KR102004727B1 - 광 전송 장치 및 방법 - Google Patents

광 전송 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102004727B1
KR102004727B1 KR1020130032990A KR20130032990A KR102004727B1 KR 102004727 B1 KR102004727 B1 KR 102004727B1 KR 1020130032990 A KR1020130032990 A KR 1020130032990A KR 20130032990 A KR20130032990 A KR 20130032990A KR 102004727 B1 KR102004727 B1 KR 102004727B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
optical
modulator
bias
output
Prior art date
Application number
KR1020130032990A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140117971A (ko
Inventor
정환석
장순혁
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020130032990A priority Critical patent/KR102004727B1/ko
Priority to US14/082,856 priority patent/US9191121B2/en
Publication of KR20140117971A publication Critical patent/KR20140117971A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102004727B1 publication Critical patent/KR102004727B1/ko

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
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/548—Phase or frequency modulation
    • H04B10/556—Digital modulation, e.g. differential phase shift keying [DPSK] or frequency shift keying [FSK]
    • H04B10/5561—Digital phase modulation
    • 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
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/548—Phase or frequency modulation
    • 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
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters
    • H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
    • H04B10/5053—Laser transmitters using external modulation using a parallel, i.e. shunt, combination of modulators
    • 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
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters
    • H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
    • H04B10/5057—Laser transmitters using external modulation using a feedback signal generated by analysing the optical output
    • H04B10/50575—Laser transmitters using external modulation using a feedback signal generated by analysing the optical output to control the modulator DC bias

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명은 광 전송 장치로, 병렬 연결된 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계 형태의 제 1변조부, 제 2변조부 및 상기 제 2 변조부에 직렬 연결되는 위상 천이부를 포함하는 광 변조부와, 단일 캐리어 신호 또는 다중 캐리어 신호를 생성하여 상기 광 변조부에 인가하는 고속 신호 발생부와, 상기 제 1변조부, 상기 제 2변조부 및 상기 위상 천이부 각각에 대한 바이어스를 제어하여 상기 광 변조부의 최종 출력 광신호를 안정화하기 위한 출력 안정화부를 포함한다.

Description

광 전송 장치 및 방법{optical transmitter and Method thereof}
본 발명은 초고속 광신호 전송을 위한 광 전송 장치에 관한 것으로, 특히 위상 편이 변조 방식을 갖는 광 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.
스마트폰, 동영상 등 데이터 트래픽 지속적인 증가로 인해 광 네트워크에서 사용되는 통신 속도는 지속적으로 고속화되고 있다. 특히, 고성능 컴퓨팅, 서버, 데이터 센터, 엔터프라이즈 네트워크, 인터넷 교환 센터 등과 같은 데이터 트래픽이 집중되는 지점에서의 대역폭 요구를 충족시키기 위해서는 파장당 40G급 이상의 신호가 등장하고 있다.
광을 이용하여 고속으로 변조된 데이터를 전송하는 방법은 입력되는 전기적인 데이터에 따라 단순히 광신호의 크기를 On/Off하는 단순한 NRZ(Non-Return-to-Zero)나 RZ(Return-to-Zero) 방식 이외에, 광신호의 위상을 변조하는 PSK(Phase Shift Key), QPSK(Differential Quaternary Phase Shift Key) 변조 방식 등이 있다.
이와 같이 변조된 디지털 신호를 전송하는 방식은 하나의 캐리어에 실려 전송되는 단일 캐리어 방식과, 여러 개의 캐리어에 실려서 캐리어 당 전송 속도를 현저히 낮춰 전송하는 다중 캐리어 방식으로 나눌 수 있다.
단일 캐리어 방식은 하나의 캐리어에 고속 신호를 전송하기 위해 광신호의 위상을 변조하는 PSK(Phase Shift Key)나 하나의 심볼당 2비트 이상을 보낼 수 있는 QPSK(Quadrature Phase Shift Key), QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조 방식 등이 있을 수 있다. 이 방식에서는 전기적 데이터를 직접 광변조부에 인가함으로써 광신호의 위상을 변조한다.
OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)으로 알려진 다중 캐리어 방식은 고속데이터를 저속의 데이터로 변환한 후, QPSK 혹은 QAM으로 변조하고 FFT(fast Fourier Transform)를 사용하여 다수의 캐리어에 실은 후 광에 인가하게 된다.
