KR100916858B1 - A wavelength division multiplexed-passive optical network using multi-mode laser diodes having a multi-contact - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중의 주입 전극을 구비한 다중 모드 레이저 다이오드를 사용하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망을 개시한다.The present invention discloses a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network using a multimode laser diode with multiple injection electrodes.

본 발명에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망은 모드 분할 잡음을 줄이기 위해 외부에서 비간섭성 광원을 주입하는 대신 모드 분할 잡음 스펙트럼 중에서 잡음이 낮은 영역을 이용하고, 스펙트럼 효율이 좋은 전송 포맷을 이용하여 광 가입자망의 대용량화를 경제적으로 구현하고, 전송 효율을 더욱 개선한다. 또한, 본 발명에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에서는 온도 변화에 따른 파장분할 다중화기/역다중화기로 사용되는 도파관 배열 격자 (AWG: Arrayed Waveguide Grating)의 투과 파장과 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드의 발진 중심 파장 사이의 불일치에 의한 모드 분할 잡음의 증가 또는 광 파워 손실을 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드의 주입 전극에 흐르는 주입 전류의 조절을 통해 보상함으로써 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망을 경제적으로 구현할 수 있다. The wavelength division multiplexing passive optical network according to the present invention uses a low-noise region of the mode division noise spectrum and uses a spectral efficient transmission format instead of injecting an incoherent light source from the outside to reduce the mode division noise. Therefore, it is possible to economically realize the large capacity of the optical subscriber network and further improve the transmission efficiency. In addition, in the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network according to the present invention, a transmission wavelength of a waveguide array grating (AWG) used as a wavelength division multiplexer / demultiplexer according to temperature change and a plurality of injection electrodes are provided. Wavelength division multiplexing by compensating an increase in mode division noise or optical power loss due to a mismatch between the oscillation center wavelengths of a multimode laser diode by adjusting an injection current flowing through an injection electrode of a multimode laser diode having multiple injection electrodes. The passive optical subscriber network can be implemented economically.

광 송수신기, 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망 Optical Transceiver, Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Subscriber Network

Description

다중의 주입 전극을 구비한 다중 모드 레이저 다이오드를 사용하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망{A wavelength division multiplexed-passive optical network using multi-mode laser diodes having a multi-contact}A wavelength division multiplexed-passive optical network using multi-mode laser diodes having a multi-contact

본 발명은 특정 주파수 영역에서 저잡음 특성을 구비한 저잡음 광원인 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 사용하여 경제적으로 구현할 수 있는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망(WDM-PON: Wavelength Division Multiplexed-Passive Optical Network)에 관한 것이다.The present invention provides a wavelength division multiplexed passive optical network (WDM-PON) which can be economically implemented by using a multimode laser diode having multiple injection electrodes, which are low noise light sources having low noise characteristics in a specific frequency region. Passive Optical Network).

좀 더 구체적으로, 본 발명은 다중의 주입 전극을 가지며 다중모드로 발진하는 레이저 다이오드의 출력 중에서 한 개 이상의 모드를 스펙트럼 분할(spectrum slicing)하여 통신을 하는 경우 발생하는 모드 분할 잡음(Mode Partition Noise)의 영향을 감소시키기 위해 모드 분할 잡음 스펙트럼 상에서 잡음이 적은 영역을 데이터 전송대역으로 사용하고, 또한 다중의 주입 전극에 주입되는 전류를 가변시켜줌으로써 외부 온도에 따라 레이저 다이오드의 발진 중심 파장 이동에 의해 발생하는 모드 분할 잡음의 증가 또는 광 출력의 감소를 해결할 수 있는 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 사용함으로써, 비간섭성 광원의 주입 없이 경제적으로 광 가입자망을 구현할 수 있는 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 관한 것이다.More specifically, the present invention provides a mode partition noise generated when communicating by spectral slicing one or more modes of the outputs of a laser diode having multiple injection electrodes and oscillating in a multimode. In order to reduce the effects of noise, the low noise region on the mode division noise spectrum is used as the data transmission band, and the oscillation center wavelength shift of the laser diode is caused by the external temperature by varying the current injected to the multiple injection electrodes. By using a multimode laser diode with multiple injection electrodes that can solve an increase in mode division noise or a decrease in light output, a wavelength division multiplexing system can be implemented economically without using an incoherent light source. It relates to a passive optical subscriber network.

현재의 가입자망은 전화선 또는 동축 케이블을 이용한 케이블 모뎀을 사용하고 있으며, 이러한 케이블 모뎀은 가입자에게 제공할 수 있는 대역폭뿐만 아니라 전송거리에 큰 제약을 가지고 있다. 그러나, 최근 영상, 데이터, 및 음성이 통합된 티피에스(TPS: Triple Play Service)를 가입자에게 제공하기 위해서는 100 Mb/s 이상의 대역폭을 제공하면서 높은 QoS (Quality of Service)를 보장할 수 있어야 한다. 이러한 티피에스에 사용되는 프로토콜과 전송속도에 무관하면서 실질적으로 제한이 없는 대역폭을 가입자에게 제공해 줄 수 있는 방법으로 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망(WDM-PON)이 궁극적인 대안으로 인식되고 있다. 일반적으로 WDM-PON은 각 가정의 가입자 (Subscriber)까지 전송 매질인 광섬유(optical fiber)가 가설되어야 하므로, 경제적인으로 가입자에게 WDM-PON을 제공하기 위해서는 저가의 광 송수신기 모듈 및 시스템 구현이 필수적이다. 이러한 저가의 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망 광원의 한 예가 이창희 등에 의해 "주입된 비간섭성광에 파장 잠김된 파장분할 다중방식 광통신용 패브리-페롯 레이저 다이오드 광원"이라는 발명의 명칭으로 1999년 12월 21일자로 대한민국 특허출원 제 10-1999-0059923호로 출원되고, 2002년 2월 8일자로 등록된 대한민국 특허 제 10-0325687호(이하 "'687 특허"라 합니다)에 개시되어 있다. 이창희 등에 의해 상기 '687 특허에 개시된 파장 잠김된 패브리 페롯 레이저 다이오드(F-P LD: Fabry-Perot laser diode)는 외부에서 광대역 비간섭성 광원(BLS: Broadband Light Source)을 다중모 드로 발진하는 F-P LD에 주입하여, F-P LD를 단일 모드로 발진시킴과 동시에 발진 파장을 비간섭성 광원의 파장에 고정시켜 모드 분할 잡음을 감소시킴으로써, 다중모드 F-P LD를 WDM-PON의 광원으로 이용할 수 있도록 하는 방안을 제시하고 있다. 이 때 F-P LD에 주입되는 BLS로는 자연 방출광(ASE: Amplified Spontaneous Emission)을 내는 어븀 첨가 광증폭기(EDFA: Erbium-Doped Fiber Amplifier), 고출력 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode), 초발광 다이오드(SLD: Super Luminescent Diode) 등이 사용될 수 있으며 이에 대한 연구가 현재까지도 지속적으로 진행되고 있다. Current subscriber networks use cable modems using telephone lines or coaxial cables, and these cable modems have great limitations on the transmission distance as well as the bandwidth that can be provided to the subscriber. However, in order to provide subscribers with a triple play service (TPS) integrated with recent video, data, and voice, it is necessary to guarantee a high quality of service (QoS) while providing a bandwidth of 100 Mb / s or more. The WDM-PON has been recognized as the ultimate alternative as a way to provide a subscriber with a bandwidth that is substantially unlimited regardless of the protocol and transmission speed used in the TIPS. In general, since WDM-PON requires the construction of optical fiber as a transmission medium to subscribers in each home, it is necessary to implement low-cost optical transceiver modules and systems in order to provide WDM-PON to subscribers economically. . An example of such a low-cost, wavelength-division multiplex passive optical subscriber network light source was described by Chang-Hee Lee et al. In December 1999 under the name of “Fabric-Perot laser diode light source for wavelength-division multiplex optical communication in which wavelength is submerged in injected non-coherent light” It is disclosed in Korean Patent No. 10-0325687 (hereinafter referred to as "'687 Patent"), filed as Korean Patent Application No. 10-1999-0059923 dated February 21, and registered February 8, 2002. The wavelength-locked Fabry-Perot laser diode (FP LD) disclosed in the '687 patent by Chang-Hee Lee et al. Is a FP LD that oscillates a broadband non-coherent light source (BLS) in multiple modes from the outside. By injecting, FP LD oscillates in a single mode and simultaneously fixes the oscillation wavelength to the wavelength of an incoherent light source, thereby reducing the mode division noise. Doing. At this time, BLS injected into FP LD includes Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFA), Light Emitting Diode (LED), and Super Light Emitting Diode (ASE) that emit Amplified Spontaneous Emission (ASE). Super Luminescent Diode (SLD) can be used, and research on this is ongoing.

