remote pumping optical amplifier.
본 발명에서는 1480 nm pump LD와 EDF를 사용하는 원격 펌핑 광증폭 시스템을 제안한다.The present invention proposes a remote pumping optical amplification system using 1480 nm pump LD and EDF.
도시된 바와 같이, 본 발명의 원격 펌핑 광증폭기는 광송수신기(20)(23) 사이에 수십 m의 어븀이 첨가된 광섬유(Erbium-doped fiber: EDF)(22)와 이를 원격 펌핑하기 위한 1480 nm 대역 펌핑 광원(pump LD)(21)이 사용된다. As shown, the remote pumping optical amplifier of the present invention is an optical fiber (Erbium-doped fiber) (EDF) 22 to which dozens of meters of erbium is added between the
단일 모드 광섬유에서 1480 nm 대역의 손실은 약 0.3 dB / km이다. 따라서 200 mW의 1480 nm 파장의 빛이 단일 모드 광섬유 10 km를 통과하게 되면 절반의 손실을 겪어 100 mW의 빛이 EDF로 입사되어 광증폭이 가능하게 된다.In single-mode fiber, the loss in the 1480 nm band is about 0.3 dB / km. Thus, when 200 mW of light at 1480 nm passes through 10 km of a single-mode fiber, half the loss is lost and 100 mW of light enters the EDF, enabling optical amplification.
<제 1 실시예><First Embodiment>
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원격 펌핑 광증폭기를 이용한 PON 시스템의 구조를 도시한 블록도이다.4 is a block diagram showing the structure of a PON system using a remote pumping optical amplifier according to a first embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 도면부호 30은 OLT, 31은 펌프광원(Pump LD), 33은 EDF, 32는 WDM 커플러, 34는 RN, 35는 ONU이다.As shown,
본 발명의 제 1 실시예에서 OLT단(30)에는 EDF(33)를 원격 펌핑하기 위한 펌핑광원(31)으로서 1480 nm pump LD가 추가되었으며, RN단(34)에는 EDF(33)가 추가되는 구조이다. In the first embodiment of the present invention, 1480 nm pump LD is added to the
1480 nm pump LD(31)에서 출력된 빛은 WDM 커플러(32)를 통해 단일 모드 광섬유에 결합되며, 하향 광신호와 동시에 ONU단(35)으로 전송된다. The light output from the 1480
단일 모드 광섬유를 통과한 펌핑광은 EDF(33)에 흡수되어 EDF(33)의 밀도반전을 발생시키고 하향 광신호는 EDF(33)를 통과하면서 증폭이 된다. The pumped light passing through the single mode optical fiber is absorbed by the
펌핑광원(31)은 EDF(33)에 의해 대부분 흡수되므로 ONU단(35)으로 전송되지 않고 EDF(33)에 의해 증폭된 하향 광신호만이 RN단(34)에서 분배되어 각 ONU단(35)으로 전송된다.Since the pumping
도 5는 본 발명의 원격 펌핑 광증폭기를 사용하는 PON 시스템과 그렇지 않은 PON 시스템에서의 예상되는 거리에 따른 하향 광신호의 세기변화를 도시한 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating a change in intensity of a downlink optical signal according to an expected distance in a PON system using a remote pumping optical amplifier of the present invention and a PON system that is not.
도시된 바와 같이, 일반적인 PON 시스템에서의 신호세기는 점선으로 표시하였으며 본 발명에 따른 원격 펌핑 광증폭기를 사용하는 PON 시스템에서의 신호세기는 실선으로 표시하였다. 원격 펌핑 광증폭기를 사용하지 않는 경우에는 하향 광신호는 RN단(34)에서 손실을 겪어 신호가 작아지는 반면에 원격 펌핑 광증폭기를 사용하는 경우에는 하향 광신호가 이득을 얻게 되어 최종 ONU단(35) 까지 도달했을 때에는 신호세기의 차이가 원격 펌핑 광증폭기의 이득만큼 증가하여 보다 장거리 전송이 가능하게 된다. As shown, the signal strength in a typical PON system is indicated by a dotted line and the signal strength in a PON system using a remote pumping optical amplifier according to the present invention is indicated by a solid line. In the case of not using the remote pumping optical amplifier, the downlink optical signal suffers loss at the
또한 원격 펌핑 광증폭기는 구성에 따라 단방향증폭 또는 양방향 증폭이 가능하므로 만일 양방향 증폭이 가능하도록 구성한다면 하향 광신호뿐만 아니라 상향 광신호도 증폭을 할 수 있는 특징을 가지고 있다. In addition, the remote pumping optical amplifier is capable of unidirectional amplification or bidirectional amplification depending on the configuration, so if the bidirectional amplification is configured, the uplink optical signal as well as the downlink optical signal can be amplified.
본 발명에 따른 PON 시스템에서는 하향 광신호의 파장과 상향 광신호의 파장을 각각 다른 파장 대역을 사용하여 운용하는 경우도 있다. 이와 같은 경우 제 1 실시예에 따른 구조에서는 상향신호와 하향 신호가 모두 원격 펌핑 광증폭기를 공유하게 된다. In the PON system according to the present invention, the wavelength of the downlink optical signal and the wavelength of the uplink optical signal may be operated using different wavelength bands. In this case, in the structure according to the first embodiment, both the uplink signal and the downlink signal share a remote pumping optical amplifier.
1480 nm 펌핑 광원을 사용하는 EDF는 펌핑의 세기와 EDF의 길이에 따라 C-band (1530 nm ~ 1565 nm) 혹은 L-band (1570 nm ~ 1605 nm) 만을 증폭시킬 수 있으며, 증폭되지 않는 파장대역의 신호는 EDF에서 흡수될 수 있다. 물론, 필요한 신호 이득이 작아 EDF의 길이를 짧게 사용하는 경우에는 L-band에서의 흡수 및 증폭 정도가 작아 사용상의 문제가 없다. 그러나 필요한 증폭기의 이득이 큰 경우에는 EDF의 길이를 상대적으로 길게 사용해야 하므로 L-band 신호가 입력되면 EDF에서 증폭이 되지 않고 흡수가 될 수 있다. EDF using a 1480 nm pumping light source can amplify only C-band (1530 nm to 1565 nm) or L-band (1570 nm to 1605 nm), depending on the strength of the pump and the length of the EDF. The signal of can be absorbed in the EDF. Of course, when the required signal gain is small and the length of the EDF is short, the degree of absorption and amplification in the L-band is small and there is no problem in use. However, if the gain of the required amplifier is large, the length of the EDF must be relatively long. Therefore, when the L-band signal is input, it can be absorbed without being amplified in the EDF.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 C-band 신호나 L-band 신호 중 하나의 대역을 선택적으로 바이패스(Bypass)시키는 방법이 필요하다.In order to solve this problem, a method of selectively bypassing one band of a C-band signal or an L-band signal is required.
<제 2 실시예>Second Embodiment
도 6은 본 발명의 하향 광신호의 파장대역이 C-band (1530 nm ~ 1565 nm) 이고 상향 광신호의 파장대역이 L-band (1570 nm ~ 1605 nm)인 경우에 원격 펌핑 광증폭기를 적용하기 위한 발명의 제 2 실시예를 도시한 블록도이다. 6 shows a remote pumping optical amplifier when the wavelength band of the downlink optical signal of the present invention is C-band (1530 nm ~ 1565 nm) and the wavelength band of the uplink optical signal is L-band (1570 nm ~ 1605 nm). A block diagram showing a second embodiment of the invention for the following.
도시된 바와 같이, 도면부호 40은 OLT, 41은 펌프광원(Pump LD), 44는 EDF, 42는 WDM 커플러, 46은 RN, 47은 ONU, 43 및 45는 C/L-band WDM 커플러이다.As shown, 40 is an OLT, 41 is a pump light source (Pump LD), 44 is an EDF, 42 is a WDM coupler, 46 is an RN, 47 is an ONU, 43 and 45 are C / L-band WDM couplers.
본 발명은 C-band 하향 광신호와 1480 nm 펌핑광은 C/L-band WDM 커플러(43)를 통해 EDF(44)로 입력된 후 증폭과정을 거쳐 RN단(46)으로 입사된다. ONU단(47)에서 출력된 L-band 상향 광신호는 C/L-band WDM 커플러(45)를 이용하여 원격 펌핑 광증폭기를 통과하지 않고 바이패스(Bypass)하게 된다. In the present invention, the C-band downlink optical signal and the 1480 nm pumped light are input to the
하향 광신호를 증폭시키지 않고 상향 광신호를 증폭시키는 경우에는 하향 광신호를 바이패스(bypass)시키는 구조로 구성하거나 파장대역을 교체하는 것으로 가능하다.When amplifying the uplink optical signal without amplifying the downlink optical signal, the downlink optical signal may be bypassed or the wavelength band may be replaced.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광써큘레이터를 사용하는 구조를 도시한 블록도로서, 도면부호 50은 OLT, 51은 펌프광원(Pump LD), 54는 EDF, 52는 WDM 커플러, 56은 RN, 57은 ONU, 53, 55는 광써큘레이터이다.7 is a block diagram showing a structure using an optical circulator according to a second embodiment of the present invention, wherein
본 실시예에서 상향 또는 하향 광신호를 바이패스(bypass)시키는 방법으로 다른 구조는 C/L-band WDM 커플러(43)(45) 대신 광써큘레이터(53)(55)를 사용하는 것이다. In another embodiment of the present invention, the
<제 3 실시예>Third Embodiment
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 및 제 2실시예는 하향 광신호와 상향 광신호가 한 개의 광섬유를 공유하는 PON 시스템에 원격 펌핑 광증폭기를 사용하여 광신호를 증폭하는 구조에 대해서 설명하였다. As described above, the first and second embodiments of the present invention have described a structure for amplifying an optical signal using a remote pumping optical amplifier in a PON system in which the downlink optical signal and the uplink optical signal share one optical fiber.
