KR101923831B1 - Coherent optical communication apparatus and system using the same - Google Patents
Coherent optical communication apparatus and system using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101923831B1 KR101923831B1 KR1020170143961A KR20170143961A KR101923831B1 KR 101923831 B1 KR101923831 B1 KR 101923831B1 KR 1020170143961 A KR1020170143961 A KR 1020170143961A KR 20170143961 A KR20170143961 A KR 20170143961A KR 101923831 B1 KR101923831 B1 KR 101923831B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- optical
- signal
- coherent
- laser diode
- optical signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/61—Coherent receivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
Abstract
Description
본 발명은 코히어런트 수신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하향신호로부터 광 캐리어 신호를 분리하여 광 신호를 검출하는 코히어런트 광통신 수신 장치 및 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
도 1은 종래 기술에 따른 코히어런트 수신 장치의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a structure of a conventional coherent receiving apparatus.
도 1을 참조하면, 옵티컬 네트워크 유닛 1(Optical Network Unit, ONU)(110)은 국부 발진기(Local Oscillator, LO)(111)와 코히어런트 수신기(112)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an optical network unit (ONU) 110 includes a local oscillator (LO) 111 and a
코히어런트 수신기(112)는 옵티컬 라인 터미널(Optical Line Terminal, OLT)로부터 수신된 광 신호와 국부 발진기로부터 수신된 광 신호를 혼합하여 신호를 수신한다. 이를 통해, 높은 수신 감도를 갖으며 고차 변조 신호의 수신이 가능하다.The
이러한 코히어런트 수신 방법을 파장 분할 다중화 수동형 광 네트워크(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network, WDM-PON) 시스템에 적용할 경우 코히어런트 수신기의 파장 선택 특성에 의해 배열형 도파로 격자(Arrayed Waveguide Grating, AWG)없이 파워 스플리터로 WDM-PON 시스템의 구현이 가능하다는 장점이 있다.When the coherent reception method is applied to a wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON) system, an arrayed waveguide grating (AWG) ) Can be implemented without a power splitter.
도 2는 도 1에 도시된 코히어런트 수신기의 파장 선택 특성을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 코히어런트 수신기(200)는 수신 광 신호(210) 중 국부발진 신호(220)와 일치하는 파장의 광 신호(230)를 출력한다.FIG. 2 is a view for explaining wavelength selection characteristics of the coherent receiver shown in FIG. 1. FIG. Referring to FIG. 2, the
하지만, 옵티컬 네트워크 유닛 각각에 할당된 파장에 맞는 국부발진기 광원을 가지고 있어야 하고, 이는 컬러리스(Colorless) 시스템의 구현이 어렵다. 따라서, 시스템의 유지 보수 측면에서 비용을 높일 수 있다는 문제점을 가지고 있다.However, it is necessary to have a local oscillator light source that matches the wavelength assigned to each of the optical network units, which makes it difficult to implement a colorless system. Therefore, there is a problem that the cost can be increased in terms of maintenance of the system.
또한, 신호와 국부발진 신호의 파장 차이에 의한 캐리어 주파수 오프셋(Carrier Frequency Offset, CFO)이 발생하는 문제점이 있다.In addition, a carrier frequency offset (CFO) due to a wavelength difference between a signal and a local oscillation signal occurs.
또한, 광 분배 네트워크(Optical Distribution Network, ODN)에서 배열형 도파로 격자를 사용해야 해서 기존의 시스템을 이용하기 어렵다.In addition, it is difficult to use an existing system because an array type waveguide grating is used in an optical distribution network (ODN).
도 3은 종래 기술에 따른 파장 다중화 수동형 광 네트워크 기반의 반사형 코히어런트 광통신 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a structure of a conventional reflective coherent optical communication system based on a wavelength multiplexed passive optical network.
도 3을 참조하면, 종래 기술에 따른 반사형 코히어런트 광통신 시스템은 옵티컬 라인 터미널(Optical Line Terminal, OLT)(310)과, 광 분배 네트워크(Optical Distribution Network, ODN)(320)과, 복수 개의 옵티컬 네트워크 유닛(Optical Network Unit, ONU)(330,340,350)을 포함한다.3, a conventional reflective coherent optical communication system includes an optical line terminal (OLT) 310, an optical distribution network (ODN) 320, And optical network units (ONUs) 330, 340, and 350.