이러한 단일 캐리어 방식과 다중 캐리어 방식 모두 전기적 신호를 이용하여 광신호를 변조하기 위해, 광 IQ(Inpahse-Quadrature) 변조부를 사용하게 된다. 광 IQ 변조부를 적절하게 제어하여야만 변조된 광신호의 품질을 유지할 수 있다. 따라서, 광 IQ 변조부를 구비한 광전송기는 단일 캐리어 방식과 다중 캐리어 방식을 모두 지원하면서, 주위 온도 등에 무관하게 최적의 동작점을 유지해야 한다.
본 발명은 단일 캐리어와 다중 캐리어 광변조 방식을 이용하여 안정적이면서 다기능인 광 전송을 수행하는 광전송 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 광 전송 장치로, 병렬 연결된 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계 형태의 제 1변조부, 제 2변조부및 상기 제 2 변조부에 직렬 연결되는 위상 천이부를 포함하는 광 변조부와, 단일 캐리어 신호 또는 다중 캐리어 신호를 생성하여 상기 광 변조부에 인가하는 고속 신호 발생부와, 상기 제 1변조부, 상기 제 2변조부 및 상기 위상 천이부 각각에 대한 바이어스를 제어하여 상기 광 변조부의 최종 출력 광신호를 안정화하기 위한 출력 안정화부를 포함한다.
본 발명은 광 전송 방법으로, 단일 캐리어 신호 또는 다중 캐리어 신호를 포함하는 고속 신호를 발생시키는 단계와, 병렬 연결된 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계 형태의 제 1변조부, 제 2변조부및 상기 제 2 변조부에 직렬 연결되는 위상 천이부를 통해 상기 고속 신호를 광 변조하는 단계와, 상기 제 1변조부, 상기 제 2변조부 및 상기 위상 천이부 각각에 대한 바이어스를 제어하여 상기 광 변조부의 최종 출력 광신호를 안정화하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 단일 캐리어와 다중 캐리어 광변조 방식을 모두 구비한 광전송기와 광변조부를 제어하는 광 전송 장치를 사용함으로써, 안정적이면서 다기능인 고속 광전송 장치를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 전송 장치의 구성도이다.
도 2a는 안정화된 광 변조부의 전달 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호가 각각 인가된 후 신호의 스펙트럼을 주파수 영역에서 나타낸 도면이다.
도 3은 인가된 바이어스 변화에 따른 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호의 크기를 도시한 도면이다.
도 4a는 광신호로 변환된 Inphase 성분과 Quadrature 성분 간의 위상차이에 따른 신호의 RF 파워 또는 신호의 최대 크기를 도시한 도면이다.
도 4b는 다중캐리어 신호가 생성되었을 경우 Inphase 신호와 Quadrature 신호 간의 위상 차이에 따른 신호의 파형을 나타낸다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광신호 특성 검출부를 도시한 도면이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광신호 특성 검출부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광변조 제어부의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 전송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 신호 안정화를 위한 제어 단계를 상세히 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시 예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 전송 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 광 전송 장치는 고속 신호 발생부(110), 광전송 제어부(120), 광원(130), 광 변조부(140) 및 출력 안정화부(150)를 포함한다.
고속 신호 발생부(110)는 디지털 신호처리를 통해 다양한 변조 방식을 가지는 신호를 생성하는데, 본 발명의 실시 예에 따라 단일 캐리어 신호 또는 다중 캐리어 신호를 생성한다. 고속 신호 발생부(110)로부터 출력된 In-phase(I) 신호와 Quardature(Q) 신호가 광 변조부(140)의 고속 신호 인가 포트에 연결된다. 또한, 생성된 디지털 신호는 광변조부(140)에 인가되기 전 DAC(digital to analog converter)를 통해 아날로그 신호로 변환될 수도 있다.
광전송 제어부(120)는 고속 신호 발생부(110)가 단일 캐리어 신호 또는 다중 캐리어 신호를 생성하도록 제어한다. 즉, 이를 위해 광 전송 제어부(120)는 변조 방식, 속도 등을 포함하는 요소를 조절한다.
광원(130)은 광신호를 출력하기 위한 구성으로서, 레이저 다이오드(Laser Diode, LD)일 수 있다.
광 변조부(140)는 광원(130)의 출력 광신호를 입력받아 고속 신호 발생부(110)에 의해 인가된 데이터를 광신호로 변조하여 출력한다. 즉, 고속 신호 발생부(110)에서 인가된 I 데이터와 Q 데이터는 MZI(Mach-Zehnder Interferometer, 마하젠더 간섭계)형 광변조부에서 광신호로 변환된다.
광 변조부(140)는 두 개의 변조부(141, 142)가 병렬 연결되는데, 제 1 변조부(141)에는 In-Phase 신호가 입력되고, 제 2 변조부(141)에는 Quadrature 신호가 입력된다. 제 1 변조부(141) 및 제 2 변조부(141)에서 광신호로 변환된 신호는 서로 90도의 위상 차이가 유지되어야 광신호의 안정적인 동작이 가능하다. 따라서, 제 2 변조부(142)의 출력을 위상 편이시키기 위한 위상 편이부(143)를 포함하여 구성된다.
출력 안정화부(150)는 광변조부(140)가 안정적으로 동작되도록 하기 위해, 제 1 변조부(141)와 제 2 변조부(142)에 각각 주파수 f1, f2를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호를 인가한 후, 광변조부(140)로부터 출력되는 광신호의 크기를 검출 및 분석하여, 그 분석 결과에 따라 광변조부(140)로 주파수 f1, f2를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 및 바이어스 조절 기능을 수행한다. 이러한 과정은 피드백 루프를 통해 지속적으로 제어되면서 반복된다. 여기서, 주파수 f1 및 f2는 각각 상이할 수도 있고, 동일할 수도 있다. 동일한 주파수를 사용할 경우에는 각각 TDM 방식을 사용하여 서로 상이한 시간에 바이어스를 디더링하게 된다. 또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 동일한 주파수를 사용할 경우에는 f1 및 f2의 파형이 구형파(square wave)가 될 수 있다.
그런데, 하기에서는 설명의 편의를 위해 주파수 f1 및 f2가 각각 상이한 경우의 예를 들어 설명하기로 한다.
이러한 광 신호 안정화부(140)는 상세하게는 광신호 분기부(151), 광신호 특성 검출부(152) 및 광변조 제어부(153)를 포함한다.
광신호 분기부(151)는 광 변조부(140)의 출력 라인에 형성되어 출력된 광신호를 광 검출부(152)로 분기한다. 이때 광신호 분기부(150)는 광커플러 등으로 구현될 수 있다.
광 검출부(152)는 광신호 분기부(151)에 의해 분기된 광신호를 입력받으며, 이를 전기적인 신호로 변환하여 광변조 제어부(153)로 출력한다. 광 검출부(152)의 상세 구성에 대해서는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 후술하기로 한다.
광변조 제어부(153)는 제 1 변조부(141) 및 제 2 변조부(142)에 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호의 초기값을 인가하고, 광 검출부(152)로부터 출력되는 전기 신호를 분석하여 광 변조부(140)의 두 개의 변조부(141, 142)와 위상 편이부(143)로 인가되는 바이어스 값 및 두 개의 변조부(141, 142)에 인가할 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호를 생성한다. 광변조 제어부(153)의 상세 구성에 대해서는 후술하는 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.
그러면, 출력 안정화부(150)가 안정화를 위해 광 변조부(140)에 입력되는 바이어스값 및 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호를 어떻게 결정해야 하는지에 대해 도 2a 내지 도 4b를 살펴보기로 한다.
도 2a는 안정화된 광 변조부의 전달 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 광 전송 장치가 안정화되기 위해서는 제 1 변조부(141) 및 제 2 변조부(142)는 전달 특성의 최저점(valley)에서 동작하여야 한다. 그리고, Inphase와 Quadrature 성분 간의 90도 위상 차이를 유지하기 위한 위상 천이부(143)는 최고점(Peak)와 최저점(Valley)의 중앙 지점(Quad)에서 동작하여야 한다.
도 2b는 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호가 각각 인가된 후 신호의 스펙트럼을 주파수 영역에서 나타낸 도면이다.
도 2b를 참조하면, 제어 신호 생성을 위한 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호는 데이터와의 간섭을 줄이기 위해 데이터보다 낮은 주파수 영역에 인가한다.
도 3은 인가된 바이어스 변화에 따른 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호의 크기를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호를 제 1 변조부(141) 및 제 2 변조부(142)에 인가하였으므로, 검출되는 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호의 크기는 의 전달 특성과 유사한 형태를 가진다. 따라서, 도 2a에서와 같이 최적의 바이어스를 제어하기 위해서는 검출된 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분의 크기가 최소가 되도록 제어하면 된다.
도 4a는 광신호로 변환된 Inphase 성분과 Quadrature 성분 간의 위상차이에 따른 신호의 RF 파워 또는 신호의 최대 크기를 도시한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 두 신호 성분의 위상 차이가 90도에 가까워질수록 신호의 RF 파워 혹은 신호의 최대 크기는 감소하게 되며, 90도일 때 최저값이 된다. 따라서, 두 신호 성분 간의 위상 차이를 90도로 유지하기 위해서는 검출된 신호의 RF 파워 혹은 신호의 최대 크기가 최소가 되도록 위상 천이부(143)의 바이어스가 조절되어야 한다.
도 4b는 다중캐리어 신호가 생성되었을 경우 Inphase 신호와 Quadrature 신호 간의 위상 차이에 따른 신호의 파형을 나타낸다.
도 4b를 참조하면, 위상 차이가 0도일 때보다 90도일 때 신호의 최대 크기가 더 낮은 것을 알 수 있다. 따라서, 신호 파형에서 최대 크기를 검출한 후, 그 크기가 최소가 되도록 제어되어야 한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광신호 특성 검출부를 도시한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 광신호 특성 검출부(152)는 광 검출부(510), 제 1 필터(520), 제 1 RF 전력 검출부(525), 제 2 필터(530) 및 제 2 RF 전력 검출부(535)를 포함한다.
광 검출부(510)는 광신호 분기부(151)로부터 출력된 광신호를 전기 신호로 변환하여 출력한다.
제 1 필터(520)는 광 검출부(510)로부터 출력되는 전기 신호로부터 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분을 분리하여 출력한다. 제 1 RF 전력 검출부(525)는 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분의 전력 크기를 검출하여 출력한다.
제 2 필터(530)는 광 검출부(510)로부터 출력되는 고속 데이터 신호 자체의 신호 성분을 분리한다. 제 2 RF 전력 검출부(535)는 제 2 필터(530)로부터 출력되는 신호의 전력을 측정한다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광신호 특성 검출부를 도시한 도면이다.
도 5b를 참조하면, 광신호 특성 검출부(152)는 광 검출부(510), 필터(540), RF 전력 검출부(545) 및 피크 검출부(550)를 포함한다.
광 검출부(510)는 광신호 분기부(151)로부터 출력된 광신호를 전기 신호로 변환하여 출력한다.
필터(540)는 광 검출부(510)로부터 출력되는 전기 신호로부터 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분을 분리하여 출력한다. RF 전력 검출부(545)는 서로 다른 주파수(f1, f2)를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분의 크기를 검출하여 출력한다.
피크 검출부(550)는 광 검출부(510)로부터 출력된 신호의 최대치를 검출한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광변조 제어부의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 광변조 제어부(170)는 분석부(610), 주파수 발생부(620) 및 바이어스 제어부(630)를 포함한다.
분석부(610)는 광신호 특성 검출부(152)로부터 출력되는 신호가 최소가 되도록 제어한다. 즉, RF 파워 혹은 신호의 최대치를 입력받아 이 신호가 최소가 되도록 주파수 발생부(620) 및 바이어스 제어부(630)를 제어한다.
그러면, 주파수 발생부(620) 및 바이어스 제어부(630)는 분석부(610)에 의해 제어된 결과에 따라, 제어신호(f1) 및 바이어스 1을 제 1 변조부(141)에 인가하고, 제어신호(f2) 및 바이어스2를 제 2 변조부(142)에 인가하고, 바이어스 3을 위상 천이부(143)에 인가한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 전송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 광 전송 장치는 710 단계에서 단일 캐리어 신호 또는 다중 캐리어 신호를 포함하는 고속 신호를 발생시킨다. 이때, 단일 캐리어 신호 또는 다중 캐리어 신호를 생성하기 위해, 발생되는 신호의 변조 방식, 속도를 포함하는 요소가 조절된다. 또한, 생성된 디지털 신호는 광변조되기 전에 아날로그 신호로 변환된다.
광 전송 장치는 720 단계에서 병렬 연결된 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계 형태의 제 1변조부, 제 2변조부 및 제 2 변조부에 직렬 연결되는 위상 천이부를 통해 고속 신호를 광 변조한다.
광 전송 장치는 730 단계에서 제 1변조부, 상기 제 2변조부 및 위상 천이부 각각에 대한 바이어스를 제어하여 광 변조부의 최종 출력 광신호를 안정화한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 신호 안정화를 위한 제어 단계를 상세히 설명하기 위한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 광 전송 장치는 810 단계에서 우선 서로 다른 주파수를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호를 상기 제 1변조부 및 상기 제 2변조부에 인가한다.
그리고, 광 전송 장치는 820 단계에서 광 변조된 광신호를 전기적인 신호로 변환한다. 820 단계는 본 발명에 따라 두 가지 실시 예가 가능하다.
우선 일 실시 예로, 광 전송 장치는 광 변조된 광신호를 전기신호로 변환하고, 변환된 전기 신호로부터 서로 다른 주파수를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분을 분리하여 출력하고, 출력된 서로 다른 주파수를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분의 전력 크기를 검출하여 출력한다. 또한, 광 전송 장치는 변환된 전기 신호 성분을 분리하여 출력하고, 출력되는 신호의 전력 크기를 검출하여 출력한다.
다른 실시 예로, 광 전송 장치는 광 변조된 광신호를 전기신호로 변환하고, 변환된 전기 신호로부터 서로 다른 주파수를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분을 분리하여 출력하고, 출력된 서로 다른 주파수를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분의 전력 크기를 검출하여 출력하고, 변환된 전기 신호의 최대치를 측정하여 검출한다.
광 전송 장치는 830 단계에서 변환된 전기적인 신호로부터 각각의 바이어스 디더링 신호 주파수의 전압을 확인하고, 각각의 전압이 최소가 되도록 바이어스를 제어한다. 상세하게는, 광 전송 장치는 출력되는 신호가 최소가 되도록 제어 신호를 생성하고, 제어 신호에 따라, 제 1 변조부 및 제 2 변조부 각각에 서로 다른 주파수를 갖는 바이어스 디더링(bias dithering) 신호를 인가하고, 제어 신호에 따라, 제 1 변조부, 제 2 변조부 및 위상 천이부에 바이어스 신호를 생성하여 인가한다.

Claims (15)

  1. 병렬 연결된 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계 형태의 제 1변조부, 제 2변조부및 상기 제 2 변조부에 직렬 연결되는 위상 천이부를 포함하는 광 변조부와,
    단일 캐리어 신호 또는 다중 캐리어 신호를 생성하여 상기 광 변조부에 인가하는 고속 신호 발생부와,
    상기 제 1변조부, 상기 제 2변조부 및 상기 위상 천이부 각각에 대한 바이어스를 제어하여 상기 광 변조부의 최종 출력 광신호를 안정화하기 위한 출력 안정화부를 포함하고,
    상기 출력 안정화부는
    상기 광 변조부에서 출력된 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 광 신호 특성 검출부와,
    바이어스 디더링(bias dithering) 신호를 상기 제 1변조부 및 상기 제 2변조부에 인가하고, 상기 변환된 전기적인 신호로부터 각각의 바이어스 디더링 신호 주파수의 전압을 확인하여 각각의 전압이 최소가 되도록 바이어스를 제어하는 광변조 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고속 신호 발생부가 단일 캐리어 신호 또는 다중 캐리어 신호를 생성하기 위해 신호의 변조 방식, 속도를 포함하는 요소를 조절하는 광전송 제어부를 더 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 고속 신호 발생부는
    생성된 디지털 신호를 광변조부에 인가하기 전에 아날로그 신호로 변환함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 출력 안정화부는
    상기 광 변조부에서 출력되어 분기된 광신호를 입력받아 상기 광 신호 특성 검출부로 출력하는 광신호 분기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 광신호 특성 검출부는
    상기 광신호 분기부로부터 출력된 광신호를 전기신호로 변환하여 출력하는 광 검출부와,
    상기 광 검출부로부터 출력되는 전기 신호로부터바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분을 분리하여 출력하는 제 1 필터와,
    상기 제 1 필터로부터 출력된 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분의 전력 크기를 검출하여 출력하는 제 1 RF 전력 검출부와,
    상기 광 검출부로부터 출력되는 신호 성분을 분리하여 출력하는 제 2 필터와,
    상기 제 2 필터로부터 출력되는 신호의 전력을 측정하는 제 2 RF 전력 검출부를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 광신호 특성 검출부는
    상기 광신호 분기부로부터 출력된 광신호를 전기신호로 변환하여 출력하는 광 검출부와,
    상기 광 검출부로부터 출력되는 전기 신호로부터바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분을 분리하여 출력하는 필터와,
    상기 필터로부터 출력된 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분의 전력 크기를 검출하여 출력하는 RF 전력 검출부와,
    상기 광 검출부로부터 출력된 신호의 최대치를 측정하여 검출하는 피크 검출부를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 광 변조 제어부는
    상기 제 1 변조부 및 제 2 변조부 각각에 바이어스 디더링(bias dithering) 신호를 인가하는 주파수 발생부와,
    상기 제 1 변조부, 제 2 변조부 및 위상 천이부에 바이어스 신호를 생성하여 인가하는 바이어스 제어부와,
    상기 광신호 특성 검출부로부터 출력되는 신호가 최소가 되도록 상기 주파수 발생부 및 바이어스 제어부를 제어하는 분석부를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  9. 단일 캐리어 신호 또는 다중 캐리어 신호를 포함하는 고속 신호를 발생시키는 단계와,
    병렬 연결된 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계 형태의 제 1변조부, 제 2변조부및 상기 제 2 변조부에 직렬 연결되는 위상 천이부를 통해 상기 고속 신호를 광 변조하는 단계와,
    상기 제 1변조부, 상기 제 2변조부 및 상기 위상 천이부 각각에 대한 바이어스를 제어하여 최종 출력 광신호를 안정화하는 단계를 포함하고,
    상기 안정화하는 단계는
    바이어스 디더링(bias dithering) 신호를 상기 제 1변조부 및 상기 제 2변조부에 인가하는 단계와,
    상기 광 변조된 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 단계와,
    상기 변환된 전기적인 신호로부터 바이어스 디더링(bias dithering) 신호의 전압을 확인하여 각각의 전압이 최소가 되도록 바이어스를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 고속 신호를 발생시키는 단계는
    단일 캐리어 신호 또는 다중 캐리어 신호를 생성하기 위해, 발생되는 신호의 변조 방식, 속도를 포함하는 요소를 조절함을 특징으로 하는 광 전송 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 고속 신호를 발생시키는 단계는
    생성된 디지털 신호를 광변조하기 전에 아날로그 신호로 변환함을 특징으로 하는 광 전송 방법.
  12. 삭제
  13. 제 9항에 있어서, 상기 변환하는 단계는
    상기 광 변조된 광신호를 전기신호로 변환하는 단계와,
    상기 변환된 전기 신호로부터 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분을 분리하여 출력하는 단계와,
    상기 출력된 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분의 전력 크기를 검출하여 출력하는 단계와,
    상기 변환된 전기 신호 성분을 분리하여 출력하는 단계와,
    상기 출력되는 신호의 전력 크기를 검출하여 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 방법.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 변환하는 단계는
    상기 광 변조된 광신호를 전기신호로 변환하는 단계와,
    상기 변환된 전기 신호로부터 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분을 분리하여 출력하는 단계와,
    상기 출력된 바이어스 디더링(bias dithering) 신호 성분의 전력 크기를 검출하여 출력하는 단계와,
    상기 변환된 전기 신호의 최대치를 측정하여 검출하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 방법.
  15. 제 9항에 있어서, 상기 제어하는 단계는
    상기 출력되는 신호가 최소가 되도록 제어 신호를 생성하는 단계와,
    상기 제어 신호에 따라, 제 1 변조부 및 제 2 변조부 각각에 바이어스 디더링(bias dithering) 신호를 인가하는 단계와,
    상기 제어 신호에 따라, 제 1 변조부, 제 2 변조부 및 위상 천이부에 바이어스 신호를 생성하여 인가하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광 전송 방법.
KR1020130032990A 2013-03-27 2013-03-27 광 전송 장치 및 방법 KR102004727B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130032990A KR102004727B1 (ko) 2013-03-27 2013-03-27 광 전송 장치 및 방법
US14/082,856 US9191121B2 (en) 2013-03-27 2013-11-18 Optical transmitter and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130032990A KR102004727B1 (ko) 2013-03-27 2013-03-27 광 전송 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140117971A KR20140117971A (ko) 2014-10-08
KR102004727B1 true KR102004727B1 (ko) 2019-07-29

Family

ID=51620952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130032990A KR102004727B1 (ko) 2013-03-27 2013-03-27 광 전송 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9191121B2 (ko)
KR (1) KR102004727B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017145981A1 (ja) * 2016-02-23 2017-08-31 日本電信電話株式会社 光送信器
JP6805687B2 (ja) * 2016-09-29 2020-12-23 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光モジュールおよび光変調器のバイアス制御方法
KR102336106B1 (ko) 2017-11-29 2021-12-08 한국전자통신연구원 코히어런트 광의 간섭현상을 이용한 아날로그 광 신호의 변조 지수 조절 장치 및 그 방법
US10180588B1 (en) * 2018-07-19 2019-01-15 Finisar Corporation Reduced-cross-talk coherent optical transmitter
KR20200126565A (ko) 2019-04-30 2020-11-09 한국전자기술연구원 맨체스터 변조 포맷을 이용한 고속 광전송 시스템
CN110596918B (zh) * 2019-09-18 2023-05-05 武汉光迅科技股份有限公司 调制器的偏置工作点的控制方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060127104A1 (en) * 2004-12-10 2006-06-15 Nortel Networks Limited Control system for a polar optical transmitter

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7266306B1 (en) * 2003-10-03 2007-09-04 Nortel Networks Limited Method for optical carrier suppression and quadrature control
KR20120099171A (ko) 2011-02-10 2012-09-07 한국전자통신연구원 광신호 제어 장치와 그 방법 및 광신호 제어 장치를 구비하는 광신호 생성 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060127104A1 (en) * 2004-12-10 2006-06-15 Nortel Networks Limited Control system for a polar optical transmitter

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140117971A (ko) 2014-10-08
US9191121B2 (en) 2015-11-17
US20140294401A1 (en) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10225017B2 (en) Optical transmitter and method for controlling the same
KR102004727B1 (ko) 광 전송 장치 및 방법
EP2197165B1 (en) Efficient QAM signal generation
US9544060B2 (en) Optical transmitter and method for controlling the same
US7394992B2 (en) Control of an optical modulator for desired biasing of data and pulse modulators
US20180323878A1 (en) Optical transmitter and bias voltage control method
JP2017147622A (ja) 光送信機、及び制御方法
US20100142964A1 (en) Optical transmission apparatus with stable optical signal output
CN103532633B (zh) 一种用于光发射机的自动偏置控制方法和装置
JP6805687B2 (ja) 光モジュールおよび光変調器のバイアス制御方法
US20140233965A1 (en) System and Method for Monitoring and Control of an Optical Modulator for an M-QAM Transmitter
CN109477984B (zh) 发射器和偏置调整方法
WO2017079871A1 (zh) 一种调制器、调制系统以及实现高阶调制的方法
WO2017079472A1 (en) Optical n-level quadrature amplitude modulation (nqam) generation based on phase modulator
JP5811531B2 (ja) 光送信機、光通信システムおよび光送信方法
KR101325758B1 (ko) Ｏｆｄｍ 광 송신기 및 광 송신 방법
CN108139616B (zh) 光调制器、光发射器及光调制方法
Wang et al. A simple photonic precoding-less scheme for vector millimeter-wave signal generation based on a single phase modulator
KR101219168B1 (ko) 안정된 광신호 출력을 위한 광 전송 장치
JP5905334B2 (ja) １６ｑａｍ光信号を生成する送信装置および方法
Ishwarya et al. Radio Over Fiber Transport System with Tunable Optical Flat Comb Source
Kawanishi et al. Digital Modulation Formats
KR101282414B1 (ko) Ｒｚ－ｄｐｓｋ 및 ｒｚ－ｄｑｐｓｋ 광 송신 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant