KR100910940B1 - 파장 조절이 가능한 수동 광 가입자망 및 그 파장 조절방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동파장잠금 파장분할다중화 수동 광 통신망의 파장조절 장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는 멀티플렉서(MUltipleXer), 디멀티플렉서(DEMUltipleXer) 및 광가입자장치(Optical Network Unit)를 위한 파장잠금기가 구비된 광선로종단장치(Optical Line Terminal)와 열광학효과에 의해 레이저의 발진 파장이 조절되는 광원이 구비된 광가입자장치(Optical Network Unit)를 단일한 광선로로 연결하는 파장 라우팅 네트워크를 포함하여 구성된 수동 광 통신망(Passive Optical Network)의 광가입자장치의 파장조절 방법에 있어서, (a) 광선로종단장치에 의해 광가입자장치의 발진 파장을 지정하는 단계; (b) 광선로종단장치에서 상향광신호를 수신하고, 수신된 상향광신호의 파장의 강도(intensity)와 상기 수신된 상향광신호에 의한 파장잠금기의 출력광의 강도를 비교하여 파장조절신호를 생성하는 단계; (c) 광선로종단장치에서 상기 파장조절신호를 변조하고 부반송파(sub-carrier)전송방식을 이용하여 파장조절정보를 갖는 하향광신호를 전송하는 단계; (d) 광가입자장치에서 상기 파장조절정보를 갖는 하향광신호를 수신 및 복조하여 파장조절신호를 얻는 단계; (e) 광가입자장치에서 상기 파장조절신호에 의해 발진 파장을 조절하는 단계;를 포함하여 수행되는 특징을 갖는다.

본 발명은 자동적으로 ONU의 광파장을 결정할 수 있는 장점이 있으며, ONU의 광파장이 실시간으로 미세조절되어 빛의 반사와 무관한 안정적이며 정확한 파장이 생성되는 장점이 있다. 또한 본 발명은 ONU의 레이저 파장잠금을 위하여, 고가의 광부품을 사용하지 않으며, WDM-PON 네트워크와 별개의 파장 제어용 네크워크를 필요로 하지 않으며, 파장잠금 과정이 고속으로 수행될 수 있으며, 어떠한 파장가변 레이저에도 적용될 수 있는 장점이 있다.

수동광가입자망, 파장분할다중화, 파장 잠금, 열광학효과

Description

파장 조절이 가능한 수동 광 가입자망 및 그 파장 조절 방법{Wavelength Tunable Passive Optical Network and the Tunable Method Thereof}

본 발명은 열광학효과에 의해 레이저의 발진 파장이 조절되는 광원이 구비된 광가입자장치(Optical Network Unit)를 포함하는 자동파장잠금 파장분할다중화 수동 광 통신망(Automatically Wavelength-Locked Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network)의 파장조절 장치 및 방법에 관한 것이다.

파장분할다중화 수동 광 통신망(WDM-PON; Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network, 이하 WDM-PON)에는 광가입자 장치(ONU; Optical Network Unit, 이하 ONU)의 송신파장을 공장출하부터 미리 지정하는 파장지정 ONU를 사용하는 방식이 있으며, 무파장지정(colorless) ONU를 사용하는 방식으로 크게 나눌 수 있다. 무파장지정 ONU는 사용자가 임의로 파장을 지정하여 사용할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 무파장지정 ONU는 재고부담을 줄일 수 있으며, 설치 및 운용상의 편리성을 제공하기 때문에 무파장지정 ONU를 사용할 수 있는 WDM-PON의 기술 개발이 시급한 실정이다.

무파장지정 ONU를 구현하기 위한 방식 중 ONU의 광원으로, 반사형 광증폭기(RSOA; Reflective Semiconductor Optical Amplifier)를 직접 변조하는 방식은 Sung-Bum Park, et al., "Colorless operation of WDM-PON employing uncooled spectrum-sliced reflective semiconductor optical amplifiers", IEEE Photon. Technol. Lett. vol. 19, no. 4, pp. 248-250, Feb. 2007 에 기재되어 있고, 저가의 패브리-패롯 레이저에 외부 광원을 주입하여 패브리-패롯 레이저 파장을 잠금시키는 방식은 H. D. Kim, et al, "A low-cost WDM source with an ASE injected Fabry-Perot semiconductor laser," IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 17, no. 7, pp. 1579-1581, Jul. 2005 에 기재되어 있으며, RSOA에 외부 광원을 주입하여 자동으로 ONU의 파장을 결정하는 방식은 Jeung-Mo Kang, et al, "A Novel Hybrid WDM/SCM-PON Sharing Wavelength for Up- and Down-Link Using Reflective Semiconductor Optical Amplifier", IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 18, no. 3, pp. 502-504, Feb. 2006 에 기재되어 있다.

이런 방식들은, 세 가지 측면에서 심각한 문제점을 가지고 있는데 하나는 ONU의 광원쪽으로 되돌아가는 반사에 매우 예민하게 반응하여 통신품질이 균일하지 않다는 것이다. 다른 하나는 광선로종단장치(OLT; Optical Line Terminal, 이하 OLT)에서 ONU로 주입하는 광원의 세기가 작아서 1Gbps 이상의 고속 데이터 전송이 어렵다는 것이다. 마지막으로 상술한 종래의 기술들은 매우 고가의 생산비용에 의해 상용화에 적합하지 않다는 문제점을 안고 있다.

무파장지정 WDM-PON을 구현하는 또 다른 방식으로는 등록특허공보 제10-0596407호 "파장가변 외부공진기레이저 광원을 기반으로 한 WDM-PON 시스템"을 들 수 있다. 이 방법은 파장을 가변할 수 있는 외부공진기형 레이저 다이오드를 이용하고 있다. 따라서, 외부로부터의 반사 영향에 둔감하고 고속의 데이터 전송에 유리한 장점이 있으나, 이 방식의 단점은 설치된 ONU가 가입자별로 미리 정해진 파장으로 광파장을 가변하고 그 파장에서 안정적으로 동작시키는 데 어려움이 있다는 것이다. 이 어려움은 ONU에 어떠한 형태의 파장가변레이저를 사용해도 동일하다고 할 수 있다.

