KR101886289B1 - 광 부품, 레이저, 광 네트워크 시스템 및 모니터링 방법 - Google Patents

광 부품, 레이저, 광 네트워크 시스템 및 모니터링 방법 Download PDF

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Abstract

필터(101)는 입사한 광 신호를 광 빔스플리터(104)에 반사하고 입사한 광 신호를 제2 검출기(103)에 송신하며; 광 빔스플리터(104)는, 반사된 광 신호를 분할하고 그 하나의 빔이 제1 검출기(102)에 입사하게 하고; 제1 검출기(102)는 상기 반사된 광 신호를 모니터링하여, 상기 반사된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 상기 반사된 광 신호의 광 파워를 프로세서(105)에 전송하고; 제2 검출기(103)는 송신된 광 신호를 모니터링하여, 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 상기 프로세서(105)에 전송하며; 상기 프로세서(105)는 상기 반사된 광 신호의 광 파워 및 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 사이드 모드 억제율(side mode suppression ratio)을 모니터링하고 레이저의 서비스 수명을 연장한다.

Description

광 부품, 레이저, 광 네트워크 시스템 및 모니터링 방법 {OPTICAL COMPONENT, LASER, OPTICAL NETWORK SYSTEM AND MONITORING METHOD}
본 발명은 통신 기술 분야에 관한 것으로, 특히, 광 부품, 레이저, 광 네트워크 시스템 및 모니터링 방법에 관한 것이다.
현재, 40 G 시간 및 파장 분할 다중화 (Time and wavelength division multiplexing, TWDM) 수동형 광 네트워크는 처음에 차세대 수동형 광 네트워크의 표준 아키텍처로서 식별된다. 40 G TWDM PON에서 주요 기술 중 하나는 조정 가능한 광 네트워크 유닛을 구현하는 것이다.
조정 가능한 광 네트워크 유닛의 가장 중요한 부분은 파장이 파장을 튜닝할 수 있는(tunnable) 조정 가능한 레이저이다. 현재, 분산형 브래그 반사기(Distributed Bragg Reflector, DBR) 레이저는 일반적으로 비교적 작은 튜닝 범위를 갖는 얘플리케이션에 사용된다.
기존 DBR 레이저는 DRB 레이저의 동작 조건을 충족하기 위해, 전달되기 전에 교정된다. 전달된 후, DBR 레이저를 타겟(target) 동작 파장으로 설정하기 위해, 각 섹션의 동작 전류가 테이블 룩업 방식으로 선택된다.
그러나 노화 등으로 인해, DBR 레이저는 일정 시간 작동한 후 디튜닝(detunning)이 발생할 수 있다. DBR 레이저가 비교적 심하게 노화될 때, DBR 레이저의 메인 모드(main mode)가 DBR 반사 피크 파장에서 벗어나는 문제가 두드러져, DBR 레이저의 메인 모드와 사이드 모드(side mode) 사이의 손실 차(loss difference) 감소를 초래하여, DBR 레이저의 사이드 모드 억제율(side mode suppression ratio)의 저하를 유발하고, 심각하게 DBR 레이저의 정밀도 및 수명에 영향을 미친다.
이러한 관점에서, 주로, 본 발명에서 주로 해결되는 기술적 문제는 간단하고 효과적으로 사이드 모드 억제율을 모니터링할 수 있는, 광 부품, 레이저, 광 네트워크 시스템 및 모니터링 방법을 제공하는 것이다.
제1 측면은 광 부품을 제공하며, 상기 광 부품은 필터, 제1 검출기, 제2 검출기, 광 빔스플리터, 및 프로세서를 포함하고, 상기 광 빔스플리터의 입력단은 상기 필터의 일단에 연결되고, 상기 광 빔스플리터의 출력단은 상기 제1 검출기의 입력단에 연결되고, 상기 필터의 타단은 상기 제2 검출기의 입력단에 연결되고, 상기 프로세서는 상기 제1 검출기의 출력단 및 상기 제2 검출기의 출력단 모두에 연결되며; 상기 필터는, 반사된 광 신호가 상기 광 빔스플리터에 입사하고 송신된 광 신호가 상기 제2 검출기에 입사할 수 있도록, 입사 광 신호를 반사 및 송신하도록 구성되고; 상기 광 빔스플리터는, 상기 필터에 의해 반사된 광 신호를, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호로 분할하고, 상기 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호 중 어느 하나의 빔의 광 신호가 상기 제1 검출기에 입사하게 하도록 구성되고; 상기 제1 검출기는, 상기 광 빔스플리터에 의해 전송되는 상기 반사된 광 신호를 모니터링하여, 상기 반사된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 상기 반사된 광 신호의 광 파워를 상기 프로세서에 전송하도록 구성되고; 상기 제2 검출기는, 상기 필터에 의해 전송되는 상기 송신된 광 신호를 모니터링하여, 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 상기 프로세서에 전송하도록 구성되고; 상기 프로세서는 상기 반사된 광 신호의 광 파워 및 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 수신하고, 상기 반사된 광 신호의 광 파워 및 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 상기 송신된 광 신호의 광 파워와 상기 반사된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화하도록 구성된다.