옵티컬 라인 터미널(310)의 씨드광 생성부(311)는 씨드광을 생성하여 스플리터(312)를 거쳐 복수 개의 네트워크 유닛(330,340,350)에 전송한다.The seed light generating unit 311 of the
옵티컬 네트워크 유닛(330,340,350) 각각은 할당된 파장의 씨드광을 분리하여 반사형 광 변조기(Reflective modulator)의 씨드 광원으로 사용한다.Each of the
반사형 광 변조기에 의해 변조되어 상향 전송된 신호는 옵티컬 라인 터미널(310)의 상향 신호 수신부(313)의 배열형 도파로 격자에 의해 나누어져 각 코히어런트 수신기(Self-coherent receiver)로 입력되며, 하향 전송되었던 씨드광의 일부를 국부발진 신호로 나누어 사용한다.The signals modulated by the reflection type optical modulator and transmitted upward are divided by the array type waveguide grating of the upstream signal receiving unit 313 of the
이러한 반사형 구조를 코히어런트 하향 전송에 사용하기 위해서는 옵티컬 네트워크 유닛에서 씨드광을 옵티컬 라인 터미널로 전송해 주어야 하기 때문에 결과적으로 컬러리스한 ONU 구현이 불가능한 문제점이 있다. In order to use such a reflection type structure for coherent downlink transmission, the seed light must be transmitted from the optical network unit to the optical line terminal, resulting in a problem that it is impossible to implement a colorless ONU.
또한, 레일라이 백 산란(Rayleigh back scattering)과 같은 반사 잡음이 발생하는 문제점이 있다.Also, there is a problem that reflection noise such as Rayleigh back scattering occurs.
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 국부발진기 광원용 레이저 다이오드없이 코히어런트 수신이 가능한 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치 및 시스템을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a coherent optical communication downstream signal receiving apparatus and system capable of coherent reception without a laser diode for a local oscillator light source.
또한, 수신된 광 신호를 통해 국부발진 신호와 동일한 신호를 생성하여 수신된 광 신호와 국부발진 신호의 파장 차이에 의한 캐리어 주파수 오프셋 잡음과 레일라이 백 산란과 같은 반사 잡음이 발생하지 않는 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치 및 시스템을 제공하고자 한다.Also, a coherent optical communication system that generates a signal identical to a local oscillation signal through a received optical signal and generates no carrier noise offset noise due to a wavelength difference between a received optical signal and a local oscillation signal, And a downstream signal receiving apparatus and system.
또한, 광 분배 네트워크의 기존의 파워 스플리터를 그대로 적용할 수 있는 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치 및 시스템을 제공하고자 한다.Also, a coherent optical communication downstream signal receiving apparatus and system capable of directly applying an existing power splitter of an optical distribution network are provided.
또한, 하향 전송에 코히어런트 수신을 사용하여 높은 하향 전송 용량의 요구량을 만족시킬 수 있는 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치 및 시스템을 제공하고자 한다.Also, there is provided a coherent optical communication downlink signal receiving apparatus and system capable of satisfying a required amount of high downlink transmission capacity by using coherent reception for downlink transmission.
또한, 코히어런트 수신을 하면서 컬러리스 시스템이 구현 가능하여 유지 보수 측면에서 비용이 절감되는 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치 및 시스템을 제공하고자 한다.Also, a coherent optical downlink signal receiving apparatus and system capable of implementing a colorless system by coherent reception and reducing maintenance costs are provided.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치는, 수신된 하향 신호를 제1 광 신호 및 제2 광 신호로 분리하는 광 스플리터와, 상기 제2 광 신호를 레이저 다이오드로 전송하는 광 서큘레이터와, 상기 제2 광 신호 중 동작 파장과 일치하는 파장을 분리하여 제3 광 신호를 출력하는 레이저 다이오드와, 상기 제3 광 신호에 포함된 광 캐리어 신호를 출력하는 광 증폭기와, 상기 제1 광 신호와 상기 광 캐리어 신호를 혼합하고 광 검출을 수행하는 코히어런트 수신부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a coherent optical downlink signal receiving apparatus including an optical splitter for splitting a received downlink signal into a first optical signal and a second optical signal, A laser diode for outputting a third optical signal by separating a wavelength corresponding to an operating wavelength of the second optical signal from the optical signal; And a coherent receiving unit for mixing the first optical signal and the optical carrier signal and performing optical detection.
상기 레이저 다이오드는 온도 조절에 의해 상기 동작 파장을 가변 시킬 수 있다.The laser diode can vary the operating wavelength by adjusting the temperature.
상기 광 증폭기는 상기 제3 광 신호에 의하여 이득포화 영역에서 동작될 수 있다.The optical amplifier can be operated in the gain saturation region by the third optical signal.
상기 레이저 다이오드는 주입 잠김 분포귀환형 레이저 다이오드일 수 있다.The laser diode may be an injection locked distributed feedback laser diode.
본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 시스템은, 여러 파장의 신호를 변조 및 다중화하여 하향신호를 전송하는 옵티컬 라인 터미널와, 상기 하향신호를 분리하는 파워 스플리터와, 상기 하향신호를 수신하는 복수 개의 옵티컬 네트워크 유닛을 포함하고, 상기 옵티컬 네트워크 유닛 각각은 수신된 하향신호를 제1 광 신호 및 제2 광 신호로 분리하는 광 스플리터와, 상기 제2 광 신호를 레이저 다이오드로 전송하는 광 서큘레이터와, 상기 제2 광 신호 중 동작 파장과 일치하는 파장을 분리하여 제3 광 신호를 출력하는 레이저 다이오드와, 상기 제3 광 신호에 포함된 광 캐리어 신호를 출력하는 광 증폭기와, 상기 제1 광 신호와 상기 광 캐리어 신호를 혼합하고 광 검출을 수행하는 코히어런트 수신부를 포함한다.A coherent optical communication downlink signal reception system according to an embodiment of the present invention includes an optical line terminal for modulating and multiplexing signals of various wavelengths to transmit a downlink signal, a power splitter for separating the downlink signal, Each of the optical network units including an optical splitter for splitting the received downlink signal into a first optical signal and a second optical signal, and a second optical switch for transmitting the second optical signal to the laser diode A laser diode for outputting a third optical signal by separating a wavelength corresponding to the operating wavelength of the second optical signal, an optical amplifier for outputting an optical carrier signal included in the third optical signal, And a coherent receiving unit for mixing the optical signal with the optical carrier signal and performing optical detection.
본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치 및 시스템은 국부발진기 광원용 레이저 다이오드없이 코히어런트 수신이 가능하다.The coherent optical communication downstream signal receiving apparatus and system according to an embodiment of the present invention is capable of coherent reception without a laser diode for a local oscillator light source.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치 및 시스템은 수신된 광 신호를 통해 국부발진 신호와 동일한 신호를 생성하여 수신된 광 신호와 국부발진 신호의 파장 차이에 의한 캐리어 주파수 오프셋 잡음과 레일라이 백 산란과 같은 반사 잡음이 발생하지 않는다.In addition, a coherent optical communication downstream signal receiving apparatus and system according to an embodiment of the present invention generates a signal that is the same as a local oscillation signal through a received optical signal, and generates a carrier by a wavelength difference between the received optical signal and a local oscillation signal No reflected noise such as frequency offset noise and Rayleigh back scattering occurs.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치 및 시스템은 광 분배 네트워크의 기존의 파워 스플리터를 그대로 적용할 수 있다.In addition, the coherent optical communication downlink signal receiving apparatus and system according to an embodiment of the present invention can apply the conventional power splitter of the optical distribution network as it is.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치 및 시스템은 하향 전송에 코히어런트 수신을 사용하여 높은 하향 전송 용량의 요구량을 만족시킬 수 있다.Further, the coherent optical communication downlink signal receiving apparatus and system according to an embodiment of the present invention can satisfy the requirement of high downlink transmission capacity using coherent reception for downlink transmission.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치 및 시스템은 코히어런트 수신을 하면서 컬러리스 시스템이 구현 가능하여 유지 보수 측면에서 비용이 절감된다.In addition, the coherent optical communication downstream signal receiving apparatus and system according to an embodiment of the present invention can realize a colorless system while receiving coherent signals, thereby reducing the maintenance cost.