ONU 광원의 파장을 모니터하고 안정화시키는 방법으로 등록특허공보 제10-0675839호 "파장 분할 다중화 수동형 광가입자망의 광송수신 장치의 광 특성 감시 및 제어시스템 및 방법"에서는 ONU 및 OLT의 광원 상태를 파악하여 이 정보를 WDM-PON과는 별개의 SNMP(Simple Network Management Protocol) 네크워크를 통하여 전송하여 WDM-PON의 최적화를 목적으로 한 기술이 개시되어 있다. 하지만, 이 방식은 SNMP 네트워크의 속도와 WDM-PON 네크워크 외의의 별개의 네트워크를 이용해야 하는 등의 불편함이 존재하기 때문에 산업화하기에는 어려움이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, ONU의 구성을 위해 파장가변 레이저를 사용하는 모든 WDM-PON에 있어서, 저가이며, 편리 하며, 안정적으로 각 ONU의 동작파장을 자동으로 가변시켜주고 이를 동작 기간 내내 유지시켜주는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 수동 광 통신망(Passive Optical Network)의 광가입자장치의 파장조절 방법은 멀티플렉서(MUltipleXer), 디멀티플렉서(DEMUltipleXer) 및 파장잠금기가 구비된 광선로종단장치(Optical Line Terminal)와 열광학효과에 의해 레이저의 발진 파장이 조절되는 광원이 구비된 광가입자장치(Optical Network Unit)를 단일한 광선로로 연결하는 파장 라우팅 네트워크를 포함하여 구성된 수동 광 통신망(Passive Optical Network)의 광가입자장치의 파장조절 방법에 있어서, (a) 광선로종단장치에 의해 광가입자장치의 발진 파장을 지정하는 단계; (b) 광선로종단장치에서 상향광신호를 수신하고, 수신된 상향광신호의 파장의 강도(intensity)와 상기 수신된 상향광신호에 의한 파장잠금기의 출력광의 강도를 비교하여 파장조절신호를 생성하는 단계; (c) 광선로종단장치에서 상기 파장조절신호를 변조하고 부반송파(sub-carrier)전송방식을 이용하여 파장조절정보를 갖는 하향광신호를 전송하는 단계; (d) 광가입자장치에서 상기 파장조절정보를 갖는 하향광신호를 수신 및 복조하여 파장조절신호를 얻는 단계; 및 (e) 광가입자장치에서 상기 파장조절신호에 의해 발진 파장을 조절하는 단계를 포함하여 수행된다. 이때, 파장의 실시간 미세조정을 위하여 (b) 내지 (e)의 단계가 순차적으로 연속해서 수행되는 것이 바람직하다.

(a) 단계는 광선로종단장치에서 파장 지정 정보를 변조하고 부반송파전송방식을 이용하여 하향광신호로 전송하고, 광가입자장치에서 상기 하향광신호가 수신 및 복조되어 얻어진 파장 지정 정보에 의해 광가입자장치의 파장이 지정되는 것일 수 있으며, (a) 단계는 광선로종단장치에서 일정한 파장 범위 내에서 연속해서 변화되는 상향광신호를 수신하여 상기 수신된 상향광신호의 파장의 강도와 상기 수신된 상향광신호에 의한 파장잠금기의 출력광의 강도의 차이값이 특정한 값일 경우 광가입자장치의 파장을 고정시키는 것일 수 있다.

(b) 단계의 상기 파장잠금기의 통과대역 파장스펙트럼은 상기 디멀티플렉서의 통과대역 파장스펙트럼으로부터 소정 파장 간격만큼 어긋나 있는 것이 바람직하다.

(b) 단계의 수신된 상향광신호 및 수신된 상향광신호에 의한 파장잠금기의 출력광은 각각 전기신호로 변환되어 신호처리기로 입력되고, 상기 신호처리기에 의해 파장조절신호가 생성되는 특징이 있다.

상기 신호처리기는 비교기, 뺄셈기, 덧셈기, 나눗셈기 또는 이들의 조합을 이용하여 상향광신호에 의한 전기신호와 파장잠금기 출력광에 의한 전기신호의 차이값을 생성하는 것이 바람직하며, 상기 파장조절신호는 상기 전기신호의 차이값 또는 상기 전기신호의 차이값에 대응하는 정보이다.

(c)단계의 상기 변조는 주파주변조, 위상변조 또는 진폭변조인 것이 바람직하다.

(e)단계는 상기 파장조절신호에 의해 상기 열광학효과가 조절되어 광원의 발진 파장이 조절되는 것이며, 바람직하게는 (e)단계는 상기 파장조절신호에 의해 열광학효과를 야기하는 발열체에 흐르는 전류가 조절되는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 수동 광 통신망의 파장조절방법이 수행되기 위한 수동 광 통신망(Passive Optical Network)은 멀티플렉서(MUltipleXer), 디멀티플렉서(DEMUltipleXer) 및 파장잠금기가 구비된 광선로종단장치(OLT; Optical Line Terminal)와 열광학효과에 의해 레이저의 발진 파장이 조절되는 광원이 구비된 광가입자장치(ONU; Optical Network Unit)를 단일한 광선로로 연결하는 파장 라우팅 네트워크를 포함하여 구성되는 특징이 있다.

상기 광선로종단장치는 N>1인 N개의 OLT 트랜시버(Transceiver)로 구성되며, 상기 광가입자장치는 OLT 트랜시버(Transceiver) 각각에 대응하는 N>1인 N개의 ONU 트랜시버(Transceiver)를 포함하여 구성되며, 상기 광원은 N>1인 N개의 ONU 트랜시버(Transceiver) 각각에 구비되는 것이 바람직하다.

N>1인 N개의 OLT 트랜시버는 N개의 입력을 갖는 멀티플렉서의 입력측, N개의 출력을 갖는 디멀티플렉서의 출력측 및 N개의 출력을 갖는 파장잠금기의 출력측과 각각 연결되고, 상기 멀티플렉서의 출력측, 디멀티플렉서의 입력측 및 상기 파장잠금기의 입력측이 상기 단일한 광선로를 통해 파장 라우팅 네트워크와 연결되는 것이 바람직하다.

상기 파장잠금기의 통과대역 파장스펙트럼은 상기 디멀티플렉서의 통과대역 파장스펙트럼으로부터 소정 파장 간격만큼 어긋나 있는 것이 바람직하며, 상기 파장잠금기는 도파로 어레이 격자(AWG: Arrayed Waveguide Grating)이거나 혹은 박막필터(TFF: Thin Film Filter) 기술을 사용한 것일 수 있다.

상기 OLT 트랜시버는 광전소자를 포함하여 구성되며, 디멀티플렉서에서 출력 된 상향광신호의 강도와 상기 파장잠금기의 출력 광신호의 강도가 각각 광전소자에 의해 전기신호로 변화되고 신호처리기로 입력되어, 상기 신호처리기는 두 입력의 차를 의미하는 정보를 출력하는 특징이 있으며, 상기 신호처리기는 비교기, 뺄셈기, 덧셈기, 나눗셈기 또는 이들의 조합으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 OLT 트랜시버는 변조기 및 가산기를 포함하여 구성되며, 상기 신호처리기의 출력이 변조기에 의해 변조되고, 가산기에 의해 반송파(carrier)와 가산되어 부반송파(sub-carrier) 전송방식으로 전송되는 특징이 있다.

