KR101245854B1 - apparatus and method of processing optical signal in optical communication system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생성되는 전기적인 제 1 신호를 전광 변환시키고, 비선형적으로 발생되는 제 2 신호가 포함되는 제 3 신호를 출력하는 전광 변환부와, 전광 변환부의 전단에서 제 1 신호를 분기하고, 제 1 신호의 위상을 반전시키고, 제 3 신호를 전광 변환하여 수광하고, 제 1 신호와 제 3 신호를 결합하여 제 2 신호를 생성하여 반전하고, 반전 제 2 신호를 생성하는 왜곡 상쇄부와, 전광 변환부로부터 수신되는 제 3 신호와, 왜곡 상쇄부로부터 수신되는 반전 제 2 신호를 결합하여 제 2 신호를 제거한 이후에 제 1 신호를 광 선로로 출력하는 출력부를 포함하는 광 통신 시스템의 광 신호 처리 장치를 개시함으로써, 광 통신 시스템에서 비선형 성분으로 인한 왜곡을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 것이다.

Figure R1020060028493

According to the present invention, an all-optical converter converts the generated first electrical signal, and outputs a third signal including a non-linearly generated second signal, and branches the first signal from the front end of the all-optical converter. A distortion canceller for inverting the phase of one signal, totally converting and receiving the third signal, and combining the first signal and the third signal to generate and invert the second signal, and generating an inverted second signal; And a third signal received from the converter and an inverted second signal received from the distortion canceller to remove the second signal, and then output the first signal to the optical line. Disclosed is an apparatus for effectively eliminating distortion due to nonlinear components in an optical communication system.

Figure R1020060028493

Description

광 통신 시스템의 광 신호 처리 방법 및 그 장치{apparatus and method of processing optical signal in optical communication system}Apparatus and method of processing optical signal in optical communication system

도 1은 일반적인 광 통신 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면.1 is a diagram for explaining the configuration of a general optical communication system.

도 2는 일반적인 프리디스토션 방식의 광 통신 시스템을 설명하기 위한 블록 도면.2 is a block diagram illustrating a general predistortion optical communication system.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 통신 시스템을 설명하기 위한 블록 도면.3 is a block diagram illustrating an optical communication system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 통신 시스템을 좀더 자세하게 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining in more detail the optical communication system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 주 발광부의 동작 전류 값과 증폭부의 이득 값에 따른 왜곡 성분 억제 특성을 도시한 그래프 도면.5 is a graph illustrating distortion component suppression characteristics according to an operating current value of a main light emitting unit and a gain value of an amplifying unit according to the present invention;

도 6은 제 1 증폭부의 이득 값에 따른 주 신호의 억제 특성을 도시한 그래프 도면.6 is a graph illustrating suppression characteristics of a main signal according to a gain value of a first amplifier.

도 7은 제 2 증폭부의 이득 값에 따른 왜곡 성분 억제 특성을 도시한 그래프 도면.7 is a graph illustrating distortion component suppression characteristics according to gain values of a second amplifier.

도 8은 주 신호의 위상에 따른 왜곡 성분 억제 특성을 도시한 그래프 도면.8 is a graph showing distortion component suppression characteristics according to a phase of a main signal.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 통신 시스템의 광 신호 처리 방법을 설명하기 위한 플로챠트 도면.9 is a flowchart for explaining an optical signal processing method of an optical communication system according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 전광 변환부 200 : 출력부100: all-optical conversion unit 200: output unit

300 : 왜곡 상쇄부 400 : 제어부300: distortion canceller 400: control unit

LD : 발광부 C : 커플러부LD: Light emitting part C: Coupler part

OC : 광 커플러부 D : 지연신호 생성부OC: optocoupler unit D: delay signal generator

V ; 신호 조정부 F : 전송부V; Signal Adjuster F: Transmitter

G : 증폭부G: Amplifier

본 발명은 광 통신 시스템의 광 신호 처리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical signal processing method and apparatus therefor of an optical communication system.

일반적인 광 통신이란, 빛을 매체인 광섬유를 통하여 정보를 송수신하는 것을 의미한다.In general, optical communication means transmitting / receiving information through optical fiber as a medium.

도 1은 일반적인 광 통신 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the configuration of a general optical communication system.

도 1에 도시된 바와 같이, 광통신 시스템은 송신부(10), 전송부(20) 및 수신 부(30)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the optical communication system includes a transmitter 10, a transmitter 20, and a receiver 30.

송신부(10)는 정보를 전송하고자 하는 전기적 신호를 광 신호로 변환시켜주는 전광 변환 소자, 즉, 광원(Light Source)인 레이저 다이오드, 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드와 변조기를 결합하여 구현된다.The transmitter 10 is implemented by combining an all-optical conversion element that converts an electrical signal to transmit information into an optical signal, that is, a laser diode, a light emitting diode, or a laser diode, which is a light source, and a modulator.

수신부(30)는 광 신호를 전기적 신호로 변환시켜주는 전광 변환 소자, 즉, 광 검출기(Photo detector)인 PN 포토다이오드, PIN 포토다이오드, 애버랜치(avalanche) 포토다이오드, 포토트랜지스터 등을 포함하여 구현된다.The receiver 30 includes an all-optical conversion element that converts an optical signal into an electrical signal, that is, a PN photodiode, a PIN photodiode, an avalanche photodiode, a phototransistor, or the like as a photodetector. do.

그리고, 광 신호가 전송되는 매체인 전송부(20)는 광 섬유가 사용된다.And, the optical fiber is used for the transmission unit 20 that is a medium for transmitting the optical signal.

이러한 일반적인 광 통신 시스템은 다수의 RF 신호를 광원에 동시에 직접 변복조하는 아날로그 부반송파 다중 송신(Analog SubCarrier Multiplexing) 방식을 사용하고 있으며, 아날로그 부반송파 다중 송신 방식의 단점은 아날로그 신호가 송신부(10)로부터 수신부(30)로 전송되는 광 선로인 광 섬유에서 매체의 비선형성으로 인하여 왜곡이 발생한다는 것이다.Such a general optical communication system uses an analog subcarrier multiplexing method that directly modulates and demodulates a plurality of RF signals simultaneously to a light source, and a disadvantage of the analog subcarrier multiplexing method is that an analog signal is transmitted from a transmitter 10 to a receiver ( The distortion occurs due to the non-linearity of the medium in the optical fiber, which is the optical path transmitted to 30).

광 통신 시스템에서 발생하는 비선형 왜곡 성분들은 상호변조 왜곡(IMD : Intermodulation)으로 칭하며, 송신부(10) 내의 전광 변환 소자의 전광 변조시 또는 광 신호가 전송부(20)내에서 장거리 전송 시 광선로 내부의 전파 특성들에 의해

Figure 112006022155645-pat00001
Figure 112006022155645-pat00002
와 같은 형태의 새로운 주파수를 갖는 비선형 성분이 발생되는 것이다.Nonlinear distortion components generated in the optical communication system are referred to as intermodulation distortion (IMD), and are used in all-optical modulation of the all-optical conversion element in the transmitter 10 or in the optical path when the optical signal is transmitted over a long distance in the transmitter 20. By the propagation characteristics of
Figure 112006022155645-pat00001
and
Figure 112006022155645-pat00002
A nonlinear component with a new frequency of the form

이러한, 비선형 성분으로 인하여 광 신호인 아날로그 신호가 왜곡되고, 전송 대역폭내의 광 통신 시스템의 성능을 저하시킨다. 특히, 송신부(10)의 광원에 의해 광 전송 시스템의 상호변조(IM: InterModulation) 및 동적 영역(dynamic range)이 많은 제한이 발생한다.This nonlinear component distorts the analog signal, which is an optical signal, and degrades the performance of the optical communication system within the transmission bandwidth. In particular, the light source of the transmitter 10 causes a lot of limitations in the intermodulation (IM) and dynamic range of the optical transmission system.

광 통신 시스템에서 비선형 성분으로 인한 왜곡을 해결하기 위하여 프리 디스토션(pre-distortion)방식이 제시되었다.In order to solve distortion caused by nonlinear components in an optical communication system, a pre-distortion method has been proposed.

도 2는 일반적인 프리디스토션 방식의 광 통신 시스템을 설명하기 위한 블록 도면이다.2 is a block diagram illustrating a general predistortion optical communication system.

도 2를 참조하면, 송신부(10)의 전단에 전기적 신호, 즉 왜곡되지 않은 신호를 분기하는 제 1 커플링부(1)와, 분기된 전기적 신호의 위상을 반전시키는 위상 조정부(2)와, 전기적 신호에 발생할 수 있는 왜곡 신호를 생성하는 하모닉 발생부(3)와, 분기된 전기적 신호를 소정 시간만큼 전송 지연시키는 지연부(4)와, 지연부(4)로부터 출력되는 전기적 신호와, 왜곡 신호를 결합하여 전송부(20)로 출력하는 제 2 커플러부(5)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a first coupling part 1 for branching an electrical signal, that is, an undistorted signal, in front of the transmitter 10, a phase adjuster 2 for inverting a phase of the branched electric signal, and an electrical A harmonic generation unit 3 for generating a distortion signal that may occur in the signal, a delay unit 4 for delaying transmission of the branched electrical signal by a predetermined time, an electrical signal output from the delay unit 4, and a distortion signal It includes a second coupler unit 5 to combine and output to the transmission unit 20.

즉, 프리디스토션 방식은 전기적 신호에 왜곡되어 발생할 수 있는 신호와 크기는 동일하고 위상이 반대인 왜곡 신호를 생성하여 비선형 성분으로 인한 왜곡을 해결하는 방식이다.That is, the predistortion method is a method of solving distortion caused by nonlinear components by generating a distortion signal having the same magnitude and opposite phase as a signal that may be distorted by an electrical signal.

그러나, 이러한, 프리디스토션 방식은 구현되는 소자의 가격에 대비하여 효율이 떨어지며, 고효율의 전광 변환 소자, 예를 들어, 고효율의 레이저 다이오드가 필요하나, 고효율의 레이저 다이오드의 제작에도 한계가 있다. However, such a predistortion method has low efficiency compared to the price of the device to be implemented, and a high efficiency all-optical conversion device, for example, a high efficiency laser diode is required, but there is a limitation in manufacturing a high efficiency laser diode.

그리고, 프리디스토션 방식은 개선도가 7~10 데시벨(dB)로 선형화 정도에 한 계가 있음으로, 광 통신 시스템의 비선형 왜곡 현상의 문제를 해결할 수 있는 새로운 방식이 시급하다.In addition, since the predistortion method has a linearization degree of 7 to 10 decibels (dB), the new method for solving the problem of nonlinear distortion in an optical communication system is urgent.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 광 통신 시스템에서 비선형 성분으로 인한 왜곡을 효과적으로 제거할 수 있는 광 통신 시스템의 광 신호 처리 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical signal processing method and apparatus for an optical communication system that can effectively eliminate distortion due to nonlinear components in an optical communication system. have.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 광 통신 시스템의 광 신호 처리 장치는, 생성되는 전기적인 제 1 신호를 전광 변환시키고, 비선형적으로 발생되는 제 2 신호가 포함되는 제 3 신호를 출력하는 전광 변환부와, 전광 변환부의 전단에서 제 1 신호를 분기하고, 제 1 신호의 위상을 반전시키고, 제 3 신호를 전광 변환하여 수광하고, 제 1 신호와 제 3 신호를 결합하여 제 2 신호를 생성하여 반전하고, 반전 제 2 신호를 생성하는 왜곡 상쇄부와, 전광 변환부로부터 수신되는 제 3 신호와, 왜곡 상쇄부로부터 수신되는 반전 제 2 신호를 결합하여 제 2 신호를 제거한 이후에 제 1 신호를 광 선로로 출력하는 출력부를 포함한다.The optical signal processing apparatus of the optical communication system according to an aspect of the present invention for achieving the above object is to convert the first electrical signal generated by the whole optical conversion, the third signal including a non-linearly generated second signal An all-optical converter for outputting and branching the first signal at the front end of the all-optical converter, inverting the phase of the first signal, receiving and converting the third signal by all-optical conversion, combining the first signal and the third signal, and After the second signal is removed by combining the distortion canceller for generating and inverting the signal and generating the inverted second signal, the third signal received from the all-optical converter, and the inverted second signal received from the distortion canceller, An output unit for outputting the first signal to the optical line.

본 발명에 따른 왜곡 상쇄부는, 제 1 신호의 위상을 반전시키고, 전광 변환부에서 전광 변환된 제 3 신호를 수광하여, 제 3 신호에서 제 1 신호를 제거한 이후에 제 2 신호를 생성하는 왜곡 신호 생성부와, 왜곡 신호 생성부에서 생성된 제 2 신호를 반전시키고, 반전 제 2 신호를 전광 변환하여 출력부로 전송하는 왜곡 처리부를 포함한다.The distortion canceling unit according to the present invention inverts the phase of the first signal, receives the third signal that is totally converted by the all-optical conversion unit, and removes the first signal from the third signal, thereby generating a second signal. And a distortion processor for inverting the second signal generated by the distortion signal generator, converting the inverted second signal into an optical unit, and transmitting the converted second signal to the output unit.

본 발명에 따른 왜곡 신호 생성부는, 전광 변환부의 전단에 위치하며, 제 1 신호를 분기하는 제 1 커플링부와, 분기되는 제 1 신호를 소정 시간동안 전송 지연하는 제 1 지연신호 생성부와, 전송 지연된 제 1 신호의 위상을 반전시키고, 진폭을 조정하는 제 1 신호 조정부와, 전광 변환부에서 전광 변환된 제 3 신호를 분기하는 제 1 광 커플러부와, 분기되는 제 3 신호를 전광 변환하여 수광하는 수광부와, 수광부에서 수광된 제 3 신호를 소정 비율로 증폭하는 제 1 증폭부와, 제 1 증폭부로부터 출력되는 제 3 신호와, 제 1 신호 조정부에서 위상이 조정된 제 1 신호를 결합하여 제 1 신호를 제거하여 제 2 신호를 출력하는 제 2 커플러부를 포함한다.The distortion signal generating unit according to the present invention includes a first coupling unit which is located at the front end of the all-optical conversion unit and branches the first signal, a first delayed signal generator which transmits and delays the branched first signal for a predetermined time period, and the transmission unit. A first signal adjusting unit for inverting the phase of the delayed first signal and adjusting an amplitude, a first optical coupler for branching the third signal converted by the all-optical conversion unit, and an all-optical conversion of the branched third signal A light receiving unit, a first amplifying unit amplifying the third signal received by the light receiving unit at a predetermined ratio, a third signal output from the first amplifying unit, and a first signal whose phase is adjusted by the first signal adjusting unit And a second coupler unit which removes the first signal and outputs a second signal.

본 발명에 따른 왜곡 처리부는, 제 2 신호의 위상을 반전시키고, 진폭을 조정하는 제 2 신호 조정부와, 반전 제 2 신호를 소정 시간동안 전송 지연하는 제 2 지연신호 생성부와, 반전 제 2 신호를 전광 변환하여 출력부로 광 신호를 전송하는 보조 발광부를 포함한다.The distortion processing unit according to the present invention includes a second signal adjusting unit for inverting a phase of the second signal and adjusting an amplitude, a second delay signal generator for delaying transmission of the inverted second signal for a predetermined time, and an inverted second signal. It includes an auxiliary light-emitting unit that transmits an optical signal to the output unit by converting the light.

본 발명에 따른 광 통신 시스템의 광 신호 처리 장치는, 제 1 신호의 전송 거리 또는 왜곡 상쇄부를 구성하는 각 소자의 특성에 따른 조정 값을 저장하고, 조정 값에 따라 왜곡 상쇄부의 신호 위상 천이, 진폭 또는 증폭을 제어하는 제어부를 더 포함한다.The optical signal processing apparatus of the optical communication system according to the present invention stores the adjustment value according to the transmission distance of the first signal or the characteristic of each element constituting the distortion canceller, and the signal phase shift and amplitude of the distortion canceller according to the adjustment value. Or a control unit for controlling amplification.

본 발명에 따른 제어부는, 제 1 신호의 전송 거리에 따른 조정 값을 룩업 테 이블로 저장하거나, 각 소자의 특성에 따른 조정 값을 저장하는 메모리와, 조정 값을 메모리에서 읽어들여 왜곡 상쇄부의 각 소자를 제어하는 마이크로 프로세서를 포함한다.The control unit according to the present invention includes a memory for storing the adjustment value according to the transmission distance of the first signal as a look-up table, or storing the adjustment value according to the characteristics of each device, and reading the adjustment value from the memory to determine each of the distortion canceling units. It includes a microprocessor for controlling the device.

본 발명에 따른 각 소자의 특성은, 각 증폭부의 이득 값, 전광 변환부의 동작 정류 값 또는 각 신호의 위상 값 중 어느 하나 이상이다.The characteristic of each element according to the present invention is any one or more of the gain value of each amplification part, the operation rectification value of the all-optical conversion part, or the phase value of each signal.

본 발명의 다른 측면에 따른 광 통신 시스템의 광 신호 처리 방법은, 생성되는 전기적인 제 1 신호를 분기시키는 단계와, 분기되는 제 1 신호를 전광 변환시켜 제 2 신호가 포함되는 제 3 신호를 출력하는 단계와, 분기된 제 1 신호의 위상을 반전시키고, 제 3 신호를 전광 변환하여 수광하는 단계와, 반전 제 1 신호와 제 3 신호를 결합하여 제 2 신호를 생성하여 반전하는 단계와, 제 3 신호와, 반전 제 2 신호를 결합하여 제 2 신호를 제거되는 제 1 신호를 광 선로로 출력하는 단계를 포함한다.An optical signal processing method of an optical communication system according to another aspect of the present invention comprises the steps of: branching the generated electrical first signal, and outputting a third signal including the second signal by totally converting the branched first signal; Inverting the phase of the branched first signal, totally converting and receiving the third signal, and combining and inverting the first signal and the third signal to generate and invert the second signal; And combining the three signals and the inverted second signal to output the first signal from which the second signal is removed to the optical line.

이하 본 발명에 따른 광 통신 시스템의 광 신호 처리 방법 및 그 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an optical signal processing method and apparatus thereof for an optical communication system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 통신 시스템을 설명하기 위한 블록 도면이다.3 is a block diagram illustrating an optical communication system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 왜곡되지 않은 전기적 신호, 즉 주 신호를 전광 변환하는 전광 변환부(100)와, 주 신호를 분기시키고, 분기된 주 신호의 위상을 반전시키고, 전광 변환부(100)에서 변환되면서 왜곡 신호가 발생된 신호, 즉, 주+왜곡 신호와 반전 주 신호를 결합하여 주 신호를 제거한 이후에 반전 왜곡 신호를 생성하는 왜곡 상쇄부(300)와, 왜곡 상쇄부(300)에서 생성된 반전 왜곡 신호와 주+왜곡 신호를 결합하여 왜곡 신호를 상쇄시켜 주 신호만을 출력하는 출력부(200)와, 왜곡 상쇄부(300)를 구현하는 각 소자 특성 및 광 통신 시스템에서 송신부와 수신부간의 전송 거리에 따라 왜곡 상쇄부(300)를 제어하는 제어부(400)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the non-distorted electrical signal, that is, the all-optical converting unit 100 for all-optically converting the main signal, the main signal is branched, the phase of the branched main signal is inverted, and the all-optical converting unit 100 The distortion canceling unit 300 and the distortion canceling unit 300 which generate the inverted distortion signal after removing the main signal by combining the main + distortion signal and the inverted main signal by removing the main signal while being converted. The output unit 200 which combines the inverted distortion signal and the main + distortion signal to cancel the distortion signal and outputs only the main signal, and the characteristics of each element implementing the distortion cancellation unit 300 and between the transmitter and the receiver in the optical communication system. It includes a control unit 400 for controlling the distortion canceller 300 according to the transmission distance.

그리고, 전광 변환부(100)와 출력부(200)는 전송부와 동일한 광 선로로 연결되는 것이 바람직하다.In addition, the all-optical converter 100 and the output unit 200 may be connected to the same optical line as the transmitter.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 통신 시스템을 좀더 자세하게 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining in more detail the optical communication system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 전광 변환부(100)는 레이저 다이오드, 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드 등과 같은 전광 변화 소자로 구현되며, 이하 본 발명의 상세 설명에서는 일례를 들어 레이저 다이오드(LD1)인 경우에 대하여 설명하며, 주 신호를 전광 변환시키면서 비선형 왜곡 현상으로 발생되는 왜곡 신호가 포함되는 주+왜곡 신호를 신호 전송부(F1)로 출력한다.Referring to FIG. 4, the all-optical converting unit 100 is implemented as an all-light changing element such as a laser diode, a light emitting diode, or a laser diode. Hereinafter, the detailed description of the present invention will be described with respect to the case of the laser diode LD1. A main + distortion signal including a distortion signal generated by a nonlinear distortion phenomenon is output to the signal transmission unit F1 while all-optical conversion of the main signal.

그리고, 왜곡 상쇄부(300)는 제 1 커플링부(C1), 제 1 광 커플링부(OC1), 보조 수광부(PD), 제 1 증폭기(G1), 제 1 지연신호 생성부(D1), 제 1 신호 조정부(V1), 제 2 커플링부(C2), 제 2 지연신호 생성부(D2), 제 2 신호 조정부(V2), 제 2 증폭기(G2), 보조 발광부(LD2), 제 2 광 커플링부(OC2), 제 1 증폭부(G1) 및 제 2 증폭부(G2)를 포함한다.The distortion canceling unit 300 may include a first coupling unit C1, a first optical coupling unit OC1, an auxiliary light receiving unit PD, a first amplifier G1, a first delay signal generation unit D1, and a first coupling unit C1. The first signal adjusting unit V1, the second coupling unit C2, the second delay signal generating unit D2, the second signal adjusting unit V2, the second amplifier G2, the auxiliary light emitting unit LD2, and the second light A coupling part OC2, a first amplifying part G1, and a second amplifying part G2 are included.

그리고, 제어부(400)는 최적화된 왜곡 상쇄가 이루어지도록 저장된 데이터를 제공하는 메모리(410)와, 메모리(410)로부터 제공되는 데이터를 기반으로 제 1,2 신호 조정부(V1, V2)를 제어하는 마이크로 프로세서(420)와, 마이크로 프로세서(420)로부터 수신되는 디지털 제어 신호를 아날로그 제어 신호로 변환하여 각 신호 조정부(V1, V2)와, 각 지연신호 생성부(D1, D2) 및 각 증폭부(G1, G2)로 전송하는 복수개의 D/A 컨버터(430)를 포함한다.The controller 400 controls the first and second signal adjusting units V1 and V2 based on the data provided from the memory 410 and the data provided from the memory 410 so that the optimized distortion cancellation is performed. The microprocessor 420 and the digital control signal received from the microprocessor 420 are converted into analog control signals, and the respective signal adjusting units V1 and V2, the delay signal generating units D1 and D2 and the respective amplifying units ( And a plurality of D / A converters 430 for transmitting to G1 and G2.

제 1 커플링부(C1)는 전광 변환부(100)인 레이저 다이오드(LD1)의 전단에 위치하며, 주 신호를 분기시킨다. 커플러는 전기적인 신호를 분기하거나 결합하는 수동 소자로서, 주 신호의 주파수 대역에서 잘 동작하는 특성을 가진 커플러를 사용하는 것이 바람직하다.The first coupling unit C1 is positioned in front of the laser diode LD1 that is the all-optical converting unit 100, and branches the main signal. The coupler is a passive element for branching or combining electrical signals, and it is preferable to use a coupler having characteristics that operate well in the frequency band of the main signal.

제 1 커플링부(C1)에서 분기되어진 주 신호는 레이저 다이오드(LD1)과 제 1 지연신호 생성부(D1)로 각각 입력된다. The main signal branched from the first coupling unit C1 is input to the laser diode LD1 and the first delay signal generation unit D1, respectively.

레이저 다이오드(LD1)는 제 1 커플링부(C1)에서 분기된 주 신호를 광 신호로 변환하며, 전광 변환의 비선형 왜곡 현상으로 발생하는 왜곡 신호와 주 신호 포함되는 주+왜곡 신호를 주 신호 전송부(F1)로 출력한다.The laser diode LD1 converts a main signal branched from the first coupling unit C1 into an optical signal, and transmits a main signal and a main + distortion signal including the main signal and the distortion signal generated by the nonlinear distortion phenomenon of the all-optical conversion. Output to (F1).

그리고, 제 1 광 커플링부(OC1)는 레이저 다이오드(LD1)와 광학적으로 연결되어 있으며, 레이져 다이오드(LD1)에서 출력하는 주+왜곡 신호를 주 신호 전송부(F1)과 보조 수광부(PD)로 입력되도록 분기한다.The first optical coupling unit OC1 is optically connected to the laser diode LD1, and the main + distortion signal output from the laser diode LD1 is transmitted to the main signal transmitter F1 and the auxiliary light receiver PD. Branch to input.

제 1 광 커플링부(OC1)에서 사용되는 광 커플러는 광 신호를 분기하거나 결합하는 수동 소자이며, 주 신호 전송부(F1)가 광 선로로 사용되는 광 섬유이므로, 광 섬유형 커플러를 사용하는 것이 바람직하다.Since the optical coupler used in the first optical coupling part OC1 is a passive element that splits or couples an optical signal, and the main signal transmission part F1 is an optical fiber used as an optical line, it is preferable to use an optical fiber type coupler. desirable.

보조 수광부(PD)는 레이저 다이오드(LD1)로부터 출력되는 주+왜곡 신호를 전기적 신호로 바꾸어 주는 전광 변환 수단으로, PN 포토다이오드, PIN 포토다이오드, 에버랜치(Avalanche) 포토다이오드, 포토트랜지스터 등을 사용할 수 있다.The auxiliary light receiving unit PD is an all-optical converting means for converting the main + distortion signal output from the laser diode LD1 into an electrical signal. A PN photodiode, a PIN photodiode, an Avalanche photodiode, a phototransistor, or the like may be used. Can be.

제 1 증폭부(G1)는 보조 수광부(PD)에서 전기 신호로 바뀐 주+왜곡 신호를 소정 비율로 증폭시킨다. The first amplifier G1 amplifies the main + distortion signal converted into the electrical signal by the auxiliary light receiver PD at a predetermined ratio.

이때, 제 1 증폭부(G1)의 증폭 비율은 제 1 지연신호 생성부(D1)에서 지연되는 주 신호와, 보조 수광부(PD)로부터 입력되는 주+왜곡 신호의 주 신호와 동일한 크기를 가지도록 하는 비율이다. 즉, 제 1 증폭부(G1)는 소정 비율만큼 주+왜곡 신호를 증폭시켜, 제 1 지연신호 생성부(D1)의 출력 주 신호의 크기와 동일한 주 신호의 크기를 가지는 주+왜곡 신호를 출력한다.In this case, the amplification ratio of the first amplifier G1 may have the same magnitude as that of the main signal delayed by the first delay signal generator D1 and the main signal of the main + distortion signal input from the auxiliary light receiver PD. It is a ratio. That is, the first amplifier G1 amplifies the main + distortion signal by a predetermined ratio, and outputs a main + distortion signal having the same magnitude as the output main signal of the first delayed signal generator D1. do.

제 1 지연신호 생성부(D1)는 주 신호를 소정 시간만큼 시간 지연시킨다.The first delay signal generator D1 delays the main signal by a predetermined time.

제 1 지연신호 생성부(D1)는 보조 수광부(PD)에서 전광 변환된 주+왜곡 신호에서 주 신호를 제거하기 위하여, 레이저 다이오드(LD1)가 전광 변환하는 시간과, 보조 수광부(PD)가 전광 변환하는 시간과, 제 1 증폭부(G1)가 신호 증폭하는 시간을 합산한 시간과, 주 신호가 제 1 커플링부(C1)에서 분기되는 시간과 제 1 지연신호 생성부(D1)에서 전송 지연되는 시간과, 제 1 신호 조정부(V1)에서 신호 조정되는 시간을 합산한 시간이 일치하도록 주 신호를 전송 지연한다.The first delay signal generator D1 performs a total light conversion by the laser diode LD1 and a second light receiver PD in order to remove the main signal from the main + distortion signal that is totally converted by the auxiliary light receiver PD. The sum of the time for conversion, the time for amplifying the signal by the first amplifier G1, the time for which the main signal is branched from the first coupling unit C1, and the transmission delay in the first delay signal generator D1. The transmission of the main signal is delayed so that the time obtained by matching the time obtained by adding the time adjusted by the first signal adjustment unit V1 to the same time is the same.

즉, 제 1 지연신호 생성부(D1)는 제 1 커플링부(C1)에서 분기된 각 주 신호가 동일한 시간에 제 2 커플링부(C2)에 인가되도록 한다.That is, the first delay signal generation unit D1 allows each main signal branched from the first coupling unit C1 to be applied to the second coupling unit C2 at the same time.

이러한, 제 1 지연신호 생성부(D1)는 케이블 타입의 시간지연라인(Delay line)이나 필터타입의 시간지연 소자를 사용하여 신호 전송 시간을 지연할 수 있다.The first delay signal generator D1 may delay the signal transmission time using a cable type time delay line or a filter type time delay element.

그리고, 제 1 신호 조정부(V1)는 제어부(400)의 제어를 받아, 제 1 지연신호 생성부(D1)로부터 수신되는 주 신호의 위상과 진폭을 조정한다.The first signal adjuster V1 adjusts the phase and amplitude of the main signal received from the first delayed signal generator D1 under the control of the controller 400.

제 1 신호 조정부(V1)는 기계적 위상 천이기(phase shifter) 또는 전기적 위상천이기로 구현되어 주 신호의 위상을 천이할 수 있으며, 기계식 감쇄기나 전기적 감쇄기(attenuator)로 구현되어 주 신호의 진폭을 감쇄할 수 있다.The first signal adjusting unit V1 may be implemented as a mechanical phase shifter or an electrical phase shifter to shift the phase of the main signal, and may be implemented as a mechanical attenuator or an electrical attenuator to attenuate the amplitude of the main signal. can do.

즉, 제 1 신호 조정부는 제 1 커플링부(C1)에서 제 1 지연신호 생성부(D1)로 분기된 주 신호를 위상 천이, 진폭 감쇄를 통해 보조 수광부(PD)에서 출력된 주+왜곡 신호와 동일한 시간 지연을 가지고, 위상이 반전되고 같은 진폭을 가지는 주 신호를 출력한다.In other words, the first signal adjuster may include a main + distortion signal output from the auxiliary light receiver PD through a phase shift and amplitude attenuation of the main signal branched from the first coupling unit C1 to the first delay signal generator D1. With the same time delay, the phases are inverted and output the main signal with the same amplitude.

제 2 커플링부(C2)는 보조 수광부(PD)로부터 출력되는 주+왜곡 신호를 소정 비율로 증폭하는 제 1 증폭기(G1)와, 제 1 지연신호 생성부(D1)에서 전송 지연된 주 신호의 위상 및 진폭을 조정하는 제 1 신호 조정부(V1)와 전기적으로 연결되어 있으며, 동일한 시간 지연과 진폭을 가지고, 180도의 위상 차이를 가지는 주 신호와, 주+왜곡 신호에서의 주 신호를 결합하여, 주+왜곡 신호에서 주 신호를 제거하고, 왜곡 신호만을 출력한다.The second coupling part C2 includes a first amplifier G1 for amplifying the main + distortion signal output from the auxiliary light receiving part PD at a predetermined ratio, and a phase of the main signal delayed by the first delay signal generator D1. And a main signal electrically connected to the first signal adjusting unit V1 for adjusting the amplitude, having a same time delay and amplitude, having a phase difference of 180 degrees, and a main signal in the main + distortion signal, + Remove the main signal from the distortion signal and output only the distortion signal.

주 신호 전송부(F1)는 제 1 광 커플링부(OC1)와 광학적으로 연결되어 있으며, 레이저 다이오드(LD1)에서 방출된 주+왜곡 신호를 전송한다.The main signal transmitter F1 is optically connected to the first optical coupling unit OC1 and transmits a main + distortion signal emitted from the laser diode LD1.

제 2 신호 조정부(V2)는 제 2 커플링부(C2)의 출력 단자와 연결되어 있으며, 제어부(400)의 제어를 받아 제 2 커플링부(C2)에서 생성된 왜곡 신호의 위상 천이시키고, 진폭을 감쇄/증폭하여, 제 2 지연신호 생성부(D2)로 전송한다. 즉, 제 2 신호 조정부는 왜곡 신호의 위상을 반전시키고, 주 신호 전송부(F1)로 전송되는 주+왜곡 신호의 왜곡 신호와 동일한 크기가 되도록 진폭을 조정한다.The second signal adjusting unit V2 is connected to the output terminal of the second coupling unit C2, and under the control of the control unit 400, phase shifts the distortion signal generated by the second coupling unit C2, and changes the amplitude. Attenuate / amplify and transmit the signal to the second delay signal generator D2. That is, the second signal adjusting unit inverts the phase of the distortion signal and adjusts the amplitude to be the same size as the distortion signal of the main + distortion signal transmitted to the main signal transmitting unit F1.

제 2 지연신호 생성부(D2)는 반전 왜곡 신호의 전송 시간을 지연시켜 반전 왜곡 신호와 주+왜곡 신호의 전송 시간을 동기화한다.The second delay signal generator D2 delays the transmission time of the inverted distortion signal to synchronize the transmission time of the inverted distortion signal and the main + distortion signal.

제 2 증폭부는 소정 비율로 반전 왜곡 신호를 증폭시켜 보조 발광부, 즉 제 2 레이저 다이오드(LD2)로 반전 왜곡 신호를 전송한다.The second amplifier amplifies the inverted distortion signal at a predetermined ratio and transmits the inverted distortion signal to the auxiliary light emitting unit, that is, the second laser diode LD2.

제 2 레이저 다이오드(LD2)는 수신되는 전기적 신호인 반전 왜곡 신호를 광 신호로 전광 변환한다. 즉 제 2 레이저 다이오드는 주 신호 전송부(F1)를 통해 전송되는 주+왜곡 신호의 왜곡 신호 성분과 동일한 시간지연, 180도 위상 차이, 같은 크기를 가지는 신호를 제 2 광 커플러부(OC2)로 전송한다.The second laser diode LD2 totally converts an inverted distortion signal, which is a received electrical signal, into an optical signal. That is, the second laser diode transmits a signal having the same time delay, 180 degree phase difference, and the same magnitude as that of the distortion signal component of the main + distortion signal transmitted through the main signal transmitter F1 to the second optical coupler unit OC2. send.

이러한, 보조 발광부(LD2)에서 사용되어지는 전광 변환 소자는 주 발광부(LD1)에서 사용되어진 전광 변환 소자와 동일한 소자를 사용하거나, 동일한 파장을 가지는 소자를 사용하는 것이 바람직하며, 보조 발광부(LD2)의 발광 파장과 주 발광부(LD1)의 파장에 따라 비팅(beating) 현상이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 주 발광부(LD1)와 보조 발광부(LD2)의 파장 차이를 크게 함으로써, 주파수를 분산시키는 것이 바람직하다.The all-optical conversion element used in the auxiliary light emitting part LD2 may use the same device as that of the all-light conversion element used in the main light emitting part LD1, or may use an element having the same wavelength. In order to prevent the beating phenomenon according to the light emission wavelength of the LD2 and the wavelength of the main light emitting part LD1, by increasing the wavelength difference between the main light emitting part LD1 and the auxiliary light emitting part LD2, It is desirable to spread the frequency.

제 2 광 커플링부(OC2)는 주 신호 전송부(F1)를 통해 수신되는 주+왜곡 신호와, 제 2 레이저 다이오드(LD2)에서 전광 변환된 반전 왜곡 신호를 결합하여, 주+ 왜곡 신호에서 왜곡 신호를 상쇄시킨다.The second optical coupling unit OC2 combines a main + distortion signal received through the main signal transmission unit F1 and an inverted distortion signal that is all-optically converted by the second laser diode LD2, thereby distorting the main + distortion signal. Cancel the signal.

전송부(F2)는 제 2 광 커플링부(OC2)와 광학적으로 연결되어 있으며, 제 2 광 커플링부(OC2)에서 결합된 광 신호, 즉 주 신호를 수신부까지 전송한다.The transmitter F2 is optically connected to the second optical coupling part OC2 and transmits the optical signal, that is, the main signal, coupled to the second optical coupling part OC2 to the receiving part.

전송부(F2)는 광 섬유 케이블이 사용되며, 광 섬유가 가진 분산 특성 때문에 광 신호는 파장에 따라 진행속도가 달라지고, 이런 현상은 주 신호와 왜곡 신호의 위상 차를 변화시킨다. As the transmission unit F2, an optical fiber cable is used. Due to the dispersion property of the optical fiber, the optical signal has a traveling speed depending on the wavelength, and this phenomenon changes the phase difference between the main signal and the distortion signal.

그리고, 파장에 따른 감쇄 량의 변화는, 주 신호와 왜곡 신호의 크기 차를 변화시키고, 변화된 위상 차와 크기 차를 보상해주기 위해서는 광 섬유의 길이, 분산 계수 값, 감쇄 상수 값, 및 주 발광부(LD1)와 보조 발광부(LD2)의 파장 차이를 고려하여 제 2 신호 조정부(V2)에서 왜곡 신호의 크기와 위상을 조정한다. In addition, the change in the amount of attenuation according to the wavelength changes the magnitude difference between the main signal and the distortion signal, and in order to compensate for the changed phase difference and magnitude difference, the optical fiber length, the dispersion coefficient value, the attenuation constant value, and the main light emitting part The second signal adjusting unit V2 adjusts the magnitude and phase of the distortion signal in consideration of the wavelength difference between the LD1 and the auxiliary light emitting unit LD2.

광수신기는 전송부와 광학적으로 연결되어 있으며, 전송부를 통해 전송된 광 신호를 전기 신호로 변환하는 역할을 한다. The optical receiver is optically connected to the transmitter and converts an optical signal transmitted through the transmitter into an electrical signal.

전송부(F2)를 통해 각각 전송된 왜곡신호를 포함한 주 신호와 왜곡 신호는 수신부의 수광부에서 전광 변환 된 후 서로 상쇄되며, 수광부에서 전광변환 될 때, 주+왜곡 신호의 왜곡 신호와 보조 발광부(LD2)의 왜곡신호는 제 2 신호 조정부(V2)에서 조정되어 동일한 크기와 반대의 위상을 가진다. The main signal and the distortion signal including the distortion signal respectively transmitted through the transmitter F2 are canceled with each other after being totally converted by the light receiving part of the receiver, and when converted by the light receiving part, the distortion signal of the main + distortion signal and the auxiliary light emitting part are cancelled. The distortion signal LD2 is adjusted by the second signal adjusting unit V2 to have a phase opposite to the same magnitude.

이러한 본 발명에 따른 피드포워드 기법은 레이저 다이오드의 선형화 개선 정도가 크고 넓은 동적 영역을 가진 특성을 이용하는 것이나, 시스템 구성이 복잡하고 각 신호의 시간 지연과 위상, 크기를 미세 조정하기가 쉽지 않아 최적화된 값으로 설계 및 제작하는데 한계가 발생할 수도 있다.The feedforward technique according to the present invention uses the characteristics of the linearity improvement of the laser diode and has a wide dynamic range, but the system configuration is complicated and it is not easy to finely adjust the time delay, phase, and magnitude of each signal. Limitations may arise in the design and manufacture of values.

따라서, 제어부(400)는 광 통신 시스템의 송신부의 제 1 신호 조정부(V1) 및 제 2 신호 조정부(V2)의 위상 및 크기의 조정을 제어하고, 제 1 지연신호 생성부(D1) 및 제 2 지연신호 생성부(D2)의 시간 지연을 제어하여 미세 조정을 수행한다.Accordingly, the controller 400 controls the adjustment of the phase and the magnitude of the first signal adjusting unit V1 and the second signal adjusting unit V2 of the transmitting unit of the optical communication system, and controls the first delay signal generating unit D1 and the second. Fine adjustment is performed by controlling the time delay of the delay signal generator D2.

이러한, 제어부(400)가 송신부를 제어하는 방식은 크게 전송부(F2)의 거리 변화에 따라 조정 값을 제어하는 제 1 방식과, 송신부를 구성하는 각 소자의 특성 값으로 제어하는 제 2 방식으로 구분할 수 있다.Such a method of controlling the transmitter by the controller 400 includes a first method of controlling an adjustment value according to a change in distance of the transmitter F2 and a second method of controlling the characteristic value of each element constituting the transmitter. Can be distinguished.

먼저 전송부(F2)의 거리 변화에 따라 조정 값을 제어하는 제 1 방식을 설명하면, 제어부(400)의 메모리(410)에는 전송부(F2)의 거리 변환에 따른 조정 값(지연 시간 값, 위상 천이 값 또는 감쇄 값 등)을 저장하는 룩업 테이블을 저장한다.First, the first method of controlling the adjustment value according to the change in the distance of the transmitter F2 will be described. In the memory 410 of the controller 400, the adjustment value (delay time value, A lookup table that stores a phase shift value or attenuation value, etc.).

즉, 메모리(410)에는 전송부(F2)의 길이, 분산 계수 값, 주 발광부(KD1)와 보조 발광부(LD2)의 파장 차이에 따른 조정 값을 룩업 테이블로 저장한다.That is, the memory 410 stores the adjustment value according to the length of the transmission unit F2, the dispersion coefficient value, and the wavelength difference between the main light emitting part KD1 and the auxiliary light emitting part LD2 as a lookup table.

그리고, 마이크로 프로세서(420)는 전송부(F2)의 거리에 따른 조정 값을 메모리(410)에 저장된 룩업 테이블로부터 읽어들이고, 그 조정 값에 따라 제 1 지연신호 생성부(D1), 제 2 지연신호 생성부(D2)의 지연 시간을 제어하고, 제 1 신호 조정부(V1), 제 2 신호 조정부(V2)의 위상 천이 및 감쇄를 미세 제어함으로써, 전송 거리에 상관없이 왜곡 성분 제거 정도를 일정하게 유지한다.The microprocessor 420 reads an adjustment value according to the distance of the transmission unit F2 from the lookup table stored in the memory 410, and according to the adjustment value, the first delay signal generator D1 and the second delay. By controlling the delay time of the signal generating unit D2 and finely controlling the phase shift and attenuation of the first signal adjusting unit V1 and the second signal adjusting unit V2, the degree of distortion component removal is constantly maintained regardless of the transmission distance. Keep it.

한편, 송신부를 구성하는 각 소자의 특성 값에 따라 제어하는 제 2 방식은, 제어부(400)가 신호의 위상 크기, 제 1 증폭부(G1), 제 2 증폭부(G2)의 소정 비율(이득 값), 주 발광부(LD1)의 동작 전류 값 등과 같은 각 소자의 특성 값에 따른 조정 값을 산출하여 메모리(410)에 저장한다.On the other hand, in the second method of controlling according to the characteristic value of each element constituting the transmitter, the control unit 400 controls the phase magnitude of the signal, the predetermined ratio (gain) of the first amplifier G1 and the second amplifier G2. Value), and an adjustment value according to the characteristic value of each device such as the operating current value of the main light emitting part LD1 is calculated and stored in the memory 410.

그리고, 마이크로 프로세서(420)는 메모리(410)에 저장되어 있는 조정 값에 따라 제 1 지연신호 생성부(D1), 제 2 지연신호 생성부(D2)의 지연 시간을 제어하고, 제 1 신호 조정부(V1), 제 2 신호 조정부(V2)의 위상 천이 및 감쇄를 미세 제어한다.The microprocessor 420 controls the delay times of the first delay signal generator D1 and the second delay signal generator D2 according to the adjustment value stored in the memory 410, and the first signal controller (V1), the phase shift and attenuation of the second signal adjustment unit V2 are finely controlled.

도 5는 본 발명에 따른 주 발광부의 동작 전류 값과 증폭부의 이득 값에 따른 왜곡 성분 억제 특성을 도시한 그래프 도면이다.5 is a graph illustrating distortion component suppression characteristics according to an operating current value of a main light emitting unit and a gain value of an amplifying unit according to the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 증폭부(G1)의 이득 값과 주 발광부(LD1)의 동작 전류 값에 따라 왜곡 성분 억제 성분이 상이해짐으로, 최적의 왜곡 성분 억제 특성을 나타내는 증폭부(G1)의 이득 값과 동작 전류 값을 조정 값으로 선택하여 주 발광부(LD1) 및 증폭부(G1)를 제어한다.As illustrated in FIG. 5, the distortion component suppressing component is different according to the gain value of the amplifier G1 and the operating current value of the main light emitting unit LD1, and thus, the amplifier G1 exhibiting the optimum distortion component suppressing characteristics. The main light emitting unit LD1 and the amplifying unit G1 are controlled by selecting a gain value and an operating current value of?) As adjustment values.

도 6은 제 1 증폭부의 이득 값에 따른 주 신호의 억제 특성을 도시한 그래프 도면이다.6 is a graph illustrating suppression characteristics of a main signal according to a gain value of a first amplifier.

도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 증폭부(G1)의 이득 값에 따라 주 신호의 억제 특성이 상이해짐으로 최적의 억제 특성을 가지는 제 1 증폭부(G1)의 이득 값을 조정 값으로 선택하여 제 1 증폭부(G1)의 이득을 제어한다.As shown in FIG. 6, since the suppression characteristic of the main signal is different according to the gain value of the first amplifier G1, the gain value of the first amplifier G1 having the optimal suppression characteristic is selected as an adjustment value. To control the gain of the first amplifier G1.

도 7은 제 2 증폭부의 이득 값에 따른 왜곡 성분 억제 특성을 도시한 그래프 도면이다.7 is a graph illustrating distortion component suppression characteristics according to gain values of the second amplification unit.

도 7에 도시된 바와 같이, 제 2 증폭부(G2)의 이득 값에 따라 왜곡 성분 억제 특성이 상이해짐으로 최적의 왜곡 성분 억제 특성을 가지는 이득 값을 조정 값 으로 선택하여 제 2 증폭부(G2)의 이득을 제어한다.As shown in FIG. 7, the distortion component suppression characteristic is different according to the gain value of the second amplifier G2, so that the gain value having the optimal distortion component suppression characteristic is selected as an adjustment value and the second amplifier G2 is selected. Control gain).

도 8은 주 신호의 위상에 따른 왜곡 성분 억제 특성을 도시한 그래프 도면이다.8 is a graph illustrating distortion component suppression characteristics according to a phase of a main signal.

도 8을 참조하면, 주 신호의 위상 크기에 따라 왜곡 성분 억제 특성이 상이해짐으로, 최적의 왜곡 성분 억제 특성을 가지는 위상 크기 값을 조정 값으로 선택하여 주 신호의 위상 크기를 제어한다.Referring to FIG. 8, since the distortion component suppression characteristic is different according to the phase magnitude of the main signal, the phase magnitude of the main signal is controlled by selecting a phase magnitude value having an optimal distortion component suppression characteristic as an adjustment value.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 통신 시스템의 광 신호 처리 방법을 설명하기 위한 플로챠트 도면이다.9 is a flowchart illustrating an optical signal processing method of an optical communication system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 광 통신 시스템의 송신부는 광 신호로 전송하고자 하는 전기적 신호인 주 신호를 발생시킨다(S 100).Referring to FIG. 9, the transmitter of the optical communication system generates a main signal which is an electrical signal to be transmitted as an optical signal (S100).

그리고, 송신부는 주 신호를 분기시키고, 분기된 하나의 신호는 주 발광부(LD1)로 인가하고, 다른 하나의 신호는 제 1 지연신호 생성부(D1)로 인가한다(S 110).Then, the transmitter branches the main signal, applies one branched signal to the main light emitting unit LD1, and applies the other signal to the first delayed signal generator D1 (S 110).

주 발광부(LD1)는 주 신호를 전광 변환하고, 제 1 광 커플러부(OC1)은 전광 변환된 주+왜곡 신호를 분기시켜 주 신호 전송부(F1)로 출력하면서 보조 수광부(PD)로 전송한다(S 120).The main light emitting unit LD1 performs an all-optical conversion of the main signal, and the first optical coupler unit OC1 splits the all-converted main + distortion signal and outputs the main signal transmission unit F1 to the auxiliary light receiving unit PD. (S 120).

보조 수광부(PD)는 제 1 광 커플러부(OC1)에서 분기된 주+왜곡 신호를 전광 변환시켜 제 1 증폭부(G1)로 전송하고, 제 1 증폭부(G1)는 소정 비율로 주+왜곡 신호를 증폭시켜 제 2 커플러부(C2)로 전송한다(S 130).The auxiliary light receiving unit PD converts the main + distortion signal branched from the first optical coupler unit OC1 to the first amplifying unit G1 by all-optical conversion, and the first amplifying unit G1 performs main + distortion at a predetermined ratio. The signal is amplified and transmitted to the second coupler unit C2 (S130).

제 1 지연신호 생성부(D1)와, 제 1 신호 조정부(V1)는 분기된 주 신호를 전 송 지연, 위상 천이 및 진폭을 조정하여, 제 2 커플러부(C2)로 전송한다(S 140).The first delayed signal generator D1 and the first signal adjuster V1 adjust the transmission delay, the phase shift, and the amplitude of the branched main signal, and transmit the branched main signal to the second coupler C2 (S 140). .

이때, 제어부(400)는 전송부(F2)의 거리 변화에 따라 조정 값이 저장된 메모리(410)의 룩업 테이블 또는 송신부를 구성하는 각 소자의 특성 값에 따른 조정 값을 읽어들여 제 1 증폭부(G1), 제 1 지연신호 생성부(D1) 및 제 1 신호 조정부(V1)를 미세 제어한다.At this time, the control unit 400 reads the adjustment value according to the characteristic value of each element constituting the look-up table of the memory 410 or the transmission unit in which the adjustment value is stored according to the distance change of the transmission unit F2 and the first amplifier unit ( G1), the first delay signal generation unit D1 and the first signal adjustment unit V1 are finely controlled.

제 2 커플러부(C2)는 주+왜곡 신호와, 위상이 반전된 주 신호를 결합하여 왜곡 신호만을 제 2 신호 조정부(V2)로 출력한다(S 150). The second coupler C2 combines the main + distortion signal and the main signal whose phase is inverted and outputs only the distortion signal to the second signal adjusting unit V2 (S 150).

제 2 신호 조정부는 수신되는 왜곡 신호의 위상을 반전시켜 제 2 지연신호 생성부(D2)로 전송하고, 제 2 지연신호 생성부(D2)는 반전 왜곡 신호를 전송 지연하여 제 2 증폭부(G2)로 전송한다.(S 160).The second signal adjusting unit inverts the phase of the received distortion signal and transmits it to the second delay signal generator D2. The second delay signal generator D2 delays the transmission of the inverted distortion signal to the second amplifier G2. (S 160).

이때, 제어부(400)는 전송부(F2)의 거리 변화에 따라 조정 값이 저장된 메모리(410)의 룩업 테이블 또는 송신부를 구성하는 각 소자의 특성 값에 따른 조정 값을 읽어들여 제 2 증폭부(G2), 제 2 지연신호 생성부(D2) 및 제 2 신호 조정부(V2)를 미세 제어한다.At this time, the control unit 400 reads the adjustment value according to the characteristic value of each element constituting the look-up table of the memory 410 or the transmission unit in which the adjustment value is stored according to the distance change of the transmission unit F2 and the second amplifier unit ( G2), the second delay signal generation unit D2 and the second signal adjustment unit V2 are finely controlled.

그리고, 보조 발광부(LD2)는 반전 왜곡 신호를 전광 변환시켜 제 2 광 커플러부(OC2)로 전송하고, 제 2 광 커플러부(OC2)는 주 신호 전송부(F1)를 통해 수신되는 주+왜곡 신호와, 반전 왜곡 신호를 결합하여 왜곡 신호를 상쇄시켜 전송부(F2)로 출력한다(S 170).The auxiliary light emitting unit LD2 converts the inverted distortion signal into an all-optical signal and transmits the inverted distortion signal to the second optical coupler unit OC2, and the second optical coupler unit OC2 is received through the main signal transmitter F1. The distortion signal and the inverted distortion signal are combined to cancel the distortion signal and output to the transmission unit F2 (S 170).

상술한 본 발명의 상세 설명에서는 광 통신 시스템의 송신부에서 광 신호의 전송 거리 및 소자의 특성 값에 따라 신호의 시간 지연, 위상 및 진폭을 제어하여 왜곡 성분을 제거하는 경우에 대하여 설명하였으나, 기타 송신부에서 예측 가능한 왜곡 성분을 제거하는 경우도 이와 동일하게 적용될 수 있다.In the above-described detailed description of the present invention, a case in which the distortion component is removed by controlling the time delay, phase, and amplitude of the signal in accordance with the transmission distance of the optical signal and the characteristic values of the device in the transmitter of the optical communication system has been described. The same applies to the case of removing the predictable distortion component from.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 광 통신 시스템에서 광 신호를 출력할 때, 전광 변환되지 않은 주 신호와, 전광 변환하면서 발생하는 왜곡 신호가 포함되는 주+왜곡 신호로부터 반전 왜곡 신호를 생성한 이후에 왜곡 신호를 상쇄시켜 수신부로 전송함으로써, 안정적으로 왜곡 신호를 제거할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the optical signal is output in the optical communication system, an inverted distortion signal is generated from a main + distortion signal including a main signal that is not all-optical converted and a distortion signal generated during all-optical conversion. Thereafter, the distortion signal is canceled and transmitted to the receiver, thereby stably removing the distortion signal.

그리고, 송신부를 구성하는 각 소자의 특성 값에 따라 상이해지는 전달 함수 및 특성에 따라 제어부가 왜곡 성분을 제거되도록 제어함으로써, 자동 미세 제어를 할 수 있다.And, by controlling the control unit to remove the distortion component in accordance with the transfer function and the characteristic that varies depending on the characteristic value of each element constituting the transmitter, it is possible to perform automatic fine control.

아울러, 제어부가 광 신호의 전송 거리에 따른 조정 값으로 왜곡 성분이 제거될 수 있도록 제어함으로써, 전송 거리에 관계없이 안정적이면서 일정한 광 신호를 전송할 수 있다.In addition, by controlling the control unit to remove the distortion component by the adjustment value according to the transmission distance of the optical signal, it is possible to transmit a stable and constant optical signal irrespective of the transmission distance.

Claims (8)

광 통신 시스템에 있어서, In the optical communication system, 생성되는 전기적인 제 1 신호를 전광 변환시키고, 비선형적으로 발생되는 제 2 신호가 포함되는 제 3 신호를 출력하는 전광 변환부와, An all-optical conversion unit configured to all-optically convert the generated electrical first signal and to output a third signal including a second signal generated non-linearly; 상기 전광 변환부의 전단에서 상기 제 1 신호를 분기하고, 상기 제 1 신호의 위상을 반전시키고, 상기 제 3 신호를 전광 변환하여 수광하고, 상기 제 1 신호와 상기 제 3 신호를 결합하여 상기 제 2 신호를 생성하여 반전하고, 반전 제 2 신호를 생성하는 왜곡 상쇄부와,The first signal is branched from the front end of the all-optical converter, the phase of the first signal is inverted, the third signal is all-optically received, and the second signal is combined with the first and third signals. A distortion canceller for generating and inverting a signal and generating an inverted second signal; 상기 전광 변환부로부터 수신되는 제 3 신호와, 상기 왜곡 상쇄부로부터 수신되는 상기 반전 제 2 신호를 결합하여 상기 제 2 신호를 제거한 이후에 상기 제 1 신호를 광 선로로 출력하는 출력부와, An output unit for combining the third signal received from the all-optical conversion unit with the inverted second signal received from the distortion canceling unit to remove the second signal, and then outputting the first signal to an optical line; 상기 제 1 신호의 전송 거리 또는 상기 왜곡 상쇄부를 구성하는 각 소자의 특성에 따른 조정 값을 저장하고, 상기 조정 값에 따라 상기 왜곡 상쇄부의 신호 위상 천이, 진폭 또는 증폭을 제어하는 제어부를 포함하는 광 통신 시스템의 광 신호 처리 장치.A control unit for storing an adjustment value according to a transmission distance of the first signal or a characteristic of each element constituting the distortion canceller, and controlling a signal phase shift, amplitude or amplification of the distortion canceller according to the adjustment value Optical signal processing device in a communication system. 제 1 항에 있어서, 상기 왜곡 상쇄부는,The method of claim 1, wherein the distortion canceling unit, 상기 제 1 신호의 위상을 반전시키고, 상기 전광 변환부에서 전광 변환된 상기 제 3 신호를 수광하여, 상기 제 3 신호에서 상기 제 1 신호를 제거한 이후에 상기 제 2 신호를 생성하는 왜곡 신호 생성부와,A distortion signal generation unit for inverting the phase of the first signal, receiving the third signal that is totally converted by the all-optical conversion unit, and generating the second signal after removing the first signal from the third signal. Wow, 상기 왜곡 신호 생성부에서 생성된 상기 제 2 신호를 반전시키고, 상기 반전 제 2 신호를 전광 변환하여 상기 출력부로 전송하는 왜곡 처리부를 포함하는 광 통신 시스템의 광 신호 처리 장치.And a distortion processing unit for inverting the second signal generated by the distortion signal generator and converting the inverted second signal into an all-optical signal and transmitting the converted second signal to the output unit. 제 2 항에 있어서, 상기 왜곡 신호 생성부는,The method of claim 2, wherein the distortion signal generation unit, 상기 전광 변환부의 전단에 위치하며, 상기 제 1 신호를 분기하는 제 1 커플링부와,A first coupling part positioned in front of the all-optical conversion part and branching the first signal; 상기 분기되는 제 1 신호를 소정 시간동안 전송 지연하는 제 1 지연신호 생성부와,A first delay signal generation unit configured to delay transmission of the branched first signal for a predetermined time; 상기 전송 지연된 상기 제 1 신호의 위상을 반전시키고, 진폭을 조정하는 제 1 신호 조정부와,A first signal adjusting unit for inverting a phase of the transmission delayed first signal and adjusting an amplitude; 상기 전광 변환부에서 전광 변환된 상기 제 3 신호를 분기하는 제 1 광 커플러부와,A first optical coupler unit for branching the third signal converted by the all-optical conversion unit; 상기 분기되는 제 3 신호를 전광 변환하여 수광하는 수광부와,A light receiving unit which totally converts and receives the branched third signal; 상기 수광부에서 수광된 상기 제 3 신호를 소정 비율로 증폭하는 제 1 증폭부와,A first amplifier which amplifies the third signal received by the light receiver at a predetermined ratio; 상기 제 1 증폭부로부터 출력되는 상기 제 3 신호와, 상기 제 1 신호 조정부에서 위상이 조정된 상기 제 1 신호를 결합하여 상기 제 1 신호를 제거하여 상기 제 2 신호를 출력하는 제 2 커플러부를 포함하는 광 통신 시스템의 광 신호 처리 장치.And a second coupler unit configured to remove the first signal by combining the third signal output from the first amplifier and the first signal whose phase is adjusted by the first signal adjuster to output the second signal. Optical signal processing device of the optical communication system. 제 2 항에 있어서, 상기 왜곡 처리부는,The method of claim 2, wherein the distortion processing unit, 상기 제 2 신호의 위상을 반전시키고, 진폭을 조정하는 제 2 신호 조정부와,A second signal adjusting unit for inverting a phase of the second signal and adjusting an amplitude; 상기 반전 제 2 신호를 소정 시간동안 전송 지연하는 제 2 지연신호 생성부와,A second delay signal generation unit configured to delay transmission of the inverted second signal for a predetermined time; 상기 반전 제 2 신호를 전광 변환하여 출력부로 광 신호를 전송하는 보조 발광부를 포함하는 광 통신 시스템의 광 신호 처리 장치.And an auxiliary light emitting unit configured to totally convert the inverted second signal to transmit an optical signal to an output unit. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,The method of claim 1, wherein the control unit, 상기 제 1 신호의 전송 거리에 따른 조정 값을 룩업 테이블로 저장하거나, 상기 각 소자의 특성에 따른 조정 값을 저장하는 메모리와,A memory for storing an adjustment value according to a transmission distance of the first signal as a look-up table or storing an adjustment value according to a characteristic of each device; 상기 조정 값을 상기 메모리에서 읽어들여 상기 왜곡 상쇄부의 각 소자를 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하는 광 통신 시스템의 광 신호 처리 장치.And a microprocessor that reads the adjustment value from the memory and controls each element of the distortion canceller. 제 6항에 있어서, 상기 각 소자의 특성은,The method of claim 6, wherein the characteristics of each device, 각 증폭부의 이득 값, 전광 변환부의 동작 정류 값 또는 각 신호의 위상 값 중 어느 하나 이상인 광 통신 시스템의 광 신호 처리 장치.The optical signal processing apparatus of the optical communication system which is any one or more of the gain value of each amplification part, the operation rectification value of the all-optical conversion part, or the phase value of each signal. 삭제delete
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