도 1은 종래 기술에 따른 코히어런트 수신 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 코히어런트 수신 장치의 파장 선택 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 파장분할다중화 기반의 반사형 코히어런트 광통신 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치의 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 레이저 다이오드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 광 증폭기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a structure of a conventional coherent receiving apparatus.
FIG. 2 is a view for explaining wavelength selection characteristics of the coherent receiving apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a conventional reflection type coherent optical communication system based on wavelength division multiplexing.
4 is a block diagram of a coherent optical downlink signal receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the operation of the laser diode shown in FIG.
6 is a view for explaining the operation of the optical amplifier shown in FIG.
7 is a diagram illustrating a structure of a coherent optical communication downlink signal reception system according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and accompanying drawings, but the present invention is not limited to or limited by the embodiments.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.
본 명세서에서 사용되는 “실시예”, “예”, “측면”, “예시” 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.As used herein, the terms "embodiment," "example," "side," "example," and the like should be construed as advantageous or advantageous over any other aspect or design It does not.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다. Also, the term 'or' implies an inclusive or 'inclusive' rather than an exclusive or 'exclusive'. That is, unless expressly stated otherwise or clear from the context, the expression 'x uses a or b' means any of the natural inclusive permutations.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Also, the phrase "a" or "an ", as used in the specification and claims, unless the context clearly dictates otherwise, or to the singular form, .
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Furthermore, the terms first, second, etc. used in the specification and claims may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The terminology used herein is a term used for appropriately expressing an embodiment of the present invention, which may vary depending on the user, the intent of the operator, or the practice of the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치의 블록도이다.4 is a block diagram of a coherent optical downlink signal receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치(400)는, 광 스플리터(410)와, 광 서큘레이터(420), 레이저 다이오드(430)와, 광 증폭기(440)와, 코히어런트 수신부(450)을 포함한다.4, a coherent optical communication downstream
광 스플리터(410)는 옵티컬 라인 터미널(Optical Line Terminal, OLT)로부터 하향신호를 수신한다.The
광 스플리터(410)는 수신된 하향신호를 분리하여 제1 광 신호를 코히어런트 수신부(450)로, 제2 광 신호를 광 서큘레이터(420)로 전송한다.The
광 스플리터(410)는 제1 광 신호와 제2 광 신호의 분리되는 세기를 제어할 수 있다.The
광 서큘레이터(420)는 제2 광 신호를 수신하여 레이저 다이오드(430)로 전송한다.The
광 서큘레이터(420)는 레이저 다이오드(430)로부터 수신된 제2 광 신호를 광 증폭기(440)로 전송한다.The
레이저 다이오드(430)는 광 서큘레이터(420)로부터 수신된 제2 광 신호 중 동작 파장과 일치하는 광 신호를 필터링한다.The
레이저 다이오드(430)는 필터링된 광 신호를 증폭하여 제3 광 신호를 생성한다.The
레이저 다이오드(430)는 제3 광 신호를 광 서큘레이터(420)을 통해 광 증폭기(440)로 전송한다.The
광 증폭기(440)는 제3 광 신호에 의해 이득포화영역에서 동작한다.The
광 증폭기(440)는 이득포화영역에서 동작하여 제3 광 신호에 포함된 광 캐리어 신호를 분리한다.The
광 증폭기(440)는 분리된 광 캐리어 신호를 코히어런트 수신부(450)로 전송한다.The
코히어런트 수신부(450)는 광 혼합기와, 광 검출기를 포함할 수 잇다.The
광 혼합기는 광 증폭기(440)로부터 수신된 광 캐리어 신호를 국부발진 신호로 사용하여 제1 광 신호와 합산되도록 혼합할 수 있다.The light mixer may mix to combine with the first optical signal using the optical carrier signal received from
광 검출기는 혼합된 광 신호를 검출할 수 있다.The photodetector can detect the mixed optical signal.
광 검출기는 광 신호를 전기 신호로 변환 할 수 있다.The photodetector can convert the optical signal into an electrical signal.
또한, 변환된 전기 신호에 대한 추가적인 신호 처리가 이루어질 수 있다.Further, additional signal processing may be performed on the converted electrical signal.
광 검출기는 포토 디텍터가 사용될 수 있다.The photodetector may be a photodetector.
코히어런트 수신부(450)는 제1 광 신호와 광 캐리어 신호를 편광 성분 별로 분리하는 편광 분리기를 포함할 수도 있다.The
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치는 국부발진기 광원용 레이저 다이오드 없이 코히어런트 수신이 가능하다.Therefore, the coherent optical downlink signal receiving apparatus according to an embodiment of the present invention is capable of coherent reception without a laser diode for a local oscillator light source.
또한, ONU에서 광 증폭기(440)를 통해 추출된 광 캐리어 신호는 수신된 광 신호를 변환하여 생성된 신호이므로 수신된 광 신호와 광 캐리어 신호의 파장 차이에 의한 캐리어 주파수 오프셋 잡음이 발생하지 않는다.Also, since the optical carrier signal extracted through the
또한, 씨드광을 이용한 반사형 구조가 아니기 때문에 레일라이 백 산란과 같은 반사 잡음이 발생하지 않는다.In addition, since it is not a reflection type structure using seed light, reflection noise such as Rayleigh back scattering does not occur.
또한, 광 분배 네트워크의 기존의 파워 스플리터를 그대로 적용할 수 있어, 구현이 쉽고 비용을 절약할 수 있다.In addition, the existing power splitter of the optical distribution network can be applied as it is, which is easy to implement and can save cost.
또한, 하향 전송에 코히어런트 수신을 적용하여 높은 하향 전송 용략의 요구량을 만족시킬 수 있다.Further, coherent reception can be applied to downlink transmission to satisfy the requirement of high downlink transmission.
또한, 코히어런트 수신을 하면서 컬리리스 시스템이 구현 가능하여 유지 보수 측면에서 비용이 저렴하다.In addition, it is possible to implement a curly reel system with coherent reception, which is inexpensive in terms of maintenance.
도 5는 도 4에 도시된 레이저 다이오드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the operation of the laser diode shown in FIG.
도 5를 참조하면, 레이저 다이오드(510)는 제2 광 신호(511)를 수신한다.Referring to FIG. 5, a
제2 광 신호(511)는 옵티컬 네트워크 유닛 각각에 할당된 여러 파장의 광 신호를 포함한다.The second
레이저 다이오드(510)는 동작 파장(
레이저 다이오드(510)는 광 증폭기가 이득포화영역에서 동작하도록 증폭된 제3 광 신호(514)를 출력한다.The
동작 파장(512)은 온도 조절에 의해 가변 시킬 수 있다.The
동작 파장(512)은 옵티컬 네트워크 유닛 각각에 할당된 파장을 나타낸다.The
레이저 다이오드(510)는 주입 잠금 분포귀환형 레이저 다이오드(Injection Locked-Distributed Feedback-Laser Diode, IL-DFB-LD)를 사용할 수 있다.The
주입 잠금 분포귀환형 레이저 다이오드는 마스터(master)와 슬레이버(slaver)광원와 광 서큘레이터로 구성될 수 있다.The injection locking distributed feedback laser diode can consist of a master and a slaver light source and an optical circulator.
마스터 광원은 분포귀환형 레이저 다이오드(DFB-LD, Distributed Feedback-Laser Diode)를 사용할 수 있다. The master light source may use Distributed Feedback-Laser Diode (DFB-LD).
분포귀환형 레이저 다이오드는 동작 파장(
이와 같은 방식으로 제2 광 신호(511)를 제3 광 신호(614)로 변환할 수 있다.In this manner, the second
분포귀환형 레이저 다이오드가 주입하는 동작 파장은 온도에 의해 조절될 수 있다.The operating wavelength injected by the distributed feedback laser diode can be controlled by temperature.
분포귀환형 레이저 다이오드는 해당 옵티컬 네트워크 유닛에 할당된 파장 영역으로 동작 파장을 조절할 수 있다.The distributed feedback laser diode can adjust the operating wavelength to the wavelength region allocated to the optical network unit.
도 6은 도 4에 도시된 광 증폭기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the operation of the optical amplifier shown in FIG.
도 6을 참조하면, 광 증폭기는 도 5에 도시된 제3 광 신호(514)(시간 영역 표현, 610)에 의하여 이득포화영역(Saturation region)에서 동작한다.Referring to FIG. 6, the optical amplifier operates in a gain saturation region by the third optical signal 514 (time domain representation 610) shown in FIG.
제3 광 신호(610)는 다수의 신호 레벨을 가지고 있다.The third
제3 광 신호(610)의 신호 레벨은 레이저 다이오드에 의하여 정해진다.The signal level of the third
레이저 다이오드는 광 증폭기가 이득포화영역에서 동작하도록 제3 광 신호(610)의 신호 레벨을 증폭한다.The laser diode amplifies the signal level of the third
광 증폭기는 특정 입력 신호 레벨에서는 선형적으로 증폭을 수행하나, 임계 신호 레벨을 초과하면 비선형적으로 증폭이 이루어진다. The optical amplifier amplifies linearly at a certain input signal level, but amplifies nonlinearly when it exceeds a critical signal level.
이득포화영역은 비선형적으로 증폭이 이루어지는 신호 레벨 영역을 의미한다.The gain saturation region means a signal level region where amplification is performed nonlinearly.
이득포화영역은 낮은 신호 레벨은 높은 이득을, 높은 신호 레벨은 낮은 이득을 얻게 된다. 따라서, 이득포화영역에서 동작하는 광 증폭기는 광 신호를 지우는 특성을 갖는다.In the gain saturation region, a low signal level gives a high gain and a high signal level gives a low gain. Therefore, the optical amplifier operating in the gain saturation region has the characteristic of erasing the optical signal.
따라서, 광 증폭기는 이득포화영역의 특성에 의해 제3 광 신호(620)의 다수의 신호 레벨을 유사한 값(광 캐리어 신호)(620)을 가지게 한다. Thus, the optical amplifier has a similar value (optical carrier signal) 620 of the multiple signal levels of the third
광 증폭기의 출력 신호(620)는 데이터를 포함하지 않고, 특정 파장(주파수) 성분만을 갖는다.The
특정 파장 성분은 해당 옵티컬 네트워크 유닛의 할당된 파장 대역이다. The specific wavelength component is the assigned wavelength band of the optical network unit.
광 증폭기의 출력 신호(620)는 국부 발진기의 국부 발진 신호와 동일한 형태를 가진다.The
광 증폭기는 반도체 광 증폭기(Semiconductor Optical Amplifier, SOA)를 포함할 수 있다.The optical amplifier may include a semiconductor optical amplifier (SOA).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코히어런트 광통신 하향신호 수신 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating a structure of a coherent optical communication downlink signal reception system according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 코히어런트 광통신 하향신호 수신 시스템은 옵티컬 라인 터미널(Optical Line Terminal, OLT)(710)과, 1:N 파워 스플리터(720)와, N개의 옵티컬 네트워크 유닛(Optical Network Unit, ONU)을 포함한다.7, the coherent optical communication downlink signal receiving system includes an optical line terminal (OLT) 710, a 1:
옵티컬 라인 터미널(710)은 여러 파장대의 광 신호를 변조한다.The
변조된 여러 파장대의 광 신호는 배열형 도파관 격자를 통해 다중화된다.The modulated optical signals of various wavelengths are multiplexed through an arrayed waveguide grating.
다중화된 광 신호(하향신호)(740)는 1:N 파워 스플리터(720)을 통해 N개의 옵티컬 네트워크 유닛으로 분리되어 전송된다.The multiplexed optical signal (downstream signal) 740 is separated and transmitted to N optical network units through a 1:
N개의 옵티컬 네트워크 유닛의 동작 원리는 동일하므로 첫 번째 옵티컬 네트워크 유닛(ONU 1)(730)을 통해 동작 원리를 설명한다.Since the operation principles of the N optical network units are the same, the operation principle will be described through the first optical network unit (ONU 1) 730.
옵티컬 네트워크 유닛(730)은 도 4 내지 7을 참조하여 설명한 코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치와 동일하므로 신호를 중심으로 설명한다.The
옵티컬 네트워크 유닛(730)은 파워 스플리터(720)으로부터 하향신호(740)를 수신한다.