상기 N>1인 N개의 ONU 트랜시버는 각각 파장 라우팅 네트워크와 연결되고, 상기 ONU 트랜시버는 복조기를 포함하여 구성되며 수신된 하향광신호에서 상기 신호처리기의 두 입력의 차를 의미하는 정보가 복조 된다.

상기 ONU 트랜시버는 열광학효과 조절기를 포함하여 구성되며, 상기 열광학효과 조절기는 상기 복조된 신호처리기의 두 입력의 차를 의미하는 정보를 입력받아 열광학효과를 야기하는 발열체의 발열량을 조절하는 것이 바람직하며, 상기 열광학효과 조절기는 전류조정기인 것이 바람직하다.

본 발명은 광선로종단장치에 파장잠금기를 구비하고, 광가입자 장치에는 파장가변 레이저를 두고 이 두 장치 간에 부반송파 다중화 방식을 이용한 통신채널을 구성하여 자동적으로 광가입자 장치의 광파장을 결정할 수 있는 장점이 있으며, 광가입자 장치의 광파장이 실시간으로 미세조절되어 빛의 반사와 무관한 안정적이며 정확한 파장이 생성되는 장점이 있다. 또한 본 발명은 광가입자 장치의 레이저 파장잠금을 위하여, 고가의 광부품을 사용하지 않으며, WDM-PON 네트워크와 별개의 파장 제어용 네크워크를 필요로 하지 않으며, 파장잠금 과정이 고속으로 수행될 수 있으며, 어떠한 파장가변 레이저에도 적용될 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 파장 가변 방법 및 장치를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

본 발명의 파장 조절 방법의 제 1 핵심 사상은 파장잠금기(Wavelength Locker)가 구비된 광선로종단장치(OLT; Optical Line Terminal, 이하 OLT)와 파장 가변 광원이 구비된 광가입자 장치(ONU; Optical Network Unit, 이하 ONU)를 포함하여 구성된 수동형 광 가입자망(WDM-PON; Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network, 이하 WDM-PON)에서 상향광신호(ONU에서 OLT로 전송되는 신호)와 파장잠금기를 통해 수신된 상향광신호의 강도를 비교하여 파장조절신호를 생성하고, 생성된 파장조절신호를 변조하여 부반송파 전송방식으로 하향광신호(OLT에서 ONU로 전송되는 신호)에 실어 전송하고, 수신된 하향광신호에서 파장조절신호를 복조하여 광원의 파장을 조절하는 것이다.

본 발명의 제 1 핵심사상에서 알 수 있듯이 파장조절신호에 의해 조절된 광원의 파장은 다시 새로운 파장조절신호를 생성하는 피드백(feed back)을 구성하게 되므로, 실시간으로 안정적인 파장을 갖는 광원을 얻을 수 있게 된다.

상기 제 1 핵심사상은 ONU 광원의 미세 조정을 구현하는 것이며, 본 발명의 파장조절 방법의 제 2 핵심사상은 ONU 광원의 초기 파장을 지정하는 방법으로, 파장조절신호와 마찬가지의 부반송파 전송방식을 이용하여 ONU 광원의 초기 파장을 지정하는 정보가 OLT에서 ONU로 전송되어 (전송된 초기 파장 정보 및 look up 테이블을 이용할 수 있다) ONU 광원의 초기 파장이 지정되는 것이다.

본 발명의 파장조절 방법의 제 3 핵심사상은 ONU 광원의 초기 파장을 지정하는 다른 방법으로 OLT에서 일정한 파장 범위 내에서 연속해서 변화되는 상향광신호를 수신하여 수신된 상향광신호의 파장의 강도와 파장잠금기의 출력광의 강도의 차이값이 특정한 값일 경우 ONU의 파장을 고정시키는 것이다.

본 발명의 제 2 또는 제 3 핵심사상에 의해 자동적으로 ONU의 광파장이 결정되는 장점이 있으며, 제 1 핵심사상에 의해 결정된 파장의 미세 조정이 이루어 지고 파장의 불안정성이 제거되는 것이다.

본 발명에서 제안하는 WDM-PON의 파장 조절 방법 및 장치에 대한 이해를 돕 기 위해 파장 잠금기를 사용한 파장안정화 기술과 부반송파 다중화 기술에 대해 기술한다.

도 1은 파장잠금기를 이용한 파장 안정화 기술을 도시한 것이다. 도 1 (a)는 파장잠금기(14)를 사용하여 불안정하게 파장이 변할 수 있는 광원(15)의 파장을 원하는 위치에 잠금시키는 방식을 도시하고 있다. 불안정 파장 광원(15)의 빛이 광스플리터(Optical Splitter,16)를 거쳐서 나뉘어진 뒤 하나는 광전소자인 1번 포트다이오드(PD1,12)로 입력되고, 다른 하나는 파장잠금기(14)를 거쳐서 광전소자인 2번 포토다이오드(PD2, 13)로 입력된다.

PD1(12)은 불안정 파장 광원(15)의 광파워를 측정하고, PD2(13) 역시 불안정 파장 광원의 광파워를 측정하지만, 파장잠금기(14)를 통해 출력된 출력광의 광파워이므로 광원(15)의 파장에 의해 측정치가 바뀌게 된다. 이는 파장잠금기의 투과 특성이 파장에 따라 다르기 때문이다. 도 1 (b)는 파장잠금기(14)의 투과특성을 도시한 예로, 불안정 파장 광원의 파장이 l_high라면, 도 1 (a)에서 PD1(12)이 측정한 광파워값 P1과 PD2(13)가 측정한 광파워값 P2는 값이 동일할 것이다. 동작원리를 설명하기 위한 것이므로, 파장잠금기(14)를 비롯한 광전소자의 삽입손실은 무시할만하다고 가정한다.

만약, 불안정 파장 광원(15)의 파장이 l_LOCK2 라면, 파장잠금기(14)의 투과율은 1/2이 되고, P2의 값은 l_high일 때의 P2값에 비하여 1/2이 될 것이다. 즉, P2/P1 = 1/2가 된다. 더 나아가 불안정 파장 광원의 파장이 l_low 라면 P2/P1 < 1/2가 됨은 자명하다. 즉, 상향광신호의 강도인 P1과 P2 값을 서로 비교함으로서 불안정 파장 광원의 파장이 어느 위치에 있는지 알 수 있는 것이다. 비교의 신뢰도를 높이기 위해 파장잠금기(14)의 통과대역 파장스펙트럼은 상기 디멀티플렉서의 통과대역 파장스펙트럼으로부터 소정 파장 간격만큼 어긋나 있는 것이 바람직하고, 바람직하게는 맞추고자 하는 파장의 위치(디멀티플렉서의 통과대역)가 P1/P2의 값이 1/5 내지 4/5 인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 도 1(b)와 같이 맞추고자 하는 파장의 위치가 l_LOCK N(N = 1,2,3,…,N)이 되도록, 즉, 맞추고자 하는 파장에서 P1/P2의 값이 1/2인 것이 더욱 바람직하다. 이는 불안정한 파장의 작은 변화에 대해서도 보다 큰 강도의 변화를 얻기 위함이다.