하향 광신호와 상향 광신호가 한 개의 광선로를 공유하지 않고 각기 다른 광선로를 사용하는 경우에는 두 개의 독립된 원격 펌핑 광증폭기가 필요하다. If the downlink and uplink signals do not share a single optical path and use different optical paths, two separate remote pumping optical amplifiers are required.
도 8은 본 발명의 상하향 신호가 서로 다른 광섬유를 사용하는 경우에 있어서 원격 펌핑 광증폭기를 사용하는 PON 시스템의 구조를 도시한 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram showing the structure of a PON system using a remote pumping optical amplifier when the up-down signals of the present invention use different optical fibers.
도시된 바와 같이, 도면부호 60은 OLT, 61, 67은 WDM 커플러, 62는 EDF, 63는 광써큘레이터, 64는 RN, 65는 ONU, 66은 펌프광원(Pump LD), 69는 상향 광신호용 광선로이다.As shown, reference numeral 60 denotes an OLT, 61, 67 denotes a WDM coupler, 62 denotes an EDF, 63 denotes an optical circulator, 64 denotes an RN, 65 denotes an ONU, 66 denotes a pump LD, and 69 denotes an upward optical signal. It is an optical path.
상향 광신호는 RN(64)을 통과한 후 광써큘레이터(63)를 이용하여 상향 광신호용 광선로(69)로 입사되고 원격 펌핑 광증폭기에 의해 증폭된다. 이 경우 필요에 따라 광증폭기의 사용을 제안할 수 있다. The uplink optical signal passes through the
각각의 원격 펌핑 광증폭기의 펌핑광원(66)은 OLT단(60)에 위치시킬 수 있으며 한 대의 1480 nm pump LD에서 출력된 펌핑광원을 50:50으로 분할하여 사용할 수도 있다.The pumping
<제 4 실시예>Fourth Embodiment
도 9는 본 발명의 광섬유 격자를 사용하는 원격 펌핑 광증폭기의 구조를 도시한 블록도이다.9 is a block diagram showing the structure of a remote pumping optical amplifier using the optical fiber grating of the present invention.
도시된 바와 같이, 원격 펌핑 광증폭기의 광원으로 사용되는 1480 nm 대역의 펌핑 광원은 대부분 EDF로 흡수될 것이지만, 그 세기에 따라 흡수되지 않는 잉여 펌핑광이 있을 수 있다. As shown, the pumping light source in the 1480 nm band used as the light source of the remote pumping optical amplifier will mostly be absorbed by the EDF, but there may be excess pumping light that is not absorbed according to its intensity.
따라서, 이와 같은 경우 도 9에 도시된 바와 같이 EDF(72)의 뒷단에 1480 nm 대역만을 반사시키는 광섬유 격자(73)를 추가하여 EDF(72)로 재 입사시켜 증폭기의 효율을 높일 수 있다. Therefore, in this case, as shown in FIG. 9, an optical fiber grating 73 reflecting only the 1480 nm band may be added to the rear end of the
이상 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 게시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.In the drawings and specification, the best embodiments have been published. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 원격 펌핑 광증폭기를 이용하는 수동형 광가입자망 시스템에 의하면, 차세대 가입자망 시스템으로 사용이 매우 유력시되는 시스템으로서, 또한 가까운 시일 안에 PON 시스템의 수요가 급격하게 증가할 것이고 또한 그 전송거리의 확장이 필요하게 될 것에 대비하여 본 발명에 의한 원격 펌핑 광증폭기를 사용하는 PON 시스템은 RN단에서 전력이 필요한 광증폭기 를 사용하지 않고 EDF만을 RN단에 추가하고 펌핑 광원은 OLT단에 위치시킴으로써, 종래의 PON 시스템에도 간단히 적용하여 전송거리를 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 다시 말하면, 본 발명의 원격 펌핑 광증폭기를 사용하는 PON 시스템은 RN단에 전력을 필요로 하지 않으면서도 PON 시스템의 전송거리를 효과적으로 증가시킬 수 있으므로 장거리용 PON 시스템에 매우 적합한 효과가 있다.As described above, according to the passive optical subscriber network system using the remote pumping optical amplifier according to the present invention, it is very likely to be used as the next generation subscriber network system, and the demand of the PON system will increase rapidly in the near future. In addition, the PON system using the remote pumping optical amplifier according to the present invention adds only EDF to the RN stage without using an optical amplifier that requires power at the RN stage, and the pumping light source is OLT. By being located at the stage, there is an effect that the transmission distance can be increased by simply applying to a conventional PON system. In other words, the PON system using the remote pumping optical amplifier of the present invention can effectively increase the transmission distance of the PON system without requiring power at the RN stage, and thus has a very suitable effect for a long distance PON system.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060030833A KR100784115B1 (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Passive optical network system using remote pumping optical amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060030833A KR100784115B1 (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Passive optical network system using remote pumping optical amplifier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070099731A KR20070099731A (en) | 2007-10-10 |
KR100784115B1 true KR100784115B1 (en) | 2007-12-12 |
Family