수신된 하향신호(740)는 1:2 파워 스플리터(731)을 통해 코히어런트 수신부(735)와 광 서큘레이터(732)와 연결된 두개의 경로로 분리된다.The received
광 서큘레이터(732)로 전송된 광 신호는 레이저 다이오드(733)를 통해 옵티컬 네트워크 유닛(730)에 할당된 파장(
제3 광 신호(750)는 광 증폭기(734)를 이득포화영역에서 동작하도록 한다.The third
제3 광 신호(750)는 광 증폭기(734)를 통해 변조된 광신호는 지워지고, 광 캐리어 신호(760)로 변환된다.The third
1:2 파워 스플리터(731)를 통해 분리된 코히어런트 수신부(735)로 전송된 광 신호(770)와 광 캐리어 신호(760)는 혼합되어 데이터를 포함하는 신호(780)가 검출된다.The
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (8)
상기 제2 광 신호를 레이저 다이오드로 전송하는 광 서큘레이터;
상기 제2 광 신호 중 동작 파장과 일치하는 파장을 분리하여 제3 광 신호를 출력하는 레이저 다이오드;
상기 제3 광 신호에 포함된 광 캐리어 신호를 출력하는 광 증폭기; 및
상기 제1 광 신호와 상기 광 캐리어 신호를 혼합하고 광 검출을 수행하는 코히어런트 수신부를 포함하는
코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치.An optical splitter for splitting the received downlink signal into a first optical signal and a second optical signal;
An optical circulator for transmitting the second optical signal to a laser diode;
A laser diode for separating the wavelength of the second optical signal corresponding to the operating wavelength and outputting a third optical signal;
An optical amplifier for outputting an optical carrier signal included in the third optical signal; And
And a coherent receiver for mixing the first optical signal and the optical carrier signal and performing optical detection
Coherent optical communication downstream signal receiving device.
상기 레이저 다이오드는 온도 조절에 의해 상기 동작 파장을 가변시키는
코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치.The method according to claim 1,
The laser diode has a function of varying the operating wavelength by temperature control
Coherent optical communication downstream signal receiving device.
상기 광 증폭기는 상기 제3 광 신호에 의하여 이득포화 영역에서 동작되는
코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치.The method according to claim 1,
Wherein the optical amplifier is operated in a gain saturation region by the third optical signal
Coherent optical communication downstream signal receiving device.
상기 레이저 다이오드는 주입 잠김 분포귀환형 레이저 다이오드인
코히어런트 광통신 하향신호 수신 장치.The method according to claim 1,
The laser diode is an injection locked distributed feedback laser diode
Coherent optical communication downstream signal receiving device.
상기 하향신호를 분리하는 파워 스플리터; 및
상기 하향신호를 수신하는 복수 개의 옵티컬 네트워크 유닛을 포함하고,
상기 옵티컬 네트워크 유닛 각각은 수신된 하향신호를 제1 광 신호 및 제2 광 신호로 분리하는 광 스플리터;
상기 제2 광 신호를 레이저 다이오드로 전송하는 광 서큘레이터;
상기 제2 광 신호 중 동작 파장과 일치하는 파장을 분리하여 제3 광 신호를 출력하는 레이저 다이오드;
상기 제3 광 신호에 포함된 광 캐리어 신호를 출력하는 광 증폭기; 및
상기 제1 광 신호와 상기 광 캐리어 신호를 혼합하고 광 검출을 수행하는 코히어런트 수신부를 포함하는
코히어런트 광통신 하향신호 수신 시스템.An optical line terminal for modulating and multiplexing signals of various wavelengths to transmit a downstream signal;
A power splitter for separating the downlink signal; And
And a plurality of optical network units for receiving the downlink signal,
Each of the optical network units comprising: an optical splitter for splitting a received downlink signal into a first optical signal and a second optical signal;
An optical circulator for transmitting the second optical signal to a laser diode;
A laser diode for separating the wavelength of the second optical signal corresponding to the operating wavelength and outputting a third optical signal;
An optical amplifier for outputting an optical carrier signal included in the third optical signal; And
And a coherent receiver for mixing the first optical signal and the optical carrier signal and performing optical detection
Coherent optical communication downstream signal reception system.
상기 레이저 다이오드는 온도 조절에 의해 상기 동작 파장을 가변시키는
코히어런트 광통신 하향신호 수신 시스템.6. The method of claim 5,
The laser diode has a function of varying the operating wavelength by temperature control
Coherent optical communication downstream signal reception system.
상기 광 증폭기는 상기 제3 광 신호에 의하여 이득포화 영역에서 동작되는
코히어런트 광통신 하향신호 수신 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the optical amplifier is operated in a gain saturation region by the third optical signal
Coherent optical communication downstream signal reception system.
상기 레이저 다이오드는 주입 잠김 분포귀환형 레이저 다이오드인
코히어런트 광통신 하향신호 수신 시스템.
6. The method of claim 5,
The laser diode is an injection locked distributed feedback laser diode
Coherent optical communication downstream signal reception system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170143961A KR101923831B1 (en) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | Coherent optical communication apparatus and system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170143961A KR101923831B1 (en) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | Coherent optical communication apparatus and system using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101923831B1 true KR101923831B1 (en) | 2018-11-29 |
Family
ID=64567059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170143961A KR101923831B1 (en) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | Coherent optical communication apparatus and system using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101923831B1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101539196B1 (en) | 2015-01-19 | 2015-07-24 | 연세대학교 산학협력단 | Method and Device for Receiving in Coherent Optical Communication System |
-
2017
- 2017-10-31 KR KR1020170143961A patent/KR101923831B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101539196B1 (en) | 2015-01-19 | 2015-07-24 | 연세대학교 산학협력단 | Method and Device for Receiving in Coherent Optical Communication System |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Kyoung-Hak Mun et al., "Channel Equalization and Phase Noise Compensation Free DAPSK-OFDM Transmission for Coherent PON System," IEEE Photonics Journal, Volume 9, Number 5, October 2017 |
| Kyoung-Hak Mun et al., "SELF-HOMODYNE DETECTION TECHNIQUE USING EXTRACTED LOCAL OSCILLATOR LIGHT BY GS-SOA IN OPTICAL COHERENT TRANSMISSION," MICROWAVE OPT. TECH. LETTERS, Vol. 58, No. 3, (2016.03) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6421151B1 (en) | Method and arrangement for stabilizing wavelength of multi-channel optical transmission systems | |
| KR100977120B1 (en) | The coherent detection apparatus and method in WDM-PON | |
| US6735395B1 (en) | WDM communication system utilizing WDM optical sources with stabilized wavelengths and light intensity and method for stabilization thereof | |
| KR100951850B1 (en) | The frequency tunable terahertz continuous wave generation apparatus | |
| US7006726B2 (en) | Method and apparatus for optical division of a broadband signal into a plurality of sub-band channels | |
| EP2346195B1 (en) | Wavelength locking method, apparatus and system | |
| US7831146B2 (en) | Time and wavelength-shifted dynamic bidirectional system | |
| CN111434058B (en) | Narrow linewidth multi-wavelength light source | |
| KR20100070692A (en) | Single longitudinal mode laser based seed light module for wdm-pon | |
| US6891995B2 (en) | Wavelength division multiplex transmission system | |
| US9203211B2 (en) | Optical network component and method for processing data in an optical network | |
| WO2002087119A2 (en) | Optical signal transmitter | |
| EP2656520B1 (en) | Method and arrangement for receiving an optical input signal and transmittning an optical output signal | |
| WO2015001421A2 (en) | Wavelength tunable transmitter for twdm-pon and onu | |
| US20040179851A1 (en) | Optical transmission systems and optical receivers and receiving methods for use therein | |
| KR101923831B1 (en) | Coherent optical communication apparatus and system using the same | |
| KR101725620B1 (en) | Apparatus and method for optical arbitrary waveform generation using optical injection locked semicomductor laser | |
| JP5230719B2 (en) | Apparatus and method for generating millimeter wave optical signal for use in optical data transmission | |
| KR101778555B1 (en) | Dual fabry-perot lasers based optical transmitter with interferometric noise suppression | |
| JPH10126341A (en) | Optical transmitter and optical network system | |
| US20140001347A1 (en) | Rotator external to photonic integrated circuit | |
| CN104768087B (en) | The method and apparatus and central office transmission method and equipment of generation multi-wavelength light wave | |
| CN114079505A (en) | Power detection circuit, system, method and chip of optical signal | |
| Aparna et al. | Performance analysis of optical communication system using wavelength division and sub carrier multiplexing | |
| Rosas-Fernandez et al. | A single all-optical processor for multiple spectral amplitude code label recognition using four wave mixing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |