KR19980071330A - 다파장 광원 및 광 신호 생성 방법 - Google Patents

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KR19980071330A
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스티븐제이 코롯키
존 제이 베셀카
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웨이스 엘리
루슨트 테크놀로지스 인코포레이티드
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Abstract

광의 주기적인 변조에 근거하여, 정확하게 이격 배치된 많은 파장 채널을 발생시키기 위한 광원이 제공된다. CW 광은 주기적으로 진폭 변조된 후, 비선형 파이버에 결합되는데, 여기서 CW 광에는 자가 위상 변조 프로세스 또는 비선형 효과에 의해 부가적인 변조가 행해진다. 다파장 소스(MWS)의 일반적인 실시예에서, 주기적인 전자 신호에 의해 구동되는 광 변조기는 단일 종모드 CW 레이저로부터의 광에 주기적인 진폭 변조를 행한다. 그 후 광은 광도 의존형 굴절율을 갖는 비선형 매체에 결합되는데, 여기서 자가 위상 변조 프로세스 및/또는 다른 비선형 효과에 의해 더 높은 차수의 스펙트럼 측대파가 발생된다. 스펙트럼 성분간의 주파수 스페이싱은 변조의 반복 비율과 동일하다. 스펙트럼의 형태(즉, 스펙트럼 성분의 상대적인 진폭)는, 진폭 변조된 파형, 비선형 매체에 결합될 때의 파형의 광 전력, 및/또는 비선형 굴절율, 길이, 및 분산과 같은 비선형 매체의 특성에 대한 조정을 행함으로써 변경될 수 있다.

Description

다파장 광원 및 광 신호 생성 방법
본 발명은 레이저 광원(laser light sources) 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 파장 분할 다중(Wavelength Division Multiplexed, WDM) 광통신 시스템에 대한 코히어런트 광(coherent light)의 다파장(multiple wavelengths) 소스에 관한 것이다.
파장 분할 다중(WDM)은 광파 전송 시스템에 증가된 용량과, 광 네트워크내에 루팅 능력(routing capability)을 제공하기 위한 관심을 끄는 옵션이다. 예를 들면, 파이버(fiber)당 8파장만큼 전송하는 높은 용량의 전송 시스템이 개발되어 왔으며, 현재에는 사용중이다. 현재 이들 시스템에서, 각 전송기는 오직 하나의 허용된 파장의 채널 주파수에서만 동작하도록 의도되는 레이저를 포함한다. 레이저는 레이저 제조의 타이트한 제어 및 그 동작 환경 둘다에 의해 시스템의 수명에 대한 채널 명세(channel specifications)내에서 동작하도록 조종된다. 고장의 경우에 대비하여, 각 파장 채널에 대한 전송기의 목록도 또한 보관되어야 한다. 확실히, 트랜스포트 및 로컬 시스템의 파장 수가 머지않은 미래에 32 이상까지 증가될 것이 요구되기 때문에, 이러한 큰 수의 파장을 사용함에 따른 복잡성 및 비용을 최소화하기 위해 전송기 및 수신기에 대한 새로운 기법의 성능 및 디자인이 요구될 것이다.
채널 안정 및 목록 문제를 처리하기 위한 몇몇 방안이 고려되고 있다. 목록 문제에 대한 하나의 해결책은 각 전송기내의 요망되는 채널에 적용될 수 있는 동조가능한 레이저를 사용하는 것이다. 그러나, 동조가능한 레이저는 고정 주파수를 갖는 레이저보다 더 복잡하며, 넓은 범위에 걸쳐 당연히 드리프트될 것이며, 각 다수의 채널에 대한 동작 파장의 안정을 요구할 것이다. 목록 및 안정화 문제에 대해 매우 흥미로운 해결책은 파장을 선택할 수 있는 레이저를 사용하는 것이다. 이 경우, 각 광자 소스 칩(photonic sources chip)은 몇몇 고정 주파수 레이저를 포함하며, 이 고정 주파수 레이저로부터 요망되는 채널이 선택될 수 있다. 4-6 채널을 달성할 수 있는 파장 선택가능한 소스 칩이 보고되어 왔지만(엠 지 영(M. G. Young), 유 코렌(U. Koren), 비 아이 밀러(B. I. Miller), 엠 첸(M. Chien), 티 엘 코치(T. L. Koch), 디 엠 텐넌트(D. M. Tennant), 케이 페더(K. Fedder), 케이 드레이어(K. Dreyer), 및 지. 레이본(G. Raybon)의 Six wavelength laser array with integrated amplifier and modulator, Electron. Lett., vol.31, no.21, pp.1835-1836, Oct. 12, 1995 참조), 달성되는 큰 수는 아마 중요한 생산량 및 패키징 문제를 나타낼 수 있다.
최근, 많은 시스템 파장 또는 모든 시스템 파장을 생성할 수 있는 다파장 소스에 대한 대안적인 방안이 보고되어 왔다. 많은 리턴-투-제로 시스템(return-to-zero system) 실험에서 사용되어 왔던 다파장 소스는 수퍼-컨티늄 레이저(super-continuum laser)이며, 여기서 모드-록형 파이버 레이저(mode-locked fiber laser)로부터의 광 펄스의 이산 스펙트럼이, 분산-천이형 파이버(dispersion-shifted fiber)(DSF)의 비선형 프로세스에 의해 확대되며, 연속적으로 된다(티. 모리오카(T. Morioka)의 Supercontinuum lightwave optical sources for large capacity transmission, Proc. 21st, Eur. Conf. On Opt. Commun., Brussels, 1995, paper Th.A.1.2, PP. 821-828 참조). 그 후, 요구되는 파장 채널은 광 필터로 선택된다. 이들 파장 채널은 CW가 아니라 펄스이며, 따라서 오직 리턴-투-제로 시스템에만 유용하다.
성분간, 또는 파장 채널간 정확하고 안정된 주파수 스페이싱을 갖는 스펙트럼을 발생시키는 절차는 광의 주기적 변조이다. 이 경우, 채널 스페이싱은 변조의 반복 비율과 동일하다. 그러나, 많은 유용한 파장 채널을 제공하기 위해 수십 GHz보다 더 높고 충분한 광도의 요구된 주파수로 광을 변조하는 것은 어렵다. 이 방안에 대해 보고된 대안에서는, 50GHz의 반복 비율과 이에 따른 50GHz의 분리를 갖는 이산 CW 주파수 성분으로 펄스를 발생시키기 위해 모놀리식(monolithic) 모드 록형 레이저를 사용하였다(에이치. 야사카(H. Yasaka), 와이. 요시쿠니(Y. Yoshikuni), 케이. 사토(K. Sato), 에이치 이시이(H. Ishii), 및 에이치 산조(H. Sanjoh)의 Multiwavelength light source with precise frequency spacing using mode-locked semiconductor laser and arrayed waveguide grating filter, in Tech. Dig. Conf. on Opt. Fiber Commun., San Jose, 1996, paper FB2, pp.299-300 참조).
변조 기법에 대한 다른 방안은, 공동 길이(cavity length)를 변조하기 위해 광 위상 변조기를 구비하는 광 공진기에 레이저로부터의 CW 광을 결합시키는 것이다(티.사이토(T. Saitoh), 엠. 코로기(M. Kourogi) 및 엠 오츄(M. Ohtsu)의 A waveguide-type optical-frequency comb generator,IEEE Photon. Techno1. Lett., vol.7, no.2, pp. 197-199, Feb. 1995 참조). 효율적인 동작을 위해, 모드-록형 레이저 및 광 공진기 기법 모두는, 변조 주파수가 공동(cavity)의 자유 스펙트럼 범위의 정수배로 될 것을 요구하여서, 공동 길이 및 변조 주파수에 대한 엄격한 요구 조건을 가한다.
본 발명은 광의 주기적 변조에 근거하여 정확하게 이격 배치된 많은 파장 채널을 발생시키는 신규한 방법을 제공한다. 본 발명은 과도한 길이 또는 변조 주파수 요구 조건을 성분에 부과하지 않는다. CW 광은 주기적으로 진폭 변조된 후, 비선형 파이버에 결합되는데, 여기서 CW 광에는 자가 위상 변조 및 그 밖의 다른 비선형 효과를 갖는 프로세스에 의해 부가적인 변조가 행해진다. CW 레이저, 진폭 변조기, 및 광 파이버의 길이의 자가 위상 변조를 이용하는 CW 파장 채널의 다파장 소스가 제공된다.