ID=38804924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060030833A KR100784115B1 (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Passive optical network system using remote pumping optical amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100784115B1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101425867B (en) * | 2007-10-31 | 2012-12-05 | 中兴通讯股份有限公司 | Wdm access network system |
KR101337560B1 (en) * | 2009-08-18 | 2013-12-06 | 한국전자통신연구원 | Remotely amplified passive optical network system, OLT, RN, optical amplifying method and gain clamping method thereof |
CN110138453B (en) * | 2019-05-31 | 2024-07-12 | 无锡学院 | WDM-PON system including remote bidirectional hybrid amplifier |
CN114173225B (en) * | 2021-11-09 | 2023-09-05 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | Novel passive optical network architecture based on discrete EDFA optical amplifier |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050023809A (en) * | 2003-09-02 | 2005-03-10 | 삼성전자주식회사 | Broadband light source with dual-port structure |
-
2006
- 2006-04-05 KR KR1020060030833A patent/KR100784115B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050023809A (en) * | 2003-09-02 | 2005-03-10 | 삼성전자주식회사 | Broadband light source with dual-port structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20070099731A (en) | 2007-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101479968B (en) | Bidirectional optical amplifier array | |
US6480326B2 (en) | Cascaded pumping system and method for producing distributed Raman amplification in optical fiber telecommunication systems | |
JP5805126B2 (en) | Method and apparatus for using distributed Raman amplification and remote pumping in a bidirectional optical communication network | |
JPH08251109A (en) | Self-amplification network | |
CA2581654C (en) | Cascaded pump delivery for remotely pumped erbium-doped fiber amplifiers | |
WO2006069136A2 (en) | Optical transmission system including repeatered and unrepeatered segments | |
US7034994B2 (en) | Dispersion management for long-haul high-speed optical networks | |
JP2009533711A (en) | System and method for implementing high capacity repeaterless optical communication system | |
KR100784115B1 (en) | Passive optical network system using remote pumping optical amplifier | |
JPH09197452A (en) | Optical fiber communication system | |
KR100701158B1 (en) | Monolithic integrated transceiver with pump source and transceiver module using the same | |
US20070014574A1 (en) | Optical communication system having optical amplification function | |
US6141468A (en) | Method of apparatus for remotely pumping a rare-earth doped optical fiber amplifier and a communication system employing same | |
US6934078B2 (en) | Dispersion-compensated erbium-doped fiber amplifier | |
JP3402069B2 (en) | Optical amplification transmission system | |
US7535630B2 (en) | Broadband hybrid two-stage optical amplifier | |
US7702201B2 (en) | Gain flattening utilizing a two-stage erbium-based amplifier | |
US6785043B2 (en) | Dispersion-compensated optical fiber amplifier | |
JP4471919B2 (en) | Optical communication system and semiconductor optical amplifier | |
Genay et al. | Solutions for budget increase for the next generation optical access network | |
US7039283B2 (en) | Optical amplification producing wider total gain bandwidth | |
JP2001298232A (en) | Non-relayed optical transmission system and non-relayed optical transmission method | |
US6567208B1 (en) | Amplification of a C-band and L-band of a optical signal using a common laser signal | |
Hong et al. | Pump reflector based remote pumped bidirectional EDFA for WDM PON transport | |
Zakynthinos et al. | Performance evaluation of symmetrical 10 Gb/s WDM/TDM-PON with respect to different downstream signal extinction ratios |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
A107 | Divisional application of patent | ||
AMND | Amendment | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Publication of correction | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20101202 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20111129 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141201 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151201 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161125 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171122 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191202 Year of fee payment: 13 |