이러한 원리를 이용하여, P1과 P2 값을 신호처리기(11)에서 비교함으로서 현재 파장이 원하는 위치에서 얼마나 벗어났는지를 알 수 있으며, 신호처리기(11)의 출력값이 곧 파장조절신호가 될 수 있으며, 또는 출력값에 대응하는 파장조절에 대한 정보를 갖는 파장조절신호가 생성될 수 있다. 상기 파장조절신호는 본 발명의 제 1 핵심사상에서 설명한 바와 같이 부반송파 전송방식으로 ONU에 전송되어 불안정 파장 광원을 제어하여 올바른 위치에서 벗어난 현재 파장을 올바른 위치로 제어하여 원하는 파장을 출력하게 된다.

도2는 부반송파 다중화(Subcarrier Multiplexing) 기술을 이용한 부반송파 다중화과정을 도시하고 있다. 부반송파 다중화란, 반송파(Carrier)보다 낮은(Sub-) 주파수의 신호들을 다중화한 뒤, 다중화된 이 신호들을 사용하여 반송파를 변조하는 방식을 의미한다.

본 발명의 WDM-PON의 OLT에서는 파장가변레이저를 사용하지 않을 수 있으며, 다만 상기의 제 1 및 제 3 핵심사상을 구현하기 위해, ONU를 구성하는 각 ONU 트랜시버에는 파장가변광원(파장가변 레이저)를 구비하는 것이 바람직하다. OLT에서는 ONU 트랜시버에서 전송되어온 광신호의 파장을 계측하여 파장의 오류정도를 측정하고 파장조절신호를 생성하여 ONU 트랜시버로 전송하는 역할을 수행한다. 이를 위해서, 본 발명에서는 도 1에 기재된 파장잠금기와 도 2에 기재된 부반송파 다중화 기술을 결합 및 개량하여 광신호의 파장을 계측하고, 파장조절신호를 ONU 트랜시버로 전송되는 하향광신호에 부반송파 다중화하여 전송한다. 또한, ONU 트랜시버에서는 부반송파 역다중화 기술을 이용하여 파장조절신호를 검출하고, 파장가변 광원의 파장을 제어한다.

도 3은 본 발명의 파장 조절이 가능한 WDM-PON의 구성을 도시한 일 예이다. 도 3의 구성을 바탕으로 WDM-PON의 일반적인 동작 원리 및 본 발명의 구성을 설명하고자 한다.

OLT(31)는 광을 송수신하고 광전/전광변환이 일어나는 N>2 인 N개의 OLT 트랜시버(transceiver, 31-1 ~ 31-N)를 포함하여 구성되며, ONU(32)는 광을 송수신하고 광전/전광변환이 일어나는 N>2 인 N개의 ONU 트랜시버(transceiver, 32-1 ~ 32-N)를 포함하여 구성된다. ONU(32)쪽으로 전송되는 하향 데이터는 파장 l1, ... , lN의 하향광신호를 사용하며, ONU(32)에서 OLT(31)로 전송되는 상향 데이터는 파장 l1',..., lN'의 상향광신호을 사용한다. 즉, 상향 데이터와 하향 데이터는 서로 다른 대역의 파장을 사용한다.

상기 N개의 OLT 트랜시버(31-1 ~ 31-N)의 각 OLT 트랜시버는 하향데이터를 미리 설정된 서로 다른 파장의 하향광신호로 전광변환하는 OLT TXM과 수신한 상향 광신호를 광전변환하여 상향 데이터를 복원하는 OLT RXM를 포함하여 구성되며, 상기 N개의 ONU 트랜시버(32-1 ~ 32-N)의 각 ONU 트랜시버는 미리 설정된 파장의 하향광신호를 수신하여 광전변환하여 하향데이터를 복원하는 ONU RXM과 상향데이터를 서로 다른 미리 할당된 파장의 상향 광신호로 전광변환하여 전송하는 ONU TXM를 포함하여 구성된다.

상기 MUX_DEMUX(33)는 멀티플렉서(MUX; MUltipleXer) 및 디멀티플렉서(DEMUX; DEMUltipleXer)를 의미하며, 각각의 OLT 트랜시버의 OLT TXM에서 생성된 상기 서로 다른 파장의 하향광신호를 광학적으로 다중화하여 상기 파장 라우팅 네트워크(RN; Routing Network, 34, 이하 RN)로 전송하는 멀티플렉서와, 상기 RN(34)으로부터 전송된 상향광신호를 역다중화하여 각각의 OLT 트랜시버의 OLT RXM으로 전송하는 디멀티플렉서를 포함하여 구성된다.

상기 RN(34)은 상기 MUX_DEMUX(33)에서 전송된 하향광신호를 광학적으로 역다중화하여 상기 각 ONU 트랜시버의 ONU RXM로 전송하며, 상기 각 ONU 트랜시버의 ONU TXM에서 전송된 상향광신호를 다중화하여 상기 MUX_DEMUX(33)로 전송한다. 상술한 구성에 의해 OLT(31)과 ONU(32)는 RN(34)를 통해 단일한 광선로로 연결된다.

도4 (a)는 RN(34)의 구성을 도시한 일 예이다. RN(34)은 통상적으로 WGR(Waveguide Grating Router, 41)로 구성되어지며, 광다중/역다중의 기능을 가진다. OLT로부터 전송되어온 FSK 변조신호를 포함하는 다중화된 광신호는 WGR(41)에 서 각 파장 광신호(l1, ... , lN)으로 역다중화되고, 파장 l1의 광신호는 3dB coupler를 통하여 ONU 트랜시버[1]로 전송되어지고, 유사하게 파장 lk의 광신호는 ONU 트랜시버[k]로 전송되어진다. ONU 트랜시버[1]로부터 전송된 각 파장 광신호들(l1', ... , lN')은 일 예로 3dB 커플러(coupler)에 의해 분기되어지고 WGR(41)에 의하여 광다중화되어 광선로(④)를 통하여 OLT로 전송된다. 도4 (b)는 WGR의 통과대역 파장 스펙트럼을 도시하고 있다.

도 3의 OLT(31)에 있는 OLT 트랜시버[k] (k=1, 2, 3,…, N)는 각각 해당 ONU 트랜시버[k] (k = 1, 2, 3, … , N)와 연결된다. 즉, OLT 트랜시버[1]은 파장 l1을 이용하여 ONU 트랜시버[1]로 하향데이터를 전송하고, ONU 트랜시버[1]은 파장 l1'를 이용하여 OLT 트랜시버[1]로 상향 데이터를 전송한다. OLT 트랜시버(31-1,…,31-N)들의 하향 광신호는 MUX_DEMUX(33)에 의해 다중화하여 ONU로 전송하고, ONU로부터 전송되어 온 신호를 MUX_DEMUX(33)에 의하여 역다중화되어 각 OLT 트랜시버(31-1,…,31-N)로 전송된다. MUX_DEMUX(33)는 주로 AWG(Arrayed WaveGuide)에 의해 구성된다.

상세한 기본적 동작원리를 OLT 트랜시버[1]과 ONU 트랜시버[1] 및 도 3을 기반하여 개념적으로 설명한다. 다른 광신호 채널의 구성 및 원리는 동일하다. OLT 트랜시버[1]의 주된 역할은 하향데이터(DATA-TX)를 l1을 가진 광신호를 이용하여 ONU 트랜시버[1]로 전송하고(하향광신호), ONU 트랜시버[1]로부터 파장 l1' 을 이용하여 전송되어온 상향광신호에서 상향데이터를 검출하는 것이다.

이때 ONU 트랜시버[1]로부터 전송되어온 상향광신호의 파장은 l1'과 일치하 여야 하나, 주변환경요건이나 소자의 노화 등에 의해 달라질 수 있으며, 이는 전송효율을 저하시키는 중요한 요소가 된다. 이를 위해서는 각 ONU 트랜시버[1]에서 레이저 다이오드의 파장이 l1'에 정밀하게 일치한 레이저를 사용하고, 그 레이저의 파장을 l1'으로 유지하기 위한 파장제어기능을 구현하여야 한다. 그러나, 이것은 ONU 트랜시버의 가격을 상승시키는 요인이 되고, 또한 ONU 트랜시버가 지역적으로 멀리 떨어져 있는 경우에는 관리의 어려움이 발생한다. 또한, OLT 트랜시버[k] (k=1, 2, 3,…, N)인 경우, N개의 레이저 다이오드를 별도로 관리하여야 함으로써 관리비용 또한 급격히 상승하게 된다. 그러므로, 이와같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 ONU 트랜시버에는 동작 파장 범위가 넓은 파장 가변 광원를 사용하게 하고, 이 파장 가변 광원의 파장을 제어하여 각 ONU 트랜시버가 필요로 하는 동작파장의 범위에서 동작하도록 하는 것이며, 또한, ONU 트랜시버의 파장가변레이저의 파장제어기능을 위한 구성을 OLT에 구현함으로써, 상용화가 가능하며 고품질의 광원을 갖는 ONU 트랜시버를 제공하는 것이다.

도 5는 도 3의 MUX_DEMUX(33)의 구성을 도시한 일 예이며, 도 5와 같이 OLT에 구비되는 파장잠금기(도 1의 14 또는 도 5의 53)는 광 커플러(55)를 이용하여 디멀티플렉서(52)에 입력되는 상향광신호가 파장잠금장치(53)로도 입력되는 것이 바람직하다. 상세하게는 도 5에서 OLT CH#k ① (k=1,....,N)은 OLT 트랜시버[k]로부터 ONU 트랜시버[k]로 전송되는 하향 광신호로서 MUX(51)에 의해 다중화되고, 경로설정소자(54)에 의해 광선로(55)로 전송되어지고, OLT CH#k ②과 OLT CH#k ③(k=1,....,N)는 ONU 트랜시버[k]로부터 OLT 트랜시버[k]로 전송되는 상향 광신호 를 분기한 것으로서, OLT CH#k ②는 DEMUX(52)에 의하여 역다중화된 광신호를 의미하고, OLT CH#k ③은 파장잠금기(53)에 의하여 역다중화된 광신호를 의미한다.

도 6는 본 발명에서 사용되는 OLT에서 ONU로 전송되는 하향광신호의 파장 스펙트럼(l1, ... , lN)과 그 역방향인 상향 광신호의 파장 스펙트럼(l1', ... , lN')을 도시한 일 예이다. 도 1 및 도 5의 구성을 참고하여 도 6를 설명한다. 도 6의 점선은 파장잠금기(53)의 통과대역 파장 스펙트럼이다. 앞서 언급한 바와 같이, 하향광신호와 상향광신호는 MUX(51)에 의해 다중화되거나, DMUX(52)에 의하여 역다중화되므로 MUX(51)의 통과대역 파장 스펙트럼은 하향광신호의 파장 스펙트럼과 실질적으로 동일하여야 하며, DMUX(52)의 통과대역 파장 스펙트럼은 상향광신호의 파장 스펙트럼과 실질적으로 동일하여야 한다. 만약, 도 6(a)에서와 같이 ONU 트랜시버[1]의 파장이 l1'과 정확하게 일치한다면, 파장잠금기(53)의 CH 1번에 해당하는 출력은 DEMUX(52)의 CH 1번에 해당하는 출력의 1/2이 될 것이다. 만약, ONU 트랜시버[1]의 파장이 l1'보다 우측에 있다면, DEMUX(52)의 CH 1번에 해당하는 출력의 1/2보다 크게 될 것이고, ONU 트랜시버[1]의 파장이 l1'보다 좌측에 있다면, DEMUX(52)의 CH 1번에 해당하는 출력의 1/2보다 작게 될 것이다. OLT에서 측정된 이러한 오차 제어신호을 각 ONU 트랜시버[1]로 전달하면, ONU 트랜시버[1]는 제어신호를 이용하여 레이저의 동작 파장을 l1' 방향으로 이동시킴으로서 OLT의 DEMUX(52)의 각 통과대역의 파장과 일치시키게 되는 것이다.

도 7는 OLT 트랜시버의 구성을 도시한 일 예로, 첫 번째 채널인 OLT 트랜시버[1]의 세부 구성을 예로서 도시하고 있다. OLT CH#1 ②는 도5의 DEMUX(52)의 출 력이고, OLT CH#1 ③는 도5의 파장잠금기(53)의 출력이다. 광커플러(56)는 OLT CH#1 ②의 광신호를 분기하여 OLT RXM(78)과 PDE(PhotoDiode, East, 71)로 전송한다. PDW(PhotoDiode, West, 72)는 각각 OLT CH#1 ③의 광신호를 광전변환하여 신호처리기(73)으로 전송한다. 신호처리기(73)은 PDE(71)과 PDW(72)의 신호를 이용하여 신호처리 후 FSK 변조기((Frequency Shift Keying ,74)를 이용하여 주파수 변조한 후 가산기(75)로 전송한다. 가산기(75)는 하향 데이터(DATA TX)와 FSK 변조 신호를 결합하여 OLT TXM(Optical Transmitter, 77)에 의해 광전변환되어 도5의 MUX(51)로 전송된다.

상기 신호처리기(73)는 PDE(71)와 PDW(72)의 출력값을 비교하기 위한 것으로서 다양하게 구성할 수 있다. 일 예로써, OP-AMP와 같은 증폭기를 이용하여 PDE(71)와 PDW(72)의 출력값을 일정비율로 증폭하고(예로써, ONU 트랜시버[1]의 파장이 최적(= l1')일 때 PDE(71)와 PDW(72)의 출력이 동일하도록 증폭비율 설정) 나눗셈(또는 뺄셈)을 함으로서 그 비율을 오류값을 측정할 수도 있고, 덧셈기나 뺄셈기를 이용하여 그 차를 비교하므로서 오류값을 구할 수도 있으며, 곱셈기를 이용하여 그 값을 예측할 수도 있다. 즉, 신호처리기(73)의 구성은 나눗셈기, 곱셈기, 덧셈기 또는 뺄셈기 중의 하나 또는 이들의 조합을 이용하여 PDE(71)와 PDW(72)의 출력값의 차이를 구별하는 것으로 당업자의 통상적인 기술범주에 속하는 것이다.

FSK(Frequency Shift Keying) 변조기(74)는 해당 ONU 트랜시버[1]의 동작 광신호 파장과 최적의 광신호 파장(= l1')과의 파장 오차에 따른 파장 제어 정보를 FSK 변조 방식을 이용한 디지털 신호로 전송한다. 이러한 디지털 신호에는 파장 제 어 정보 외에도 시스템 및 PON 망의 유지 및 관리에 필요한 정보들이 포함될 수 있다. 이러한 FSK 변조 신호는 OLT TXM(77)을 통해서 MUX/DEMUX(33)를 거쳐 RN(34)으로 전송된다.

도8은 ONU 트랜시버의 구성을 도시한 일 예로서, 첫 번째 채널인 ONU 트랜시버[1]의 구성을 도시하고 있다. ONU 트랜시버에는 파장을 가변할 수 있는 파장가변광원을 포함하는 로서 ONU TXM(81)이 있다. 본 예시에서는 ONU TXM(81)는 폴리머격자 외부 공진기 레이저를 사용하여 구현할 수 있다.

도 8의 대역분리필터(82)는 ONU 트랜시버[1]으로 전송된 광신호(ONU CH#1)를 파장에 따라 분리하여 전송하는 광소자이다. 즉, l1, ... , lN의 파장을 가지는 광신호(하향광신호)는 ONU RXM(83)으로 전송하고, ONU TXM(81)에서 생성된 l1', ... , lN'의 파장에 속하는 광신호(상향광신호)는 OLT 방향으로 전송하는 기능을 수행한다.

ONU RXM(83)은 OLT에서 수신한 FSK 변조신호를 포함한 하향광신호를 광전변환하여 전기신호변환하여 저대역필터(LPF, Low Pass Filter, 84)로 전송한다. LPF(84)는 수신한 신호의 일부를 분기하여 FSK 변조신호 대역에 적합하도록 저대역필터링을 한 후 FSK 복조부(FSK RX, 85)로 전송한다. FSK 복조부는 수신된 FSK 신호에 포함된 파장조절신호을 복조하고, 그에 따라 전류조정기(86)의 전류를 조정하여 ONU 트랜시버의 파장을 제어한다.

ONU 트랜시버의 광출력은 대역분리필터(82)를 통해 RN(34)을 거쳐 OLT(31)로 전송되고, OLT(31)에서는 ONU 트랜시버의 광신호 파장을 재측정하여 FSK 변조하여 재전송하고, ONU 트랜시버는 상기의 파장 잠김을 위한 파장 제어 기능을 재수행한다. 이러한 과정은 ONU 트랜시버의 파장이 파장 허용 오차 이내로 포함될 때까지 계속된다.

상기 도 7 및 도 8은 파장가변 광원이 폴리머 격자 외부 공진기 레이저이고, 파장조절신호의 변조가 주파주변조일 경우임을 가정한 일 실시예이며, 본 발명의 제 1 내지 제 3 핵심사상이 도 7 내지 도 8에 의해 한정되는 것은 아니다.

파장가변 광원의 일 예로 폴리머 격자 외부 공진기 레이저의 구성을 도 9에 나타나있다. 폴리머 격자 외부 공진기 레이저는 폴리머 격자(92), 폴리머 격자에 열을 가해주는 히터(93), 폴리머 격자와 접하는 제 1면이 무반사 코팅(AR: Anti-Reflection)되어 있는 레이저 다이오드(91)를 포함하여 구비될 수 있으며, 제 1면에 대응하는 제 2면은 90%이상의 반사코팅이 되어있을 수 있다. 폴리머격자(92)는 광선로와 접하는 제 1면은 90%이상의 반사코팅으로 되어있는 반면 레이저 다이오드(91)와 접하는 면은 무반사 코팅이 되어있는 것으로 구성될 수 있다. 따라서, 폴리머 격자(92)의 제1면과 레이저 다이오드(91)의 제2면 사이에서 레이저 공진이 일어나게 되고, 특정파장의 광신호를 출력하게 된다. 특히, 외부에서 히터(93)에 가해주는 전류가 바뀌면 히터(93)의 열이 달라지고, 폴리머 격자(92)에 가해지는 열에 따라서 폴리머 격자(92)의 특성이 변화(길이가 달라짐)하게 되어, 폴리머 격자(92)의 제1면과 레이저 다이오드(91)의 제2면 사이의 거리가 실질적으로 변화하게 되고, 상기의 열광학 효과에 의해 공진기의 공진 길이가 달라짐으로서, 레이저 다이오드(91)에서 나오는 빛의 파장이 바뀌는 것이다. 히터(93)의 열과 출력 파장 과의 관계는 도 9 (b)와 같이 역비례한다.

도 10은 본 발명의 파장 조절 방법을 도시한 일 순서도를 기반으로 본 발명의 파장 조절 방법을 좀더 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 파장 조절 방법은 ONU의 파장을 지정하는 단계(s10), 상향광신호를 수신하고, 수신된 상향광신호의 파장의 강도(intensity)와 상기 수신된 상향광신호에 의한 파장잠금기의 출력광의 강도를 비교하여 파장조절신호를 생성하는 단계(s20), 상기 파장조절신호를 변조하고 부반송파(sub-carrier)전송방식을 이용하여 파장조절정보를 갖는 하향광신호를 전송하는 단계(s30) 및 상기 파장조절정보를 갖는 하향광신호를 수신 및 복조하여 파장조절신호를 얻고 상기 파장조절신호에 의해 ONU의 파장이 조절되는 단계(s40)를 포함하여 수행된다.

도 10은 설명의 명료함을 위해 단계(s40)이후 파장 조절이 완료되는 것으로 도시하였으나, 파장이 조절된 상향광신호를 OLT에서 수신하게 되므로(feed back), 자동적으로 단계(s20) 내지 단계 (s40)이 순차적으로 연속해서 수행되게 된다. 바람직하게는 수신된 상향광신호의 파장의 강도(intensity)와 상기 수신된 상향광신호에 의한 파장잠금기의 출력광의 강도를 비교하여 생성되는 파장조절신호가 특정값 이하의 값이면 부하를 줄이기 위해 상기 단계(s30)을 수행하지 않아 피드백을 멈추는 것이 바람직하다. 상기 피드백을 멈추게하는 특정값은 원하는 파장과 실제 ONU의 파장의 차이가 약 10% 이내 일 때가 바람직하다.

ONU의 파장을 지정하는 단계(s10)는 OLT에서 파장 지정 정보를 변조하고, 부반송파전송방식을 이용하여 하향광신호로 전송하고, ONU에서 상기 하향광신호가 수 신 및 복조되어 얻어진 파장 지정 정보에 의해 ONU의 파장이 지정될 수 있으며, 이때, 파장 지정 정보는 파장을 지정하는 실질적인 파장 값일 수 있으며, 룩업 테이블(lookup table)에 의해 지정된 파장을 알 수 있는 기호화된 정보일 수 있다.

ONU의 파장을 지정하는 단계(s10)는 OLT에서 일정한 파장 범위 내에서 연속해서 변화되는 상향광신호를 수신하여 상기 수신된 상향광신호의 파장의 강도와 상기 수신된 상향광신호에 의한 파장잠금기의 출력광의 강도의 차이값이 특정한 값일 경우 ONU의 파장을 고정시키는 것일 수 있다. 즉, 파장이 지정되지 않은 상태의 ONU가 기 지정된 일정한 파장 범위 내의 파장을 연속적으로 변화시키며 OLT로 전송하고 OLT에서 수신된 상향광신호를 단계(s20)과 유사한 과정을 이용하여 ONU의 파장을 고정시키는 것이다. 바람직하게는 상기 파장을 고정시키는 기준이 되는 차이값은 원하는 파장과 실제 ONU의 파장의 차이가 약 10% 범위이내 일 때 고정시키는 것이 바람직하다.

상기 파장조절신호는 수신된 상향광신호의 파장의 강도와 상기 수신된 상향광신호에 의한 파장잠금기의 출력광의 강도의 차이값 또는 상기 차이값에 대응하는 정보일 수 있다. 상기 파장조절신호는 변조되는 것이 바람직한데, 변조는 주파주변조, 위상변조 또는 진폭변조일 수 있다.

상기 파장조절신호에 의해 ONU의 파장이 조절되는 단계(s40)는 상기 파장조절신호에 의해 상기 열광학효과가 조절되어 광원의 발진 파장이 조절되는 것이며, 상세하게는 상기 파장조절신호에 의해 열광학효과를 야기하는 발열체에 흐르는 전류가 조절되는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태를 도면 및 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.

본 발명의 파장 조절 방법 및 장치는 무파장지정 WDM-PON을 가능하게 하며, 고가의 패브리-패롯형 파장잠금기를 사용하지 않고 저가의 도파로형 회절격자(WGR: Waveguide Grating Router) 혹은 박막필터(TFF: Thin Film Filter)를 사용함으로 경제적인 WDM-PON을 구현할 수 있으며, 파장안정화 제어 루프를 구성하기 위해 WDM-PON 외의 네트워크가 필요하지 않고 자체 네트워크를 이용하기 때문에 간단한 WDM-PON이 가능하다.

도 1은 파장잠금기를 이용한 파장 안정화 기술을 도시한 것이며,

도 2는 도2는 부반송파 다중화 기술을 이용한 부반송파 다중화과정을 도시한 것이며,

도 3은 본 발명의 파장 조절이 가능한 WDM-PON의 구성을 도시한 일 예이며,

도 4(a)는 도 3의 RN(34)의 구성을 도시한 일 예이며, 도 4(b)는 WGR의 통과대역 파장 스펙트럼을 도시한 일 예이며,

도 5는 도 3의 MUX_DEMUX(33)의 구성을 도시한 일 예이며,

도 6은 OLT에서 ONU로 전송되는 하향광신호의 파장 스펙트럼, 그 역방향인 상향 광신호의 파장 스펙트럼 및 파장잠금기의 스펙트럼을 도시한 일 예이며,

도 7은 OLT 트랜시버의 구성을 도시한 일 예이며,

도 8은 ONU 트랜시버의 구성을 도시한 일 예이며,

도 9(a)는 파장가변 광원의 일 예로 폴리머 격자 외부 공진기 레이저의 구성을 도시한 것이며, 도 9(b)는 전류의 변화에 따른 히터(93)의 열과 출력 파장과의 관계를 도시한 것이며,

도 10은 본 발명의 파장 조절 방법을 도시한 일 순서도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11, 73 : 신호처리기 12, 13, 71, 72 : 광전소자

14, 53 : 파장잠금기 15, 91 : 광대역광원

31 : 광선로종단장치 32 : 광 가입자장치

31-1~31-N : OLT 트랜시버 32-1~32-N : ONU 트랜시버

33 : MUX_DEMUX(멀티플렉서(51), 디멀티플렉서(52) 및 파장잠금기(53))

34, 41 : 파장 라우팅 네트워크 75 : 가산기

74 : 주파수변조기 77 : OLT TXM(트랜스미터)

78 : OLT RXM(리시버) 81 : ONU TXM(트랜스미터)

83 : ONU RXM(리시버) 85 : 복조기

86 : 전류조정기 91 : 레이저 다이오드

92 : 폴리머격자 93 : 히터

Claims (23)

1. 멀티플렉서(MUltipleXer), 디멀티플렉서(DEMUltipleXer) 및 파장잠금기가 구비된 광선로종단장치(OLT; Optical Line Terminal)와 열광학효과에 의해 레이저의 발진 파장이 조절되는 광원이 구비된 광가입자장치(ONU; Optical Network Unit)를 단일한 광선로로 연결하는 파장 라우팅 네트워크를 포함하여 구성된 수동 광 통신망(Passive Optical Network)의 광가입자장치의 파장조절 방법에 있어서,

   (a) 광선로종단장치에 의해 광가입자장치의 발진 파장을 지정하는 단계;

