KR101244868B1 - Optical receiver, Optical line terminal and recovery method for receiving signal - Google Patents

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Abstract

파장 재활용 방식의 반사형 반도체 광증폭기 기반의 파장 분할 다중화 수동형 광 가입자 망에 적용 가능한 광수신기에 관한 것으로, 광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 포토 다이오드; 상기 변환된 전기적 신호를 선형적으로 증폭시켜 전압 신호로 변환하는 전치 증폭부; 이득 제어가 가능하여, 상기 전치 증폭부에서 변환된 전압 신호를 일정한 출력 레벨을 갖는 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호의 디시젼 임계값 제어를 수행하는 후치 증폭부; 및 상기 후치 증폭부의 디시젼 임계값 제어를 위해 기 설정된 오프셋 전압을 생성하여 상기 후치 증폭부로 제공하는 오프셋 전압 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광수신기에 의해 하향 광 파장 신호를 재활용하는 반사형 반도체 광증폭기 기반의 파장 분할 다중화 수동형 광가입자망에서 하향 광신호의 소광비를 일정 레벨까지 증가시킬 수 있고, 동시에 가입자단 터미널에 위치하는 반사형 반도체 광증폭기로 입사되는 광파워를 일정 수준이하로 감소시킬 수 있어, 하향 및 상향 광신호 전송 품질을 개선할 수 있다. An optical receiver applicable to a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network based on a reflection type semiconductor optical amplifier of a wavelength recycling method, comprising: a photodiode for converting an optical signal into an electrical signal and outputting the optical signal; A preamplifier for linearly amplifying the converted electrical signal and converting the converted electrical signal into a voltage signal; A gain amplifier capable of gain control, converting the voltage signal converted by the preamplifier into a signal having a constant output level, and performing a threshold threshold control of the converted signal; And an offset voltage generator configured to generate a preset offset voltage to control the decision threshold of the post amplification unit and to provide the post amplification unit to the post amplification unit. In the semiconductor optical amplifier-based wavelength division multiplexing passive optical subscriber network, the extinction ratio of the downlink optical signal can be increased to a certain level, and at the same time, the optical power incident to the reflective semiconductor optical amplifier located at the subscriber terminal is reduced below a certain level. It is possible to improve downlink and uplink optical signal transmission quality.

Description

광수신기, 광회선 단말 및 수신 신호의 복원방법{Optical receiver, Optical line terminal and recovery method for receiving signal}Optical receiver, optical line terminal and recovery method for receiving signal

본 발명은 광수신기에 관한 것으로, 특히 파장 재활용 방식의 반사형 반도체 광증폭기 기반의 파장 분할 다중화 수동형 광 가입자 망에 적용 가능한 광수신기에 관한 것이다. The present invention relates to an optical receiver, and more particularly, to an optical receiver applicable to a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network based on a reflection type semiconductor optical amplifier using a wavelength recycling method.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT 성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호 : 2007-S-014-02, 과제명 : 메트로-액세스 전광 통합망 기술개발]The present invention is derived from the research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Telecommunication Research and Development. [Task management number: 2007-S-014-02, Title: Metro-access all-optical integrated network Development]

반사형 반도체 광증폭기를 중앙 기지국 혹은 가입자단 단말의 광원으로 사용하는 파장 분할 다중화 수동형 광 가입자 망(Passive Optical Network:PON)에서, 반사형 반도체 광증폭기는 파장 의존성을 갖지 않는 광원이다. 이는 시스템 차원에서 광 송수신 모듈의 재고 보유 문제를 해결할 수 있다는 장점으로 인해 최근 그 관심이 높아지고 있다. In a wavelength division multiplexing passive optical network (PON) using a reflective semiconductor optical amplifier as a light source of a central base station or a subscriber station terminal, the reflective semiconductor optical amplifier is a light source having no wavelength dependency. This is of increasing interest due to the advantage that the inventory level of the optical transceiver module can be solved at the system level.

이 같은 반사형 반도체 광증폭기를 광원으로 사용하는 수동형 광가입자 망에서는, 다양한 상/하향 광신호 전송 기법들이 존재하는데 그 중 특별히 하향 광신호 를 재활용하여 동일 파장의 상향 광신호로 전송하는 기법은 시스템 및 부품의 간소화로 인한 경제적 장점이 있어서 이미 상용화 단계에 이르렀다. In a passive optical subscriber network using such a reflective semiconductor optical amplifier as a light source, various up / down optical signal transmission techniques exist. Among them, a technique for transmitting downlink optical signals as uplink optical signals of the same wavelength is a system. And because of the economic advantages due to the simplification of parts has already reached the commercialization stage.

관련 기술로 광 링크에 의한 광 손실을 보상해줄 수 있는 반사형 반도체 광증폭기를 이용하여 경제성 및 대역폭의 활용도를 향상시킬 수 있는 수동형 광 가입자 망 관련 기술이 제안된바 있다. 이는 하향 광신호를 재활용하는 기술로, 기술의 단순성 및 경제성 측면에 있어서는 장점이 있다. 그러나 하향 신호의 소광비를 일정 수준 이하로 낮게 유지해야 하고, 하향 광신호를 재변조하여 상향 광신호로 전송할 때, 상향 신호에 포함된 잔류 하향 신호 성분으로 인해 일정 수준의 전송 페널티를 가질 수 있다는 단점이 있다. As a related technology, a passive optical subscriber network related technology has been proposed to improve economic efficiency and bandwidth utilization by using a reflective semiconductor optical amplifier capable of compensating optical loss due to an optical link. This is a technology for recycling the downlink light signal, there is an advantage in terms of simplicity and economics of the technology. However, the extinction ratio of the downlink signal must be kept below a certain level, and when the downlink optical signal is remodulated and transmitted as an uplink optical signal, a residual transmission signal component included in the uplink signal may have a certain level of transmission penalty. There is this.

또한, 반도체 광증폭기의 이득 포화 성능을 이용한 상향 신호의 전송 품질 유지 및 낮은 소광비를 갖는 하향 광신호 수신을 위해서는 반사형 반도체 광증폭기가 위치하는 가입자 단말로 입력되는 하향 광신호의 파워 레벨이 일정 수준 이상이 되어야한다.In addition, in order to maintain the transmission quality of the uplink signal using the gain saturation performance of the semiconductor optical amplifier and to receive the downlink optical signal having a low extinction ratio, the power level of the downlink optical signal input to the subscriber station where the reflective semiconductor optical amplifier is located is at a predetermined level. It should be ideal.

또한 단일 광섬유 양방향 전송시에 발생하는 비트 강도 잡음에 의한 광 파워 페널티를 상하향 신호 전송시에 모두 갖게 된다는 단점이 있다. 또한, 씨앗 광으로 스펙트럼 슬라이싱된 어븀 첨가 광증폭기 기반의 광대역 광원을 이용할 경우에 발생하는 상대적 광 강도 잡음의 증가로 인한 광 파워 페널티 역시 문제로 지적되고 있다. In addition, there is a disadvantage in that the optical power penalty due to bit intensity noise generated in a single optical fiber bidirectional transmission has both the up and down signal transmission. In addition, optical power penalty due to the increase in relative light intensity noise generated when using a broadband light source based on an erbium-doped optical amplifier spectral sliced with seed light has also been pointed out as a problem.