상술한 종래 기술의 WDM-PON에서는 F-P LD의 파장 잠김을 위해 외부에서 주입되는 BLS가 대부분 고가의 광원이어서, WDM-PON을 경제적으로 구현하는데 장애 요소로 작용해왔다. In the above-described prior art WDM-PON, the BLS injected from the outside for the wavelength immersion of the F-P LD is mostly an expensive light source, which has been an obstacle to economically implementing the WDM-PON.

따라서, 고가의 BLS를 주입하지 않고도 경제적으로 구현할 수 있는 WDM-PON이 요구된다. Therefore, there is a need for a WDM-PON that can be economically implemented without injecting expensive BLS.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 외부의 비간섭성 광원(BLS)의 주입 없이 특정 주파수 영역에서 저잡음 특성을 구비한 저잡음 광원인 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 사용하여 경제적으로 구현할 수 있는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to solve the above problems, the present invention is a multi-mode laser diode having a plurality of injection electrodes which is a low noise light source having a low noise characteristics in a specific frequency region without the injection of an external incoherent light source (BLS) It is to provide a wavelength division multiplex passive optical subscriber network that can be economically implemented by using.

좀 더 구체적으로, 본 발명은 모드 분할 잡음을 줄이기 위해 외부에서 비간섭성 광원을 주입하는 대신 모드 분할 잡음 스펙트럼 중에서 잡음이 낮은 영역을 이용하고, 아울러 스펙트럼 효율이 좋은 전송 포맷을 이용하여 광 가입자망의 대용량화를 경제적으로 구현하고, 전송 효율을 더욱 개선하고, 온도 변화에 따른 파장분할 다중화기/역다중화기로 사용되는 도파관 배열 격자(AWG: Arrayed Waveguide Grating)의 투과 파장과 다중 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드의 발진 중심 파장간의 불일치에 의한 모드 분할 잡음의 증가 또는 광 파워 손실을 다중 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드의 주입 전극에 흐르는 주입 전류의 조절을 통해 보상함으로써 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망을 경제적으로 제공하기 위한 것이다. More specifically, the present invention uses a low-noise region of the mode division noise spectrum instead of injecting an incoherent light source from the outside to reduce the mode division noise, and uses a transmission format having a spectral efficiency and an optical subscriber network. To achieve high capacity, improve transmission efficiency, and transmit wavelength and multiple injection electrodes of AWG (Arrayed Waveguide Grating) used as wavelength division multiplexer / demultiplexer according to temperature change. Wavelength division multiplexing passive light by compensating an increase in mode division noise or optical power loss due to a mismatch between the oscillation center wavelengths of the mode laser diodes by adjusting the injection current flowing through the injection electrodes of the multimode laser diodes having the multi-injection electrodes. To provide a subscriber network economically.

본 발명의 제 1 특징에 따르면, 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서, 전화국 (CO 또는 ONT)에 위치하고, n개의 출력 포트를 구비하며, 전송 신호를 다중화/역다중화하는 제 1 도파관 배열 격자(AWG); 상기 제 1 AWG에 각각 연결되는 n개의 제 1 광 송수신기(TRx)(OLT1 내지 OLTn); 원격 노드(RN: Remote Node)에 위치하고, n개의 출력 포트를 구비하며, 상기 전송 신호를 다중화/역다중화하는 제 2 도파관 배열 격자(AWG); 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG 사이에 연결되며, 상기 전송 신호의 전송에 사용되는 단일 모드 광섬유(SMF: single mode fiber); 가입자(ONT) 측에 위치하고, 상기 제 2 AWG에 각각 연결되는 n개의 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn); 및 상기 제 2 AWG와 상기 n개의 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn) 사이에 연결되는 n개의 개별 전송용 단일 모드 광섬 유(SMF)를 포함하고, 상기 제 1 광 송수신기(TRx)(OLT1 내지 OLTn) 및 상기 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn)는 각각 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG를 통해 분리된 서로 다른 파장 대역의 광 신호가 입력되는 WDM 필터; 상기 WDM 필터에 연결되며, 상기 서로 다른 파장 대역의 광 신호를 상기 WDM 필터를 통해 전송하는 광 송신기(Tx); 및 상기 WDM 필터에 연결되며 상기 서로 다른 파장 대역의 광 신호를 상기 WDM 필터를 통해 수신하는 광수신기(Rx)를 포함하며, 상기 광 송신기(Tx)는 다중의 주입 전극을 구비하며, 다중모드로 발진하는 레이저 다이오드(Multi-mode Laser Diode having a multi-contact); 상기 레이저 다이오드를 구동하기 위한 레이저 구동 회로(Driver); 및 데이터 전송 신호를 특정 주파수 영역의 전송 포맷으로 변환하기 위한 제 1 혼합기(Mixer)를 포함하고, 상기 광수신기(Rx)는 상기 광 신호를 전기신호로 변환하는 포토다이오드(PD); 상기 변환된 전기신호를 증폭하기 위한 무선주파수(RF) 증폭기; 상기 증폭된 전기신호를 원래의 상기 전송 포맷으로 변환하기 위한 제 2 혼합기(Mixer); 상기 원래의 데이터 신호로 변환된 신호 성분에 해당하는 스펙트럼 영역만을 통과시키는 저역 통과 필터 (LPF); 및 상기 저역 통과 필터에 의해 필터링된 상기 신호 성분을 신호 처리하여 상기 데이터 전송 신호를 재생하는 클럭 및 데이터 재생기(CDR: Clock and Data Recovery)를 포함하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망을 제공하기 위한 것이다. According to a first aspect of the present invention, in a wavelength division multiplex passive optical subscriber network, a first waveguide array grating located at a telephone station (CO or ONT), having n output ports, and multiplexing / demultiplexing a transmission signal (AWG); N first optical transceivers TRx (OLT1 to OLTn) respectively connected to the first AWG; A second waveguide array grating (AWG), located at a remote node (RN), having n output ports and multiplexing / demultiplexing the transmission signal; A single mode fiber (SMF) connected between the first AWG and the second AWG and used to transmit the transmission signal; N second optical transceivers TRx (ONT1 to ONTn) located at a subscriber (ONT) side and connected to the second AWG, respectively; And n individual transmission single mode optical fiber (SMF) connected between the second AWG and the n second optical transceivers TRx (ONT1 to ONTn), wherein the first optical transceiver TRx ( OLT1 to OLTn and the second optical transceiver (TRx) (ONT1 to ONTn) is a WDM filter to which optical signals of different wavelength bands separated through the first AWG and the second AWG are input, respectively; An optical transmitter (Tx) connected to the WDM filter and transmitting optical signals of different wavelength bands through the WDM filter; And an optical receiver (Rx) connected to the WDM filter and receiving optical signals of different wavelength bands through the WDM filter, wherein the optical transmitter (Tx) has a plurality of injection electrodes, Multi-mode Laser Diodes having a multi-contact; A laser driver circuit for driving the laser diode; And a first mixer (Mixer) for converting a data transmission signal into a transmission format of a specific frequency domain, wherein the optical receiver (Rx) comprises: a photodiode (PD) for converting the optical signal into an electrical signal; A radio frequency (RF) amplifier for amplifying the converted electrical signal; A second mixer (Mixer) for converting the amplified electrical signal to the original transmission format; A low pass filter (LPF) for passing only the spectral region corresponding to the signal component converted into the original data signal; And a clock and data recovery (CDR) to signal-process the signal component filtered by the low pass filter to reproduce the data transmission signal, and to provide a wavelength division multiplex passive optical subscriber network. will be.