   (b) 광선로종단장치에서 상향광신호를 수신하고, 수신된 상향광신호의 파장의 강도(intensity)와 상기 수신된 상향광신호에 의한 파장잠금기의 출력광의 강도를 비교하여 파장조절신호를 생성하는 단계;

   (c) 광선로종단장치에서 상기 파장조절신호를 변조하고 부반송파(sub-carrier)전송방식을 이용하여 파장조절정보를 갖는 하향광신호를 전송하는 단계;

   (d) 광가입자장치에서 상기 파장조절정보를 갖는 하향광신호를 수신 및 복조하여 파장조절신호를 얻는 단계;

   (e) 광가입자장치에서 상기 파장조절신호에 의해 발진 파장을 조절하는 단계;

   를 포함하여 수행되는 수동 광 통신망의 파장조절방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 수동 광 통신망의 파장조절방법은 (b) 내지 (e)의 단계가 순차적으로 연속해서 수행되는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망의 파장조절방법.
3. 제 1항에 있어서,

   (a) 단계는 광선로종단장치에서 파장 지정 정보를 변조하고 부반송파전송방식을 이용하여 하향광신호로 전송하고, 광가입자장치에서 상기 하향광신호가 수신 및 복조되어 얻어진 파장 지정 정보에 의해 광가입자장치의 파장이 지정되는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망의 파장조절방법.
4. 제 1항에 있어서,

   (a) 단계는 광선로종단장치에서 일정한 파장 범위 내에서 연속해서 변화되는 상향광신호를 수신하여 상기 수신된 상향광신호의 파장의 강도와 상기 수신된 상향광신호에 의한 파장잠금기의 출력광의 강도의 차이값이 특정한 값일 경우 광가입자장치의 파장을 고정시키는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망의 파장조절방법.
5. 제 1항에 있어서,

   (b) 단계의 상기 파장잠금기의 통과대역 파장스펙트럼은 상기 디멀티플렉서의 통과대역 파장스펙트럼으로부터 소정 파장 간격만큼 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망의 파장조절방법.
6. 제 1항에 있어서

   (b) 단계의 수신된 상향광신호 및 수신된 상향광신호에 의한 파장잠금기의 출력광은 각각 전기신호로 변환되어 신호처리기로 입력되고, 상기 신호처리기에 의해 파장조절신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망의 파장조절방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 신호처리기는 비교기, 뺄셈기, 덧셈기, 나눗셈기 또는 이들의 조합을 이용하여 상향광신호에 의한 전기신호와 파장잠금기 출력광에 의한 전기신호의 차이값을 생성하는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망의 파장조절방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 파장조절신호는 상기 전기신호의 차이값 또는 상기 전기신호의 차이값에 대응하는 정보인 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망의 파장조절방법.
9. 제 1항에 있어서,

   (c)단계의 상기 변조는 주파주변조, 위상변조 또는 진폭변조인 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망의 파장조절방법.
10. 제 1항에 있어서,

    (e)단계는 상기 파장조절신호에 의해 상기 열광학효과가 조절되어 광원의 발진 파장이 조절되는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망의 파장조절방법.
11. 제 10항에 있어서,

    (e)단계는 상기 파장조절신호에 의해 열광학효과를 야기하는 발열체에 흐르는 전류가 조절되는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망의 파장조절방법.
12. 제 1항 내지 제 11항에서 선택된 어느 한 항의 수동 광 통신망의 파장조절방법이 수행되기 위한 수동 광 통신망(Passive Optical Network)에 있어서,

    멀티플렉서(MUltipleXer), 디멀티플렉서(DEMUltipleXer) 및 파장잠금기가 구비된 광선로종단장치(OLT; Optical Line Terminal)와 열광학효과에 의해 레이저의 발진 파장이 조절되는 광원이 구비된 광가입자장치(ONU; Optical Network Unit)를 단일한 광선로로 연결하는 파장 라우팅 네트워크를 포함하여 구성된 수동 광 통신망.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 광선로종단장치는 N>1인 N개의 OLT 트랜시버(Transceiver)로 구성되며, 상기 광가입자장치는 OLT 트랜시버(Transceiver) 각각에 대응하는 N>1인 N개의 ONU 트랜시버(Transceiver)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 광원은 N>1인 N개의 ONU 트랜시버(Transceiver) 각각에 구비되는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망.
15. 제 13항에 있어서,

    N>1인 N개의 OLT 트랜시버(Transceiver)는 N개의 입력을 갖는 멀티플렉서의 입력측, N개의 출력을 갖는 디멀티플렉서의 출력측 및 N개의 출력을 갖는 파장잠금기의 출력측과 각각 연결되고,

    상기 멀티플렉서의 출력측, 디멀티플렉서의 입력측 및 상기 파장잠금기의 입력측이 상기 단일한 광선로를 통해 파장 라우팅 네트워크와 연결되는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 파장잠금기의 통과대역 파장스펙트럼은 상기 디멀티플렉서의 통과대역 파장스펙트럼으로부터 소정 파장 간격만큼 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 파장잠금기는 도파로 어레이 격자(AWG) 또는 박막필터(TFF)인 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망.
18. 제 15항에 있어서,

    상기 OLT 트랜시버는 광전소자를 포함하여 구성되며, 디멀티플렉서에서 출력된 상향광신호의 강도와 상기 파장잠금기의 출력 광신호의 강도가 각각 광전소자에 의해 전기신호로 변화되고 신호처리기로 입력되어, 상기 신호처리기는 두 입력의 차를 의미하는 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망.
19. 제 18항에 있어서,

    상기 신호처리기는 비교기, 뺄셈기, 덧셈기, 나눗셈기 또는 이들의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망.
20. 제 18항에 있어서,

    상기 OLT 트랜시버는 변조기 및 가산기를 포함하여 구성되며, 상기 신호처리기의 출력이 변조기에 의해 변조되고, 가산기에 의해 반송파(carrier)와 가산되어 부반송파(sub-carrier) 전송방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망.
21. 제 20항에 있어서,

    상기 N>1인 N개의 ONU 트랜시버는 각각 파장 라우팅 네트워크와 연결되고, 상기 ONU 트랜시버는 복조기를 포함하여 구성되며 수신된 하향광신호에서 상기 신호처리기의 두 입력의 차를 의미하는 정보를 복조하는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망.
22. 제 21항에 있어서,

    상기 ONU 트랜시버는 열광학효과 조절기를 포함하여 구성되며, 상기 열광학효과 조절기는 상기 복조된 신호처리기의 두 입력의 차를 의미하는 정보를 입력받아 열광학효과를 야기하는 발열체의 발열량을 조절하는 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망.
23. 제 22항에 있어서,

    상기 열광학효과 조절기는 전류조정기인 것을 특징으로 하는 수동 광 통신망.

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