이 같은 문제점을 해결하기 위해 그 대안으로 제시된 방법은 가입자 단의 단말에 위치하는 반도체 광증폭기 기반의 광송신부에 동적 전류 주입을 통해 광 파워 페널티를 개선하는 방법이다. 이 방법은 입력되는 하향 광신호의 형태에 따라 반도체 광증폭기에 적절한 동적 전류를 주입함으로써 하향 광신호를 상향 광신호로 효과적으로 재활용하게 해주는 전기적 구동 장치 및 파장 재활용에 적합한 반도체 광 증폭기 구조에 관한 것으로, 주로 광 송신부 측면에서의 문제점을 개선하기 위한 것이다. 이에 따라 광 파워 페널티가 개선된다는 효과는 있지만, 앞서 기술한 기존 기술의 문제점을 해결하기 위한 근본 방안으로 제시되기에는 한계가 있다. An alternative method to solve this problem is to improve optical power penalty through dynamic current injection into a semiconductor optical amplifier-based optical transmitter located in a subscriber terminal. This method relates to an electric drive device that effectively injects a downlink optical signal into an uplink optical signal by injecting an appropriate dynamic current into the semiconductor optical amplifier according to the type of the downlink optical signal input, and a semiconductor optical amplifier structure suitable for wavelength recycling. It is mainly for improving the problem in terms of an optical transmitter. As a result, there is an effect that the optical power penalty is improved, but there is a limit to being proposed as a fundamental solution for solving the problems of the existing technology described above.

본 발명은 이 같은 배경에서 도출된 것으로, 하향 광신호를 재활용하는 반사형 반도체 광증폭기 기반의 수동형 광가입자망 시스템에서 하향 광신호의 소광비를 일정 수준 이상으로 증가시킬 수 있고, 동시에 반도체 광증폭기로 주입되는 하향 광신호의 광파워를 일정 레벨이하로 줄여도 통신이 가능하도록 해주는 광수신기를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been derived from such a background, and it is possible to increase the extinction ratio of the downlink optical signal to a predetermined level or more in a passive optical subscriber network system based on a reflective semiconductor optical amplifier that recycles the downlink optical signal. An object of the present invention is to provide an optical receiver that enables communication even if the optical power of the injected downlink optical signal is reduced to a predetermined level or less.

또한, 씨악 광으로 스펙트럼 슬라이싱된 어븀 첨가 광증폭기 기반의 광대역 광원을 이용할 경우에 발생하는 상대적 광 강도 잡음의 증가로 인한 광 파워 페널티를 개선할 수 있는 광 수신기를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide an optical receiver capable of improving optical power penalty due to an increase in relative light intensity noise generated when using an erbium-doped optical amplifier based on spectral sliced stiff light.

또한, 단일 광섬유 양방향 전송 시 발생하는 반사 및 레일리 역산란과 관련된 광강도 잡음에 의한 광파워 페널티를 개선할 수 있는 광수신기를 목적으로 한다. In addition, the present invention aims at an optical receiver capable of improving optical power penalty due to light intensity noise associated with reflection and Rayleigh backscattering occurring in a single optical fiber bidirectional transmission.

상기 기술적 과제는 광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 포토 다이오드; 상기 변환된 전기적 신호를 선형적으로 증폭시켜 전압 신호로 변환하는 전치 증폭부; 이득 제어가 가능하여, 상기 전치 증폭부에서 변환된 전압 신호를 일정한 출력 레벨을 갖는 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호의 디시젼 임계값 제어를 수행하는 후치 증폭부; 및 상기 후치 증폭부의 디시젼 임계값 제어를 위해 기 설정된 오프셋 전압을 생성하여 상기 후치 증폭부로 제공하는 오프셋 전압 발생부;를 포함 하는 것을 특징으로 하는 광수신기에 의해 달성된다. The technical problem is to convert the optical signal into an electrical signal and output a photodiode; A preamplifier for linearly amplifying the converted electrical signal and converting the converted electrical signal into a voltage signal; A gain amplifier capable of gain control, converting the voltage signal converted by the preamplifier into a signal having a constant output level, and performing a threshold threshold control of the converted signal; And an offset voltage generator configured to generate a preset offset voltage to control the decision threshold of the post amplification unit and provide the preset offset voltage to the post amplification unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 디시젼 임계값 가변 기능을 갖는 광수신기를 적용함으로써, 하향 광 파장 신호를 재활용하는 반사형 반도체 광증폭기 기반의 파장 분할 다중화 수동형 광가입자망에서 하향 광신호의 소광비를 일정 레벨까지 증가시킬 수 있어, 하향 광신호 전송 품질을 개선할 수 있다. By applying an optical receiver having a decision threshold variable function according to an embodiment of the present invention, an extinction ratio of a downlink optical signal in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network based on a reflective semiconductor optical amplifier that recycles a downlink optical wavelength signal is reduced. Can be increased to a certain level, it is possible to improve the downlink optical signal transmission quality.

또한, 반사형 반도체 광증폭기의 입력 광파워 동작영역을 이득 포화 입력 광파워 레벨 이하로 낮출 수 있으므로, 링크 파워 버짓을 개선할 수 있다. In addition, since the input optical power operating region of the reflective semiconductor optical amplifier can be lowered below the gain saturation input optical power level, the link power budget can be improved.

또한, 단일 광섬유 양방향 전송시에 발생하는 역반사 관련 광강도 잡음에 의한 상 하향 전송 페널티를 개선할 수 있을 뿐 아니라 증가된 하향 신호의 소광비로 인해 상향 신호 전송 품질을 개선할 수 있다. 이와 더불어 씨앗 광으로 스펙트럼 슬라이싱된 어븀 첨가 광증폭기 기반의 광대역 광원 등을 이용할 경우 발생하는 상대적 광 강도 잡음의 증가로 인해 발생하는 상 하향 신호의 전송 품질을 개선해 주는 효과도 있다. In addition, it is possible not only to improve the phase downlink transmission penalty caused by retro-reflection related light intensity noise generated in a single optical fiber bidirectional transmission, but also to improve the uplink signal transmission quality due to the increased extinction ratio of the downlink signal. In addition, there is an effect of improving the transmission quality of the phase-down signal generated by the increase in the relative light intensity noise generated by using an erbium-doped optical amplifier spectral sliced with seed light.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통해 더욱 명확해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예들을 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention through these embodiments.

도 1은 일반적인 광수신기에서 수신 신호의 다이어그램이다. 도 1 에 도시 된 바와 같이 종래 문제점으로 인해 발생되는 잡음 성분들은 주로 광신호의 "1" 레벨에 위치하는 특성을 갖는다. 하향 광신호의 재변조로 인하여 아이 다이어그램 상에 존재하는 "1" 레벨의 두께가 "0"레벨의 두께와 비교시 상당히 두꺼워졌음을 육안으로 확인할 수 있다. 즉, 하향 광신호의 소광비가 반사형 반도체 광증폭기 자체 특성 중 하나인 이득 압축으로 인해 많이 줄어들어 보이기는 하지만, 일정량 이상은 잔존하게 된다. 1 is a diagram of a received signal in a typical optical receiver. As shown in FIG. 1, noise components generated due to the conventional problems are mainly located at the "1" level of the optical signal. It can be seen visually that the thickness of the "1" level present on the eye diagram has become considerably thicker than the thickness of the "0" level due to the remodulation of the downlink optical signal. That is, although the extinction ratio of the downlink optical signal appears to be greatly reduced due to gain compression, which is one of the characteristics of the reflective semiconductor optical amplifier itself, more than a certain amount remains.