제1 측면의 구현 방식을 참조하여, 제1 가능한 구현 방식에서, 상기 프로세서는, 구체적으로 주입된 전류의 전류값을 조정함으로써 상기 반사된 광 신호의 광 파워 및 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 상기 신된 광 신호의 광 파워와 상기 반사된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화한다.
제1 측면의 구현 방식을 참조하여, 제2 가능한 구현 방식에서, 상기 광 빔스플리터는 Y자형 스플리터, 다중모드 간섭 커플러(multi-mode interference coupler), 또는 경사형 분광 에칭 홈(tilted splitting etching groove)이다.
제2 측면은 레이저를 제공하며, 상기 레이저는 적어도 위상 영역, 이득 영역, 및 전술한 광 부품을 포함한다.
제2 측면의 구현 방식을 참조하여, 제1 가능한 구현 방식에서, 상기 광 부품의 프로세서는 구체적으로, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비가 최소에 도달하지 않은 경우, 상기 위상 영역에서 주입된 전류의 전류값을 조정함으로써 상기 반사된 광 신호의 광 파워와 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하도록 구성되고; 상기 위상 영역은, 상기 주입된 전류의 전류값을 조정함으로써, 상기 광 부품의 필터에 입사한 광 신호의 광 파워를 조정하여, 상기 반사된 광 신호의 광 파워와 상기 송신된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화하도록 구성된다.
제3 측면은 광 네트워크 시스템을 제공하며, 상기 광 네트워크 시스템은, 적어도 광 선로 종단(optical line terminal), 광 분배 네트워크(optical distribution network), 및 광 네트워크 유닛을 포함하고, 상기 광 선로 종단은 상기 광 분배 네트워크를 사용하여 상기 광 네트워크 유닛에 연결되고, 상기 광 선로 종단 및/또는 상기 광 네트워크 유닛이 전술한 광 부품을 포함한다.
제4 측면은 레이저에 적용되는 모니터링 방법을 제공하며, 상기 모니터링 방법은, 입사 광 신호를 반사 및 송신하는 단계; 하나의 빔의 반사된 광 신호를 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호로 분할하는 단계; 상기 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호 중 어느 하나의 빔의 반사된 광신호를 모니터링하여, 상기 반사된 광 신호의 광 파워를 취득하는 단계: 송신된 광 신호를 모니터링하여, 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 취득하는 단계; 및 상기 반사된 광 신호의 광 파워와 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 상기 반사된 광 신호의 광 파워와 상기 송신된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화하는 단계를 포함한다.
제4 측면의 구현 방식을 참조하여, 제1 가능한 구현 방식에서, 상기 반사된 광 신호의 광 파워와 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하는 것은 구체적으로, 상기 반사된 광 신호의 광 파워와 상기 송신된 광 신호의 광 파워의 비가 최소값에 도달하지 않은 경우, 주입된 전류의 전류값을 조정하여 상기 반사된 광 신호의 광 파워와 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하는 것을 포함한다.
전술한 해결방안을 사용함으로써, 본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다: 본 발명에서는, 필터가, 반사된 광 신호가 광 빔스플리터에 입사하고 송신된 광 신호가 제2 검출기에 입사할 수 있도록, 입사 광 신호를 반사 및 송신하고; 광 빔스플리터가, 필터에 의해 반사된 광 신호를, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호로 분할하고, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호 중 어느 하나의 빔의 광 신호가 제1 검출기에 입사하게 하고; 제1 검출기가, 광 빔스플리터에 의해 전송되는 반사된 광 신호를 모니터링하여, 반사된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 반사된 광 신호의 광 파워를 프로세서에 전송하고; 제2 검출기가, 필터에 의해 전송되는 송신된 광 신호를 모니터링하여, 송신된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 송신된 광 신호의 광 파워를 프로세서에 전송하고; 프로세서는 반사된 광 신호의 광 파워 및 송신된 광 신호의 광 파워를 수신하고, 반사된 광 신호의 광 파워 및 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 송신된 광 신호의 광 파워와 반사된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화한다. 전술한 방식을 사용함으로써, 본 발명은 사이드 모드 억제율을 효과적으로 모니터링할 수 있고 레이저의 서비스 수명을 연장할 수 있다.
