KR102146295B1 - Monitoring Apparatus for Optical Fiber Link in Wavelength Division Multiplexing Network - Google Patents

Monitoring Apparatus for Optical Fiber Link in Wavelength Division Multiplexing Network Download PDF

Info

Publication number
KR102146295B1
KR102146295B1 KR1020190023819A KR20190023819A KR102146295B1 KR 102146295 B1 KR102146295 B1 KR 102146295B1 KR 1020190023819 A KR1020190023819 A KR 1020190023819A KR 20190023819 A KR20190023819 A KR 20190023819A KR 102146295 B1 KR102146295 B1 KR 102146295B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wavelength
optical
otdr
awg
light source
Prior art date
Application number
KR1020190023819A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김진홍
김경민
Original Assignee
에스팩 주식회사
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 에스팩 주식회사 filed Critical 에스팩 주식회사
Priority to KR1020190023819A priority Critical patent/KR102146295B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102146295B1 publication Critical patent/KR102146295B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/077Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/071Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using a reflected signal, e.g. using optical time domain reflectometers [OTDR]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
    • H04B10/25752Optical arrangements for wireless networks
    • H04B10/25753Distribution optical network, e.g. between a base station and a plurality of remote units
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/572Wavelength control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2210/00Indexing scheme relating to optical transmission systems
    • H04B2210/07Monitoring an optical transmission system using a supervisory signal
    • H04B2210/071Monitoring an optical transmission system using a supervisory signal using alarms

Abstract

According to the present invention, when the magnitude of light loss and reflection by the optical fiber are measured in the conventional OTDR system, the optical loss in the AWG is changed very sensitively to changes in a center wavelength of an optical pulse as shown in FIG. 3. In addition, even when the wavelength of an OTDR light source is controlled to a perfectly fixed value, since the center wavelength of the AWG is changed due to changes in external temperature or deteriorations over time because of characteristics of the AWG, the magnitude of the optical loss measured in the OTDR is changed. For the above reason, the dynamic range, which refers to a measurable loss range serveing as the most important performance parameter of the OTDR, is rapidly reduced, thereby reducing a measurement distance capable of measuring the loss of the optical communication line. The present invention presents a configuration that tunable laser or DFB LD is used as an OTDR light source in DWDM network to control the optical wavelength of the tunable laser or DFB LD in real time to enable, in real time, the output wavelength of the OTDR′s light source to match the center wavelength of the AWG changed by deterioration due to external temperature change and use, so that the loss of the optical path is accurately measured, and the dynamic range measurable with OTDR is maximized. By the above configuration, the optical pulse wavelength of OTDR is controlled to match the AWG center wavelength, so that the dynamic range of OTDR is increased.

Description

WDM 네트워크에서의 OTDR 방식의 광선로 감시 장치를 이용한 광선로 모니터링 방법{Monitoring Apparatus for Optical Fiber Link in Wavelength Division Multiplexing Network}Optical fiber monitoring method using OTDR optical fiber link monitoring device in WDM network {Monitoring Apparatus for Optical Fiber Link in Wavelength Division Multiplexing Network}

본 발명은 WDM 네트워크에서의 광선로 감시시스템에 관한 기술이다. 특별히는 협대역의 단일 모드 광원을 사용하는 고밀도 WDM 네트워크에서의 광선로 감시 장치에 관한 기술이다.The present invention relates to an optical path monitoring system in a WDM network. In particular, it relates to an optical path monitoring device in a high-density WDM network using a narrow-band single mode light source.

본 발명 이전의 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer) 관련 선행기술을 설명하고자 한다. OTDR 장치에 사용되는 일반적인 광원의 파장은 도4와 같다. 도4에 기재된 광원은 파장대가 넓은 영역에서 분포된 LED(Light Emitting Diode) 광원과 좁은 광파장 대역에서 일정한 간격으로 복수의 파장모드에서 광을 발생하는 FP(Fabry-Perot) 레이저와 단일파장의 광을 좁은 파장대역에서 발생하는 DFB(Distributed Feed-Back) 레이저를 보여주고 있다. 기존의 OTDR 기술은 도4에 보는 바와 같이 파장영역이 DFB LD(Laser Diode)에 비해 상당히 넓은 FP Laser를 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 네트워크에서 OTDR용 광원으로 사용하기 위해 OTDR를 WDM 결합기를 이용하여 측정하고자 하는 광선로에 연결하여 사용함으로써 복잡한 결합구조가 필요한 문제가 있다.Prior art related to OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) prior to the present invention will be described. The wavelength of a typical light source used in the OTDR device is shown in FIG. 4. The light source shown in FIG. 4 is a light emitting diode (LED) light source distributed in a wide wavelength band, a Fabry-Perot (FP) laser that generates light in a plurality of wavelength modes at regular intervals in a narrow optical wavelength band, and light of a single wavelength. It shows a DFB (Distributed Feed-Back) laser that occurs in a narrow wavelength band. Existing OTDR technology uses an OTDR as a light source for OTDR in a DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) network with a significantly wider wavelength range than DFB LD (Laser Diode) as shown in FIG. There is a problem that a complicated coupling structure is required because it is connected to the optical path to be measured.

또 다른 선행기술로는 단일 모드 광원(DFB LD나 파장가변 레이저)을 사용한 OTDR를 DWDM 네트워크에 적용한 기술이 개시되어 있다. 이 기술의 경우 도3에서 보는 바와 같이 AWG(Arrayed Waveguide Gratings)의 광손실은 파장 변화에 매우 민감하게 변하게 되어, OTDR의 광원 파장의 미세한 변화에 따라 OTDR에서 측정되는 광선로의 손실이 측정이 부정확한 문제가 있다.Another prior art is a technology in which OTDR using a single mode light source (DFB LD or tunable laser) is applied to a DWDM network. In the case of this technology, as shown in Fig. 3, the optical loss of AWG (Arrayed Waveguide Gratings) changes very sensitively to the wavelength change, so the loss of the optical path measured in the OTDR is measured inaccurately according to the minute change in the wavelength of the light source of the OTDR. there is a problem.

등록특허공보 10-0928142Registered Patent Publication 10-0928142 미국등록특허공보 US 7,042,559US Patent Publication US 7,042,559 등록특허공보 10-1050954Registered Patent Publication 10-1050954

본 발명은 기존의 OTDR 시스템에 있어서, 광섬유에 의한 광손실 및 반사의 크기를 측정함에 있어서, 도3에 도시된 바와 같이 AWG의 광손실이 파장 변화에 매우 민감하게 변하게 되어, OTDR의 광원 파장의 미세한 변화에 따라 광선로의 손실이 크게 변화되어 측정되는 문제가 있으며, OTDR 광원의 파장이 완벽히 고정된 값으로 제어가 되는 경우에도 상기 AWG의 특성상 외부 온도의 변화나 시간에 따른 열화에 의해 AWG의 중심 파장이 변하게 되어, OTDR에서 측정되는 광손실의 크기가 변하게 되는 문제가 발생한다. 이러한 원인에 기인하여 상기 OTDR의 가장 중요한 성능 파라미터인 측정 가능 손실 범위를 의미하는 dynamic range가 급격히 감소하여 광통신 선로의 손실을 측정할 수 있는 측정거리가 감소하는 문제가 있어왔다.In the present invention, in the conventional OTDR system, in measuring the magnitude of the optical loss and reflection due to the optical fiber, as shown in FIG. 3, the optical loss of the AWG changes very sensitively to the wavelength change, so that the wavelength of the light source of the OTDR There is a problem in that the loss of the optical path varies greatly depending on the minute change, and the measurement is caused. Even when the wavelength of the OTDR light source is controlled to a perfectly fixed value, the center of the AWG due to the change of external temperature or deterioration over time due to the characteristics of the AWG As the wavelength changes, there is a problem that the magnitude of the optical loss measured in the OTDR changes. Due to this reason, the dynamic range, which means the measurable loss range, which is the most important performance parameter of the OTDR, decreases rapidly, and there has been a problem that the measurement distance for measuring the loss of the optical communication line decreases.