본 발명의 제 2 특징에 따르면, 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서, 전화국 (CO 또는 ONT)에 위치하고, n개의 출력 포트를 구비하며, 전송 신호를 다중화/역다중화하는 제 1 도파관 배열 격자(AWG); 상기 제 1 AWG에 각각 연결되는 n개의 제 1 광 송수신기(TRx)(OLT1 내지 OLTn); 원격 노드(RN: Remote Node)에 위치하고, n개의 출력 포트를 구비하며, 상기 전송 신호를 다중화/역다중화하는 제 2 도파관 배열 격자(AWG); 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG 사이에 연결되며, 상기 전송 신호의 전송에 사용되는 단일 모드 광섬유(SMF: single mode fiber); 가입자(ONT) 측에 위치하고, 상기 제 2 AWG에 각각 연결되는 n개의 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn); 및 상기 제 2 AWG와 상기 n개의 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn) 사이에 연결되는 n개의 개별 전송용 단일 모드 광섬유(SMF)를 포함하고, 상기 제 1 광 송수신기(TRx)(OLT1 내지 OLTn) 및 상기 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn)는 각각 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG를 통해 분리된 서로 다른 파장 대역의 광 신호가 입력되는 WDM 필터; 상기 WDM 필터에 연결되며, 상기 서로 다른 파장 대역의 광 신호를 상기 WDM 필터를 통해 전송하는 광 송신기(Tx); 및 상기 WDM 필터에 연결되며 상기 서로 다른 파장 대역의 광 신호를 상기 WDM 필터를 통해 수신하는 광수신기(Rx)를 포함하며, 상기 광 송신기(Tx)는 다중의 주입 전극을 구비하며, 다중모드로 발진하는 레이저 다이오드(Multi-mode Laser Diode having a multi-contact); 상기 레이저 다이오드를 구동하기 위한 레이저 구동 회로(Driver); 및 데이터 전송 신호를 특정 주파수 영역의 전송 포맷으로 변환하기 위한 제 1 혼합기(Mixer)를 포함하고, 상기 광수신기(Rx)는 상기 광 신호를 전기신호로 변환하는 애발란치 포토 다이오드(APD); 상기 변환된 전기신호를 원래의 상기 전송 포맷으로 변환하기 위한 제 2 혼합기(Mixer); 상기 원래의 데이터 신호로 변환된 신호 성분에 해당하는 스펙트럼 영역만을 통과시키는 저역 통과 필터 (LPF); 및 상기 저역 통과 필터에 의해 필터링된 상기 신호 성분을 신호 처리하여 상기 데이터 전송 신호를 재생하는 클럭 및 데이터 재생기(CDR: Clock and Data Recovery)를 포함하며, 상기 애발란치 포토 다이오드(APD)에 수신된 상기 광 신호가 상기 클럭 및 데이터 재생기(CDR)에 필요한 최소 전류보다 큰 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망을 제공하기 위한 것이다.According to a second aspect of the present invention, in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network, a first waveguide array grating located at a telephone station (CO or ONT), having n output ports, and multiplexing / demultiplexing a transmission signal (AWG); N first optical transceivers TRx (OLT1 to OLTn) respectively connected to the first AWG; A second waveguide array grating (AWG), located at a remote node (RN), having n output ports and multiplexing / demultiplexing the transmission signal; A single mode fiber (SMF) connected between the first AWG and the second AWG and used to transmit the transmission signal; N second optical transceivers TRx (ONT1 to ONTn) located at a subscriber (ONT) side and connected to the second AWG, respectively; And n individual transmission single mode optical fibers (SMF) connected between the second AWG and the n second optical transceivers TRx (ONT1 to ONTn), and the first optical transceiver TRx (OLT1). To OLTn) and the second optical transceiver (TRx) (ONT1 to ONTn) may each include a WDM filter to which optical signals of different wavelength bands separated through the first AWG and the second AWG are input; An optical transmitter (Tx) connected to the WDM filter and transmitting optical signals of different wavelength bands through the WDM filter; And an optical receiver (Rx) connected to the WDM filter and receiving optical signals of different wavelength bands through the WDM filter, wherein the optical transmitter (Tx) has a plurality of injection electrodes, Multi-mode Laser Diodes having a multi-contact; A laser driver circuit for driving the laser diode; And a first mixer (Mixer) for converting a data transmission signal into a transmission format of a specific frequency domain, wherein the optical receiver (Rx) comprises: an avalanche photodiode (APD) for converting the optical signal into an electrical signal; A second mixer (Mixer) for converting the converted electrical signal into the original transmission format; A low pass filter (LPF) for passing only the spectral region corresponding to the signal component converted into the original data signal; And a clock and data recovery (CDR) for signal-processing the signal component filtered by the low pass filter to reproduce the data transmission signal, and received by the avalanche photodiode (APD). To provide a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network in which the optical signal is larger than the minimum current required for the clock and data player (CDR).

본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.Further advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings in which like or like reference numerals designate like elements.

본 발명에 따른 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망(WDM-PON)에서는 외부에서 비간섭성 광원의 주입 없이 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드의 주입 전류를 가변시켜줌으로써 경제적으로 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망을 구현할 수 있다.In the wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON) according to the present invention, wavelength division multiplexing is economical by varying the injection current of a multimode laser diode having multiple injection electrodes without injection of an incoherent light source from the outside. The passive optical network can be implemented.

또한, 본 발명에 따른 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망(WDM-PON)은 높은 스펙트럼 효율을 갖는 전송 포맷을 사용함으로써 광 송신단에서 광 수신단까지의 광 파워가 충분할 경우 1Gb/s 이상의 고속전송이 가능하다.In addition, the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network (WDM-PON) according to the present invention is capable of high-speed transmission of 1Gb / s or more when there is sufficient optical power from the optical transmitter to the optical receiver by using a transmission format having high spectral efficiency. Do.

이하에서는 본 발명의 실시예 및 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 기술한다. Hereinafter, with reference to the embodiments and the accompanying drawings of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 이용한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network using a multimode laser diode having multiple injection electrodes according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명은 전화국(CO(Center Office) 또는 OLT(Optical Line Termination))에 위치하고, n개의 출력 포트를 구비하며, 전송 신호를 다중화/역다중화하는 제 1 AWG; 상기 제 1 AWG에 각각 연결되는 n개의 제 1 광 송수신기(TRx)(OLT1 내지 OLTn); 원격 노드(RN: Remote Node)에 위치하고, n개의 출력 포트를 구비하며, 상기 전송 신호를 다중화/역다중화하는 제 2 AWG; 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG 사이에 연결되며, 상기 전송 신호의 전송에 사용되는 단일 모드 광섬유(SMF: single mode fiber); 가입자(ONTs) 측에 위치하고, 상기 제 2 AWG에 각각 연결되는 n개의 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn); 및 상기 제 2 AWG와 상기 n개의 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn) 사이에 연결되는 개별 전송용 단일 모드 광섬유를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전화국(OLT)은 제 1 AWG와 제 2 AWG에 각각 연결되는 복수의 광 송수신기(TRx)를 포함하고 있다. 전화국(OLT)에 위치한 n개의 제 1 광 송수신기(TRx)(OLT1 내지 OLTn)와 가입자(ONT)에 위치한 n개의 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn)는 각각 제 1 AWG 및 제 2 AWG를 통해 분리된 서로 다른 파장 대역의 광신호가 입력되는 WDM 필터, 및 상기 WDM 필터에 연결되며 상기 서로 다른 파장 대역의 광 신호를 상기 WDM 필터를 통해 전송하는 광 송신기(Tx)와 상기 서로 다른 파장 대역의 광 신호를 상기 WDM 필터를 통해 수신하는 광수신기(Rx)의 조합으로 이루어진다. 또한, 광 송신기(Tx)의 광원은 저잡음 특성을 구비한 저잡음 광원이 사용된다. 이러한 저잡음 광원의 구체적인 예로 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드(multi-mode Laser Diodes having a multiple contact)가 사용된다. 다중의 주입 전극을 구비한 다중 모드 레이저 다이오드는 레이저 구동 회로(Analog Driver)에 의해 구동된다. 레이저 구동회로(Analog Driver)는 상술한 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 특정 발진 중심 파장과 일치되도록 상기 다중의 주입 전극의 전류를 제어하기 위한 전류제어장치(Current Control)를 구비한다. 상기 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 외부의 비간섭성 광원(BLS)을 주입하여 모드 분할 잡음에 의한 시스템의 잡음 열화 특성을 보상하는 대신, 광 송신기의 광원으로 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 사용하되, 상기 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드는 상대세기 잡음(RIN)을 가지는 스펙트럼 중에서 잡음이 낮은 영역을 전송대역으로 사용하고, 또한 스펙트럼 효율이 좋은 전송 포맷을 사용함으로써 경제적인 가입자망의 대용량화를 가능하게 하고, 전송 효율을 더욱 개선하였다.Referring to FIG. 1, the present invention provides a mobile communication system comprising: a first AWG located in a telephone center (CO) or an optical line termination (OLT), having n output ports, and multiplexing / demultiplexing a transmission signal; N first optical transceivers TRx (OLT1 to OLTn) respectively connected to the first AWG; A second AWG located at a remote node (RN), having n output ports, and multiplexing / demultiplexing the transmission signal; A single mode fiber (SMF) connected between the first AWG and the second AWG and used to transmit the transmission signal; N second optical transceivers TRx (ONT1 to ONTn) located at subscribers (ONTs) and each connected to the second AWG; And a single mode optical fiber for individual transmission connected between the second AWG and the n second optical transceivers TRx (ONT1 to ONTn). As shown in Fig. 1, the telephone station OLT includes a plurality of optical transceivers TRx connected to the first AWG and the second AWG, respectively. The n first optical transceivers TRx (OLT1 to OLTn) located in the telephone station OLT and the n second optical transceivers TRx (ONT1 to ONTn) located in the subscriber ONT are the first AWG and the second AWG, respectively. A WDM filter to which optical signals of different wavelength bands separated through are input, and an optical transmitter (Tx) connected to the WDM filter and transmitting optical signals of different wavelength bands through the WDM filter and the different wavelength bands It consists of a combination of the optical receiver (Rx) for receiving the optical signal through the WDM filter. In addition, as the light source of the optical transmitter Tx, a low noise light source having low noise characteristics is used. As a specific example of such a low noise light source, multi-mode laser diodes having a plurality of injection electrodes are used. The multi-mode laser diode with multiple injection electrodes is driven by a laser driver circuit. The laser driver includes a current control device for controlling the current of the multiple injection electrodes such that the multi-mode laser diode having the multiple injection electrodes described above is matched to a specific oscillation center wavelength. . As described above, in the present invention, instead of compensating for noise deterioration characteristics of the system due to mode division noise by injecting an external incoherent light source (BLS), a multimode laser having multiple injection electrodes as a light source of an optical transmitter is provided. Multi-mode laser diodes having multiple injection electrodes, but using a diode, use a low-noise region as a transmission band in a spectrum having a relative intensity noise (RIN), and use a transmission format with a spectral efficiency that is economical. It enables the large capacity of the subscriber network and improves the transmission efficiency.

이를 위해 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에서는 NRZ(Non-Return to Zero) 데이터 전송 신호를 후술하는 도 3에서 대략 300 MHz 이하의 낮은 주파수 대역을 제외한 높은 주파수 대역을 이용하는 전송 포맷인 이진 위상 편이 변조(BPSK: Binary Phase Shift Keying) 포맷 방식을 사용하기 위해 제 1 혼합기(Mixer)를 사용한다. 제 1 혼합기(Mixer)는 외부에서 f1의 반송파 주파수(carrier frequency)를 상기 NRZ 데이터 전송 신호에 혼합하여, 상기 NRZ 데이터 신호를 업컨버젼(Up-Conversion: 상향 변환)함으로써, 특정 주파수 영역의 전송 포맷으로 변환한다. 본 발명의 실시예에서는, 반송파 주파수 f1으로 750 MHz를 사용하였다. 또한, 본 발명에 따른 광 송신기(Tx)는 상기 NRZ 데이터 전송 신호의 전송 포맷의 주파수 대역을 원하는 대역폭만으로 제한하기 위해 레이저 구동 회로(Analog Driver)와 제 1 혼합기(Mixer) 사이에 대역 통과 필터(BPF: Band Pass Filter)를 추가로 포함할 수도 있다. To this end, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, a non-return to zero (NRZ) data transmission signal is described in FIG. 3, which will be described later in FIG. 3. A first mixer is used to use the Binary Phase Shift Keying (BPSK) format method. A first mixer externally mixes a carrier frequency of f1 with the NRZ data transmission signal and up-converts the NRZ data signal to thereby transmit a specific format. Convert to In the embodiment of the present invention, 750 MHz is used as the carrier frequency f1. In addition, the optical transmitter Tx according to the present invention uses a band pass filter between the laser driver circuit and the first mixer to limit the frequency band of the transmission format of the NRZ data transmission signal to only a desired bandwidth. It may further include a BPF (Band Pass Filter).

한편, 광 수신기(Rx)는 광 신호를 수신하기 위한 포토 다이오드(PD: Photo Diode)를 구비한다. 본 발명의 실시예에서는 PD를 사용하는 것으로 기술하고 있지만, 당업자라면 수신감도가 우수한 애발란치 포토 다이오드(APD: Avalanche Photo Diode)가 사용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. PD는 수신된 광 신호를 전기 신호로 변환하고, 변환된 전기 신호는 무선주파수 증폭기(RF amplifier)를 통과한다. RF 증폭기는 변환된 전기 신호를 제 2 혼합기(Mixer)에 필요한 최소 전기신호로 증폭시킨다. 그 후, 제 2 혼합기(Mixer)는 상기 광 송신기(Tx)에서 사용되는 반송파 주파수와 동일한 반송파 주파수인 f1을 이용하여 상기 증폭된 전기신호를 다운컨버전(Down-Conversion: 하향 변환)하여 특정 베이스밴드 주파수 대역을 갖는 원래의 전송 포맷으로 변환시킨다. 그 후, 변환된 베이스밴드 주파수 대역을 갖는 신호는 저역 통과 필터(LPF: Low Pass Filter)에 의해 필요한 신호 대역만이 통과되도록 필터링된다. 그 후, 필터링된 신호는 클럭 및 데이터 재생기(CDR: Clock and Data Recovery)에 의해 신호 처리된 후 원래 전송된 NRZ 데이터 전송 신호로 재생된다. 상술한 포토 다이오드(PD) 대신 수신감도가 우수한 애발란치 포토다이오드(APD)가 사용되고, 수신된 신호가 클럭 및 데이터 재생기(CDR)에 필요한 최소 전류보다 클 경우, 수신된 신호를 증폭하기 위한 RF 증폭기(RF Amplifier)는 생략될 수 있다.Meanwhile, the optical receiver Rx includes a photo diode (PD) for receiving an optical signal. Although an embodiment of the present invention describes the use of a PD, those skilled in the art will fully understand that an Avalanche Photo Diode (APD) having excellent reception sensitivity may be used. The PD converts the received optical signal into an electrical signal, and the converted electrical signal passes through an RF amplifier. The RF amplifier amplifies the converted electrical signal to the minimum electrical signal required for the second mixer. Thereafter, the second mixer (Mixer) down-converts the amplified electric signal using a carrier frequency f1 that is the same as the carrier frequency used in the optical transmitter (Tx) to down-convert (down-conversion) the specific baseband. Convert to original transmission format with frequency band. Then, the signal having the converted baseband frequency band is filtered by a low pass filter (LPF) so that only the required signal band is passed. The filtered signal is then signal processed by a clock and data recovery (CDR) and then reproduced into the originally transmitted NRZ data transmission signal. An avalanche photodiode (APD) having excellent reception sensitivity is used instead of the above-described photodiode (PD), and the RF for amplifying the received signal when the received signal is greater than the minimum current required for the clock and data regenerator (CDR). The amplifier may be omitted.

도 1에 도시된 본 발명의 실시예는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 구성 및 원리를 기술하고 있지만, 당업자라면 이러한 본 발명의 실시예가 일반적인 광통신 시스템에서도 적용 가능하다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 describes the configuration and principle of a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network, those skilled in the art will fully understand that such an embodiment of the present invention is applicable to a general optical communication system.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드 중 하나의 예로 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드의 스펙트럼과 다중화/역다중화를 위해 사용된 AWG의 스펙트럼을 도시한 도면이다.2 is an example of a multimode laser diode having multiple injection electrodes according to an embodiment of the present invention, and a spectrum of an AWG used for multiplexing / demultiplexing and a multimode laser diode having two injection electrodes. Figure is a diagram.

도 2를 참조하면, 실선은 본 발명의 실시예에서 사용된 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드의 스펙트럼을 나타내고, 점선은 다중화/역다중화를 위해 사용된 AWG의 스펙트럼을 나타낸다. 본 발명의 실시예에서는 통과 대역(Pass Band)이 플랫-탑(flat-top) 형태를 가지며, 3 dB 대역폭이 대략 0.9 nm인 AWG가 사용된다. 2, the solid line represents the spectrum of a multimode laser diode with two injection electrodes used in the embodiment of the present invention, and the dotted line represents the spectrum of the AWG used for multiplexing / demultiplexing. In the embodiment of the present invention, an AWG having a pass band having a flat-top shape and having a 3 dB bandwidth of approximately 0.9 nm is used.

도 3은 도 2를 참조하여 기술한 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 도 2를 참조하여 기술한 AWG로 필터링하였을 경우, 다중모드 레이저 다이오드의 주입 전류값에 따라 측정된 RIN 값을 도시한 도면이다. FIG. 3 illustrates an injection current value of a multimode laser diode when the multimode laser diode including two injection electrodes according to the exemplary embodiment of the present invention described with reference to FIG. 2 is filtered with the AWG described with reference to FIG. 2. Is a diagram illustrating measured RIN values.

도 3을 참조하면, 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드의 문턱전류(Ith: threshold current) 값의 1.6, 1.8, 2.0배인 구동전류에서 동작시킨 경우의 RIN 값이 각각 도시되어 있다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 대략 300 MHz 이하의 낮은 주파수 대역에서는 RIN 값이 높은 반면, 주파수 대역이 증가할수 록 RIN 값은 감소함을 알 수 있다. 따라서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 대략 300 MHz 이하의 낮은 주파수 대역을 제외한 높은 주파수 대역을 전송 대역으로 사용하는 BPSK 전송 포맷을 사용할 경우, 외부의 비간섭성 광원(BLS)의 주입 없이도 모드 분할 잡음에 따른 열화 특성을 개선할 수 있다. 본 발명에서는 스펙트럼 효율이 좋은 전송 포맷으로 BPSK 전송 포맷을 사용하는 것으로 기술하고 있지만, 당업자라면 스펙트럼 효율이 좋은 다른 전송 포맷으로 예를 들어, 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying: QPSK) 방식, 16-직교 진폭 변조(QAM) 방식, 64-직교 진폭 변조(QAM) 방식, 또는 256-직교 진폭 변조(QAM) 방식 등이 본 발명에 또한 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. Referring to FIG. 3, RIN values are shown when operating at driving currents of 1.6, 1.8, and 2.0 times the threshold current (Ith) values of a multi-mode laser diode having two injection electrodes, respectively. As can be seen in FIG. 3, while the RIN value is high in the low frequency band of about 300 MHz or less, the RIN value decreases as the frequency band increases. Therefore, as described with reference to FIG. 1, when using the BPSK transmission format using a high frequency band except for a low frequency band of about 300 MHz or less as a transmission band, mode division without injection of an external incoherent light source (BLS) Deterioration characteristics due to noise can be improved. Although the present invention describes the use of the BPSK transmission format as a spectral efficient transmission format, a person skilled in the art may, for example, use a quadrature phase shift keying (QPSK) scheme as another spectral efficient transmission format. It will be appreciated that quadrature amplitude modulation (QAM) schemes, 64-orthogonal amplitude modulation (QAM) schemes, or 256-orthogonal amplitude modulation (QAM) schemes may also be applied to the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드와 AWG의 파장 불일치에 따른 슬라이싱 손실(slicing loss)(상부 그래프)과 RIN 값(하부 그래프)을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating slicing loss (upper graph) and RIN value (lower graph) according to wavelength mismatch between a multimode laser diode having two injection electrodes and an AWG according to an embodiment of the present invention. .

도 4에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 다중화/역다중화를 위해 사용되는 AWG는 비열전도성(athermal) 타입으로 온도에 따른 변화가 없지만, 도 1에 도시된 각 OLT 또는 ONT의 광 송신기(Tx)에 사용되는 레이저 다이오드의 경우 외부 온도에 따라 레이저 출력의 최대 파장이 가변된다. 일반적으로 레이저 다이오드의 이득의 최대치는 0.5nm/℃의 비율로 파장이 긴 쪽으로 이동하는 것으로 알려져 있다. 만약, 온도의 변화가 클 경우, AWG에 의해 필터링된 파장과 레이저 다이오드의 최대 이득을 갖는 파장 간의 차이가 매우 커진다. 그 결과, 레이저 다이오드의 출력 광의 파워가 AWG에 의해 필터링된 후에 큰 손실을 겪을 뿐만 아니라, AWG에 의해 필 터링된 후의 출력 광의 노이즈 특성도 또한 열화된다. 사용된 레이저 다이오드의 최대 이득을 갖는 파장과 AWG의 파장 간의 차이에 따른 특성이 도 4에 도시되어 있다. 도 4의 그래프에서, 좌측 세로축은 AWG의 파장 - 레이저 다이오드의 최대 이득을 갖는 파장(즉, AWG의 파장값과 레이저 다이오드의 최대 이득을 갖는 파장값 간의 차이)을 나타낸다. 이 경우, 레이저 다이오드의 최대 이득을 갖는 파장값의 정의는 미국 텔코디아 테크놀러지사(Telcordia Technologies)의 국제 표준 규격에서 정의된 GR-468-CORE, Section 5.1을 참고하였다. 이러한 국제 표준 규격에서 정의된 레이저 다이오드의 최대 이득을 갖는 파장값에 관한 수식은 아래 수학식 1과 같이 주어진다. The AWG used for multiplexing / demultiplexing according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is a non-thermal conductivity type, but does not change with temperature, but the optical transmitter (Tx) of each OLT or ONT shown in FIG. In the case of a laser diode used for), the maximum wavelength of the laser output varies according to the external temperature. In general, the maximum gain of a laser diode is known to shift toward longer wavelengths at a rate of 0.5 nm / 占 폚. If the change in temperature is large, the difference between the wavelength filtered by the AWG and the wavelength with the maximum gain of the laser diode becomes very large. As a result, not only does the power loss of the output light of the laser diode be filtered by the AWG, but also the noise characteristic of the output light after being filtered by the AWG is also degraded. The characteristic according to the difference between the wavelength with the maximum gain of the laser diode used and the wavelength of the AWG is shown in FIG. 4. In the graph of FIG. 4, the left vertical axis represents the wavelength of the AWG minus the wavelength with the maximum gain of the laser diode (ie, the difference between the wavelength value of the AWG and the wavelength value with the maximum gain of the laser diode). In this case, the definition of the wavelength value with the maximum gain of the laser diode is referred to GR-468-CORE, Section 5.1, which is defined in the International Standard Specification of Telcordia Technologies. The equation for the wavelength value having the maximum gain of the laser diode defined in this international standard is given by Equation 1 below.

중심 파장(Central Wavelength: λc nm) = (ΣλixPi) / ΣPi ......(1)Central Wavelength (λ c nm) = (Σλ i xP i ) / ΣP i ...... (1)

상기 수학식 (1)에서, λi는 i번째 피크의 파장이고, Pi는 i번째 피크의 파워이다.In Equation (1), λ i is the wavelength of the i-th peak, and P i is the power of the i-th peak.

상기 수학식 1을 이용하고, 또한 SMF를 포함하여 광 송신단에서 광 수신단까지 필요한 광 파워를 고려하는 경우, 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에서 155 Mbps의 속도로 데이터를 전송하기 위해서는 RIN값이 -96.2 dB/Hz 이하가 요구된다. 이 경우, 송신단(출력파워: -4 dBm)에서 수신단까지의 파워 버짓(power budget)이 중요한 인자(factor)로 작용하게 된다. 파워 버짓은 예를 들어 도 1의 WDM-PON에서 두 개의 AWG에 의한 손실(10 dB), SMF(20 km 경우)에 의한 손실(5.5 dB), 추가적인 어댑터(예를 들어, 광소자 사이의 연결에 사용되는 패치코드를 연결하는데 사용되 는 소자)에 의한 손실(0.5 dB), 및 두 개의 AWG에 의한 슬라이싱 손실로 계산될 수 있다. 수신단의 수신감도(-34 dBm)를 고려해 볼 때, 가능한 슬라이싱 손실은 대략 14 dB가 된다. 따라서, 도 4에 도시된 슬라이싱 손실을 나타내는 상부 그래프를 참조하면, 레이저 다이오드의 최대 이득을 갖는 파장값을 -2.0 nm ~ +1.0 nm의 디튜닝(Detuning) 범위 내에서 조절해 주어야 한다는 것을 쉽게 이해할 수 있다.In the case of using the above Equation 1 and considering the optical power required from the optical transmitter to the optical receiver, including the SMF, in order to transmit data at a rate of 155 Mbps in the embodiment of the present invention shown in FIG. Less than -96.2 dB / Hz is required. In this case, the power budget from the transmitting end (output power: -4 dBm) to the receiving end acts as an important factor. The power budget is, for example, the loss due to two AWGs (10 dB), the loss due to SMF (at 20 km) (5.5 dB) in the WDM-PON of FIG. It can be calculated by the loss (0.5 dB) and the slicing loss by the two AWGs). Considering the receiver sensitivity (-34 dBm), the possible slicing loss is approximately 14 dB. Therefore, referring to the upper graph showing the slicing loss shown in Fig. 4, it is easily understood that the wavelength value having the maximum gain of the laser diode should be adjusted within the detuning range of -2.0 nm to +1.0 nm. Can be.

또한, 본 발명의 도 4에 도시된 실시예에서 설명한 AWG의 대역폭보다 좁은 대역폭(예를 들어, 100 GHz의 플랫-탑 AWG는 대역폭으로 0.60 nm의 값을 가지며, 100 GHz의 가우시안 AWG는 대역폭으로 0.45 nm의 값을 가진다.)을 가지는 AWG를 다중화/역다중화기로 사용할 경우, 슬라이싱 손실은 더욱 증가한다. 이 경우, 수신단의 앞단(즉, OLT 및 ONT의 수신단에서 PD와 WDM 사이의 위치)에서 일반적인 광통신에서 증폭기로 사용되는 에르븀 첨가 광증폭기(EDFA: Erbium-doped fiber amplifier)와 같은 광 증폭기(optical amplifier)를 사용함으로써 슬라이싱 손실을 보상해 줄 수 있다. 나아가, 1.25 Gb/s의 고속 데이터를 전송하는 경우, 앞서 설명한 슬라이싱 손실을 광 증폭기를 사용하여 보상할 경우 고속 전송이 가능하다. In addition, a bandwidth narrower than the bandwidth of the AWG described in the embodiment illustrated in FIG. 4 of the present invention (for example, a flat-top AWG of 100 GHz has a value of 0.60 nm as a bandwidth, and a Gaussian AWG of 100 GHz is used as a bandwidth). AWG having a value of 0.45 nm is used as a multiplexer / demultiplexer, the slicing loss is further increased. In this case, an optical amplifier such as an Erbium-doped fiber amplifier (EDFA) used as an amplifier in general optical communication at the front end of the receiver (i.e., the position between the PD and WDM at the receiver end of the OLT and ONT). ) To compensate for slicing losses. Furthermore, in the case of transmitting high speed data of 1.25 Gb / s, high speed transmission is possible when compensating the slicing loss described above using an optical amplifier.

한편, 도 4에 도시된 본 발명의 실시예와 같이 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드의 최대 이득을 갖는 파장값을 고정시키기 위한 방안은 이창희 등에 의해 "적어도 3개의 전극을 갖는 페브리 페롯 레이저 다이오드를 이용한 파장 제어 장치"라는 발명의 명칭으로 2005년 1월 27일자로 대한민국 특허출원 제 10-2005-0007643호로 출원되고, 2007년 2월 2일자로 등록된 대한민국 특허 제 0680918호에 개시되어 있다. 상기 특허 제 0680918호의 특허에 개시된 적어도 3개 이상의 전극은 1개의 그라운드 전극 및 2개 이상의 주입 전극을 포함한다. Meanwhile, a method for fixing the wavelength value having the maximum gain of a multimode laser diode having two injection electrodes as shown in the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is described by Lee Chang-Hee et al. Korean Patent Application No. 10-2005-0007643 filed Jan. 27, 2005, entitled "wavelength control device using a ferot laser diode," and disclosed in Korean Patent No. 0680918, registered February 2, 2007. It is. At least three or more electrodes disclosed in the patent of the above patent No. 0680918 include one ground electrode and two or more injection electrodes.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 광 송신기로 사용한 경우 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에서의 온도에 따른 비트오율(BER: Bit Error Rate) 특성을 도시한 도면이다. 좀 더 구체적으로, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 광 송신단의 광원으로 사용하고, 또한 본 발명에서 제안한 바와 같이 AWG의 중심 파장에 다중모드 레이저 다이오드의 파장을 항상 고정할 수 있도록 두 개의 주입 전극에 주입 전류를 가변시키는 경우 온도에 따른 BER을 도시한 도면이다. FIG. 5 shows the characteristics of bit error rate (BER) according to temperature in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network when a multimode laser diode having two injection electrodes according to an embodiment of the present invention is used as an optical transmitter. FIG. Figure is a diagram. More specifically, Figure 5 uses a multi-mode laser diode having two injection electrodes according to an embodiment of the present invention as a light source of the optical transmitting end of the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network, and also proposed by the present invention As shown in the drawing, the BER is varied according to temperature when the injection current is varied at two injection electrodes so that the wavelength of the multimode laser diode is always fixed to the center wavelength of the AWG.

도 5에 도시된 본 발명의 실시예에서는 155 Mbps의 데이터 전송 속도가 사용되었고, BER이 20 ℃와 40 ℃의 온도 범위에서 5 ℃ 간격으로 측정되었다. 이 경우, 155 Mb/s의 데이터 전송속도로 전송될 때 목표로 하는 10-10의 BER(도 5에 도시된 로그(log) 값으로는 -10)을 측정된 온도 범위 내에서 얻을 수 있다. 따라서, 도 5를 참조하면, 측정된 온도 범위에서 에러가 없는(error-free) 전송 특성이 얻어짐을 알 수 있다.In the embodiment of the present invention shown in FIG. 5, a data rate of 155 Mbps was used, and BER was measured at 5 ° C intervals in a temperature range of 20 ° C and 40 ° C. In this case, a target BER of 10 -10 ( -10 as a log value shown in FIG. 5) can be obtained within the measured temperature range when transmitted at a data rate of 155 Mb / s. Thus, referring to FIG. 5, it can be seen that an error-free transmission characteristic is obtained in the measured temperature range.

본 발명에 따른 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망(WDM-PON)에서는 외부에서 비간섭성 광원의 주입 없이 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드의 주입 전류를 가변시켜줌으로써 경제적으로 파장분할 다중방식 수동형 광 가 입자망을 구현할 수 있다.In the wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON) according to the present invention, wavelength division multiplexing is economical by varying the injection current of a multimode laser diode having multiple injection electrodes without injection of an incoherent light source from the outside. Method Passive optical particle network can be realized.

또한, 본 발명에 따른 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망(WDM-PON)은 높은 스펙트럼 효율을 갖는 전송 포맷을 사용함으로써 광 송신단에서 광 수신단까지의 광 파워가 충분할 경우 1 Gb/s 이상의 고속전송이 가능하다.In addition, the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network (WDM-PON) according to the present invention uses a transmission format having a high spectral efficiency, so that high-speed transmission of 1 Gb / s or more is sufficient when the optical power from the optical transmitter to the optical receiver is sufficient. It is possible.

아울러, 본 발명에 따른 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망은 일반적인 광통신 시스템에서도 적용 가능하다.In addition, the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network according to the present invention can be applied to a general optical communication system.

다양한 변형 예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다. As various modifications may be made in the constructions and methods described and illustrated herein without departing from the scope of the present invention, it is intended that all matter contained in the above description or shown in the accompanying drawings be exemplary, and not intended to limit the invention. It is not. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the above-described exemplary embodiments, but should be defined only in accordance with the following claims and their equivalents.

도 1은 본 발명에 따른 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 이용한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network using a multimode laser diode having multiple injection electrodes according to the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드 중 하나의 예로 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드의 스펙트럼과 다중화/역다중화를 위해 사용된 AWG의 스펙트럼을 도시한 도면이다.2 is an example of a multimode laser diode having multiple injection electrodes according to an embodiment of the present invention, and a spectrum of an AWG used for multiplexing / demultiplexing and a multimode laser diode having two injection electrodes. Figure is a diagram.

도 3은 도 2를 참조하여 기술한 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 도 2를 참조하여 기술한 AWG로 필터링하였을 경우, 다중모드 레이저 다이오드의 주입 전류값에 따라 측정된 RIN 값을 도시한 도면이다. FIG. 3 illustrates an injection current value of a multimode laser diode when the multimode laser diode including two injection electrodes according to the exemplary embodiment of the present invention described with reference to FIG. 2 is filtered with the AWG described with reference to FIG. 2. Is a diagram illustrating measured RIN values.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드와 AWG의 파장 불일치 특성에 따른 슬라이싱 손실(slicing loss)(상부 그래프)과 RIN 값(하부 그래프)을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating slicing loss (upper graph) and RIN value (lower graph) according to a wavelength mismatch between a multimode laser diode having two injection electrodes and an AWG according to an embodiment of the present invention. to be.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 주입 전극을 구비한 다중모드 레이저 다이오드를 광 송신기로 사용한 경우 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에서의 온도에 따른 비트오율(BER: Bit Error Rate) 특성을 도시한 도면이다.FIG. 5 shows the characteristics of bit error rate (BER) according to temperature in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network when a multimode laser diode having two injection electrodes according to an embodiment of the present invention is used as an optical transmitter. FIG. Figure is a diagram.

Claims (17)

파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,In a wavelength division multiplex passive optical subscriber network, 전화국 (CO 또는 ONT)에 위치하고, n개의 출력 포트를 구비하며, 전송 신호를 다중화/역다중화하는 제 1 도파관 배열 격자(AWG); A first waveguide array grating (AWG), located in a telephone station (CO or ONT), having n output ports and multiplexing / demultiplexing transmission signals; 상기 제 1 AWG에 각각 연결되는 n개의 제 1 광 송수신기(TRx)(OLT1 내지 OLTn);N first optical transceivers TRx (OLT1 to OLTn) respectively connected to the first AWG; 원격 노드(RN: Remote Node)에 위치하고, n개의 출력 포트를 구비하며, 상기 전송 신호를 다중화/역다중화하는 제 2 도파관 배열 격자(AWG);  A second waveguide array grating (AWG), located at a remote node (RN), having n output ports and multiplexing / demultiplexing the transmission signal; 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG 사이에 연결되며, 상기 전송 신호의 전송에 사용되는 단일 모드 광섬유(SMF: single mode fiber); A single mode fiber (SMF) connected between the first AWG and the second AWG and used to transmit the transmission signal; 가입자(ONT) 측에 위치하고, 상기 제 2 AWG에 각각 연결되는 n개의 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn); 및 N second optical transceivers TRx (ONT1 to ONTn) located at a subscriber (ONT) side and connected to the second AWG, respectively; And 상기 제 2 AWG와 상기 n개의 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn) 사이에 연결되는 n개의 개별 전송용 단일 모드 광섬유(SMF)N individual transmission single mode optical fibers (SMF) connected between the second AWG and the n second optical transceivers TRx (ONT1 to ONTn) 를 포함하고, Including, 상기 제 1 광 송수신기(TRx)(OLT1 내지 OLTn) 및 상기 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn)는 각각 The first optical transceiver TRx (OLT1 to OLTn) and the second optical transceiver TRx (ONT1 to ONTn) are respectively 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG를 통해 분리된 서로 다른 파장 대역의 광 신호가 입력되는 WDM 필터;A WDM filter to which optical signals of different wavelength bands separated through the first AWG and the second AWG are input; 상기 WDM 필터에 연결되며, 상기 서로 다른 파장 대역의 광 신호를 상기 WDM 필터를 통해 전송하는 광 송신기(Tx); 및  An optical transmitter (Tx) connected to the WDM filter and transmitting optical signals of different wavelength bands through the WDM filter; And 상기 WDM 필터에 연결되며 상기 서로 다른 파장 대역의 광 신호를 상기 WDM 필터를 통해 수신하는 광수신기(Rx)An optical receiver (Rx) connected to the WDM filter and receiving optical signals of different wavelength bands through the WDM filter; 를 포함하며, Including; 상기 광 송신기(Tx)는 The optical transmitter Tx 다중의 주입 전극을 구비하며, 다중모드로 발진하는 레이저 다이오드(Multi-mode Laser Diode having a multi-contact);A multi-mode laser diode having a multi-contact and having a plurality of injection electrodes; 상기 레이저 다이오드를 구동하기 위한 레이저 구동 회로(Driver); 및A laser driver circuit for driving the laser diode; And 데이터 전송 신호를 특정 주파수 영역의 전송 포맷으로 변환하기 위한 제 1 혼합기(Mixer)First mixer for converting the data transmission signal into a transmission format of a specific frequency domain 를 포함하고,Including, 상기 광수신기(Rx)는 The optical receiver (Rx) is 상기 광 신호를 전기신호로 변환하는 포토다이오드(PD);A photodiode (PD) for converting the optical signal into an electrical signal; 상기 변환된 전기신호를 증폭하기 위한 무선주파수(RF) 증폭기; A radio frequency (RF) amplifier for amplifying the converted electrical signal; 상기 증폭된 전기신호를 원래의 상기 전송 포맷으로 변환하기 위한 제 2 혼합기(Mixer);A second mixer (Mixer) for converting the amplified electrical signal to the original transmission format; 상기 원래의 데이터 신호로 변환된 신호 성분에 해당하는 스펙트럼 영역만을 통과시키는 저역 통과 필터 (LPF); 및 A low pass filter (LPF) for passing only the spectral region corresponding to the signal component converted into the original data signal; And 상기 저역 통과 필터에 의해 필터링된 상기 신호 성분을 신호 처리하여 상기 데이터 전송 신호를 재생하는 클럭 및 데이터 재생기(CDR: Clock and Data Recovery)Clock and Data Recovery (CDR) for signal processing the signal components filtered by the low pass filter to reproduce the data transmission signal 를 포함하는 Containing 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Subscriber Network. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 송신기(Tx)는 상기 레이저 구동 회로 및 상기 제 1 혼합기(Mixer) 사이에 연결되며, 상기 데이터 전송 신호의 전송 포맷의 스펙트럼 대역을 원하는 대역폭만으로 제한하기 위한 대역 통과 필터(BPF)를 추가로 포함하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.The optical transmitter Tx is connected between the laser drive circuit and the first mixer and further includes a band pass filter (BPF) for limiting the spectral band of the transmission format of the data transmission signal to only a desired bandwidth. Wavelength division multiplexing passive optical network including. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 레이저 다이오드는 모드 분할 잡음 스펙트럼 상에서 잡음이 적은 영역을 상기 데이터 전송 신호의 전송대역으로 사용하고, 또한 스펙트럼 효율이 좋은 전송 포맷을 사용하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.The laser diode is a wavelength division multiplex passive optical network using a low-noise region on the mode division noise spectrum as a transmission band of the data transmission signal, and using a transmission format having a spectral efficiency. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 스펙트럼 효율이 좋은 전송 포맷은 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying: QPSK) 방식, 16-직교 진폭 변조(QAM) 방식, 64-직교 진폭 변조(QAM) 방식, 및 256-직교 진폭 변조(QAM) 방식 중 어느 하나인 파장 분할 다중방 식 수동형 광 가입자망.The spectral efficient transmission formats include Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), 16-Orthogonal Amplitude Modulation (QAM), 64-Orthogonal Amplitude Modulation (QAM), and 256-Orthogonal Amplitude Modulation (QAM). Wavelength division multiplexing passive optical subscriber network. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 레이저 구동회로는 상기 레이저 다이오드를 특정 발진 중심 파장과 일치되도록 상기 다중의 주입 전극의 전류를 제어하기 위한 전류제어장치를 구비하는 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.And the laser driving circuit includes a current controller for controlling the current of the multiple injection electrodes to match the laser diode with a specific oscillation center wavelength. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 레이저 구동회로는 상기 레이저 다이오드를 특정 발진 중심 파장과 일치되도록 상기 다중의 주입 전극의 전류를 제어하기 위한 전류제어장치를 구비하는 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.And the laser driving circuit includes a current controller for controlling the current of the multiple injection electrodes to match the laser diode with a specific oscillation center wavelength. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 레이저 구동회로는 상기 레이저 다이오드를 특정 발진 중심 파장과 일치되도록 상기 다중의 주입 전극의 전류를 제어하기 위한 전류제어장치를 구비하는 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.And the laser driving circuit includes a current controller for controlling the current of the multiple injection electrodes to match the laser diode with a specific oscillation center wavelength. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 포토다이오드(PD)는 애발란치 포토 다이오드(APD)로 구현되는 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.The photodiode (PD) is a wavelength division multiplexing passive optical network implemented by an avalanche photodiode (APD). 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 포토다이오드(PD)는 애발란치 포토 다이오드(APD)로 구현되는 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.The photodiode (PD) is a wavelength division multiplexing passive optical network implemented by an avalanche photodiode (APD). 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 포토다이오드(PD)는 애발란치 포토 다이오드(APD)로 구현되는 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.The photodiode (PD) is a wavelength division multiplexing passive optical network implemented by an avalanche photodiode (APD). 