기존의 포토 다이오드와, 전치 증폭기, 및 후치 증폭기를 포함하는 광수신기를 적용할 경우, 대부분 디시젼 임계값은 "1" 레벨과 "0" 레벨의 크기의 평균에 해당하는 값으로 고정되고(도 1 의 11), 이는 가변이 불가능하기 때문에 "1" 레벨의 두께가 두꺼울 경우, 디지털 신호 복조시 비트 오류율을 증가시키는 원인이 된다. When applying a conventional photodiode, an optical receiver including a preamplifier and a post amplifier, most decision thresholds are fixed at values corresponding to the average of magnitudes of the "1" level and the "0" level (Fig. 1) 11) This is a cause of increasing bit error rate in digital signal demodulation if the thickness of the " 1 " level is thick because it is not variable.

또한, 하향 광신호의 재변조 과정으로 인해 "1" 레벨의 두께가 두꺼워질 뿐 아니라 반사형 반도체 광증폭기 자체의 특성 중 하나인 느린 주파수 응답 특성에 기인하여 디지털 변조 신호의 상승 및 하강 시간의 늘어짐이 증가하게 된다. 이는 시스템상에서 타이밍 지터로 환산될 수 있으며 종래의 광수신기를 사용한 경우, 타이밍 지터가 광신호 전송시 발생하는 파워 페널티의 가장 큰 원인 중 하나로 알려져 있다.In addition, the re-modulation of the downlink optical signal not only increases the thickness of the "1" level, but also increases the rise and fall time of the digital modulated signal due to the slow frequency response characteristic, which is one of the characteristics of the reflective semiconductor optical amplifier itself. Will increase. This can be converted into timing jitter on a system and when conventional optical receivers are used, timing jitter is known to be one of the biggest causes of power penalty in optical signal transmission.

본 발명의 일 실시예에 따른 광 수신기는 디시젼 임계값 가변 기능을 갖는 광수신기를 적용함으로써, 하향 광 파장 신호를 재활용하는 반사형 반도체 광증폭기 기반의 파장 분할 다중화 수동형 광가입자망에서 하향 광신호의 소광비를 일정 레벨까지 증가시킬 수 있어, 하향 및 상향 광신호 전송 품질을 개선할 수 있다. The optical receiver according to an embodiment of the present invention applies an optical receiver having a decision threshold variable function, thereby reducing the downlink optical signal in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network based on a reflective semiconductor optical amplifier that recycles the downlink optical wavelength signal. Extinction ratio can be increased to a certain level, thereby improving downlink and uplink optical signal transmission quality.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 광수신기의 구성을 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a configuration of an optical receiver according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 광수신기는 포토 다이오드(20), 전치 증폭부(22), 후치 증폭부(25) 및 오프셋 전압 발생부(28)를 포함한다. The optical receiver according to the embodiment of the present invention includes a photodiode 20, a preamplifier 22, a post amplifier 25, and an offset voltage generator 28.

포토 다이오드(20)는 PIN 형 또는 어밸런치형을 모두 포괄하도록 해석된다. 본 실시예에 있어서 포토 다이오드(20)는 입사되는 광신호를 전류 형태의 전기적 신호로 변환한다. The photodiode 20 is interpreted to cover both the PIN type or the balanced type. In this embodiment, the photodiode 20 converts the incident optical signal into an electrical signal in the form of a current.

전치 증폭부(22)는 트랜스 임피던스 증폭기로 포토 다이오드(20)로부터 입력되는 전류 신호를 전압신호로 변환하고, 증폭한다. 본 실시예에 있어서 전치 증폭부(22)는 응용 분야에 따라 연속 모드 신호를 수신하는 응용 분야의 경우, 특정 주파수 대역 이하에서 연속 모드용 전치 증폭기로 구현될 수 있다. 또한 버스트 모드를 수신하는 응용분야에서는 특정 주파수 대역 이하에서 버스트 모드용 전치 증폭기로 구현될 수도 있다. The preamplifier 22 converts a current signal input from the photodiode 20 into a voltage signal using a transimpedance amplifier and amplifies it. In the present embodiment, the preamplifier 22 may be implemented as a preamplifier for a continuous mode in a specific frequency band or less in an application field for receiving a continuous mode signal according to an application field. In addition, an application receiving a burst mode may be implemented as a preamplifier for a burst mode below a specific frequency band.

구체적으로 후치 증폭부(25)는 제 1 후치 증폭부(24)와 제 2 후치 증폭부(26)를 포함한다. 제 1 후치 증폭부(24)는 자동 이득 제어 기능이 내장된 후치 증폭기로 구현되며, 광 수신기의 동적 입력 영역 내에서의 입력 광 파워에 따라 출력 전압이 항상 일정 레벨을 유지하도록 한다. In detail, the post amplifier 25 includes a first post amplifier 24 and a second post amplifier 26. The first post amplifier 24 is implemented as a post amplifier having an automatic gain control function. The first post amplifier 24 maintains the output voltage at a constant level according to the input optical power in the dynamic input region of the optical receiver.

제 2 후치 증폭부(26)는 광수신기로 입력되는 신호의 잡음 분포에 적합한 디시젼 임계값을 구성하기 위해 적절한 DC 오프셋 전압 값이 입력되면, 출력 아이다이어그램상에 적절한 교차점을 가지며 신호를 출력해주는 기능을 수행한다. 디시젼 임계값 제어를 위한 DC 오프셋 전압은 디시젼 임계값 제어를 위한 오프셋 전압 발생부(28)로부터 입력받는다. 본 실시예에 있어서, 제 1 후치 증폭부(24) 및 제 2 후치 증폭부(26)는 하나의 구성으로 구현되는 것도 가능하고, 물리적으로 별개 구성으로 구현되는 것도 가능하다. The second post amplifier 26 outputs a signal having an appropriate intersection point on an output diagram when an appropriate DC offset voltage value is input to configure a decision threshold value suitable for noise distribution of a signal input to the optical receiver. Perform the function. The DC offset voltage for the decision threshold control is input from the offset voltage generator 28 for the decision threshold control. In the present embodiment, the first post amplifier amplification unit 24 and the second post amplifier amplification unit 26 may be implemented in one configuration, it may be implemented in a physically separate configuration.

오프셋 전압 발생부(28)는 전원 안전성이 뛰어난 정전압원과 정전압원의 출력을 용도에 맞는 값으로 변화시켜 출력하기 위한 전압 분배 회로를 포함한다. 본 실시예에 있어서 전압 분배 회로의 부하 저항은 편의상 가변 저항으로 구현할 수 있다. The offset voltage generator 28 includes a constant voltage source having excellent power supply safety and a voltage distribution circuit for changing the output of the constant voltage source to a value suitable for a purpose. In the present embodiment, the load resistance of the voltage divider circuit may be implemented as a variable resistor for convenience.

파장 재활용 방식에 따라 동일 파장 광신호의 재변조 과정에서 발생되는 비대칭적인 잡음 성분 및 동일 파장의 광신호를 단일 광섬유 양방향으로 전송하면서 발생되는 비대칭적인 잡음 성분들은 광신호의 "1" 레벨에 주로 분포한다. 이는 도 1 을 참조하여 알 수 있다. 도 1 에 도시된 모양의 광신호는 포토 다이오드로 입력되어 전기적 신호로 변환된다. According to the wavelength recycling method, the asymmetric noise components generated during the remodulation process of the same wavelength optical signal and the asymmetric noise components generated by transmitting the same wavelength optical signal to both optical fibers are mainly distributed in the "1" level of the optical signal. do. This can be seen with reference to FIG. 1. The optical signal of the shape shown in FIG. 1 is input to a photodiode and converted into an electrical signal.

이때 전기적 신호로 변환되는 과정에서 광신호의 비대칭적 잡음 성분은 특별한 변화 및 왜곡 없이 대부분의 모양과 형태를 그대로 유지하면서, 전류 신호 형태의 전기적 신호로 변환된다. 이때 사용되는 포토 다이오드(20)는 적용될 링크 자체의 파워 버짓 및 파장 재활용에 따른 광경로 페널티 등을 신중히 고려하여 그 종류가 결정될 수 있다. In this process, the asymmetric noise component of the optical signal is converted into an electrical signal in the form of a current signal while maintaining most shapes and shapes without any change or distortion. In this case, the photodiode 20 used may be determined by carefully considering the power budget of the link itself to be applied and the optical path penalty due to wavelength recycling.

구체적으로 예를 들어 전송 거리가 길고, 광경로 페널티가 클 경우에는 수신 감도 성능이 우수한 어밸런치형 포토 다이오드를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 어밸런치형 포토 다이오드는 높은 바이어스 구동 전압을 필요로 하므로 반드시 적절한 고바이어스 전압 발생부를 추가적으로 구현해야 한다. 또한 대부분의 어밸런치형 포토 다이오드의 경우 동작 온도에 따라 브레이크 다운 전압이 변화하는 특성을 가지므로, 이를 보상하기 위해 바이어스 전압을 인가해줄 수 있는 온도 보상 회로를 필요로 한다. Specifically, for example, when the transmission distance is long and the optical path penalty is large, it is preferable to use an avalanche-type photodiode having excellent reception sensitivity performance. Since the balanced photodiode requires a high bias driving voltage, an appropriate high bias voltage generator must be additionally implemented. In addition, since most breakdown type photodiodes have a characteristic in which the breakdown voltage changes depending on the operating temperature, a temperature compensation circuit that can apply a bias voltage is required to compensate for this.

또한, 예를 들어 링크 파워 버짓이 적은 단거리 전송을 위한 광 수신기를 설계할 경우에는, 경제적일 뿐 아니라 구현 회로가 단순해지므로 PIN 형 포토 다이오드를 사용하는 것이 바람직하다. In addition, for example, when designing an optical receiver for short-range transmission with low link power budget, it is preferable to use a PIN type photodiode because it is economical and simplifies the implementation circuit.

전치 증폭부(22)는 포토 다이오드(20)에서 변환된 전기신호는 전류의 변화량으로 모사되며, 디지털 통신 시스템에 적합한 수신 레벨 특성을 가질 수 있도록 전압이 변화되는 신호 포맷으로 바꾸어 준다. 본 실시예에 있어서 전치 증폭부(22)는 전류 신호를 전압 신호로 바꾸는데 가장 널리 사용되는 트랜스 임피던스 증폭기로 구현될 수 있다. 또한 가급적 자동 이득 제어 기능을 갖는 증폭기로 구현되는 것이 바람직하지만, 수신 감도 근처의 낮은 입력 광파워 레벨이 입력될 경우에는, 입력에 대한 출력 레벨이 대폭 줄어들거나, 입력 광파워 감소에 비례하게 출력 전압이 줄어드는 경향을 보인다. The preamplifier 22 converts the electrical signal converted by the photodiode 20 into a signal format in which a voltage is changed to have a reception level characteristic suitable for a digital communication system. In this embodiment, the preamplifier 22 may be implemented as a transimpedance amplifier most widely used to convert a current signal into a voltage signal. It is also desirable to implement an amplifier with automatic gain control whenever possible, but when a low input optical power level near the receiver sensitivity is input, the output level to the input is greatly reduced or the output voltage is proportional to the input optical power reduction. This tends to shrink.

즉, 전치 증폭부(22)에 자동 이득 제어 기능이 구비되어 있다 하더라도, 전체 동적 입력 영역(total input dynamic range) 내에서 항상 일정한 출력 특성을 제공하지는 못한다는 한계가 있다. That is, even if the preamplifier 22 is provided with an automatic gain control function, there is a limitation that it does not always provide a constant output characteristic in the total input dynamic range.

도 3은 세 종류의 전치 증폭기에 대해 입력 광파워에 대한 출력 전압 레벨의 변화 성능을 도시한 그래프이다. 이때 세 종류 전치 증폭기 모두 포토 다이오드로 는 어밸런치형을 사용하였다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 대부분의 전치 증폭기는 입력 광 파워가 수신감도 근처로 줄어들 경우에 피크 투 피크 출력 전압 레벨이 급격히 감소함을 알 수 있다. 이 같은 상황에서 알 수 있듯, 자동 이득 제어가 가능한 전치 증폭기 만으로 일정한 전압 신호를 출력하기에는 무리가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 이득 제어가 가능한 제 1 후치 증폭부(24)를 통해 이러한 문제점을 해결할 수 있다.3 is a graph showing the change performance of the output voltage level with respect to the input optical power for three kinds of preamplifiers. All three types of preamplifiers used an avalanche type as the photodiode. As shown in FIG. 3, most of the preamplifiers show that the peak-to-peak output voltage level decreases rapidly when the input optical power decreases near the reception sensitivity. As can be seen in such a situation, it is impossible to output a constant voltage signal only with a preamplifier capable of automatic gain control. This problem can be solved through the first post-amplification unit 24 capable of automatic gain control according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 6은 입력 광파워에 대한 출력 전압 레벨의 변화에 따른 디시젼 임계값 변경 내용을 도시한 도면이다. 4 to 6 are diagrams showing the change of the decision threshold value according to the change of the output voltage level with respect to the input optical power.

구체적으로 도 4는 입력 광파워에 대해 출력 전압 레벨이 변화하면서 디시젼 임계값이 임의의 값으로 고정될 경우에 발생되는 상황에 대해 도시하였다. 광수신기로 입력되는 입력 광파워 레벨이 40->42->44 순으로 줄어들수록 "1" 레벨에 포함된 잡음으로 인해 신호 판별시 오류를 일으킬 가능성이 점차 증가함을 알 수 있다. 이 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이 입력 광파워 레벨의 변화에 따라 디시젼 임계 레벨이 자동으로 변화되어야 함을 알 수 있다. 즉, 광파워 레벨이 52->54->56과 같이 점차 감소할 경우, 이 같이 줄어든 입력 신호의 정확한 수신을 위해서는 디시젼 임계값이 52(a)->54(a)->56(a)와 같이 점차 하향 조정되어야 함을 알 수 있다. Specifically, FIG. 4 illustrates a situation that occurs when the decision threshold is fixed to an arbitrary value while the output voltage level changes with respect to the input optical power. It can be seen that as the input optical power level input to the optical receiver decreases in the order of 40-> 42-> 44, the noise included in the "1" level gradually increases the probability of causing an error in signal discrimination. In this case, as shown in FIG. 5, it can be seen that the decision threshold level should be automatically changed according to the change of the input optical power level. That is, when the optical power level gradually decreases as 52-> 54-> 56, the decision threshold is 52 (a)-> 54 (a)-> 56 (a for accurate reception of this reduced input signal. It can be seen that it should be adjusted downward gradually.

반면, 임의의 전치 증폭기를 사용하더라도 버퍼형 자동 이득 제어 기능이 구비된 제 1 후치 증폭부(24)를 사용하게 될 경우 상술한 오류를 해결할 수 있다. 후치 증폭기는 일반적으로 전치 증폭기의 출력 신호를 디지털식 판별이 가능한 임 의의 레벨로 선형 증폭한다. 이 기능과 더불어 자동 이득 제어된 출력 레벨을 후단의 제 2 후치 증폭부(26)에 제공할 경우, 수신감도 근처에서도 완벽히 동일한 크기를 갖는 출력 신호 레벨을 제공할 수 있게 된다. 이에 따라 전술한 바와 같이 "1"레벨에 잔류하는 잡음 성분 크기가 크더라도 입력 광파워 레벨과는 무관하게 출력을 제공하므로, 도 5에 도시된 바와 같이 임의적으로 디시젼 임계값의 변화를 유도해야 할 필요는 없다. 즉, 고정된 디시젼 임계값을 적용하더라도 전체 광수신부의 동적 입력 영역 내에서 일관된 수신 감도 성능이 유지되도록 할 수 있다. On the other hand, even if any preamplifier is used, the above-described error can be solved when the first post amplification unit 24 having the buffer type automatic gain control function is used. The post amplifier generally linearly amplifies the preamplifier's output signal to any level that can be digitally identified. In addition to this function, when the automatic gain controlled output level is provided to the second post-amplifier 26 at the rear end, it is possible to provide an output signal level having the same magnitude even near the reception sensitivity. Accordingly, as described above, even if the noise component remaining at the "1" level is large, the output is provided regardless of the input optical power level. Therefore, a change in the decision threshold value should be arbitrarily induced as shown in FIG. There is no need to do it. That is, even if a fixed decision threshold is applied, consistent reception sensitivity performance can be maintained in the dynamic input region of the entire light receiver.

도 6은 수신 감도 성능이 유지되는 경우를 도시한 것으로, 62, 64, 66에서와 같이 입력 광파워가 줄어든다 하더라도 제 2 후치 증폭부(26)로 입력되는 신호 레벨은 항상 일정한 값을 유지하기 때문에 디시젼 임계값을 입력 광파워에 따라 조정할 필요가 없다. 다만 기존의 디시젼 임계레벨보다는 약간 낮은 값의 디시젼 임계값을 가질 경우에, 더 나은 아이 오프닝을 얻을 수 있고, 이로 인해 향상된 광수신 성능을 확보할 수 있다.FIG. 6 illustrates a case in which reception sensitivity performance is maintained, and since the signal level input to the second post amplification unit 26 always maintains a constant value even when the input optical power is reduced as in 62, 64, and 66. It is not necessary to adjust the decision threshold according to the input optical power. However, when the decision threshold value is slightly lower than the existing decision threshold level, a better eye opening can be obtained, thereby ensuring improved light reception performance.

도 7a 내지 도 7 c는 본 발명의 일 실시예에 따라 디시젼 임계값 제어가 가능한 제 2 후치 증폭부의 오프셋 입력 전압 값에 대한 출력 아이 다이어그램이다. 7A to 7C are output eye diagrams of offset input voltage values of a second post-amplification unit capable of controlling a decision threshold according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 있어서 제 2 후치 증폭부(26)는 제한 증폭기로 구현될 수 있다. 제한 증폭기의 DC오프셋 입력 단자에 특정 전압 레벨을 인가하는 경우에는, 출력 아이다이어그램 상에서의 교차점 변화가 가능하다. 이 교차점의 변화는 디시젼 임계값 변화를 직접적으로 반영한 결과로 볼 수 있다. 이 같은 디시젼 임계값 변화를 통해 광신호의 수신 특성 향상을 유도할 수 있다. In the present exemplary embodiment, the second post amplifier 26 may be implemented as a limiting amplifier. When a specific voltage level is applied to the DC offset input terminal of the limiting amplifier, a cross point change on the output diagram is possible. This change in intersection can be seen as a direct reflection of the change in decision threshold. This decision threshold value change can lead to an improvement in reception characteristics of the optical signal.

도 7a는 제 2 후치 증폭부(26)의 DC 오프셋 입력 단자에 임의의 전압 레벨을 인가하여, 제 2 후치 증폭부(26) 출력 아이다이어그램 상의 교차점을 "0" 레벨과 크기 면에서 20% 정도 위치에 만들어준 결과를 도시한 것이다. 이 경우에 클럭 데이터 복구 블럭에서의 디시젼 임계값은 아이다이어그램상의 20% 교차점이 된다. FIG. 7A illustrates that an arbitrary voltage level is applied to the DC offset input terminal of the second post amplifier 26 so that the intersection point on the output diagram of the second post amplifier 26 is about 20% in terms of "0" level and magnitude. It shows the results made in the location. In this case, the decision threshold in the clock data recovery block is at the 20% intersection on the diagram.

도 7b는 제 2 후치 증폭부(26) DC 오프셋 입력 단자에 다른 임의의 전압값 인가를 통해 제 2 후치 증폭부(26) 출력 아이다이어그램 상의 교차점을 50% 정도 위치에 만들어 준 결과이고, 이같은 특성은 디시젼 임계값의 가변 기능이 없는 종래 광통신 시스템에 적용된 광 수신기가 일반적으로 구비하고 있는 특성이라고 볼 수 있다. 이 경우에 대한 디시젼 임계값은 상술한 경우와 마찬가지로 아이다이어그램상의 50% 교차점이 된다.FIG. 7B illustrates a result of making an intersection point on the output postgram of the second post amplifier 26 by about 50% by applying another voltage value to the DC offset input terminal of the second post amplifier 26. It can be seen that the optical receiver applied to the conventional optical communication system that does not have a variable function of the decision threshold is generally provided. The decision threshold for this case is the 50% intersection point on the diagram as in the case described above.

도 7c는 제 2 후치 증폭부(26)의 디시젼 임계값 가변을 통해 출력 아이다이어그램상의 교차점을 80% 로 만든 결과이따. 이 같은 출력 아이다이어그램은 본 발명의 적용 분야와 유사하게 "1" 레벨에 포함된 잡음이 "0" 레벨에 포함된 잡음과 비교해 더 많을 경우에, 임의적으로 디시젼 임계 레벨을 "0" 레벨 근처로 감소시켜 사용하는 경우에 해당하며, 출력 아이다이어그램상에서는 교차점이 "1"레벨 근처로 올라가는 것처럼 보이는 것이 특징이다. FIG. 7C illustrates a result of making the intersection point on the output diagram by 80% through the decision threshold value change of the second post amplifier 26. Such output diagrams may arbitrarily set the decision threshold level near the "0" level when there is more noise included in the "1" level compared to the noise included in the "0" level, similar to the application of the present invention. This feature is equivalent to the case where it is reduced to. It is characterized by the fact that the intersection point rises near the "1" level on the output diagram.

반면, 도 7a경우와 같이 "0" 레벨에 포함되는 잡음이 "1" 레벨에 포함되는 잡음보다 많을 경우에는 임의로 디시젼 임계 레벨을 위로 올려 사용하는 경우이다. 이때 출력 아이다이어그램에서 볼때는 교차점이 마치 "0"레벨 근처로 내려가는 것처럼 보인다. On the other hand, when the noise included in the "0" level is more than the noise included in the "1" level, as shown in FIG. 7A, the decision threshold level is used to be raised upward. In the output diagram, the intersection looks like it's falling near the "0" level.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋 전압 발생부의 구성을 도시한 도면이다. 8 is a diagram illustrating a configuration of an offset voltage generator according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 오프셋 전압 발생부(28)는 정전압원(80)과 전압 분배부(82)를 포함한다. 오프셋 전압 발생부(28)의 전압 분배부(82)는 R1과 R2의 크기에 따라 정전압원으로부터 출력되는 정전압 일부를 출력하며, 이때 출력 전압을 가변적으로 제어하기 위해 R2는 가변저항으로 구현하는 것이 바람직하다. As shown, the offset voltage generator 28 includes a constant voltage source 80 and a voltage divider 82. The voltage divider 82 of the offset voltage generator 28 outputs a part of the constant voltage output from the constant voltage source according to the magnitude of R1 and R2. In this case, in order to variably control the output voltage, R2 is implemented with a variable resistor. desirable.

도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 수신기에서의 전송 시험 성능 결과에 대한 그래프이다. 9 to 10 are graphs of transmission test performance results in an optical receiver according to an embodiment of the present invention.

구체적으로 도 9 는 하향 광신호 소광비를 고정시킨 경우의 수신신호 특성 그래프이다.Specifically, FIG. 9 is a graph of received signal characteristics when the downlink optical signal extinction ratio is fixed.

도 9의 (a)는 하향 광신호의 소광비를 6dB로 고정한 후 가입자 단말에 위치하는 반사형 반도체 광증폭기 기반의 광 송신기로 입사되는 광파워를 변화시켜가며 종래 광수신기를 사용하여 측정한 상향 광신호에 대한 전송 시험 결과이다. 입력 광파워과 줄어들수록 이득 압착이 부족하여 하향 광신호의 잔류 소광비 성분이 더 증가하여 상향 전송 특성이 나빠지는 것을 알 수 있다. 9 (a) shows an uplink light measured using a conventional optical receiver while varying the optical power incident to a reflective semiconductor optical amplifier based optical transmitter located at a subscriber terminal after fixing the extinction ratio of the downlink optical signal to 6 dB. Transmission test results for the signal. As the input optical power decreases and the gain compression decreases, the residual extinction ratio component of the downlink optical signal increases, resulting in deterioration of uplink transmission characteristics.

입력 광파워가 -16dBm일 경우와 비교하여 입력 광파워를 -24dBm까지 감소시킬 경우 최대 8.5dB에 이르는 광파워 페널티를 확인할 수 있다. 반면, 도 9의 (b)는 본 발명에 따른 광 수신기를 적용한 것으로, 광 파워 패널티를 3.5dB로 줄일 수 있어 약 5dB 정도의 개선을 확인할 수 있다. When the input optical power is reduced to -24dBm compared to the case where the input optical power is -16dBm, the optical power penalty can be confirmed up to 8.5dB. On the other hand, Figure 9 (b) is applied to the optical receiver according to the present invention, the optical power penalty can be reduced to 3.5dB can see the improvement of about 5dB.

도 10 은 광 송신기로 입사되는 광파워 크기를 고정시킨 경우의 수신 신호 특성 그래프이다. 10 is a graph of received signal characteristics when the size of the optical power incident on the optical transmitter is fixed.

구체적으로 가입자 단말에 위치하는 반사형 반도체 광증폭기 기반의 광 송신기로 입사되는 광파워를 -15dB로 고정한 후, 하향 광신호의 소광비를 6~10dB까지 변화시킨 경우의 그래프이다. Specifically, the optical power incident to the reflective semiconductor optical amplifier based optical transmitter located at the subscriber terminal is fixed to -15 dB, and the extinction ratio of the downlink optical signal is changed to 6 to 10 dB.

(a)는 종래 광수신기를 사용하여 측정한 결과이고, 하향 광신호의 소광비가 8dB)에 이르더라도 에러 플로어가 발생하여 전송이 불가함을 볼 수 있다. 이와 유사하게 하향 광신호의 소광비가 점차 증가할수록 이득 압착이 충분하지 않아, 하향 광신호의 잔류 소광비 성분이 더 증가하여 상향 전송 특성이 나빠지는 것을 알 수 있다. 반면 도 10의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 수신기에서의 측정 결과를 도시한 것으로, 최대 하향 소광비가 9dB에 이르더라도 약 2dB의 파워 페널티를 갖고 양호한 전송 특성이 유지됨을 확인할 수 있다. (a) is a result measured using a conventional optical receiver, and even if the extinction ratio of the downlink optical signal reaches 8 dB, it can be seen that an error floor occurs and transmission is impossible. Similarly, as the extinction ratio of the downlink optical signal is gradually increased, gain squeezing is not sufficient, so that the residual extinction ratio component of the downlink optical signal is increased to deteriorate the uplink transmission characteristic. On the other hand, Figure 10 (b) shows the measurement results in the optical receiver according to an embodiment of the present invention, it can be seen that even if the maximum down extinction ratio reaches 9dB has a power penalty of about 2dB and good transmission characteristics are maintained. have.

즉, 도 9 및 도 10에 도시된 그래프를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 광수신기를 사용할 경우 하향 신호의 소광비를 일정 수준 이상으로 증가시키더라도 상향 신호의 전송이 가능하다는 것을 확인할 수 있다. 또한 하향 광신호를 재변조하여 상향 광신호로 전송시에 일정 수준 이상의 전송 페널티를 획기적으로 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 가입자 단말로 입력되는 하향 광신호의 크기가 일정 수준 이하로 떨어지더라도 전송이 가능하다는 것을 확인할 수 있다. That is, through the graphs shown in FIGS. 9 and 10, when using the optical receiver according to the exemplary embodiment of the present invention, it is possible to transmit the uplink signal even if the extinction ratio of the downlink signal is increased to a predetermined level or more. In addition, it is possible to re-modulate the downlink optical signal and significantly reduce a transmission penalty of a predetermined level or more when transmitting the uplink optical signal. In addition, it can be confirmed that transmission is possible even if the size of the downlink optical signal input to the subscriber terminal falls below a certain level.

도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 광수신기에서 전송 시험 성능 결과 그래프이다. 11 and 12 are graphs of transmission test performance results in an optical receiver according to an embodiment of the present invention.

구체적으로 양방향 전송시 반사 및 레일리 역산란에 의해 발생하는 광파워 페널티 개선에 따른 전송 시험 성능 결과를 도시한 것이다. 이는 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 광수신기를, 하향 광신호를 재활용하는 반사형 반도체 광증폭기 기반의 수동형 광가입자 망의 상향 광신호 수신부에서 사용하는 경우에, 단일 광섬유 양방향 전송시 반사 및 레일리 역산란에 의해 발생되는 비트 강도 잡음에 의한 광파워 페널티를 개선해주는 전송 시험 성능 결과를 도시한 것이다. Specifically, the results of transmission test performance according to the improvement of optical power penalty caused by reflection and Rayleigh backscattering in bidirectional transmission are shown. Specifically, when an optical receiver according to an embodiment of the present invention is used in an uplink optical signal receiver of a passive optical subscriber network based on a reflection type semiconductor optical amplifier that recycles a downlink optical signal, the optical receiver may reflect and Transmission test performance results are shown to improve optical power penalty due to bit-intensity noise caused by Rayleigh inverse scattering.

도 11에서 알 수 있듯이, 역반사에 의해 광신호 아이패턴 상의 "1" 레벨의 두께가 상당부분 증가하였음을 알 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 비트 강도 잡음에 의한 결과이다. As can be seen from FIG. 11, it can be seen that the thickness of the "1" level on the optical signal eye pattern has been substantially increased by the retroreflection. This is the result of bit strength noise as described above.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 광수신기 적용으로 인해 역반사 잡음에 의한 전송 페널티의 개선 결과를 도시한 것이다. 역반사가 존재할 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 광수신기를 사용할 경우의 반사 양에 관계없이 이 수신 감도 특성을 갖는 것으로 보이나, 역반사가 존재할 경우 종래 기술에 따른 일반 광수신기의 경우에는 에어플로어가 양산되고 더불어 반사가 없을 경우에도 본 발명에 따른 종래 광 수신기와 비교하여 약 5dB에 이르는 광파워 페널티를 가짐을 확인할 수 있다. 12 illustrates a result of improving a transmission penalty caused by retroreflective noise due to the application of an optical receiver according to an embodiment of the present invention. When there is a retroreflection, it seems to have this reception sensitivity characteristic regardless of the amount of reflection when the optical receiver according to an embodiment of the present invention is used. Even when the floor is mass-produced and there is no reflection, it can be seen that the optical power penalty is up to about 5 dB compared with the conventional optical receiver according to the present invention.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 회선 단말의 블록도이다. 13 is a block diagram of an optical line terminal according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 광회선 단말은 전술한 광수신기와 신호 처리부(30)를 포함한다. As shown, the optical line terminal according to the exemplary embodiment of the present invention includes the above-described optical receiver and the signal processor 30.

신호 처리부(30)는 광수신기로부터 디시젼 임계값이 제어된 출력 신호를 분석하여, 필요한 처리를 수행한다. 예를들어 복원된 신호를 다른 광 회선 단말로 전달하거나, 광망 종단장치로 전달하기 위해 하향링크를 생성하는 처리를 수행할 수 있다. 본 발명에 따르면 보다 정확한 수신 신호의 복원이 가능하여, 광통신망에서의 신호 처리의 신뢰성을 더 향상시킬 수 있다.The signal processor 30 analyzes an output signal whose decision threshold is controlled from the optical receiver and performs necessary processing. For example, a process of generating a downlink may be performed to transmit the restored signal to another optical line terminal or to transmit the restored signal to the optical network terminator. According to the present invention, it is possible to more accurately recover the received signal, thereby further improving the reliability of signal processing in the optical communication network.

또한, 도 14 는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 신호 복원 방법의 흐름도이다. 14 is a flowchart of a method for recovering a received signal according to an embodiment of the present invention.

먼저, 포토 다이오드는 수신되는 광신호를 전기적 신호로 변환한다(S400). 그리고 변환된 전류 형태의 전기적 신호를 선형적으로 증폭시켜 전압 신호로 변환한다(S410). 이 후에 변환된 전압 신호를 일정한 출력 레벨을 갖는 신호로 증폭한다(S420). First, the photodiode converts the received optical signal into an electrical signal (S400). In addition, the electrical signal in the form of the converted current is amplified linearly and converted into a voltage signal (S410). Thereafter, the converted voltage signal is amplified into a signal having a constant output level (S420).

그리고 기 설정된 데이터에 기초하여 증폭된 출력 신호의 디시젼 임계값을 제어한다. 이때, 디시젼 임계값 제어를 위한 기 설정된 데이터는 사용자로부터 입력되는 설정 데이터일 수 있다(S430). 입력되는 설정 데이터에 따라 디시젼 임계값 제어를 위한 오프셋 전압을 생성하여 제공한다(S440). 본 실시예에 있어서, 오프셋 전압을 제공하는 것은 정전압원으로부터 공급되는 정전압을 전압 분배하기 위한 전압 분배 회로에 포함되는 가변 저항을 가변시킴으로써 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. The decision threshold value of the amplified output signal is controlled based on the preset data. In this case, the preset data for the decision threshold value control may be setting data input from the user (S430). The offset voltage for the decision threshold value control is generated and provided according to the input setting data (S440). In the present embodiment, providing the offset voltage can be made by varying the variable resistor included in the voltage divider circuit for voltage division of the constant voltage supplied from the constant voltage source. However, the present invention is not limited thereto.

이 후에, 디시젼 임계값이 제어된 수신 신호를 복원한다(S450). 이에 따라 보다 정확한 수신신호의 복원이 가능하다.Thereafter, the decision threshold value is restored (S450). Accordingly, more accurate recovery of the received signal is possible.

한편, 전술한 수신 신호 복원 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성 가능하다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의해 읽혀지고 실행됨으로써 구현될 수 있다. 상기 저장매체는 자기 기록매체, 광 기록 매체 등을 포함한다. Meanwhile, the above-described received signal restoration method can be created by a computer program. The program may also be embodied by being stored in a computer readable media and being read and executed by a computer. The storage medium includes a magnetic recording medium, an optical recording medium and the like.

이제까지 본 발명에 대해 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다. So far I looked at the preferred embodiments of the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is shown in the claims, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

도 1은 종래 광수신기에서 수신 신호의 다이어그램, 1 is a diagram of a received signal in a conventional optical receiver,

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 광수신기의 구성을 도시한 도면, 2 is a view showing the configuration of an optical receiver according to an embodiment of the present invention;

도 3은 세 종류의 전치 증폭기에 대해 입력 광파워에 대한 출력 전압 레벨의 변화 성능을 도시한 그래프, 3 is a graph showing the change performance of the output voltage level with respect to the input optical power for three kinds of preamplifiers,

도 4 내지 도 6은 입력 광파워에 대한 출력 전압 레벨의 변화에 따른 디시젼 임계값 변경 내용을 도시한 도면, 4 to 6 are diagrams illustrating changes of a decision threshold value according to a change of an output voltage level with respect to an input optical power;

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 디시젼 임계값 제어가 가능한 제 2 후치 증폭부의 오프셋 입력 전압 값에 대한 출력 아이 다이어그램,7 is an output eye diagram of an offset input voltage value of a second post-amplification unit capable of controlling a decision threshold according to an embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프셋 전압 발생부의 구성을 도시한 도면,8 is a diagram illustrating a configuration of an offset voltage generator according to an embodiment of the present invention;

도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 수신기에서의 전송 시험 성능 결과에 대한 그래프,9 to 10 are graphs of transmission test performance results in an optical receiver according to an embodiment of the present invention;

도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 광수신기에서 전송 시험 성능 결과 그래프,11 and 12 are graphs of transmission test performance results in an optical receiver according to an embodiment of the present invention;

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 회선 단말의 블록도,13 is a block diagram of an optical line terminal according to an embodiment of the present invention;

도 14 는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 신호 복원 방법의 흐름도이다. 14 is a flowchart illustrating a method of recovering a received signal according to an embodiment of the present invention.

Claims (12)

광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 포토 다이오드;A photo diode converting an optical signal into an electrical signal and outputting the converted optical signal; 상기 변환된 전기적 신호를 선형적으로 증폭시켜 전압 신호로 변환하는 전치 증폭부;A preamplifier for linearly amplifying the converted electrical signal and converting the converted electrical signal into a voltage signal; 자동 이득 제어를 통해 상기 전치 증폭부에서 변환된 전압 신호를 입력 광파워 레벨과 무관하게 일정한 출력 레벨을 갖는 신호로 출력하는 제 1 후치 증폭부;A first post amplifier for outputting a voltage signal converted by the preamplifier through an automatic gain control as a signal having a constant output level irrespective of an input optical power level; 상기 제 1 후치 증폭부로부터 출력되는 출력 신호의 디시젼 임계값 제어를 수행하는 제 2 후치 증폭부; 및A second post amplification unit configured to control a decision threshold value of an output signal output from the first post amplification unit; And 상기 제 2 후치 증폭부의 디시젼 임계값 제어를 위해 기 설정된 오프셋 전압을 생성하여 상기 제 2 후치 증폭부로 제공하는 오프셋 전압 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광수신기.And an offset voltage generator configured to generate a preset offset voltage to control the decision threshold of the second post amplifier, and provide the preset offset voltage to the second post amplifier. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전치 증폭부는 연속 모드용 전치 증폭기인 것을 특징으로 하는 광수신기.And the preamplifier is a preamplifier for continuous mode. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전치 증폭부는 버스트 모드용 전치 증폭기인 것을 특징으로 하는 광수신기.And the preamplifier is a preamplifier for a burst mode. 제 1 항에 있어서, 상기 오프셋 전압 발생부는 The method of claim 1, wherein the offset voltage generating unit 정전압을 출력하는 정전압원;및A constant voltage source for outputting a constant voltage; and 상기 정전압원으로부터 출력되는 정전압 중 적어도 일부를 출력 전압으로 출력하는 전압 분배부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광수신기.And a voltage divider for outputting at least a portion of the constant voltage output from the constant voltage source as an output voltage. 제 5 항에 있어서, 6. The method of claim 5, 상기 전압 분배부는 저항값을 가변시킬 수 있는 가변 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 광수신기.And the voltage divider includes a variable resistor capable of varying a resistance value. 파장 재활용 방식의 반사형 반도체 광증폭기 기반의 파장 분할 다중화 수동형 광 가입자 망에서의 광 회선 단말에 있어서, An optical line terminal in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network based on a reflection type semiconductor optical amplifier using a wavelength recycling method, 다수의 광 네트워크 단말 혹은 광 네트워크 유닛으로부터 수신되는 광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 포토 다이오드;A photodiode for converting optical signals received from a plurality of optical network terminals or optical network units into electrical signals and outputting the electrical signals; 상기 변환된 전류 형태의 전기적 신호를 선형적으로 증폭시켜 전압 신호로 변환하는 전치 증폭부;A preamplifier for linearly amplifying the converted electrical signal into a voltage signal; 자동 이득 제어를 통해 상기 전치 증폭부에서 변환된 전압 신호를 입력 광파워 레벨과 무관하게 일정한 출력 레벨을 갖는 신호로 출력하는 제 1 후치 증폭부;A first post amplifier for outputting a voltage signal converted by the preamplifier through an automatic gain control as a signal having a constant output level irrespective of an input optical power level; 상기 제 1 후치 증폭부로부터 출력되는 출력 신호의 디시젼 임계값 제어를 수행하는 제 2 후치 증폭부;A second post amplification unit configured to control a decision threshold value of an output signal output from the first post amplification unit; 상기 제 2 후치 증폭부에서 출력되는 신호를 분석하여 처리하는 신호 처리부; 및A signal processor configured to analyze and process a signal output from the second post amplifier; And 상기 제 2 후치 증폭부의 디시젼 임계값 제어를 위해 기 설정된 오프셋 전압을 생성하여 상기 제 2 후치 증폭부로 제공하는 오프셋 전압 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 회선 단말.And an offset voltage generator configured to generate a preset offset voltage to control the decision threshold of the second post amplifier, and provide the preset offset voltage to the second post amplifier. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 오프셋 전압 발생부는 The method of claim 1, wherein the offset voltage generating unit 정전압을 출력하는 정전압원;및A constant voltage source for outputting a constant voltage; and 상기 정전압원으로부터 출력되는 정전압 중 적어도 일부를 출력 전압으로 출력하는 전압 분배부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 회선 단말.And a voltage divider configured to output at least a part of the constant voltage output from the constant voltage source as an output voltage. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 전압 분배부는 저항값을 가변시킬 수 있는 가변 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 회선 단말.And the voltage divider includes a variable resistor capable of varying a resistance value. 파장 재활용 방식의 반사형 반도체 광증폭기 기반의 파장 분할 다중화 수동형 광 가입자 망에서의 수신 신호 복원 방법에 있어서, A method for recovering a received signal in a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network based on a reflection type semiconductor optical amplifier using a wavelength recycling method, 수신되는 광신호를 전기적 신호로 변환하는 단계;Converting the received optical signal into an electrical signal; 상기 변환된 전기적 신호를 선형적으로 증폭시켜 전압 신호로 변환하는 단계;Linearly amplifying the converted electrical signal and converting the converted electrical signal into a voltage signal; 자동이득 제어를 통해 상기 변환된 전압 신호를 입력 광파워 레벨과 무관하게 일정한 출력 레벨을 갖는 신호로 증폭하는 단계;Amplifying the converted voltage signal into a signal having a constant output level regardless of an input optical power level through automatic gain control; 상기 일정한 출력 레벨로 증폭된 신호의 디시젼 임계값 제어를 위한 설정 데이터를 입력받는 단계;Receiving setting data for controlling a decision threshold value of the signal amplified to the constant output level; 상기 입력되는 설정 데이터에 따라 디시젼 임계값 제어를 위한 오프셋 전압을 생성하는 단계; 및Generating an offset voltage for decision threshold control according to the input setting data; And 상기 생성된 오프셋 전압을 이용하여 상기 일정한 출력 레벨로 증폭된 신호의 디시젼 임계값을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 신호의 복원방법.And controlling the decision threshold value of the signal amplified to the constant output level using the generated offset voltage. 삭제delete
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