본 발명의 실시예에서의 기술적 방안을 더욱 명확하게 설명하기 위해, 이하에 실시예의 설명에 필요한 첨부도면을 간단하게 소개한다. 명백히, 이하의 설명에서의 첨부도면은 단지 본 발명의 일부 실시예를 보여줄 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진자(이하, 당업자라고 함)라면 창의적인 노력 없이 이들 첨부도면에 따라 다른 도면을 도출할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 부품의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 부품의 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저의 개략 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제42 실시예에 따른 광 네트워크 시스템의 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 모니터링 방법의 흐름도이다.
이하에 본 발명의 실시예에서의 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 기술적 방안을 명확하고 완전하게 설명한다. 명백히, 설명된 실시예는 본 발명의 실시예의 전부가 아니라 일부이다. 당업자가 본 발명의 실시예에 기초하여 창의적인 노력 없이 얻은 모든 다른 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 부품의 개략 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광 부품(10)은 필터(101), 제1 검출기(102), 제2 검출기(103), 광 빔스플리터(104), 및 프로세서(105)를 포함한다. 광 빔스플리터(104)의 입력단은 필터(101)의 일단에 연결되고, 광 빔스플리터(104)의 출력단은 제1 검출기(102)의 입력단에 연결되고, 필터(101)의 타단은 제2 검출기(103)의 입력단에 연결되고, 프로세서(105)는 제1 검출기(102)의 출력단 및 제2 검출기(102)의 출력단 모두에 연결된다.
본 실시예에서, 필터(101)는, 반사된 광 신호가 광 빔스플리터(104)에 입사하고 송신된 광 신호가 제2 검출기(103)에 입사할 수 있도록, 입사 광 신호를 반사 및 송신하도록 구성된다. 필터(101)는 분산형 브래그 반사기(Distributed Bragg Reflector, DBR), 배열형 도파로 격자(arrayed waveguide grating, AWG) 등일 수 있다.
광 빔스플리터(104)는, 필터(101)에 의해 반사된 광 신호를, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호로 분할하고, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호 중 어느 하나의 빔의 광 신호가 제1 검출기(102)에 입사시키도록 구성된다. 광 빔스플리터(104)는 Y자형 스플리터, 다중모드 간섭 커플러(multi-mode interference coupler), 또는 경사형 분광 에칭 홈(tilted splitting etching groove)이다. 다중모드 간섭 커플러를 사용함으로써, 크기에 대한 광 빔스플리터의 편차 오차(deviation tolerance)를 향상시킬 수 있다.
제1 검출기(102)는, 광 빔스플리터(104)에 의해 전송되는 반사된 광 신호를 모니터링하여, 반사된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 반사된 광 신호의 광 파워를 프로세서(105)에 전송하도록 구성된다. 제1 검출기(102)는 광전자 검출기(optoelectronic detector), 등일 수 있다.
제2 검출기(103)는, 필터(101)에 의해 전송되는 송신된 광 신호를 모니터링하여, 송신된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 송신된 광 신호의 광 파워를 프로세서(105)에 전송하도록 구성된다. 제2 검출기(103)는 광전자 검출기, 등일 수 있다.
프로세서(105)는 반사된 광 신호의 광 파워 및 송신된 광 신호의 광 파워를 수신하고, 반사된 광 신호의 광 파워 및 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화하도록 구성된다.
또한 프로세서(105)는, 구체적으로 주입된 전류의 전류값을 조정함으로써 반사된 광 신호의 광 파워 및 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화한다. 프로세서(105)에 의한, 송신된 광 신호의 광 파워와 반사된 광 신호의 광 파워를 변경하기 위해 주입된 전류를 조정하는 구체적인 프로세스는, 이하에 제3 실시예로서 설명되어 있으므로, 자세한 것은 여기서 다시 설명하지 않는다.
본 발명의 광 부품(10)에서는, 필터(101)가, 반사된 광 신호가 광 빔스플리터(104)에 입사하고 송신된 광 신호가 제2 검출기(103)에 입사할 수 있도록, 입사 광 신호를 반사 및 송신하고; 광 빔스플리터(104)가, 필터(101)에 의해 반사된 광 신호를, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호로 분할하고, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호 중 어느 하나의 빔의 광 신호를 제1 검출기(102)에 입사시키고; 제1 검출기(102)가, 광 빔스플리터(104)에 의해 전송되는 반사된 광 신호를 모니터링하여, 반사된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 반사된 광 신호의 광 파워를 프로세서(105)에 전송하고; 제2 검출기(103)가, 필터(101)에 의해 전송되는 송신된 광 신호를 모니터링하여, 송신된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 송신된 광 신호의 광 파워를 프로세서(105)에 전송하고; 프로세서(105)가, 반사된 광 신호의 광 파워 및 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화한다. 따라서, 본 발명은 간단하고 효과적으로 사이드 모드 억제율을 모니터링할 수 있다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 부품의 개략 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광 부품(20)은 도 1에 도시된, 필터(101), 제1 검출기(102), 제2 검출기(103), 및 프로세서(105)와, 경사형 분할 에칭 홈(104')를 포함한다. 경사형 분할 에칭 홈(104')의 기능은 도 1에서의 광 빔스플리터(104)와 동일하고, 경사형 분할 에칭 홈(104')은 광 빔스플리터(104)의 구체적인 구현예이다. 경사형 분할 에칭 홈(104')의 경사도는 바람직하게 45도이다. 경사형 분할 에칭 홈(104')는 레이저의 공동 길이(cavity length)의 영향을 감소시킬 수 있다. 다른 구성요소의 기능에 대해서는, 도 1의 설명을 참조하고, 더 자세한 것은 여기서 다시 설명하지 않는다.
도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저의 개략 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 레이저(30)는 위상 영역(31), 이득 영역(32), 및 광 부품(33)을 포함한다. 광 부품(33)은 도 1 또는 도 2에 도시된 필터(101), 제1 검출기(102), 제2 검출기(103), 광 빔스플리터(104), 및 프로세서(105)를 포함한다.
또한, 레이저(30)가 동작할 때, 필터(101)의 반사 피크 파장은 위상 영역(31)에 전류를 주입함으로써 타겟 파장으로 조정된다. 이득 영역(32)은 레이저(30)에 이득을 제공하도록 구성된다.
또한, 위상 영역(31)은 주입된 전류의 전류값을 조정함으로써, 광 부품(33)의 필터(101)에 입사하는 광 신호의 광 파워를 조정하여, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화하도록 구성된다.
구체적으로, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비가 최소값에 도달하지 않은 것으로 판정된 경우, 광 부품(33)의 프로세서(105)는 위상 영역(31)에 대해 주입된 전류의 전류값을 조정함으로써 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워를 조정한다.
또한, 위상 영역(31)은 위상 영역(31)에 대해 주입된 전류를 변화시킴으로써 레이터(30)의 위상을 약간 조정하여, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화한다. 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비가 최소값인 경우, 레이저(30)의 메인 모드는 필터(101)의 반사 피크 파장을 갖고서 정렬된다(aligned), 즉 레이저(30)의 메인 모드와 필터(101)의 사이드 모드 사이의 사이드 모드 억제율(Side Mode Suppression Ratio, SMSR)이 레이저(30)의 위상 영역(31)에 대해 전류를 제어함으로써 신속하고 용이하게 모니터링되어, 레이저(30)의 SMSR이 최고점에 도달하므로, 레이저(30)의 단일 파장 동작(single wavelength operation)을 구현하고 레이저(30)의 서비스 수명을 연장한다.
또한, 프로세서(105)가 송신된 광 신호의 광 파워 및 반사된 광 신호의 광 파워를 변경하기 위해 위상 영역(31)에 대한 전류를 더 조정하는 프로세스는 다음과 같다:
제1 경우, 위상 구역(31)의 현재 전류값이 증가할 때, 프로세서(105)는, 제1 검출기(102)와 제2 검출기(103)에 의해 반환되는 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워 사이의 비가 위상 영역(31)에 대해 전류를 조정하기 전에 취득된 비에 비해 감소되는 것으로 판정하면, 프로세서(105)는, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워 사이의 비가 최소값에 도달할 때까지, 위상 구역(31)의 전류값을 계속 증가시킨다.
제2 경우에, 위상 구역(31)의 현재 전류값이 증가할 때, 프로세서(105)는, 제2 검출기(103)와 제1 검출기(102)에 의해 반환되는 송신된 광 신호의 광 파워와 반사된 광 신호의 광 파워 사이의 비가, 프로세서(105)가 위상 영역(31)에 대해 전류를 조정하기 전에 취득된 비에 비해 증가되는 것으로 판정하면, 프로세서(105)는, 송신된 광 신호의 광 파워와 반사된 광 신호의 광 파워 사이의 비가 최소값에 도달할 때까지, 위상 구역(31)의 전류값을 계속 감소시킨다.
제3 경우에, 위상 구역(31)의 현재 전류값이 감소할 때, 프로세서(105)가, 제2 검출기(103)와 제1 검출기(102)에 의해 반환되는 송신된 광 신호의 광 파워와 반사된 광 신호의 광 파워 사이의 비가, 프로세서(105)가 위상 영역(31)에 대해 전류를 조정하기 전에 취득된 비에 비해 감소되는 것으로 판정하면, 프로세서(105)는, 송신된 광 신호의 광 파워와 반사된 광 신호의 광 파워 사이의 비가 최소값에 도달할 때까지, 위상 구역(31)의 전류값을 계속 감소시킨다.
제4 경우에, 위상 구역(31)의 현재 전류값이 감소할 때, 프로세서(105)가, 제2 검출기(103)와 제1 검출기(102)에 의해 반환되는 송신된 광 신호의 광 파워와 반사된 광 신호의 광 파워 사이의 비가, 프로세서(105)가 위상 영역(31)에 대해 전류를 조정하기 전에 취득된 비에 비해 증가되는 것으로 판정하면, 프로세서(105)는, 송신된 광 신호의 광 파워와 반사된 광 신호의 광 파워 사이의 비가 최소값에 도달할 때까지, 위상 구역(31)의 전류값을 계속 증가시킨다.
위상 영역(31)의 현재 전류값이 조정된 후, 프로세서(105)는, 송신된 광 신호의 광 파워와 반사된 광 신호의 광 파워 사이의 비가 위상 영역(31)에 대해 전류를 조정하기 전에 취득된 비해 어떻게 변화하였는지를 판정하고, 송신된 광 신호의 광 파워와 반사된 광 신호의 광 파워 사이의 비가 최소값에 도달할 때까지 위상 구역(31)의 전류값을 더 조정한다. 따라서, 사이드 모드 억제율을 간단하고 효과적으로 모니터링할 수 있고, 레이저(30)의 서비스 수명을 연장할 수 있다.
도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명에 따른 광 네트워크 시스템의 개략 구성되이다. 구체적으로, 광 네트워크 시스템(400)은 다중 파장 수동형 광 네트워크 시스템(Multiple Wavelength PON, MWPON)일 수 있다. 광 네트워크 시스템(400)은 하나 이상의 광 선로 종단(Optical Line Terminal, OLT)(410), 복수의 광 네트워크 유닛(Optical Network Unit, ONU)(420), 및 광 분배 네트워크(Optical Distribution Network, ODN)(430)를 포함한다. 광 선로 종단(410)은 광 분배 네트워크(430)의 광 송신 매체를 사용하여 복수의 광 네트워크 유닛(410)에 연결된다. 복수의 광 네트워크 유닛(420)은 광 분배 네트워크(430)의 광 송신 매체를 공유한다. 광 분배 네트워크(430)는 피더 광 섬유(feeder optical fiber)(431), 광 파워 스플리터 모듈(432), 및 복수의 분배 광 섬유(433)를 포함할 수 있다. 광 파워 스플리터 모듈(432)는 원격 노드(Remote Node, RN)에 배치될 수 있다. 일 측면에서, 광 파워 스플리터 모듈(432)은 광 선로 종단(410)에 피더 광 섬유(431)를 사용하여 연결되고, 다른 측면에서, 광 파워 스플리터 모듈(432)는 복수의 분배 광 섬유(433)를 사용하여 복수의 광 네트워크 유닛(420에 연결된다. OLT에서 ONU로의 방향을 다운링크라 하고, ONU에서 OLT로의 방향을 업링크라고 한다.
또, 광 네트워크 시스템(400)에서, 광 선로 종단(410)과 복수의 광 네트워크 유닛(420) 사이의 통신 링크는 복수의 파장 경로를 포함할 수 있고, 복수의 파장 경로는 광 분배 네트워크(430)의 광 송신 매체를 파장 분할 멀티프렉싱(Wavelength-Division Multiplexing, WDM) 방식으로 공유한다. 각 광 네트워크 유닛(420)은 복수 파장 수동형 광 네트워크 시스템(400)의 하나의 파장 경로상에서 동작할 수 있고, 각 파장 경로는 하나 이상의 광 네트워크 유닛(420)의 서비스를 실어 나를 수 있다(carry). 또, 동일한 파장 경로에서 동작하는 광 네트워크 유닛(420)은 파장 경로를 시분할 멀티플렉싱(Time-Division Multiplexing, TDM) 방식으로 공유할 수 있다. 본 실시예에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 4개의 파장 경로를 가지는 복수 파장 수동형 광 네트워크 시스템(400)을 예로 사용하여 소개하며, 유의해야 할 것은, 실제 애플리케이션에서, 광 네트워크 시스템(400)의 파장 경로의 수는 네트워크 요건에 따라 설정될 수 있다는 것이다.
또한, 광 선로 종단(410)은 광 커플러(411), 제1 파장 분할 멀티플렉서(412), 제2 파장 분할 멀티플렉서(413), 복수의 다운링크 광 송신기(Tx1∼Tx4), 및 복수의 업링크 광 수신기(Rx1∼Rx4)를 포함할 수 있다. 복수의 다운링크 광 송신기(Tx1∼Tx4)는 제1 파장 분할 멀티플렉서(412)를 사용하여 광 커플러(411)에 연결되고, 복수의 업링크 광 수신기(Rx1∼Rx4)는 제2 파장 분할 멀티플렉서(413)를 사용하여 광 커플러(411)에 연결되고, 광 커플러(411)는 광 분배 네트워크(30)의 피더 광 섬유(431)에 더 연결된다. 복수의 다운링크 광 송신기(Tx1∼Tx4)의 송신 파장은 서로 다르며, 복수의 다운링크 광 송신기(Tx1∼Tx4) 각각은 광 네트워크 시스템(400)의 하나의 파장 경로에 대응할 수 있으며, 예를 들어, 복수의 다운링크 광 송신기(Tx1∼Tx4)의 송신 파장은 각각 λd1∼λd4일 수 있다. 복수의 다운링크 광 송신기(Tx1∼Tx4)는 송신 파장 λd1∼λd4를 사용하여 대응하는 파장 경로에 각각 송신할 수 있어, 다운링크 데이터가 파장 경로들에서 동작하는 광 네트워크 유닛(420)에 의해 수신되도록 한다. 상응하게, 복수의 업링크 광 수신기(Rx1∼Rx4)의 수신 파장은 서로 다를 수 있으며, 유사하게, 복수의 업링크 광 수신기(Rx1∼Rx4) 각각은 복수 파장 수동형 광 네트워크 시스템(400)의 하나의 파장 경로에 대응하며, 예를 들어, 복수의 업링크 광 수신기(Rx1∼Rx4)의 수신 파장은 각각 λu1∼λu4일 수 있다. 업링크 광 송신기(Rx1∼Rx4)은, 각각 수신 파장 λu1∼λu4를 사용하여, 대응하는 파장 경로상에서 동작하는 광 네트워크 유닛(420)에 의해 전송되는 업링크 데이터를 수신할 수 있다.
제1 파장 분할 멀티플렉서(412)는, 파장이 각각 λd1∼λd4이고 복수의 다운링크 광 송신기(Tx1∼Tx4)에 의해 송신되는 다운링크 데이터에 대해 파장 분할 멀티플렉싱 처리를 수행하고, 광 분배 네트워크(430)의 피더 광 섬유(431)에 다운링크 데이터를 전송하여, 광 분배 네트워크(430)를 사용하여 광 네트워크 유닛(420)에 다운링크 데이터를 제공하도록 구성된다. 또 광 커플러(411)는 제2 파장 분할 멀티플렉서(413)에, 파장인 각각 λd1∼λd4이고 복수의 광 네트워크 유닛(420)으로부터 온 업링크 데이터를 제공하도록 더 구성될 수 있고, 제2 파장 분할 멀티플렉서(413)는 파장이 각각 λd1∼λd4인 다운링크를 업링크 광 수신기(Rx1∼Rx4)에 디멀티플렉싱하여, 업링크 광 수신기가 데이터를 수신할 수 있도록 한다.
또한, OLT의 다운링크 송신기 및/또는 업링크 광 수신기는 도 3에 도시된 레이저(30)를 포함한다. 레이저(30)는 도 1 또는 도 2에 도시된 하나 이상의 광 부품을 포함한다.
구체적으로, 광 부품은 필터(101), 제1 검출기(102), 제2 검출기(103), 광 빔스플리터(104), 및 프로세서(105)를 포함한다. 광 빔스플리터(104)의 입력단은 필터(101)의 일단에 연결되고, 광 빔스플리터(104)의 출력단은 제1 검출기(102)의 입력단에 연결되고, 필터(101)의 타단은 제2 검출기(103)의 입력단에 연결되고, 프로세서(105)는 제1 검출기(102)의 출력단 및 제2 검출기(102)의 출력단 모두에 연결된다.
본 실시예에서, 필터(101)는, 반사된 광 신호가 광 빔스플리터(104)에 입사하고 송신된 광 신호가 제2 검출기(103)에 입사할 수 있도록, 입사 광 신호를 반사 및 송신하도록 구성된다. 필터(101)는 분산형 브래그 반사기(Distributed Bragg Reflector, DBR), 배열형 도파로 격자(arrayed waveguide grating, AWG) 등일 수 있다.
광 빔스플리터(104)는, 필터(101)에 의해 반사된 광 신호를, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호로 분할하고, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호 중 어느 하나의 빔의 광 신호를 제1 검출기(102)에 입사시키도록 구성된다. 광 빔스플리터(104)는 Y자형 스플리터, 다중모드 간섭 커플러, 또는 경사진 분광 에칭 홈이다. 다중모드 간섭 커플러를 사용함으로써, 크기에 대한 광 빔스플리터의 편차 오차를 향상시킬 수 있다.
제1 검출기(102)는, 광 빔스플리터(104)에 의해 전송되는 반사된 광 신호를 모니터링하여, 반사된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 반사된 광 신호의 광 파워를 프로세서(105)에 전송하도록 구성된다. 제1 검출기(102)는 광전자 검출기, 등일 수 있다.
제2 검출기(103)는, 필터(101)에 의해 전송되는 송신된 광 신호를 모니터링하여, 송신된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 송신된 광 신호의 광 파워를 프로세서(105)에 전송하도록 구성된다. 제2 검출기(103)는 광전자 검출기, 등일 수 있다.
프로세서(105)는 반사된 광 신호의 광 파워 및 송신된 광 신호의 광 파워를 수신하고, 반사된 광 신호의 광 파워 및 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화하도록 구성된다.
또한 프로세서(105)는, 구체적으로 주입된 전류의 전류값을 조정함으로써 반사된 광 신호의 광 파워 및 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화한다. 프로세서(105)에 의한, 송신된 광 신호의 광 파워와 반사된 광 신호의 광 파워를 변경하기 위해 주입된 전류를 조정하는 구체적인 프로세스는, 위에서 제3 실시예로서 설명되어 있으므로, 자세한 것은 여기서 다시 설명하지 않는다.
본 발명에서는, 필터(101)가, 반사된 광 신호가 광 빔스플리터(104)에 입사하고 송신된 광 신호가 제2 검출기(103)에 입사할 수 있도록, 입사 광 신호를 반사 및 송신하고; 광 빔스플리터(104)가, 필터(101)에 의해 반사된 광 신호를, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호로 분할하고, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호 중 어느 하나의 빔의 광 신호를 제1 검출기(102)에 입사시키고; 제1 검출기(102)가, 광 빔스플리터(104)에 의해 전송되는 반사된 광 신호를 모니터링하여, 반사된 광 신호의 광 파워를 프로세서(105)에 전송하고; 제2 검출기(103)가, 필터(101)에 의해 전송되는 송신된 광 신호를 모니터링하여, 송신된 광 신호의 광 파워를 프로세서(105)에 전송하고; 프로세서(105)가, 반사된 광 신호의 광 파워 및 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화한다. 따라서, 본 발명은 간단하고 효과적으로 사이드 모드 억제율을 모니터링할 수 있다.
도 5를 참조하면, 도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 모니터링 방법의 흐름도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 모니터링 방법은 다음 단계들을 포함한다:
단계 S1: 입사 광 신호를 반사 및 송신한다.
단계 S2: 하나의 빔의 반사된 광 신호를 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호로 분할한다.
단계 S3: 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호 중 어느 하나의 빔의 반사된 광신호를 모니터링하여, 반사된 광 신호의 광 파워를 취득한다.
단계 S4: 송신된 광 신호를 모니터링하여, 송신된 광 신호의 광 파워를 취득한다.
단계 S5: 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비를 최소화한다.
단계 S5에서, 구체적으로, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워의 비가 최소값에 도달하지 않은 것으로 판정된 경우, 주입된 전류의 전류값을 조정함으로써, 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워를 조정한다. 반사된 광 신호의 광 파워와 송신된 광 신호의 광 파워을 변경하기 위해 주입된 전류를 조정하는 프로세스는 전술한 제3 실시예와 동일하므로, 더 자세한 것은 여기서 다시 설명하지 않는다.
전술한 방식을 사용함으로써, 본 발명에서 제공되는 본 실시예는 사이드 모드 억제율을 효과적으로 모니터링할 수 있고, 레이저의 서비스 수명을 연장할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예일 뿐이며, 본 발명의 보호 범위는 이에 한정되지 않는다. 본 명세서 및 본 발명의 첨부 도면의 내용에 따라 이루어진 모든 동등한 구성 또는 프로세스의 변경 또는 다른 관련 기술분야에의 직접적 또는 간접적 적용은 본 발명의 보호 범위에 속한다.

Claims (8)

  1. 필터, 제1 검출기, 제2 검출기, 광 빔스플리터, 및 프로세서를 포함하는 광 부품으로서,
    상기 광 빔스플리터의 입력단은 상기 필터의 일단에 연결되고, 상기 광 빔스플리터의 출력단은 상기 제1 검출기의 입력단에 연결되고, 상기 필터의 타단은 상기 제2 검출기의 입력단에 연결되고, 상기 프로세서는 상기 제1 검출기의 출력단 및 상기 제2 검출기의 출력단 모두에 연결되며;
    상기 필터는, 반사된 광 신호가 상기 광 빔스플리터에 입사하고 송신된 광 신호가 상기 제2 검출기에 입사할 수 있도록, 입사 광 신호를 반사 및 송신하도록 구성되고;
    상기 광 빔스플리터는, 상기 필터에 의해 반사된 광 신호를, 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호로 분할하고, 상기 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호 중 어느 하나의 빔의 광 신호가 상기 제1 검출기에 입사하게 하도록 구성되고;
    상기 제1 검출기는, 상기 광 빔스플리터에 의해 전송되는 상기 반사된 광 신호를 모니터링하여, 상기 반사된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 상기 반사된 광 신호의 광 파워를 상기 프로세서에 전송하도록 구성되고;
    상기 제2 검출기는, 상기 필터에 의해 전송되는 상기 송신된 광 신호를 모니터링하여, 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 취득하고, 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 상기 프로세서에 전송하도록 구성되고;
    상기 프로세서는 상기 반사된 광 신호의 광 파워 및 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 수신하고, 상기 반사된 광 신호의 광 파워 및 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 상기 송신된 광 신호의 광 파워에 대한 상기 반사된 광 신호의 광 파워의 비가 최소값에 도달하도록 구성되고,
    상기 프로세서는 구체적으로, 상기 송신된 광 신호의 광 파워에 대한 상기 반사된 광 신호의 광 파워의 비가 최소값에 도달하도록, 위상 영역에 대해 주입된 전류의 전류값을 조정함으로써 상기 반사된 광 신호의 광 파워 및 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하는, 광 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 빔스플리터는 Y자형 스플리터, 다중모드 간섭 커플러(multi-mode interference coupler), 또는 경사형 분광 에칭 홈(tilted splitting etching groove)인, 광 부품.
  3. 적어도 위상 영역, 이득 영역, 및 제1항 또는 제2항에 따른 광 부품을 포함하는 레이저.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광 부품의 프로세서는 구체적으로, 송신된 광 신호의 광 파워에 대한 반사된 광 신호의 광 파워의 비가 최소값에 도달하지 않은 경우, 상기 위상 영역에서 주입된 전류의 전류값을 조정함으로써 상기 반사된 광 신호의 광 파워와 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하도록 구성되고;
    상기 위상 영역은, 상기 송신된 광 신호의 광 파워에 대한 상기 반사된 광 신호의 광 파워의 비가 최소값에 도달하도록, 상기 주입된 전류의 전류값을 조정함으로써, 상기 광 부품의 필터에 입사한 광 신호의 광 파워를 조정하는, 레이저.
  5. 적어도 광 선로 종단(optical line terminal), 광 분배 네트워크(optical distribution network), 및 광 네트워크 유닛을 포함하는 광 네트워크 시스템으로서,
    상기 광 선로 종단은 상기 광 분배 네트워크를 사용하여 상기 광 네트워크 유닛에 연결되고, 상기 광 선로 종단 및/또는 상기 광 네트워크 유닛이 제1항 또는 제2항에 따른 광 부품을 포함하는,
    광 네트워크 시스템.
  6. 레이저에 적용되는 모니터링 방법으로서,
    입사 광 신호를 반사 및 송신하는 단계;
    하나의 빔의 반사된 광 신호를 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호로 분할하는 단계;
    상기 둘 이상의 빔의 반사된 광 신호 중 어느 하나의 빔의 반사된 광신호를 모니터링하여, 상기 반사된 광 신호의 광 파워를 취득하는 단계:
    송신된 광 신호를 모니터링하여, 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 취득하는 단계; 및
    상기 반사된 광 신호의 광 파워와 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하여, 상기 송신된 광 신호의 광 파워에 대한 상기 반사된 광 신호의 광 파워의 비가 최소값에 도달하도록 하는 단계
    를 포함하고,
    상기 반사된 광 신호의 광 파워와 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하는 것은 구체적으로,
    상기 송신된 광 신호의 광 파워에 대한 상기 반사된 광 신호의 광 파워의 비가 최소값에 도달하지 않은 경우, 위상 영역에 대해 주입된 전류의 전류값을 조정하여 상기 반사된 광 신호의 광 파워와 상기 송신된 광 신호의 광 파워를 조정하는 것을 포함하는, 모니터링 방법.
  7. 삭제
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