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 1 혼합기(Mixer)는 외부에서 f1의 반송파 주파수(carrier frequency)를 상기 데이터 전송 신호에 혼합하여, 상기 데이터 전송 신호를 업컨버젼(Up-Conversion: 상향 변환)하고,The first mixer externally mixes a carrier frequency of f1 with the data transmission signal to up-convert the data transmission signal. 상기 제 2 혼합기(Mixer)는 상기 f1의 반송파 주파수(carrier frequency)를 이용하여 상기 증폭된 전기신호를 다운컨버전(Down-Conversion: 하향 변환)하여 원래의 상기 데이터 전송 신호로 변환하는 The second mixer (Dixer) to down-convert (down-conversion) the amplified electrical signal using the carrier frequency (carrier frequency) of the f1 to convert the original data transmission signal 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Subscriber Network. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 1 혼합기(Mixer)는 외부에서 f1의 반송파 주파수(carrier frequency)를 상기 데이터 전송 신호에 혼합하여, 상기 데이터 전송 신호를 업컨버젼(Up-Conversion: 상향 변환)하고,The first mixer externally mixes a carrier frequency of f1 with the data transmission signal to up-convert the data transmission signal. 상기 제 2 혼합기(Mixer)는 상기 f1의 반송파 주파수(carrier frequency)를 이용하여 상기 증폭된 전기신호를 다운컨버전(Down-Conversion: 하향 변환)하여 원래의 상기 데이터 전송 신호로 변환하는 The second mixer (Dixer) to down-convert (down-conversion) the amplified electrical signal using the carrier frequency (carrier frequency) of the f1 to convert the original data transmission signal 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Subscriber Network. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 1 혼합기(Mixer)는 외부에서 f1의 반송파 주파수(carrier frequency)를 상기 데이터 전송 신호에 혼합하여, 상기 데이터 전송 신호를 업컨버젼(Up-Conversion: 상향 변환)하고,The first mixer externally mixes a carrier frequency of f1 with the data transmission signal to up-convert the data transmission signal. 상기 제 2 혼합기(Mixer)는 상기 f1의 반송파 주파수(carrier frequency)를 이용하여 상기 증폭된 전기신호를 다운컨버전(Down-Conversion: 하향 변환)하여 원래의 상기 데이터 전송 신호로 변환하는 The second mixer (Dixer) to down-convert (down-conversion) the amplified electrical signal using the carrier frequency (carrier frequency) of the f1 to convert the original data transmission signal 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Subscriber Network. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG가 각각 100 GHz 이하의 채널 간격을 가지는 AWG인 경우, 상기 각각의 WDM 필터의 앞 단에 소정의 광 증폭기(optical amplifier)를 추가로 포함하는 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.When the first AWG and the second AWG are each an AWG having a channel spacing of 100 GHz or less, the wavelength division multiplexing passive type further includes a predetermined optical amplifier in front of each WDM filter. Optical subscriber network. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG가 각각 100 GHz 이하의 채널 간격을 가지는 AWG인 경우, 상기 각각의 WDM 필터의 앞 단에 소정의 광 증폭기(optical amplifier)를 추가로 포함하는 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.When the first AWG and the second AWG are each an AWG having a channel spacing of 100 GHz or less, the wavelength division multiplexing passive type further includes a predetermined optical amplifier in front of each WDM filter. Optical subscriber network. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG가 각각 100 GHz 이하의 채널 간격을 가지는 AWG인 경우, 상기 각각의 WDM 필터의 앞 단에 소정의 광 증폭기(optical amplifier)를 추가로 포함하는 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망.When the first AWG and the second AWG are each an AWG having a channel spacing of 100 GHz or less, the wavelength division multiplexing passive type further includes a predetermined optical amplifier in front of each WDM filter. Optical subscriber network. 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,In a wavelength division multiplex passive optical subscriber network, 전화국 (CO 또는 ONT)에 위치하고, n개의 출력 포트를 구비하며, 전송 신호를 다중화/역다중화하는 제 1 도파관 배열 격자(AWG); A first waveguide array grating (AWG), located in a telephone station (CO or ONT), having n output ports and multiplexing / demultiplexing transmission signals; 상기 제 1 AWG에 각각 연결되는 n개의 제 1 광 송수신기(TRx)(OLT1 내지 OLTn);N first optical transceivers TRx (OLT1 to OLTn) respectively connected to the first AWG; 원격 노드(RN: Remote Node)에 위치하고, n개의 출력 포트를 구비하며, 상기 전송 신호를 다중화/역다중화하는 제 2 도파관 배열 격자 (AWG);  A second waveguide array grating (AWG), located at a remote node (RN), having n output ports and multiplexing / demultiplexing the transmission signal; 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG 사이에 연결되며, 상기 전송 신호의 전송에 사용되는 단일 모드 광섬유(SMF: single mode fiber); A single mode fiber (SMF) connected between the first AWG and the second AWG and used to transmit the transmission signal; 가입자(ONT) 측에 위치하고, 상기 제 2 AWG에 각각 연결되는 n개의 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn); 및 N second optical transceivers TRx (ONT1 to ONTn) located at a subscriber (ONT) side and connected to the second AWG, respectively; And 상기 제 2 AWG와 상기 n개의 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn) 사이에 연결되는 n개의 개별 전송용 단일 모드 광섬유(SMF)N individual transmission single mode optical fibers (SMF) connected between the second AWG and the n second optical transceivers TRx (ONT1 to ONTn) 를 포함하고, Including, 상기 제 1 광 송수신기(TRx)(OLT1 내지 OLTn) 및 상기 제 2 광 송수신기(TRx)(ONT1 내지 ONTn)는 각각 The first optical transceiver TRx (OLT1 to OLTn) and the second optical transceiver TRx (ONT1 to ONTn) are respectively 상기 제 1 AWG 및 상기 제 2 AWG를 통해 분리된 서로 다른 파장 대역의 광 신호가 입력되는 WDM 필터;A WDM filter to which optical signals of different wavelength bands separated through the first AWG and the second AWG are input; 상기 WDM 필터에 연결되며, 상기 서로 다른 파장 대역의 광 신호를 상기 WDM 필터를 통해 전송하는 광 송신기(Tx); 및  An optical transmitter (Tx) connected to the WDM filter and transmitting optical signals of different wavelength bands through the WDM filter; And 상기 WDM 필터에 연결되며 상기 서로 다른 파장 대역의 광 신호를 상기 WDM 필터를 통해 수신하는 광수신기(Rx)An optical receiver (Rx) connected to the WDM filter and receiving optical signals of different wavelength bands through the WDM filter; 를 포함하며, Including; 상기 광 송신기(Tx)는 The optical transmitter Tx 다중의 주입 전극을 구비하며, 다중모드로 발진하는 레이저 다이오드(Multi-mode Laser Diode having a multi-contact);A multi-mode laser diode having a multi-contact and having a plurality of injection electrodes; 상기 레이저 다이오드를 구동하기 위한 레이저 구동 회로(Driver); 및A laser driver circuit for driving the laser diode; And 데이터 전송 신호를 특정 주파수 영역의 전송 포맷으로 변환하기 위한 제 1 혼합기(Mixer)First mixer for converting the data transmission signal into a transmission format of a specific frequency domain 를 포함하고,Including, 상기 광수신기(Rx)는 The optical receiver (Rx) is 상기 광 신호를 전기신호로 변환하는 애발란치 포토 다이오드(APD);An avalanche photo diode (APD) for converting the optical signal into an electrical signal; 상기 변환된 전기신호를 원래의 상기 전송 포맷으로 변환하기 위한 제 2 혼합기(Mixer);A second mixer (Mixer) for converting the converted electrical signal into the original transmission format; 상기 원래의 데이터 신호로 변환된 신호 성분에 해당하는 스펙트럼 영역만을 통과시키는 저역 통과 필터 (LPF); 및 A low pass filter (LPF) for passing only the spectral region corresponding to the signal component converted into the original data signal; And 상기 저역 통과 필터에 의해 필터링된 상기 신호 성분을 신호 처리하여 상기 데이터 전송 신호를 재생하는 클럭 및 데이터 재생기(CDR: Clock and Data Recovery)Clock and Data Recovery (CDR) for signal processing the signal components filtered by the low pass filter to reproduce the data transmission signal 를 포함하며,Including; 상기 애발란치 포토 다이오드(APD)에 수신된 상기 광 신호가 상기 클럭 및 데이터 재생기(CDR)에 필요한 최소 전류보다 큰 The optical signal received at the avalanche photodiode (APD) is greater than the minimum current required for the clock and data regenerator (CDR). 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Subscriber Network.
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