CW 파장 채널의 다파장 소스(MWS)의 일반적인 실시예에서, 주기적인 신호에 의해 구동되는 광 변조기는 단일 종모드 CW 레이저(single longitudinal mode CW laser)로부터의 광에 주기적인 진폭 변조를 행한다. 그 후, 광은 광도 의존형 굴절율(intensity dependent refractive index)을 갖는 비선형 매체에 결합되는데, 여기서 이는 다른 비선형 효과뿐만 아니라 자가 위상 변조 프로세스에 의해 높은 차수의 스펙트럼 성분을 발생시킨다. 스펙트럼 성분간의 주파수 스페이싱은 변조의 반복 비율과 동일하다. 스펙트럼의 형태(즉, 스펙트럼 성분의 상대적인 진폭)는, 진폭 변조된 파형, 비선형 매체에 결합될 때의 파형의 광 전력, 및/또는 비선형 굴절율, 길이, 및 분산과 같은 비선형 매체의 특성에 대한 조정을 행함으로써 변경될 수 있다.
도 1은 본 발명을 일반적인 형태로 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명을 좀 더 특정하게 도시한 블럭도,
도 3a는 페브리-페롯 분광계에 의해 측정되는 바와 같은, DSF로의 입력단의 광의 스펙트럼을 도시한 도면,
도 3b는 광 스펙트럼 분석기에 의해 측정된 바와 같은, DSF의 출력단의 스펙트럼을 도시한 도면,
도 4는 진폭 변조기가 주기적으로 구동된 위상 변조기 및 선형 분산 파이버를 포함하는, 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 5a는 도 4로부터의 광 신호 스펙트럼을 도시한 도면,
도 5b는 도 4의 실시예의 출력 광의 스펙트럼을 도시한 도면,
도 6은 진폭 변조된 파형을 변경하기 위해 마하-젠더 변조기 뒤에 선형 분산 소자를 삽입함으로써 주기적 진폭 변조가 발생되는, 제 2 변형 실시예를 도시한 도면,
도 7은 4개의 채널 WDM 데이터 전송기에서 사용되는 본 발명의 블럭도,
도 8은 동조가능한 광원으로서 사용되는 본 발명의 블럭도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: CW 레이저 3 : 광 진폭 변조기
4 : 주기적 구동 신호 소스 5 : 비선형 소자
도 1에는 다파장 소스(MWS)의 일반적인 실시예가 도시되어 있으며, 그 동작은 이하와 같다.
주기적인 신호(4)에 의해 구동되는 광 변조기(3)는 단일 종모드 CW 레이저(1)로부터의 광(2)에 주기적인 진폭 변조를 행한다. 그 후, 광은 광도 의존형 굴절율을 갖는 비선형 매체(5)에 결합되며, 여기서 이는 자가 위상 변조 프로세스에 의해 높은 차수의 스펙트럼 측대파를 발생한다. 스펙트럼 성분간의 주파수 스페이싱은 변조의 반복 비율과 동일하다. 스펙트럼의 형태(즉, 스펙트럼 성분의 상대적인 진폭)는, 진폭 변조된 파형, 비선형 매체에 결합될 때의 파형의 광 전력, 및/또는 비선형 굴절율, 길이, 및 분산과 같은 비선형 매체의 특성에 대한 조정을 행함으로써 변경될 수 있다.
도 2에는 실질적인 MWS의 기본 구성이 도시되어 있다. 솔리톤 전송 시스템(soliton transmission system)에서 사용하기 위한 광 솔리톤 펄스를 발생시키기 위해 다른 사용자에 의해서 유사한 구성이 사용되어 왔다(이 에이 스완슨(E. A. Swanson) 및 에스 알 친(S. R. Chinn)의 40-GHz Pulse Train Generation Using Soliton Compression of a Mach-Zehnder Modulator Output, IEEE Photon. Technol. Lett., vol.7, no. 1, pp.114-116, Jan. 1995 참조). 본 발명은 단일 레이저 소스로부터의 다수의 이격 배치된 파장 코히어런트 광 신호를 발생하기 위한 다파장 소스, 효율적인 신규한 시스템과 같은 이러한 구성을 사용한다. 주기적으로 진폭 변조된 광 신호를 달성하기 위한 두 가지의 대안적인 방법이 이하 기술된다.
이는 요구되는 주기적으로 진폭 변조된 신호이며, 본 명세서에는 정현파 신호라는 용어가 사용되며, 본 발명의 개시물은 단순히 정현파 신호뿐만 아니라 그 밖의 다른 주기적 신호 파형도 또한 포함하도록 의도됨을 알아야 한다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 분포 궤환 레이저(distributed-feedback laser, DFB)(10)로부터의 CW 광에 대한 주기적인 진폭 변조를 발생하기 위해 리튬 니오베이트 마하-젠더 간섭계 변조기(lithium niobate Mach-Zehnder interferometer modulator)(12)가 사용되었다. 단순히 진폭 변조된 광 신호를 발생하기 위해, 변조기(12)의 두 개의 암(arms) 각각의 전극은 RF 발진기(11)로부터 반대 극성 및 동일한 광도를 갖는 16GHz의 정현파 전기 신호로 구동되었다. 상승된 코사인 스위칭 특성의 최대에서 바이어스하고, 이에 따라 32GHz의 반복 비율로 주기적인 진폭 변조를 발생시키기 위해 DC 바이어스 전압(15)이 변조기에 인가되었다. 이 진폭 변조된 광은 에르븀(erbium) 도핑된 파이버 증폭기(EDFA)(13)를 사용하여 53 mW로 증폭되었으며, 분산-천이형 파이버(DSF)(14)의 22.6km에 결합되었다. 대안으로서, 방향성 결합기 유형 진폭 변조기가 마하-젠더 변조기 대신에 사용될 수 있다.
도 3a는 페브리-페롯 분광계(Fabry-Perot spectrometer)에 의해 측정된 바와 같은, DSF에 입력될 때의 광의 스펙트럼을 나타내며, 도 3b는 광 스펙트럼 분석기에 의해 측정된 바와 같은, DSF의 출력에서의 스펙트럼을 나타낸 도면이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, DSF에 결합된 광 스펙트럼은 64GHz 떨어져 배치된 오직 두 개의 중요한 성분만으로 구성된다.
도 3b에 도시된 바와 같이 DSF 출력에서, 스펙트럼은 진폭의 3dB내에 7성분을 포함하며 10dB내에 11 성분을 포함한다. 이들 스펙트럼 성분은 32GHz에 의해 분리되는데, 이 32GHz는 진폭 변조의 반복 비율이며, 변조기 구동 주파수의 두 배이다. MWS에 의해 제공되는 파장 채널의 질은 광 필터를 갖는 채널을 선택함으로써 측정되어서, 이를 2.5 Gb/s로 변조하며, 에러 테스트를 실시한다. 테스트된 4 개의 파장 채널은, 광원으로서 DFB 레이저의 CW 광을 사용하는 것에 비해 0.4dB 페널티(penalty) 미만을 갖는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 주기적인 진폭 변조를 발생시키는 대안적인 방안은 CW 광을 주기적으로 위상 변조하고, 그 후 선형 분산 소자를 사용하여 이를 진폭 변조로 변환시키는 것이다.
이 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 도 2의 진폭 변조기(15)는 변조기(45)로 대체되며, 이 변조기(45)는 정현적으로 구동된 위상 변조기(47) 및 선형 분산 파이버(46)를 포함한다. DFB 레이저(10)로부터의 CW 광은 광 파이버(48)를 통해 전기-광학(electro-optic) 위상 변조기(47)에 결합되며, 이 전기-광학 위상 변조기(47)는 RF 발진기(11)로부터의 정현파 전기 신호에 의해 구동된다. 주기적으로 위상 변조된 광 신호는 선형 분산 광 파이버(46)에 결합되며, 이 선형 분산 광 파이버(46)는 이를 주기적으로 진폭 변조된 광 신호로 변환한다. 주기적으로 진폭 변조된 광 신호는 EDFA(13)에 결합되며, 여기서 이 신호는 증폭된다. 그 후 이 증폭된 광 신호는 DSF(14)에 결합되며, 여기서 DSF(14)는 자가 위상 변조 프로세스에 의해 광 신호의 스펙트럼내에 부가적인 주파수 성분을 발생시킨다. 마하-젠더 변조기의 주파수 더블링(doubling) 특성이 희생된다하더라도, 이 구성은 DSF(14)의 입력단에 더 많은 스펙트럼 성분을 갖는 스펙트럼을 제공하는 것을 가능하게 한다. 도 5a에 스펙트럼이 도시되는 광 신호는 63mW로 증폭되며, DSF(14)에 결합된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 출력 광의 스펙트럼은 진폭의 10dB 내에 21 스펙트럼 성분을 포함하며, 캐리어가 무시될 경우, 6dB내에 20 성분을 갖는다. 여기서, 스펙트럼 성분은 변조기의 구동 주파수인 12GHz에 의해 이격되었다.
도 6에는 주기적으로 진폭 변조를 발생시키는 두 번째 대안 방안이 도시되어 있다. 이 실시예에서, 선형 분산 소자(66)는 진폭 변조된 파형을 변형하기 위해 변조기(65)내의 마하-젠더 변조기(67) 뒤에 삽입된다. M-Z 변조기(67)는 4×f에 의한 주파수로 이격 배치된 우세한 두 성분으로 이루어지는 스펙트럼을 갖는 광 신호를 발생시키도록 구동되며, 여기서 f는 전기적 구동 주파수의 주파수이다. M-Z 변조기(67)의 각 암에 유도된 피크-피크 위상 변조(peak-to-peak phase modulation)가 약 4.2 내지 4.8 라디안일 경우 이것이 달성된다. 그 후, 광 신호는, ±C/(8λ2f2) 또는 ±C/(24λ2f2)과 동일한 제 1 차수 분산과 무시할 수 있는 더 높은 차수의 분산을 갖는 선형 분산 소자(66)에 결합된다. 여기서 c는 진공내의 광의 속도이며, λ는 CW 광의 파장이다. 이들 분산의 양은 광 신호를, 진폭 변조의 반복 비율이 4×f인 것으로 변환한다. 주요 성분간의 미드웨이(midway)가 최대 성분의 전력의 0.1 이하인 최소 성분으로 되더라도, 비선형 파이버는 4×f에 의해 이격 배치되는 더 주요한 주파수 스펙트럼 성분을 발생시킬 것이다.
전술한 기법에서, 스펙트럼 형태는 대부분 반복 비율과 무관하다. 따라서, 우리가 발생시킨 것과 유사한 스펙트럼이 큰 채널 스페이싱으로 발생될 수 있다. 60 내지 70GHz의 3dB 전기적 대역폭과 5.1V의 반파 전압을 갖는 마하-젠더 변조기가 보고되었다(케이 노구치(K. Noguchi), 오 미토미(O. Mitomi), 및 에이치 미야자와(H. Miyazawa)의 Low-voltage and broadband Ti:LiNbO3modulators operating in the millimeter wavelength region, Tech. Dig. Conf. On Opt. Fiber Commun., San Jose, 1996, paper ThB2, pp.205-206 참조). 전극이 단지 300mW의 50GHz 정현파 신호에 의해서 구동되는 변조기의 이중-구동 버전(dual-drive version)은 전술한 제 1 스펙트럼(그러나, 성분간에 100GHz의 스페이싱으로)을 제공할 수 있다. 이러한 변조기를 더 어렵게 구동시킴으로써 더 많은 성분을 갖는 스펙트럼을 발생시킬 수 있다.
도 7은 임의의 수의 채널이 사용될 수 있더라도, 여기서는 4 채널로 도시되는 파장-분할 멀티플렉스(WDM) 전송기에서 본 발명의 다파장 소스(MWS)(71)가 어떻게 사용되는지를 나타낸다. 전술한 바와 같이, MWS(71)는 마하-젠더 변조기와 같은 광 변조기(73)에 연결되는 CW 레이저(70)로 구성되며, 이는 예를 들어 32GHz의 RF 출력 주파수 f를 갖는 RF 발진기(72)와 같은 주기적인 소스에 의해 변조된다. 변조기(73)의 출력은 분산-천이형 파이버와 같은 비선형 소자(79)로 인가된다. MWS(71)의 출력(80)은, f,또는 몇몇 구성에서는 f의 배수에 의해 분리되는 파장을 갖는 다수의 광 신호로 이루어진다.
MWS(71)의 출력(80)은 파장-분할 디멀티플렉서(DeMUX)(84)에 인가되며, 이 DeMUX(84)는 MWS의 각 성분을 단일-파장의 광 출력(74a-74d)으로 분할하는 것이 바람직하다. DeMUX(74a-74d)의 각 출력은 광 변조기(75a-75d)로 인가된다. 각 변조기(75a-75d)에는 WDM 시스템내의 채널당 하나의 데이터 신호인 분리 데이터 신호(78a-78d)가 인가된다. WDM 시스템내에 데이터의 하나의 채널을 나타내는 변조된 광 신호를 각각이 포함하는 변조기(75a-75d)의 출력은 조합기(76) 또는 파장 멀티플렉서에서 조합되며, 광 파이버(77)를 통해 외부로 전송된다. 그러나, 요구될 경우, 여러 신호는 분리된 채로 조합되지 않을 수 있다.
요구될 경우, MWS 출력(80)의 다수의 광 파장중 상이한 하나로 각각이 동조되는 다수의 대역 통과 필터(BPF)가 DeMUX 대신에 사용될 수 있음을 알아야 한다.
현재 4- 또는 8-채널 WDM 시스템이 사용되더라도, 미래에는 16- 또는 32- 채널 시스템이 일반적으로 사용될 것임을 알아야 한다. 단순히 더 많은 BPF/변조기 조합을 행함으로써 도시된 4 개의 채널에 부가적인 채널이 부가될 수 있다.
본 발명의 MWS는 도 8에 도시된 바와 같이, 동조가능한 광원을 형성하는데에도 또한 사용될 수 있다. MWS(71)의 소자는 전술한 바와 동일하다. 전술한 바와 같이, MWS(71)의 출력(80)은, RF 발진기(72)의 주파수 f(또는 f의 배수)에 의해 이격 배치되는 다수의 상이한 파장을 갖는 광 신호를 포함한다.
출력(80)이 동조가능한 필터(81)로 인가될 경우, 다수의 광 신호중 하나가 선택될 수 있으며, 그 출력(82)은 그 파장(칼라)을 갖는 광원이 필요한 다른 장치에 인가될 수 있다. 이는, 예를 들어 종래의 WDM 시스템에 사용되는 단일-파장 레이저에 대한 경제적인 백업(backup)으로서 본 발명의 MWS가 사용될 수 있도록 해서, 다중 백업 레이저를 비축할 필요성을 경감시킨다.
따라서, 본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 원리의 단순한 응용을 나타내었음을 이해해야 한다. 예시된 실시예의 상세한 부분에 대한 참조물은, 특허청구범위의 범주를 제한하도록 의도된 것이 아니며, 본 발명에 필수적인 것으로 간주되는 특징들을 인용하는 것이다.
본 발명은 광의 주기적 변조에 근거하여 정확하게 이격 배치된 많은 파장 채널을 발생시키는 신규한 방법을 제공한다.

Claims (25)

  1. 다수의 파장을 갖는 레이저 광을 제공하기 위한 다파장 광원(a multi-wavelength light source)에 있어서,
    연속적인 파를 갖는 광이 출력되는 레이저와,
    특성 반복 비율(a characteristic repetition rate)을 갖는 신호가 출력되는 주기적인 전자 신호(periodic electromagnetic signals)의 소스와,
    상기 레이저의 광 출력에 결합되는 광 입력과, 상기 소스의 신호 출력에 결합되는 변조 입력과, 광 출력을 갖는 광 변조기로서, 상기 광 변조기의 상기 광 출력이 변조 입력에 유도된 소스의 출력에 의해 변조되는 광 입력으로부터의 광을 포함하도록 하는, 상기 광 변조기와,
    상기 광 변조기의 상기 광 출력에 결합된 광 입력과 광 출력을 갖는 비선형 소자를 포함하고,
    상기 비선형 소자의 상기 광 출력이 상기 소스의 상기 특성 반복 비율과 관련된 파장에 의해 이격 배치되는 다수의 광 신호를 포함하도록 하는 다파장 광원.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다파장 소스는 상기 광 변조기의 출력에 결합되는 제 1 단부와, 상기 비선형 소자의 입력에 결합되는 제 2 단부를 갖는 분산 파이버의 길이를 더 포함하여서, 상기 광 변조기로부터의 파형이 분산 파이버에 의해 변경되는 다파장 광원.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분산 파이버는 ±c/(8λ2f2) 또는 ±c/(24λ2f2)와 동일한 제 1 차수의 분산과 무시할 수 있는 더 높은 차수의 분산을 가지며, 여기서 c는 진공내에서의 광의 속도이며, f는 주기적인 신호의 반복 비율이고, λ는 광의 파장인 다파장 광원.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 변조기는 진폭 변조된 광 신호를 발생하는 다파장 광원.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광 변조기는 마하-젠더 변조기(a Mach-Zender modulator)인 다파장 광원.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 마하-젠더 변조기의 각 암(arm)에 유도된 피크-피크 위상 변조(peak-to-peak phase modulation)는 4.2 내지 4.8 라디안(radians)의 사이에 있는 다파장 광원.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 마하-젠더 변조기는 스위칭 특성의 최대에서 바이어스되는 다파장 광원.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 마하-젠더 변조기의 두 개의 암은 정현파로 구동되어서, 약 4.2 내지 4.8 라디안의 피크-피크 광도와 반대 극성을 갖는 정현파 위상 변조가 상기 변조기의 각 암에 유도되는 다파장 광원.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 광 변조기는 방향성 커플러 진폭 변조기(a directional coupler amplitude modulator)인 다파장 광원.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 변조기는,
    광 입력, 변조 입력, 및 광 출력을 갖는 위상 변조기로서, 상기 광 입력은 상기 광 변조기의 광 입력을 형성하고, 상기 변조 입력은 상기 광 변조기의 변조 입력을 포함하며, 상기 광 출력의 광 신호는 상기 변조 입력으로부터의 신호에 의해 변조되는 광 입력 위상으로부터의 광을 포함하는, 상기 위상 변조기와,
    상기 위상 변조기의 광 출력에 결합되는 제 1 단부와 상기 광 변조기의 광 출력을 포함하는 제 2 단부를 갖는 분산 파이버의 길이를 포함하며,
    상기 위상 변조기의 위상 변조된 광 출력은 상기 분산 파이버에 의해 주기적인 진폭 변조된 광 신호로 변환되는 다파장 광원.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 변조기는 전기-광학 변조기(an elecctro-optical modulator)이며, 상기 주기적인 신호는 전기 신호인 다파장 광원.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 주기적인 신호는 무선 주파수 신호(a radio-frequency signal)인 다파장 광원.
  13. 주기적인 신호의 주파수에 관련된 다수의 이격 배치된 파장의 광 신호를 생성하기 위한 방법에 있어서,
    연속적인 파를 갖는 레이저에 코히어런트 광의 단일 파장을 제공하는 단계와,
    주기적인 전자 신호를 갖는 광 변조기의 광을 변조하는 단계와,
    비선형 소자로 변조된 광을 유도하는 단계로서, 상기 변조된 광이 상기 비선형 소자의 비선형 효과를 통해 높은 차수의 스펙트럼 성분을 발생하는, 상기 유도 단계를 포함하는 광 신호 생성 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광 변조기는 진폭 변조기인 광 신호 생성 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 광 변조기는 분산 파이버의 길이가 후행하는 위상 변조기인 광 신호 생성 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 비선형 소자로부터 출력된 다파장 광을 다수의 대역 통과 필터에 공급하는 단계로서, 상기 각 대역 통과 필터는 다수의 광의 파장중 하나에 동조되는, 상기 공급 단계와,
    데이터의 채널로 광 변조기내의 다수의 대역 통과 필터의 각각의 출력을 변조하는 단계를 더 포함하는 광 신호 생성 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 다수의 광 변조기의 변조된 광 출력을 조합하는 단계를 더 포함하며, 상기 조합된 출력은 다중-채널 파장-분할 멀티플렉싱된 신호를 포함하는 광 신호 생성 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 비선형 소자로부터 출력된 다파장 광을 다수의 출력을 갖는 파장 디멀티플렉서로 공급하는 단계로서, 상기 출력의 각각은 상기 다수의 광의 파장중 하나에 동조되는, 상기 공급 단계와,
    데이터의 채널로 광 변조기의 파장 디멀티플렉서의 다수의 출력 각각을 변조하는 단계를 더 포함하는 광 신호 생성 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 다수의 광 변조기의 변조된 광 출력을 조합하는 단계를 더 포함하며, 상기 조합된 출력은 다중 채널 파장 분할 멀티플렉싱된 신호를 포함하는 광 신호 생성 방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    동조가능한 대역 통과 필터내의 비선형 소자로부터 광을 필터링하는 단계와,
    상기 비선형 소자로부터의 광의 다수의 광 파장중 하나로 동조가능한 대역 통과 필터를 동조시키는 단계를 더 포함하는 광 신호 생성 방법.
  21. 파장 분할 멀티플렉스 전송기에 있어서,
    다수의 파장의 다수의 광 신호를 포함하는 광 출력을 갖는 다파장 소스로서, 상기 다파장 소스는,
    연속적인 파를 갖는 광이 출력되는 레이저와,
    특성 반복 비율을 갖는 신호가 출력되는 주기적인 전자 신호의 소스와,
    상기 레이저의 광 출력에 결합되는 광 입력과, 상기 소스의 신호 출력에 결합되는 변조 입력과, 광 출력을 가지는 광 변조기로서, 상기 광 변조기의 상기 광 출력이 변조 입력에 유도된 소스의 출력에 의해 변조되는 광 입력으로부터의 광을 포함하도록 하는, 상기 광 변조기와,
    상기 광 변조기의 상기 광 출력에 결합되는 광 입력과 광 출력을 갖는 비선형 소자를 포함하고,
    상기 비선형 소자의 상기 광 출력이 상기 소스의 특성 반복 비율과 관련되는 파장에 의해 이격 배치되는 다수의 광 신호를 포함하는, 상기 다파장 소스와,
    신호 성분의 파장에 근거한 다수의 출력으로 광 신호를 분리하고, 상기 다파장 소스의 출력에 결합되는 입력과, 파장을 갖는 광을 각각이 포함하는 다수의 광 출력을 갖는 파장 분리 수단으로서, 상기 파장은 상기 다파장 소스의 광 출력의 다수의 광 파장으로부터 선택되는, 상기 파장 분리 수단과,
    파장 분리 수단의 광 출력에 결합된 입력, 변조 입력, 및 광 출력을 갖는 광 변조기로서, 상기 광 출력은 상기 변조 입력상의 데이터에 의해 변조되는 광 입력에 존재하는 광을 포함하며, 상기 광 변조기의 출력은 단일 채널 변조기의 출력인, 상기 광 변조기를 각각이 포함하는 다수의 단일 채널 변조기를 포함하는 파장 분할 멀티플렉스 전송기.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 다수의 단일 채널 변조기의 출력에 결합되는 다수의 입력을 갖는 조합기를 더 포함하며, 상기 조합기의 출력은 상기 단일 채널 변조기의 출력의 조합을 포함하는 파장 분할 멀티플렉스 전송기.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 파장 분리 수단은 파장 디멀티플렉서인 파장 분할 멀티플렉스 전송기.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 파장 분리 수단은, 다파장 소스의 다파장으로부터 선택되는 파장으로 각각이 동조되는 다수의 대역 통과 필터를 포함하는 파장 분할 멀티플렉스 전송기.
  25. 동조가능한 광원에 있어서,
    다파장 소스로서, 상기 다파장 소스는,
    연속적인 파를 갖는 광이 출력되는 레이저와,
    특성 주파수를 갖는 신호가 출력되는 주기적인 전자 신호의 소스와,
    상기 레이저의 광 출력에 결합되는 광 입력과, 상기 소스의 신호 출력에 결합되는 변조 입력과, 광 출력을 갖는 광 변조기로서, 상기 광 변조기의 광 출력이 변조 입력에 유도된 소스의 출력에 의해 변조되는 광 입력으로부터의 광을 포함하는, 상기 광 변조기와,
    상기 광 변조기의 광 출력에 결합되는 광 입력과, 광 출력을 갖는 비선형 소자를 포함하며,
    상기 비선형 소자의 광 출력이 상기 소스의 특성 주파수에 관련된 파장에 의해 이격 배치되는 다수의 광 신호를 포함하는, 상기 다파장 소스와,
    다파장 소스의 출력에 결합되는 입력과, 제어 입력과, 출력을 갖는 동조가능한 대역 통과 필터로서, 상기 동조가능한 대역 통과 필터의 출력이 상기 제어 입력에 의해 선택된 파장의 광을 포함하도록 하는, 상기 동조가능한 대역 통과 필터를 포함하는 동조가능한 광원.
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