상기와 같은 문제가 있어 본 발명에서는There is a problem as described above, in the present invention

DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing, 고밀도 파장 분할 다중화) 네트워크에서 파장가변 레이저 또는 DFB LD를 OTDR 광원으로 사용하여, 실시간으로 OTDR의 광원의 출력 파장을 외부의 온도변화와 사용에 의한 열화에 의하여 변화되는 AWG의 중심파장과 일치하도록 실시간으로 제어함으로써 정확한 광선로의 손실을 측정하고, OTDR로 측정 가능 dynamic range를 최대화 시키고자 한다.AWG that changes by deterioration due to external temperature change and use by using a variable wavelength laser or DFB LD as an OTDR light source in a DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) network. By controlling in real time to match the center wavelength of, we want to measure the loss of an accurate optical path and maximize the dynamic range that can be measured with OTDR.

또한, OTDR 광원의 출력 파장을 외부의 온도변화와 사용에 의한 열화에 의하여 변화되는 AWG의 중심파장과 일치하도록 실시간으로 제어하는 OTDR 광원의 출력파장 변화를 누적 기록하여, 상기 AWG의 중심파장 변화를 누적 추적함으로써 상기 AWG의 중심파장이 허용치에서 벗어나는 것을 사전에 감지하여 이를 알리거나 경보를 발생시켜 네트워크의 안정성을 확보할 수 있도록 한다.In addition, by accumulating and recording the change in the output wavelength of the OTDR light source, which is controlled in real time so that the output wavelength of the OTDR light source coincides with the center wavelength of the AWG that is changed by external temperature change and deterioration due to use, the change in the center wavelength of the AWG is recorded. By accumulating tracking, it detects in advance that the center wavelength of the AWG deviates from the allowable value and informs or generates an alarm to ensure the stability of the network.

본 발명은 상기한 문제를 해결하고자,The present invention is to solve the above problem,

광펄스 파장제어기, 광분배기(혹은 광 서큘레이터) 및 광수신부(포토 다이오드)를 구비한 OTDR에 있어서, 상기 광펄스 파장제어기에서 발생한 광펄스 신호를 광섬유에 상기 광분배기(혹은 광 서큘레이터)를 통하여 입사시키고, 상기 입사된 광의 후방산란된 신호 중에서 AWG를 통과한 광신호를 상기 광수신부를 통하여 수신 및 분석하여,In an OTDR having an optical pulse wavelength controller, an optical splitter (or optical circulator), and an optical receiver (photodiode), the optical pulse signal generated by the optical pulse wavelength controller is transmitted to an optical fiber with the optical splitter (or optical circulator). The optical signal that has passed through the AWG is received and analyzed through the optical receiver from among the signals incident through and backscattered of the incident light,

상기 OTDR의 광펄스 파장제어기의 중심파장을 제어함으로써, 상기 AWG를 통과한 후방산란 신호가 커지도록 제어함으로써 상기 OTDR의 Dynamic Range를 늘리는 것을 특징으로 하는 WDM 네트워크에서의 광선로 감시 장치를 제공한다.By controlling the center wavelength of the optical pulse wavelength controller of the OTDR, the dynamic range of the OTDR is increased by controlling the backscatter signal passing through the AWG to increase.It provides an optical path monitoring device in a WDM network.

또한, 본 발명은 광펄스 파장제어기, 광분배기(혹은 광 서큘레이터) 및 광수신부(포토 다이오드)를 구비한 OTDR에 있어서, 상기 광펄스 파장제어기에서 발생한 광펄스 신호를 광섬유에 상기 광분배기(혹은 광 서큘레이터)를 통하여 입사시키고, 상기 입사된 광의 후방산란된 신호 중에서 AWG를 통과한 광신호를 상기 광수신부를 통하여 수신 및 분석하여, 상기 OTDR의 광펄스 파장제어기의 중심파장을 제어함으로써, 상기 AWG를 통과한 후방산란 신호가 커지도록 제어함으로써 상기 AWG의 초기 광중심 파장과의 차이를 측정하여 상기 AWG의 중심 파장 변화에 의한 광품질 정도를 측정하여 표시하는 것을 특징으로 하는 WDM 네트워크에서의 광선로 감시 장치를 제공한다.In addition, in an OTDR having an optical pulse wavelength controller, an optical splitter (or optical circulator) and an optical receiver (photodiode), the optical pulse signal generated by the optical pulse wavelength controller is transmitted to the optical fiber by the optical splitter (or optical circulator). Optical circulator), and by controlling the center wavelength of the optical pulse wavelength controller of the OTDR by receiving and analyzing the optical signal that has passed through the AWG among the backscattered signals of the incident light, Light rays in a WDM network, characterized in that by controlling the backscattering signal passing through the AWG to increase, measuring the difference from the initial optical center wavelength of the AWG, and measuring and displaying the degree of light quality due to the change in the center wavelength of the AWG. To provide a monitoring device.

또한, 상기 광품질 정도가 설정된 범위를 초과하는 경우 알림 또는 경보기를 동작하는 것을 특징으로 하는 WDM 네트워크에서의 광선로 감시 장치를 제공한다.In addition, there is provided an optical path monitoring apparatus in a WDM network, characterized in that, when the level of light quality exceeds a set range, a notification or an alarm is operated.

또한, 상기 광품질 정도를 상기 OTDR 내부 또는 외부의 저장장치에 상기 AWG가 설치된 지역의 기상정보와 함께 누적 저장하여 시간대별, 계절별, 상기 AWG 설치 후 사용 누적시간별 광품질 정보를 저장함으로써, 광품질 저하를 예측하여 알림 또는 경보기를 동작하는 품질예측 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 WDM 네트워크에서의 광선로 감시 장치를 제공한다.In addition, by accumulating and storing the light quality level with weather information of the area where the AWG is installed in a storage device inside or outside the OTDR, and storing light quality information by time, season, and cumulative use time after installation of the AWG, It provides an optical path monitoring device in a WDM network, characterized in that it has a quality prediction function for predicting degradation and operating a notification or alarm.

또한, 상기 AWG의 중심 파장은 상기 광펄스 파장제어기에서 설정한 중심 파장으로부터 측정되며, 상기 광 펄스 파장제어기는 광원의 온도를 열전소자를 이용하여 제어함으로써 중심 파장을 설정하는 것을 특징으로 하는 WDM 네트워크에서의 광선로 감시 장치를 제공한다.In addition, the central wavelength of the AWG is measured from the central wavelength set by the optical pulse wavelength controller, and the optical pulse wavelength controller sets the central wavelength by controlling the temperature of the light source using a thermoelectric element. Provides an optical path monitoring device in

본 발명은 OTDR의 광펄스 파장의 변화나 다중화기/역다중화기의 중심파장 변화와 관계없이 정확하게 광선로의 광손실 및 반사 정보를 정확히 측정하고자 한다. The present invention aims to accurately measure optical loss and reflection information of an optical path regardless of a change in a wavelength of an optical pulse of an OTDR or a change in a center wavelength of a multiplexer/demultiplexer.

또한, OTDR의 광펄스 파장의 변화나 다중화기/역다중화기의 중심파장 변화와 관계없이 OTDR로 측정 가능한 광선로 감시 길이가 줄어들지 않는 장점이 있으며, OTDR의 광펄스 파장을 정확하게 제어하는 경우에 광펄스의 파장에 따른 OTDR 파형을 기록 및 분석하여 다중화기/역다중화기의 중심 파장 변화를 추적 관리하여 중심파장이 임계치 이상으로 벗어나기 전에 알림이나 경보를 발생시켜 광선로 품질을 안정적으로 유지 관리할 수 있는 수단을 제공한다.In addition, regardless of the change in the wavelength of the optical pulse of the OTDR or the change in the center wavelength of the multiplexer/demultiplexer, the length of monitoring the optical path that can be measured with the OTDR does not decrease. When the optical pulse wavelength of the OTDR is accurately controlled, the optical pulse By recording and analyzing the OTDR waveform according to the wavelength of the multiplexer/demultiplexer by tracking and managing the change in the center wavelength of the multiplexer/demultiplexer, it is a means to stably maintain the optical path quality by generating a notification or alarm before the center wavelength exceeds the threshold. Provides.

이는 일반적으로 다중화기/역다중화기로 사용되는 광학 필터는 AWG를 이용하며, 중심 파장은 모든 채널이 함께 같은 정도로 변하기 때문에 OTDR이 연결된 파장의 변화만 관찰하여도 데이터 채널의 중심 파장의 변화 정보가 추정 가능하다. 특히 옥외에 설치된 역다중화기의 경우 외부 환경 변화가 심하기 때문에 중심 파장의 변화가 빈번히 발생되며, 이는 데이터 광신호의 품질을 악화시키는 주요 원인으로 작용하고 있다.In general, the optical filter used as a multiplexer/demultiplexer uses AWG, and since the center wavelength changes to the same extent for all channels, the change information of the center wavelength of the data channel is estimated by observing the change of the wavelength connected to the OTDR. It is possible. In particular, in the case of a demultiplexer installed outdoors, a change in the center wavelength occurs frequently because the external environment changes severely, which is a major cause of deteriorating the quality of the data optical signal.

본 발명은 OTDR의 광펄스 파장을 정확하게 제어함으로써 상기와 같은 문제를 해결하여 Dynamic Range를 늘리는 효과가 있다.The present invention has the effect of increasing the dynamic range by solving the above problem by accurately controlling the optical pulse wavelength of the OTDR.

도1은 기존의 OTDR 시스템의 구성도 이다.
도2는 다파장을 이용하여 통신하는 WDM 통신망의 구성도이다.
도3은 100GHz 채널 간격의 AWG 손실 특성이다.
도4는 LED, FP LASER 및 DFB LASER의 발광 파장특성 그래프이다.
도5는 본 발명의 OTDR에 사용하는 DFB LASER의 구성도이다.
도6은 본 발명의 OTDR을 설치한 WDM 네트워크이다.
도7은 기존의 OTDR과 본 발명의 OTDR 시스템의 Dynamic Range 비교이다.
도8은 본 발명의 OTDR 시스템이 후방산란을 측정하는 모식도이다.
1 is a configuration diagram of an existing OTDR system.
2 is a block diagram of a WDM communication network that communicates using multiple wavelengths.
3 shows the AWG loss characteristics at 100 GHz channel intervals.
4 is a graph of emission wavelength characteristics of LED, FP LASER, and DFB LASER.
5 is a block diagram of a DFB LASER used in the OTDR of the present invention.
6 is a WDM network in which the OTDR of the present invention is installed.
7 is a comparison of a dynamic range between an existing OTDR and an OTDR system of the present invention.
8 is a schematic diagram for measuring backscattering by the OTDR system of the present invention.

본 발명에 사용하는 통신관련 용어를 하기와 같이 정의 하여 사용하고자 한다.Communication related terms used in the present invention are to be defined and used as follows.

A. OTDR : Optical Time Domain ReflectometerA. OTDR: Optical Time Domain Reflectometer

B. WDM : Wavelength Division MultiplexingB. WDM: Wavelength Division Multiplexing

C. DWDM : Dense Wavelength Division MultiplexingC. DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexing

D. AWG : Arrayed Waveguide GratingsD. AWG: Arrayed Waveguide Gratings

E. DFB LD : Distributed Feed-Back Laser DiodeE. DFB LD: Distributed Feed-Back Laser Diode

F. 광분배기 : Optical SplitterF. Optical Splitter: Optical Splitter

G. 광 서큘레이터 : Optical CirculatorG. Optical Circulator

H. TEC : Thermo Electric CoolerH. TEC: Thermo Electric Cooler

I. 단일 모드 광원 : DFB LD 또는 파장가변 레이저I. Single mode light source: DFB LD or tunable laser

본 발명에서 개량하고자 하는 OTDR 시스템의 기본 구성은 도1과 같다.OTDR의 기능은 인터넷 및 통신망의 근간을 이루고 있는 광섬유로 구성된 광선로의 상태를 모니터링 하는 장치이다. 즉, 광섬유로 이루어진 광선로의 거리에 따른 광손실 및 광접속 지점에서의 광반사의 크기를 측정하는 장치이다. The basic configuration of the OTDR system to be improved in the present invention is shown in Fig. 1. The function of the OTDR is a device that monitors the state of an optical path composed of optical fibers that form the basis of the Internet and communication networks. In other words, it is a device that measures the optical loss according to the distance of the optical fiber path and the magnitude of light reflection at the optical connection point.

도1에 기재된 신호처리프로세서에서 단일펄스를 발생한다. 상기 신호처리프로세서에서 발생된 펄스를 펄스구동기를 통하여 레이저 다이오드로 이루어진 광원을 전류 구동하여 광원으로부터 광펄스가 생성된다. 상기 생성된 광펄스를 광 서큘레이터 혹은 광분배기를 통해 광원에서 발생된 광펄스가 광통신용 광섬유로 입사된다.The signal processing processor shown in Fig. 1 generates a single pulse. The pulses generated by the signal processing processor are driven by a light source made of a laser diode through a pulse driver to generate optical pulses from the light source. The generated optical pulse is incident on the optical fiber for optical communication through an optical circulator or an optical splitter.

상기 광통신용 광섬유로 입사된 광펄스는 광통신용 광섬유를 지나감에 따라 지속적으로 후방산란(Rayleigh back scattering)이 발생하고 이 신호는 상기 광분배기(혹은 광 서큘레이터)와 연결된 포토 다이오드(Photo Diode)로 구성된 OTDR 수광부로 입사되어 그 크기를 상기 광펄스가 발생된 후의 시간과 함께 측정한다.As the optical pulse incident on the optical communication optical fiber passes through the optical communication optical fiber, Rayleigh back scattering occurs continuously, and this signal is a photodiode connected to the optical splitter (or optical circulator). It is incident on the OTDR light receiving unit composed of and measures the size together with the time after the light pulse is generated.

즉, OTDR 측정 시스템은 일측에서 발생된 광펄스를 광분배기(혹은 광 서큘레이터)를 통하여 광통신 선로를 구성하는 광섬유에 입사하고, 입사 후부터 상기 광섬유에서 발생하는 후방산란을 상기 광분배기(혹은 광 서큘레이터)의 일측에 구비된 포토 다이오드에서 연속 측정하여 이를 아날로그 디지털 변환기(A/D 컨버터)로 변환하여 후방산란의 크기를 연속 측정함으로써 광통신망을 구성하는 광섬유의 거리에 따른 광 손실 및 광반사의 해석이 가능하다.That is, the OTDR measurement system enters the optical pulse generated from one side into an optical fiber constituting an optical communication line through an optical splitter (or optical circulator), and the backscatter generated from the optical fiber from the incident is detected by the optical splitter (or optical circulator). Light loss and light reflection according to the distance of the optical fiber constituting the optical communication network by continuously measuring the size of the backscatter by continuously measuring it with a photodiode provided on one side of the device and converting it to an analog digital converter (A/D converter). Interpretation is possible.

결국, 광통신 선로 상의 일측에 OTDR을 설치하면 해당 광섬유의 광학적 손실 및 반사의 크기를 거리에 따라 측정할 수 있다. 상기 기능을 하는 OTDR을 WDM(Wavelength Division Multiplexing, 파장분할 다중) 네트워크상에서 구성한 것이 도2이다. 상기 WDM 네트워크는 WDM 시스템은 송신기에서 다중화기를 사용하여 신호를 결합해 송신하고, 수신자의 역다중화기는 그들을 분할시켜 수신한다. 일반적으로 광학 재질이 광학 특성상 광신호에 대한 방향성이 없기 때문에 두 가지를 동시에 할 장치를 가질 수 있으며, 광 분기/결합 다중화기(optical add-drop multiplexer) 기능을 할 수 있을 것이다. DWDM 광네트워크에서는 채널간의 간격이 매우 좁고 동시에 많은 파장을 수용하기 때문에 일반적으로 박막 필터가 아닌 PLC(Planar Lightwave Circuit)기반의 AWG를 사용하여 구현한다. 이러한 AWG의 주요 특성은 모든 채널의 파장 변화가 동일하게 이루어진다는 것이다.After all, if an OTDR is installed on one side of an optical communication line, the optical loss and reflection magnitude of the optical fiber can be measured according to the distance. FIG. 2 is a configuration of an OTDR serving as the above function on a WDM (Wavelength Division Multiplexing) network. In the WDM network, the WDM system combines and transmits signals using a multiplexer at the transmitter, and the receiver's demultiplexer divides and receives them. In general, since an optical material has no directionality to an optical signal due to its optical characteristics, it is possible to have a device to do both at the same time, and to function as an optical add-drop multiplexer. In DWDM optical network, since the interval between channels is very narrow and accommodates many wavelengths at the same time, it is generally implemented using AWG based on PLC (Planar Lightwave Circuit) rather than thin film filter. The main characteristic of this AWG is that all channels have the same wavelength change.

광 수신기는 레이저 광원과는 달리, 특정 파장이 아니라 수백 nm이상의 넓은 파장 영역대에서 안정적인 광수신 특성을 지닌다. 따라서 디멀티플렉서(도2의 역다중화기)는 WDM 시스템의 수신기의 파장 선택성을 제공해야한다.Unlike a laser light source, the optical receiver has stable light reception characteristics in a wide wavelength range of several hundred nm or more, not a specific wavelength. Therefore, the demultiplexer (demultiplexer in Fig. 2) must provide the wavelength selectivity of the receiver of the WDM system.

요약하면, WDM 네트워크는 송신기로 사용되는 다파장의 레이저 광원을 다중화기(multiplexer)를 통해 합쳐서 하나의 광섬유를 통해 전송하고, 수신단에서는 역다중화기(Demultiplexer)를 통해 각 파장으로 분기하여 각각의 광수신기로 분배하는 네트워크로 구성된다. 일반적인 DWDM 네트워크에서 채널간의 파장간격은 100GHz(~0.8nm)나 50GHz(~0.4nm)을 사용한다. 다중화기와 역다중화기는 일반적으로 AWG를 사용하며, AWG의 파장에 따른 광학적 손실 특성은 도3과 같다. 즉, 광섬유를 통하여 전송된 다파장의 레이저신호를 상기 AWG를 통과하며 특정 파장들로 분해되어 각 파장대별 광수신기에 연결되어 통신선로를 완성한다.In summary, the WDM network combines multi-wavelength laser light sources used as transmitters through a multiplexer and transmits them through a single optical fiber, and at the receiving end, diverges into each wavelength through a demultiplexer to each optical receiver. It consists of a network that distributes to. In a typical DWDM network, the wavelength interval between channels is 100GHz (~0.8nm) or 50GHz (~0.4nm). The multiplexer and demultiplexer generally use AWG, and the optical loss characteristics according to the wavelength of the AWG are shown in FIG. 3. That is, the multi-wavelength laser signal transmitted through the optical fiber passes through the AWG, is decomposed into specific wavelengths, and is connected to an optical receiver for each wavelength band to complete a communication line.

이러한 WDM 네트워크의 안정된 통신을 위해서는 상기 AWG의 기능이 중요하다. 이러한 AWG의 기능을 포함한 전체 광섬유 통신 선로를 모니터링하는 OTDR의 기술을 좀 더 살펴보면 하기와 같다.For stable communication of such a WDM network, the function of the AWG is important. The OTDR technology that monitors the entire optical fiber communication line including the AWG function is as follows.

본 발명의 OTDR에 사용하는 DFB LD 광원은 단일 모드 레이저로 광원 내에 집적된 Bragg grating의 파장에 따라 출력 파장이 결정된다. Bragg grating은 온도에 따라 파장 특성이 변하며, 일반적으로 0.1nm/℃의 변화율을 가진다.The DFB LD light source used in the OTDR of the present invention is a single mode laser, and the output wavelength is determined according to the wavelength of the Bragg grating integrated in the light source. Bragg grating's wavelength characteristics change according to temperature, and generally has a rate of change of 0.1nm/℃.

따라서, 광 출력 파장을 일정하게 유지하기 위해서는 0.1 ℃ 이하의 정밀도로 상기 DFB LD 광원 모듈의 온도를 제어해야 한다. 도5와 같이 TEC(Thermo Electric Cooler)를 광원 내에 집적하여 정밀한 온도 제어를 수행하지만, 정밀한 온도 제어를 위해서는 thermistor와 TEC와의 접촉, LD(레이저 다이오드)와 TEC와의 접촉 그리고 외부 온도에 따른 광원 내의 온도 분포에 같은 많은 변수 및 시간에 따른 모듈의 열화에 의한 변화에 대한 문제도 고려해야 한다. 일반적으로 DFB LD로 수명주기 동안 ±0.05nm 파장제어가 쉽지 않으며, 이는 AWG 통과에 의해 1dB 이상의 광손실 변화를 발생시킨다.Therefore, in order to keep the light output wavelength constant, the temperature of the DFB LD light source module must be controlled with an accuracy of 0.1 °C or less. As shown in Fig. 5, precise temperature control is performed by integrating TEC (Thermo Electric Cooler) into the light source, but for precise temperature control, contact between thermistor and TEC, contact with LD (laser diode) and TEC, and temperature in the light source according to external temperature. Many variables such as distribution and the problem of changes due to deterioration of the module over time should also be considered. In general, it is not easy to control ±0.05nm wavelength during the life cycle with DFB LD, which causes more than 1dB of optical loss change by passing through AWG.

또 다른 광원 기술로 사용되는 파장가변 레이저의 경우에는 광원 내에 파장 가변을 위한 파장가변 필터가 내장되며, 정밀한 파장제어를 위해서는 동작 환경에 따라 파장 특성이 변하지 않는 고가의 파장 잠김기를 내장하게 되어, 통신용으로 사용되지 않고 계측기로만 사용 가능한 수준이다.In the case of a tunable laser used as another light source technology, a tunable filter for wavelength tunability is built into the light source, and for precise wavelength control, an expensive wavelength locker that does not change wavelength characteristics depending on the operating environment is built in. It is not used as an instrument and can only be used as a measuring instrument.

본 발명의 OTDR이 사용되는 WDM 네트워크와 여기에 본 발명의 OTDR이 결합된 구조가 도 6이다. 파장 다중화기의 설정된 입력 단에 단일 모드 광원을 가지는 OTDR를 연결하며, OTDR의 내부 구조는 도6의 하단과 같다. 신호 처리 프로세서가 파장 제어부를 통해 파장가변 필터를 설정한다(DFB LD의 경우에는 TEC의 온도이며 기타 파장가변 가변 필터의 종류에 따라 제어하는 물리적 변수가 달라질 수 있다). 이렇게 파장을 설정한 후 신호처리 프로세서로부터 단일 펄스를 생성한다. 생성된 단일 펄스 신호로 펄스구동기를 이용하여 상기 단일 모드 광원레이저 다이오드를 구동한다. 이렇게 발생된 펄스광원은 광분배기(또는 광 서큘레이터)를 통해 다중화기로 입사된다. 이렇게 다중화기로 입사된 파장가변 광 펄스 신호는 광섬유로 구성된 통신선로 반대쪽에 설치된 역다중화기로 전달되고, 전달되는 과정에서 광섬유 내부에서 지속적으로 후방산란을 일으키며 상기 광분배기(혹은 광 서큘레이터)의 한쪽에 구비된 OTDR 수광부를 구성하는 포토 다이오드를 통해 전기신호로 변화되고 A/D변환기를 거쳐 OTDR 신호처리 프로세스로 그 신호를 크기가 전달된다.FIG. 6 shows a WDM network in which the OTDR of the present invention is used and a structure in which the OTDR of the present invention is combined. An OTDR having a single mode light source is connected to a set input terminal of the wavelength multiplexer, and the internal structure of the OTDR is as shown in the bottom of FIG. 6. The signal processing processor sets the tunable filter through the wavelength control unit (in the case of DFB LD, it is the temperature of the TEC, and the physical variable controlled according to the type of other tunable tunable filter may vary). After setting the wavelength in this way, a single pulse is generated from the signal processing processor. The single mode light source laser diode is driven by using a pulse driver with the generated single pulse signal. The pulsed light source thus generated is incident on the multiplexer through an optical splitter (or optical circulator). In this way, the variable wavelength optical pulse signal incident to the multiplexer is transmitted to the demultiplexer installed on the opposite side of the communication line composed of the optical fiber, and in the process of being transmitted, it continuously generates backscatter inside the optical fiber, and to one side of the optical splitter (or optical circulator). The signal is converted into an electric signal through a photodiode constituting the OTDR light receiving unit and transmitted to the OTDR signal processing process through an A/D converter.

즉, 상기 포토 다이오드에서 측정된 시간에 따른 전기신호의 크기는 거리에 따른 광 손실 레벨로 해석이 되며, 해당 파장에 대한 광선로의 광손실 및 반사의 크기와 위치를 상기 광 손실 레벨의 크기로 정확히 측정하게 된다.That is, the magnitude of the electrical signal over time measured by the photodiode is interpreted as the optical loss level over the distance, and the magnitude and position of the optical loss and reflection of the optical path for the corresponding wavelength are accurately determined as the magnitude of the optical loss level. Will be measured.

도7과 같이 다중화기(OTDR로부터 거리 L1의 위치)와 역다중화기(OTDR로부터 거리 L2의 위치)가 모두 λn에 중심파장이 위치하고, OTDR의 광펄스의 파장도 마찬가지로 λn에 발생시키면 다중화기와 역다중화기에서 해당 파장은 최소의 광손실을 가지게 되며, 도7의 파란색과 같은 OTDR 파형을 얻게 되어 OTDR의 측정 가능 거리는 도7에서 L3이상이 되는 것을 확인할 수 있다.As shown in Fig. 7, if both the multiplexer (the position of the distance L1 from the OTDR) and the demultiplexer (the position of the distance L2 from the OTDR) have a central wavelength at λn, and the wavelength of the OTDR optical pulse is also generated at λn, the multiplexer and the demultiplexer In FIG. 7, the corresponding wavelength has the minimum optical loss, and an OTDR waveform such as blue in FIG. 7 is obtained, so that the measurable distance of the OTDR is greater than L3 in FIG. 7.

그러나, OTDR의 광펄스 파장이 λLD로 변경되면, 다중화기와 역다중화기에서 해당 파장에 대해 각각 ΔP1, ΔP2 크기만큼의 광신호 손실이 증가하고, 그에 따라 도7의 붉은색 OTDR 파형을 얻게 된다.However, when the optical pulse wavelength of the OTDR is changed to λ LD , the loss of the optical signal by the size of ΔP1 and ΔP2 for the corresponding wavelength in the multiplexer and the demultiplexer increases, and accordingly, the red OTDR waveform of FIG. 7 is obtained.

즉, 다중화기와 역다중화기에서의 광손실은 각각 ΔP1, ΔP2 만큼 증가해서 손실이 측정이 되며, 측정 가능한 광선로의 길이 역시 L3로 줄어들게 된다. 이는 다중화기/역다중화기의 중심파장이 변하는 경우에도 동일하게 발생하는 문제이다. 본 발명에서는 능동적으로 OTDR의 광펄스 파장을 제어함으로써 정확한 광선로 정보를 측정하고, 측정 가능한 거리를 일정하게 유지시켜 주어 광선로의 상태 감시를 안정적으로 제공하는 기술을 제공한다.That is, the optical loss in the multiplexer and demultiplexer increases by ΔP1 and ΔP2, respectively, so that the loss is measured, and the length of the measurable optical path is also reduced to L3. This is the same problem that occurs even when the center wavelength of the multiplexer/demultiplexer changes. In the present invention, by actively controlling the optical pulse wavelength of the OTDR, accurate optical path information is measured, and a measurable distance is maintained constant to provide a technology for stably monitoring the state of the optical path.

즉, 기존의 OTDR 기술은 단일 모드 광원의 광중심 파장을 AWG의 외부온도의 변화 또는 열화에 의한 변화에 관계없이 AWG의 중심 파장에 맞추어 놓았기 때문에 AWG의 중심 파장이 외부온도의 변화와 열화에 의하여 변화되면 Dynamic Range가 감소하여 측정가능한 광 선로의 길이가 줄어드는 문제가 있었다.In other words, the existing OTDR technology sets the optical center wavelength of a single mode light source to the center wavelength of the AWG regardless of changes in the external temperature or changes due to deterioration of the AWG. As a result, the dynamic range decreases and the length of the measurable optical line decreases.

또한, AWG의 중심 파장변화에 의한 광통신선로의 품질저하를 알 수 없는 문제가 있었다.In addition, there is a problem that the quality of the optical communication line cannot be deteriorated due to the change in the center wavelength of the AWG.

본 발명의 핵심이 되는 광선로 상태에 따른 파장제어부는 기존의 OTDR에서는 찾아볼 수 없는 구성으로, 기존의 OTDR에서는 상기 단일 모드 광원을 사용하는 경우에 광중심 파장을 일정하게 유지하기 때문에 광원 내부에 독립적으로 동작하는 파장제어부가 있을 뿐 광선로 상태에 따른 파장제어부는 불필요하였다. 그러나, 본 발명의 파장제어부는 상기 OTDR에 구비되는 광수신부에서 측정되는 후방광산란 신호를 분석하여 신호의 크기가 커질 수 있도록 상기 단일 모드 광원의 중심 파장을 상기 후방광산란 신호를 피드백신호로 사용하여 광펄스의 중심 파장을 변경하여 실시간으로 상기 후방광산란 신호를 스캔함으로써 최적의 단일 모드 광원의 중심 파장을 설정하는 것을 특징으로 한다.The wavelength control unit according to the optical path state, which is the core of the present invention, is a configuration that cannot be found in the existing OTDR. In the conventional OTDR, since the light center wavelength is kept constant when the single mode light source is used, There is a wavelength control unit that operates independently, but a wavelength control unit according to the state of the optical path is unnecessary. However, the wavelength control unit of the present invention analyzes the back light scattering signal measured by the light receiving unit provided in the OTDR, and uses the center wavelength of the single mode light source as a feedback signal to increase the size of the light. It is characterized in that the center wavelength of the optimal single mode light source is set by changing the center wavelength of the pulse and scanning the back light scattering signal in real time.

부연 설명하면,To further explain,

기본 설정파장에서 시작하여 수신된 후방광산란 신호 중 상기 AWG를 통과하여 되돌아온 광산란신호의 크기를 상기 광수신부에서 측정하고 이를 비교기준으로 하는 기준측정단계; 및 상기 기본 설정파장에서 설정된 파장만큼 증가하여 중심파장을 설정하고 후방광산란 신호를 측정하는 파장변화 및 측정단계; 및 상기 기준측정단계에서 측정한 신호와 상기 파장변환 및 측정단계에서 측정한 신호를 비교하는 중심파장 비교단계; 및 상기 비교단계에서 측정된 신호가 기준측정단계에서 측정한 신호보다 큰 경우 측정 방향을 설정된 파장만큼 증가하여 중심파장을 설정하고 상기 측정 및 비교를 반복하고, 상기 비교단계에서 측정된 신호가 기준측정단계에서 측정한 신호보다 작은 경우 측정 방향을 설정된 파장만큼 감소하여 중심파장을 설정하고, 상기 기본 설정 파장을 가장 최근에 측정한 파장으로 업데이트하여 설정하고 상기 측정 및 비교를 반복하는 중심파장 검색단계; 및 상기 중심파장 검색단계에서 최대 후방산란 신호가 나오는 중심파장이 검색되면 이때의 중심파장, 측정시간, 후방산란의 크기 값을 저장하는 데이터저장단계; 및 상기 OTDR의 최대 후방산란 측정값이 나오면 후에 측정되는 후방산란 측정값이 상기 최대 후방산란 측정값과 기 설정된 임계치 이상의 크기 차이가 발생하면 상기 현재의 중심파장을 기본 설정파장으로 설정하여 상기 기준측정단계부터 중심파장 설정과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 ODTR을 제공한다.A reference measurement step of measuring the size of the light-scattering signal returned through the AWG among the back light-scattering signals received starting at a basic setting wavelength by the light receiving unit and making this a comparison standard; And a wavelength change and measurement step of setting a center wavelength by increasing as much as a set wavelength from the basic setting wavelength and measuring a back light scattering signal. And a center wavelength comparison step of comparing the signal measured in the reference measurement step with the signal measured in the wavelength conversion and measurement step. And when the signal measured in the comparison step is larger than the signal measured in the reference measurement step, the measurement direction is increased by a set wavelength to set the center wavelength, and the measurement and comparison are repeated, and the signal measured in the comparison step is measured as a reference. A center wavelength search step of setting a center wavelength by reducing the measurement direction by a set wavelength, updating the default wavelength to the most recently measured wavelength, and repeating the measurement and comparison; And a data storage step of storing a center wavelength, a measurement time, and a magnitude value of the backscatter when the center wavelength from which the maximum backscatter signal appears in the center wavelength search step is searched. And when the maximum backscatter measurement value of the OTDR comes out, when a size difference between the maximum backscatter measurement value and a preset threshold value occurs, the current center wavelength is set as a default setting wavelength and the reference measurement is performed. It provides an ODTR characterized by repeating the process of setting the center wavelength from step.

본 발명은 이러한 문제를 해결하고자 하기와 같은 구성의 OTDR을 제공한다.The present invention provides an OTDR having the following configuration to solve this problem.

광펄스 파장제어기, 광분배기(혹은 광 서큘레이터) 및 광수신부(포토 다이오드)를 구비한 OTDR에 있어서, 상기 광펄스 파장제어기에서 발생한 광펄스 신호를 광섬유에 상기 광분배기(혹은 광 서큘레이터)를 통하여 입사시키고, 상기 입사된 광의 후방산란된 신호 중에서 AWG를 통과한 광신호를 상기 광수신부를 통하여 수신 및 분석하여,In an OTDR having an optical pulse wavelength controller, an optical splitter (or optical circulator), and an optical receiver (photodiode), the optical pulse signal generated by the optical pulse wavelength controller is transmitted to an optical fiber with the optical splitter (or optical circulator). The optical signal that has passed through the AWG is received and analyzed through the optical receiver from among the signals incident through and backscattered of the incident light,

상기 OTDR의 광펄스 파장제어기의 중심파장을 제어함으로써, 상기 AWG 후방산란 신호가 커지도록 제어함으로써 상기 OTDR의 Dynamic Range를 늘리는 것을 특징으로 하는 WDM 네트워크에서의 광선로 감시 장치를 제공한다.By controlling the central wavelength of the optical pulse wavelength controller of the OTDR, the dynamic range of the OTDR is increased by controlling the AWG backscatter signal to increase.

또한, 본 발명은 광펄스 파장제어기, 광분배기(혹은 광 서큘레이터) 및 광수신부(포토 다이오드)를 구비한 OTDR에 있어서, 상기 광펄스 파장제어기에서 발생한 광펄스 신호를 광섬유에 상기 광분배기(혹은 광 서큘레이터)를 통하여 입사시키고, 상기 입사된 광의 후방산란된 신호 중에서 AWG를 통과한 광신호를 상기 광수신부를 통하여 수신 및 분석하여,In addition, in an OTDR having an optical pulse wavelength controller, an optical splitter (or optical circulator) and an optical receiver (photodiode), the optical pulse signal generated by the optical pulse wavelength controller is transmitted to the optical fiber by the optical splitter (or optical circulator). Optical circulator), and receives and analyzes the optical signal passing through the AWG among the backscattered signals of the incident light through the optical receiver,

상기 OTDR의 광펄스 파장제어기의 중심파장을 제어함으로써, 상기 AWG 후방산란 신호가 커지도록 제어함으로써 상기 AWG의 초기 광중심 파장과의 차이를 측정하여 상기 AWG의 중심 파장 변화에 의한 광품질 정도를 측정하여 표시하는 것을 특징으로 하는 WDM 네트워크에서의 광선로 감시 장치를 제공한다.By controlling the center wavelength of the optical pulse wavelength controller of the OTDR, by controlling the AWG backscatter signal to increase, the difference from the initial optical center wavelength of the AWG is measured to measure the degree of optical quality due to the change in the center wavelength of the AWG. It provides an optical path monitoring device in a WDM network, characterized in that the display.

또한, 상기 광품질 정도가 설정된 범위를 초과하는 경우 알림 또는 경보기를 동작하는 것을 특징으로 하는 WDM 네트워크에서의 광선로 감시 장치를 제공한다. In addition, there is provided an optical path monitoring apparatus in a WDM network, characterized in that, when the level of light quality exceeds a set range, a notification or an alarm is operated.

또한, 상기 광품질 정도를 상기 OTDR 내부 또는 외부의 저장장치에 상기 AWG가 설치된 지역의 기상정보와 함께 누적 저장하여 시간대별, 계절별, 상기 AWG 설치 후 사용 누적시간별 광품질 정보를 저장함으로써, 광품질 저하를 예측하여 알림 또는 경보기를 동작하는 품질예측 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 WDM 네트워크에서의 광선로 감시 장치를 제공한다.In addition, by accumulating and storing the light quality level with weather information of the area where the AWG is installed in a storage device inside or outside the OTDR, and storing light quality information by time, season, and cumulative use time after installation of the AWG, It provides an optical path monitoring device in a WDM network, characterized in that it has a quality prediction function for predicting degradation and operating a notification or alarm.

100 : 광원(DFB-LD)
200 : 온도측정부( Thermistor)
300 : 열전소자(TEC)
400 : 방열판(Heat Sink)
100: light source (DFB-LD)
200: temperature measurement unit (Thermistor)
300: Thermoelectric device (TEC)
400: Heat Sink

Claims (4)

DFB LASER 광원; 및
상기 DFB LASER 광원의 파장을 가변할 수 있는 파장제어부; 및
상기 파장제어부는 상기 DFB LASER 광원과 결합된 TEC의 온도 제어를 통하여 상기 TEC의 온도가 1도 변함에 따라, 0.1nm의 파장을 제어하며,
상기 광원의 빛을 WDM 네트워크의 다중화기에 연결하고, 상기 WDM 네트워크상의 중계기 또는 선로의 단선에 의하여 발생하는 광선로의 후방산란을 포토다이오드에서 측정 가능하도록 연결하는 광분배기; 및 신호처리프로세서를 구비하며,
상기 파장제어부는 OTDR에 구비되는 광수신부에서 측정되는 후방광산란 신호를 분석하여 신호의 크기가 커질 수 있도록 단일 모드 광원의 중심 파장을 상기 후방광산란 신호를 피드백신호로 사용하여 광펄스의 중심 파장을 변경하여 실시간으로 상기 후방광산란 신호를 스캔함으로써 최적의 단일 모드 광원의 중심 파장을 설정하여 상기 포토다이오드에서 측정된 후방산란 신호가 커지도록 상기 DFB LASER 광원의 파장을 제어하며,
상기 포토다이오드에서 측정된 광품질 정도가 설정된 범위를 초과하는 경우 알림 또는 경보가 동작하고,
상기 다중화기에 구비된 AWG(Arrayed Waveguide Gratings)의 주변 환경 온도에 의한 중심주파수 변화를 막기 위한 온도 조절부를 구비하고, 상기 AWG를 상기 온도 조절부에 결합하여 상기 AWG를 설정된 온도로 유지하는 WDM 네트워크에서의 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer) 방식의 광선로 감시 장치를 이용한 광선로 모니터링 방법에 있어서,
기본 설정파장에서 시작하여 수신된 후방광산란 신호 중 상기 AWG를 통과하여 되돌아온 광산란신호의 크기를 상기 광수신부에서 측정하고 이를 비교기준으로 하는 기준측정단계; 및
상기 기본 설정파장에서 설정된 파장만큼 증가하여 중심파장을 설정하고 후방광산란 신호를 측정하는 파장변화 및 측정단계; 및
상기 기준측정단계에서 측정한 신호와 상기 파장변화 및 측정단계에서 측정한 신호를 비교하는 중심파장 비교단계; 및
상기 비교단계에서 측정된 신호가 기준측정단계에서 측정한 신호보다 큰 경우 측정 방향을 설정된 파장만큼 증가하여 중심파장을 설정하고 상기 측정 및 비교를 반복하고, 상기 비교단계에서 측정된 신호가 기준측정단계에서 측정한 신호보다 작은 경우 측정 방향을 설정된 파장만큼 감소하여 중심파장을 설정하고, 상기 기본 설정 파장을 가장 최근에 측정한 파장으로 업데이트하여 설정하고 상기 측정 및 비교를 반복하는 중심파장 검색단계; 및
상기 중심파장 검색단계에서 최대 후방산란 신호가 나오는 중심파장이 검색되면 이때의 중심파장, 측정시간, 후방산란의 크기 값을 저장하는 데이터저장단계; 및
상기 OTDR의 최대 후방산란 측정값이 나오면 후에 측정되는 후방산란 측정값이 상기 최대 후방산란 측정값과 기 설정된 임계치 이상의 크기 차이가 발생하면 현재의 중심파장을 기본 설정파장으로 설정하여 상기 기준측정단계부터 중심파장 설정과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 WDM 네트워크에서의 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer) 방식의 광선로 감시 장치를 이용한 광선로 모니터링 방법.
DFB LASER light source; And
A wavelength control unit capable of varying the wavelength of the DFB LASER light source; And
The wavelength control unit controls a wavelength of 0.1 nm as the temperature of the TEC changes by 1 degree through temperature control of the TEC coupled with the DFB LASER light source,
An optical splitter that connects the light of the light source to a multiplexer of the WDM network, and connects the backscatter of the optical path generated by the disconnection of the repeater or line on the WDM network so that the photodiode can measure it; And a signal processing processor,
The wavelength control unit changes the center wavelength of the optical pulse by using the center wavelength of the single mode light source as a feedback signal so that the size of the signal can be increased by analyzing the back light scattering signal measured by the light receiving unit provided in the OTDR. Then, by scanning the backscattering signal in real time, the central wavelength of the optimal single mode light source is set, and the wavelength of the DFB LASER light source is controlled so that the backscattering signal measured by the photodiode increases,
When the level of light quality measured by the photodiode exceeds a set range, a notification or alarm is activated,
In a WDM network that has a temperature control unit for preventing a change in a center frequency due to the ambient temperature of the AWG (Arrayed Waveguide Gratings) provided in the multiplexer, and combines the AWG to the temperature control unit to maintain the AWG at a set temperature. In the optical path monitoring method using an optical time domain reflectometer (OTDR) type optical path monitoring device,
A reference measurement step of measuring the size of the light-scattering signal returned through the AWG among the received back light-scattering signals starting at a basic setting wavelength, and making this a comparison standard; And
A wavelength change and measurement step of setting a center wavelength by increasing as much as a set wavelength from the basic setting wavelength and measuring a back light scattering signal; And
A center wavelength comparison step of comparing the signal measured in the reference measurement step with the signal measured in the wavelength change and measurement step; And
If the signal measured in the comparison step is larger than the signal measured in the reference measurement step, the measurement direction is increased by a set wavelength to set the center wavelength, and the measurement and comparison are repeated, and the signal measured in the comparison step is the reference measurement step. A center wavelength search step of setting a center wavelength by reducing the measurement direction by a set wavelength, updating the default wavelength to the most recently measured wavelength, and repeating the measurement and comparison; And
A data storage step of storing a center wavelength, a measurement time, and a magnitude value of the backscatter when the center wavelength from which the maximum backscatter signal appears in the center wavelength search step is searched; And
When the maximum backscatter measurement value of the OTDR comes out, when a difference in magnitude between the maximum backscatter measurement value and a preset threshold value occurs, the current center wavelength is set as the default setting wavelength from the reference measurement step. An optical path monitoring method using an optical time domain reflectometer (OTDR) type optical path monitoring device in a WDM network, characterized in that the central wavelength setting process is repeated.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020190023819A 2019-02-28 2019-02-28 Monitoring Apparatus for Optical Fiber Link in Wavelength Division Multiplexing Network KR102146295B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190023819A KR102146295B1 (en) 2019-02-28 2019-02-28 Monitoring Apparatus for Optical Fiber Link in Wavelength Division Multiplexing Network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190023819A KR102146295B1 (en) 2019-02-28 2019-02-28 Monitoring Apparatus for Optical Fiber Link in Wavelength Division Multiplexing Network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102146295B1 true KR102146295B1 (en) 2020-08-20

Family

ID=72292946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190023819A KR102146295B1 (en) 2019-02-28 2019-02-28 Monitoring Apparatus for Optical Fiber Link in Wavelength Division Multiplexing Network

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102146295B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7042559B1 (en) 2003-07-01 2006-05-09 At&T Corp. Fault location apparatus and procedures in CWDM business applications using wavelength selective OTDR
KR20090032572A (en) * 2007-09-28 2009-04-01 한국전력공사 Real-time monictoring apparatus and method for obstacle in optical cable
US20090257743A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-15 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Monitoring of optical transmission systems based on cross-correlation operation
KR100928142B1 (en) 2002-09-11 2009-11-24 주식회사 케이티 WDM-PON Ray Monitoring System Using ODT
KR101050954B1 (en) 2006-12-27 2011-07-20 주식회사 케이티 Optical monitoring device of WDM-PON using pulse coding variable OTR and monitoring method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100928142B1 (en) 2002-09-11 2009-11-24 주식회사 케이티 WDM-PON Ray Monitoring System Using ODT
US7042559B1 (en) 2003-07-01 2006-05-09 At&T Corp. Fault location apparatus and procedures in CWDM business applications using wavelength selective OTDR
KR101050954B1 (en) 2006-12-27 2011-07-20 주식회사 케이티 Optical monitoring device of WDM-PON using pulse coding variable OTR and monitoring method
KR20090032572A (en) * 2007-09-28 2009-04-01 한국전력공사 Real-time monictoring apparatus and method for obstacle in optical cable
US20090257743A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-15 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Monitoring of optical transmission systems based on cross-correlation operation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1624543B1 (en) Optical module and method for monitoring and controlling wavelength
US5673129A (en) WDM optical communication systems with wavelength stabilized optical selectors
US6111681A (en) WDM optical communication systems with wavelength-stabilized optical selectors
US9130671B2 (en) Apparatus for monitoring failure positions in wavelength division multiplexing-passive optical networks and wavelength division multiplexing-passive optical network systems having the apparatus
US20060083515A1 (en) WDM-PON having optical source of self-injection locked fabry-perot laser diode
US9692517B1 (en) Wavelength tuning of Fabry-Perot lasers in spectrum-sliced optical links
US5898502A (en) Optical wavelength monitoring apparatus
US6996142B2 (en) Light source device and wavelength control device therefor
US10690567B2 (en) Optical time domain reflectometer using polymer wavelength tunable laser
US6961128B2 (en) Apparatus for detecting cross-talk and method therefor
Lee et al. Athermal colourless C-band optical transmitter for passive optical networks
US9525492B2 (en) Method for controlling the wavelength of a laser source
KR102146295B1 (en) Monitoring Apparatus for Optical Fiber Link in Wavelength Division Multiplexing Network
KR100553573B1 (en) Apparatus for stabilizing optical power and wavelength of light source in a wavelength-division multiplexing system
KR100924572B1 (en) Method and apparatus for monitering optical line comprising self-locked laser, and optical communication network system using thereof
US7359648B2 (en) Wavelength tuning optimization of semiconductor lasers
Li et al. Performance characteristics of a WDM channel monitor based on an all-fiber AOTF with an on-fiber photodetector
US20220311520A1 (en) System and method for external wavelength control of optical modulators
Cherutoi Performance of 1550 nm VCSEL at 10 Gb/s in G. 655 and G. 652 SSMF
KR100217427B1 (en) A cold-start wdm optical transmission system and standardized frequency generation method thereof
Kim et al. WDM channel wavelength monitoring by periodically modulating the AWG temperature
Chung et al. Wavelength and power monitoring of DWDM networks using scanning FP filter and FP laser
Renaud et al. 100 GHz Spaced 10 Gbit/s WDM over 10° C to 70° C using an uncooled DBR laser
Filios et al. 16 Channel, 10 Gb/s DWDM transmission of directly modulated lasers with 100 GHz channel spacing over 100 km of negative dispersion fiber
Wong et al. Novel fault monitoring and localization scheme in WDM-PONS with upstream vcsel transmitters

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant