KR19990082561A - 광 펄스 소스 및 그 발생 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 펄스 소스에 관한 것으로, 이득-스위치 반도체 레이저 다이오드(1)가 포함되어 있고, 연속파 소스(3)에서 나온 빛은 레이저 공동에 광학적으로 결합되고, 상기 레이저 공동에서 출력된 빛은 전기-광 진폭 변조기(2)를 통과하고, 동기화된 변조 신호가 상기 반도체 다이오드 및 상기 진폭 변조기에 인가되며, 상기 소스는 짧은 낮은-지터 낮은-페디스틀 광 펄스를 출력하여, 100Gbit/s 또는 그 이상의 높은 비트율에서 동작하는 광대역 광 네트워크 또는 광 상호접속에서 사용하기에 적합한 것을 특징으로 한다.

Description

광 펄스 소스 및 그 발생 방법

본 발명은 광 펄스 소스(optical pulse source)에 관한 것이다. 그러한 소스는 예를들어 광대역 광 네트워크용 전송기 또는 광 상호접속에 사용된다.

광대역 광 네트워크는 100Gbit/s 및 그 이상의 데이터 전송율에서 동작하는 것이 기대된다. 그러한 전송율에서의 동작은 사용되는 광 소스상에서 강하게 요구된다. 상기 펄스 소스에 요구되는 반복율은 전체 비트율보다 작을 수 도 있는데, 이는 전체 비트율에서의 데이터 스트림이 보통 시간 도메인내의 광 소스를 멀티플렉싱 함으로서 발생되기 때문이다. 그러나, 이것이 가능하기 위해서는, 상기 소스에 의해 출력되는 펄스는 짧은 구간간격을 필요로 하고 바람직스럽게는 낮은 임시 지터(jitter)를 가져야 한다.

본 발명의 제1 측면에 따른면, 다음을 구비하는 광 펄스 소스가 제공된다:

a) 이득-스위치된(gain-switched) 반도체 레이저 다이오드;

b) 상기 반도체 레이저 다이오드의 광 공동(optical cavity)에 결합된 연속파 광원;

c) 상기 광 레이저 다이오드의 광 출력에 연결된 전기-광 증폭 변조기; 및

d) 상기 반도체 레이저 다이오드 및 상기 전기-광 변조기상에 각 각 위치하고, 상기 반도체 레이저 다이오드 및 상기 전기-광 변조기로 동기화된 변조신호를 인가하는 제어 입력.

본 발명은 레이저 다이오드, 레이저 다이오드 공동으로의 cw 빔의 주입, 및 동기적으로 구동된 증폭 변조기를 사용하는 레이저 다이오드 출력의 게이팅(gating)의 조합으로 사용된다. 본 발명의 발명자들은 이 조합이 지금까지 알려진 소스보다 크게 우수한 펄스 소스를 제공한다는 것을 발견하였다. 본 발명의 소스는 단지 0.6ps 의 임시 지터를 가지는 4ps 간격의 펄스를 만들어 내었다. 그러한 펄스는 100Gbit/s 만큼의 높은 비트율에서의 사용에 적합하다. 반대로, 종래 제안된 직접 변조된 소스는 40Gbit/s 이상의 동작은 되지 못했다. 그러한 종래 시스템의 예는 1995년 9월 28일 MJ Guy 의 논문 "Low Repetition Rate Master Source for Optical Processing in Ultra High-Speed OTDM Networks" ELECTRONICS LETTERS, Vol 31, Number 20 1767-1768페이지에 개시내용을 포함한다. 이 논문에는 DFB(분포 피드백) SLD 및 레이저의 출력에 연결된 동기적으로 구동되는 전기-흡수 변조기를 사용하는 시스템이 개시되어 있다. 이 시스템은 펄스 페디스틀(pedestal)을 감소시킴으로서 펄스 모양을 향상시키긴 하지만, 변조기 및 반도체 레이저 다이오드에서 나온 펄스내의 지터 사이의 상호간섭에 관련된 수행능력의 제한이 있다.

이 논문에는 변조된 레이저 다이오드로 직접 cw 빔을 주입하는데 사용되는 것도 제안되어 있다. cw 주입을 사용하는 소스의 예는 제21회 유럽 광통신 회의 회보 ECOC '95 1437-1440 페이지에서 L P Barry 등의 "A High Speed Broadcast and Select TDMA Network Using Optical Demultiplexing" 에 개시되어 있다. cw 빛의 주입은 펄스의 페디스틀을 증가시키는 경향이 있어서 임시 지터가 감소되고 높은 비트율에서 사용되는 펄스의 전체 안정도가 제한되었다. 본 발명의 발명자들은 cw 주입 및 진폭 게이팅을 조합해서 사용하는 경우에는 동작에서 그들 모드간의 상호작용이 있어 출력 펄스의 질이 이들 두 기술을 각 각 하나씩 사용할 때 발생되는 것 보다 크게 우수하게 됨을 발견했다. cw 주입의 사용은 진폭 변조기로의 신호 입력내의 지터를 감소시키고 이것은 많은 분산-관련 효과(dispersion-related effect) 또는 그러한 변조기의 사용에 관련된 효과들을 제거한다. 동시에, 상기 변조기는 cw 주입이 사용되는 경우 출력 펄스내에 존재하게 되는 페디스틀을 크게 제거한다.

본 발명의 다른 장점은 cw 주입의 사용이 레이저에서 요구되는 바이어스 전압을 감소시킨다는 것이다. 이것은 소스를 미국 특허 제5,363,961호(Hamanaka)에 개시된 것 같은 광 상호접속의 레이저 어레이 등에서 사용되기에 특히 적합하게 만든다. 그러한 어레이에서 전체 전력 손실을 줄이기 위한 바이어스 전압의 필요성을 감소 또는 제거하는 장점이 있다.

반도체 레이저는 분포 피드백 반도체 레이저 다이오드(DFB-SLD)일 수 있는데 이것은 매립 헤테로접합 구조를 가지는 것이 적합하다. 선택적으로 리지 웨이브가이드 DFB-SLD 가 사용되기도 한다. 그러나, 본 발명은 DFB 레이저로 제한되는 것은 아니며, 페브리-페롯 레이저(FPL), 수직 공동 표면 에미팅 레이저, 또는 분산 브래그 반사기 레이저 등을 사용하여 구현되기도 한다. FPL 은 여러 이산 파장을 방출할 수 있다. 종래에는, 벌크 광 또는 파이버-기반이기도 한 외부 회절 격자가 레이저의 다른 길이방향 모드에 해당하는 여러 가능성있는 파장들 중 하나를 선택하는데 사용되었다. 본 발명의 시스템에서는, cw 빔은 주어진 모드를 선택하기 위해 외부 필터의 장소내에 사용될 수 있다. 그러면 이 시스템은 다른 이산 파장을 미세조정할 수 있는 광원을 제공한다. 그러한 소스는 특히 WDM(파장 분할 멀티플렉싱)을 사용하는 시스템에 적합하다.

적절하게는 상기 전기-광 변조기는 전기-흡수 변조기이다.

전기-흡수 변조기는 인가된 역 바이어스 전압하에서의 디바이스 광 흡수 특성의 강한 비-선형 변동을 나타낸다. 이것은 본 발명의 실시예인 시스템내의 동기적으로 구동된 진폭 변조기로 사용하는데 특히 적합하게 한다.

적절하게는 상기 펄스 소스는 상기 변조기의 출력측에 연결된 광 펄스 셰이핑(optical pulse shaping) 수단을 더 구비한다. 이 펄스 셰이핑 수단은 통상의 분산 파이버 길이로 구성되기도 한다.

상기 소스에서 출력된 펄스의 모양은 통상적인 분산 파이버 등을 사용하여 더 향상될 수 있다. 선택적으로 다른 펄스 셰이핑 수단이 사용되기도 한다. 특히, 이것은 통상의 분산 파이버의 장소내의 처프된 격자(chirped grating)를 사용하는데 장점이 있기도 하다. 적절한 격자는 ELECTRONICS LETTERS 1995년 6월 22일 Vol 31, No. 13 의 1066-1067 페이지의 P.Gunning 등의 논문에 개시되어 있다.

본 발명의 제2 측면에 따르면, 다음을 구비하는 광 펄스 발생 방법이 제공된다:

a) 제1 전기적 변조 신호를 이득-스위치 반도체 레이저 다이오드의 게이트 입력으로 인가하는 단계;

b) 연속 파 빛을 상기 반도체 레이저 다이오드의 광 공동내로 결합시키는 단계;

c) 상기 제1 전기적 변조 신호에 동기된 제2 변조 신호를 전기-광 진폭 변조기의 제어 입력으로 인가하는 단계; 및

d)상기 전기-광 진폭 변조기를 통해 상기 반도체 레이저 다이오드에서 출력된 펄스를 통과시키는 단계.

지금부터 첨부한 도면을 참고하여 단지 예의 방법으로 본 발명의 실시예의 방법 및 장치를 설명하도록 하겠다.

도 1은 본 발명의 실시예인 광원의 개략도;

도 2a 및 도 2b는 cw 빛의 온(ON) 및 오프(OFF) 각 각에서의 상기 소스의 동작을 보여주는 오실로스코프 기록;

도 3은 도 1의 상기 소스용 RF 스펙트럼의 플로트;

도 4는 도 1의 상기 소스용 자동상관 플로트;

도 5는 도 1의 상기 소스의 처프된 출력을 보여주는 그래프;

도 6은 제2 실시예의 개략도;

도 7은 도1의 상기 소스에서 사용되는 리지-파장 SLD 를 보여주는 다이어그램;

도 8은 광 백플레이트 상호접속의 투시도;

도 9a 및 도 9b는 3-포트 서큘레이터를 사용하는 더 다른 선택적 실시예의 개략도;

도 10은 컴퓨터 통신망의 개략도; 및

도 11은 더 다른 선택적 네트워크의 개략도 이다.

광 펄스 소스는 이득-스위치된 분포 피드백 반도체 레이저 다이오드(DFB-SLD)(1) 및 상기 DFB-SLD 의 광 출력에 연결된 전기-흡수 변조기(EAM)(2)로 구성되어 있다. cw 소스(3)에서 나온 빛은 50:50 커플러(4)를 통해 상기 DFB-SLD 의 광 공동과 결합된다. 상기 DFB-SLD 및 변조기(2)는 전기적으로 위상-로크된 RF 소스(12,22)에 의해 그들 각 각의 게이트(11,21)을 통해 구동된다. 상기 광 성분들은 광 파이버(5)의 길이로 서로 연결되어 있고, 편광 제어기(PC)가 상기 cw 소스(3)의 출력에서의 상기 파이버 및 상기 EAM(2)의 다른 쪽에 관련된다.

이 첫번째 예에서, SLD1 을 위한 RF 구동 주파수는 2.5㎓ 이다. 이것은 펄스 반복율을 결정하는 SLD 로의 RF 구동 주파수이고; 더 높은 주사수가 상기 구동 신호가 충분히 날카로워야 되는 EAM 을 위해 사용된다. SLD 의 출력은 보통 30ps FWHM 정도이다. 페디스틀을 감소시키기 위해서, 이것을 20ps 주변으로 조절할 필요가 있고, 그래서 EAM 은 이 간격 주변의 스위칭 윈도우를 필요로 한다. EAM 으로의 2.5㎓ 구동은 60 에서 70ps 정도의 큰 스위칭 윈도우를 만들어 낼 것이며, 이러한 이유로 더 높은 주파수 구동이 사용된다. SLD 구동 및 EAM 구동의 상대적 위상은 SLD 출력의 주어진 부분상의 스위칭 윈도우를 중앙에 맞추기 위해 변동되기도 한다.

도 6에 도시된 제2 실시예에서 2.5㎓ 에서의 하나의 RF 소스(63)가 상기 SLD 및 EAM 모두를 구동하기 위해 사용된다. 이 경우 두 장치를 모두 구동시키는 것은 ELISRA 시리즈 MW15900 과 같이 시중에서 구할 수 있는 동축 스텝 복구 다이오드 콤 발생기와 같은 펄스 발생기(61,62)를 사용하여 형성된다. 이 배열은 단지 하나의 신호원만을 요구한다는 점 및 광 출력에 원하지 않는 서브-펄스를 일으키는 상기 제1 실시예의 높은 주파수 소스로부터 사용되지 않은 5개 펄스중 4개의 가능성을 피할 수 있다는 점의 장점이 있다. 이 실시예가 상기 cw 소스, SLD 및 EAM 가 있는 상기 제1 실시예와 더 다른 점은 상기 제1 실시예에서와 같은 4-포트 결합기를 직접 통해서가 아니라 상기 SLD 로 직접 결합되는 cw 소스로부터의 빛으로 라인을 배열한다는 것이다. 이 배열은 특히 모놀리식 집적 구조, 또는 하이브리드 집적 및 마이크로-광학 벤치 기술을 사용하는 생산품에 적합하다. 후자의 접근을 사용하여, 장치는 이산 성분처럼 형성되고 Collins J.V. 등의 Electron. Lett, 31, (9) 730-731 페이지의 논문에 개시되어 있는 바와 같은 실리콘 마이크로-머신 광학 벤치상에 연속적으로 장착된다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 더 다른 시스템 실시예를 보여주고 있다. 도 9a의 토폴로지는 대략 도 6의 토폴로지에 해당한다. 이 시스템의 다른점은 광 서큘레이터(92)를 통해 상기 EAM 의 출력에 결합된 파이버 격자(91)를 사용한다는 것이다. 이 격자는 도 1의 시스템에서의 분산 파이버와 같은 방법으로 펄스를 압축하는 기능을 가진다. 상기 서큘레이터는 3-포트 장치로서 도 1의 4-포트 결합기와 비교할 때 훨씬 더 낮은 결합 손실을 가지는 장점이 있다. 도 9b의 시스템은 대략 도 1의 시스템에 해당하지만, 4-포트 결합기 대신 서큘레이터를 사용하고 일반적인 분산 파이버 대신 격자를 사용하고 있다. 이러한 시스템에서 사용에 적합한 서큘레이터는 E-Tek 사의 모델번호 PIFC210041000 이 사용가능하다.

지금부터 상기 소스의 동작과 구조를 설명하고, 그 소스를 사용하여 얻은 결과를 설명하도록 하겠다.

제1 RF 소스(12)에 의해 발생된 2.5㎓ 전기적 사인파는 증폭되고 바이어스-티(bias-tee)(121)를 통해 조정가능한 DC 바이어스 전류와 결합된다. 이것은 상기 DFB-SLD1 의 이득 스위칭을 이네이블 시킨다. DFB-SLD1 은 고속 패키지 내부에 포함되어 있다. 상기 DFB-SLD1 은 중심 파장이 1546.5mm 이고 임계 전류가 15℃에서 39mA 인 p 사이드-업 리지-파장 디바이스이다. DFB의 온도 및 DC 바이어스 전류는 15℃와 60mA 로 각 각 유지된다. DFB 패키지로의 전기적 신호는 50Ω부하에서 ∼10볼트의 피크간 전압을 가진다. 그 결과인 이득-스위치된 광 펄스 스트림에는 약 -3dB 의 평균 광 전력을 가지게 되고 50/50 결합기(4)의 상위 암(arm)으로 주입된다. 이 포트는 도 1에 "1"로 표시되어 있다. 상기 cw 소스(3)는 조정가능한 HP 8168 외부 공동 광원이다. 이것은 50/50 결합기의 포트(2)를 통해 빛을 상기 이득-스위치된 DFB-SLD 공동으로 주입한다. 편광 제어기(5)의 세트를 사용하여 상기 주입된 빛을 광 분류기(6)를 통과시키고 상기 DFB-SLD 의 공동으로 들어가기 전에 그 빛의 편광상태를 변경한다. 상기 50/50 결합기의 포트(4)를 사용하여 상기 주입된 cw 빛을 모니터한다. 이득-스위치된 펄스는 광 분리기(7)를 통과하여 포트(3)를 빠져나가고 1.1nm 밴드패스 필터로 필터되어 스펙트럼 극한값을 제거하고 비-선형 처프를 감소시킨다. 그 결과 신호는 에르븀-도핑된 파이버 증폭기(EDFA)로 주입된다. 상기 EDFA 의 출력은 더 다른 필터(10) 및 편광 제어기(11)를 통과한다. 그 신호에 존재하는 처프가 도 5에 도시되어 있는데, 점선 원으로 표시된 부분은 비-선형 처프에 해당한다. 상기 EDFA는 EAM 으로의 전력을 +4bB 증가시킨다.

EAM 에는 5㎛ 두께의 Fe-도핑된 InP 블로킹 구조내에 쌓여있는 폭이 0.8㎛ 인 액티브 메사(active mesa)를 구비한 낮은 캐패시턴스의 매립 리지 구조내에 InGaAsP/InGaAsP 다중 양자웰(quantum well) 흡수층이 사용된다. 상기 변조기는 길이가 370㎛ 이고 고속으로 접속되는 파이버-꼬인(fibre-pigtailed) 모듈내의 완전한 패키지이다. 1550nm 에서 상기 모듈의 파이버간 삽입 손실은 7.3dB 였고 그 변조 깊이는 30.4dB 였으며 3dB 전기적 대역폭은 14㎓ 였다. EAM 은 분리 주파수 신디사이저(220)에 의해 발생된 12.5㎓ 전기적 사인파에 의해 구동된다. 구동 신호는 접촉(210)을 통해 인가된다. EAM 은 Moodie 등의 Electron. Lett, 94 vol 30(20) 1700-1701 페이지에 더 설명되어 있다.

상기 두 개의 RF 소스는 주파수-로크되어 있고 조정가능한 전기적 지연선(14)이 상기 이득-스위치된 펄스에 대해 EAM 의 스위칭 윈도우의 임시 조정을 할 수 있게 사용된다. 상기 EAM 에서 나온 펄스는 더 다른 편파 제어기(15)를 통과하고 분산 계수가 D=13ps/nm 인 보통의 분산 파이버(16)를 사용하여 모양이 갖추어진다. 상기 처프간의 상호작용, 즉 각 펄스의 주파수-속도 및 파이버내의 분산은 펄스 압축에 영향을 미친다.

도 2는 고속 샘플링 오실로스코프의 잔상을 사용하여 얻어진 결과를 보여주고 있다. 도 2(a)는 이득-스위치된 광 펄스의 임시 지터를 억압하여 cw 빛 주입의 유용한 효과를 나타내고 있다. 반대로, 도 2(b)는 cw 빛 주입 없이 기록된 것으로 감소된 펄스 명석도(pulse definition)을 보여주고 있는데; 이것은 타이밍 지터를 나타낸다. 도 2는 또한 cw 빛 주입이 ∼15-20ps 에 의한 이득-스위치된 펄스의 켜짐을 향상시킨다는 것을 보여주고 있다. 도 3은 다음으로 얻어진 RF 스펙트럼을 다시 재생산하는데: (a)cw 빛 주입하지 않음, (b)cw 빛 주입함(주입 전력은 -8.4dBm, 파장은 1547.6nm), 그리고 (c)백그라운드 잡음-층(RF 스펙트럼 분석기로 주입되는 광 전력 없음). cw 빛 주입 없는 소스 동작을 위해, 3.6ps의 URTJ(Uncorrelated Root Mean Square Timing Jitter)가 도 3(a) 및 3(c)를 발생시키기 위해 사용된 데이터세트로부터 계산되었다. 비슷하게, cw 빛 주입이 있는 0.06ps 의 URTJ 는 도 3(b) 및 3(c)를 발생시키기 위해 사용된 데이터세트로부터 계산되었다. 이 결과와 <δt>^1/2/T<0.06, 여기서 <δt>^1/2는 rms 펄스 지터이고 T는 펄스 분리도이다, 인 기준과의 비교는 이 낮은-지터 펄스가 100Gbit/s 시스템에 적합하다는 것을 보여주고 있다.

이 결과는, EAM 없이, 광역화된 펄스가 만들어지고 증가된 펄스 페디스틀을 동반한다는 것을 보여준다. 12.5㎓ 에서의 EAM 구동은 임시 지터와 같이 동작하고 이 원하지 않는 효과를 계산한다. 도 4(a) 및 4(b)에 표시된 자동상관은 상기 얻어진 페디스틀 억압을 나타낸다. 페디스틀-억압된 펄스들에는 6.2ps(4.0ps sech²)의 임시 전체-폭 절반-최대값(FWHM) 및 0.56 의 시간-대역폭 산물 ΔTΔv 가 주어지면서, 보통 분산 파이버를 통과한 다음 1.1nm 의 스펙트럼 FWHM 이 있다.

아래의 표 1은 도 1의 회로를 구현하는 적절한 성분들의 예의 리스트이다. 리지 파장 FDB-SLD 에는 도 7에 도시된 구조가 있고 이것은 Nelson 등의 IEE Proc Pt. J, 132 (1) 12-19 페이지 및 Westbrook 등의 Electron. Lett, 20 (6), 225-226 페이지에 설명되어 있다. 도 7은 에치된 트랜치(etched trench)(71) 및 활성영역(72)을 보여주고 있다. 상기 트랜치의 깊이는 1.5 미크론이고 폭(w)은 3 미크론이다. 매립 헤테로구조 등의 대안적인 DFB-SLD 구조가 사용되기도 한다. 상기 매립 헤테로구조에는 고유한 낮은 DC 바이어스 요구가 있어서 cw 주입의 결과 요구되는 감소된 바이어스와의 조합으로 레이저가 제로 바이어스로 동작하기도 한다. 그러면 이 펄스 소스는 도 8에 도시된 것 같은 상호접속된 광의 레이저 어레이에서의 사용에 특히 적합하다. 이 예에서 상기 상호접속은 앞서 언급한 Hamanaka 특허에 기재된 타입의 광 백플랜(83)을 사용한다. 명확하게 하기위해 상기 백플랜에는 단지 두 개의 카드가 장착되어 있는 것으로 도시되어 있다. 한 카드(81)에는 앞서 설명한 바와 같이 형성된 각 펄스 소스의 어레이를 포함하고 있는 전송기가 포함되어 있다. 이러한 소스에서 나온 빛은 버스(83)를 통해 다른 카드의 수신기로 전송된다. 수신기에서는, 상기 펄스 소승서 나온 빛이 검출기의 어레이에서 수신된다. 그러한 상호접속은 광 전기통신 시스템 또는 컴퓨터 네트워크의 네트워크 스위치 등에서 사용되기도 한다.

앞서 도입부에서 언급한 바와 같이, 본 발명은 다양한 반도체 레이저 다이오드 타입을 사용하여 구현될 수 있다. 페브리 페롯 레이저의 사용은 다수의 이산 파장에서의 소스를 미세조정할 수 있는 가능성과 함께 제작 비용의 감소를 잠재적으로 제공한다. 다중 양자웰(MQW) 구조를 사용하는 적절한 FPL 은 Lealman 등의 Electron Lett, 27, (13), 1191-1193 페이지에 기재되어 있다.

비록 도 1의 회로를 설명하기 위해 하나의 기준 외부 공동 레이저를 cw 소스로 사용하였지만, 필요한 경우 집적된 반도체 소스를 사용할 수 도 있다. 예를들어, 더 다른 DFB-SLD 가 cw 소스로 사용될 수 있다.

앞서 이미 언급한 사용 범위에 더하여, 본 발명의 소스 실시예는 광 파이버 LAN 에 접속된 워크스테이션의 네트워크 인터페이스 또는 멀티프로세서 컴퓨터 시스템용 광대역 인터페이스에서 사용될 수 있다. 선택적으로, 산업 표준인 HIPPI 병렬 인터페이스와 함께 사용되기도 한다. 이 인터페이스 아키텍처는 32/64 비트 경로 기반으로 되어 있고 사용하고자 하는 경우 컴퓨터와 RAID 매체 저장장치와 같은 주변장치간의 높은 비트율 접속을 하는데 사용된다. 본 발명의 소스 실시예는 그러한 인터페이스로부터의 병렬 데이터 스트림을 광대역 광 네트워크를 통한 통신용 높은 비트율의 직렬 OTDM 데이터 스트림으로 전환하는데 사용되기도 한다. 도 10은 다수의 컴퓨터 시스템(20)이 파이버 광 네트워크(21)를 통해 상호 접속된 컴퓨터 통신망을 개략적으로 보여주고 있다. 각 각의 상기 컴퓨터 시스템에는 각 각의 네트워크 인터페이스 카드(23)가 포함되어 있다. 상기 인터페이스 카드는 상기 컴퓨터 시스템으로부터의 전기적 데이터를 광 펄스 소스(24)에 의해 발생되는 광 신호로 변조한다. 상기 소스는 도 9a에 도시된 구조와 같은 구조를 하기도 한다.

도 11은 본 발명의 네트워크 실시예의 더 다른 예를 보여주고 있다. 여기에서는 본 출원인에 의해 1996년 6월 26일 출원되어 동시 계류중이고 본 명세서에 참고문헌으로 언급된 유럽 특허 제96304694.1호에 개시되고 청구된 재-가입 토폴로지가 있는 광 버스(112)를 사용하고 있다. 이 네트워크에서, 도 1 또는 도 9(a), 9(b)에 도시된 것과 같은 구조를 가지는 펄스 소스(111)가 상기 네트워크의 헤드에 접속되어 있다. 이것은 광 클록 신호를 다운스트림으로 전송한다. 일련의 노드 각 각에는 상기 버스내의 두 개의 공동-위치하는 광 파장중 하나로부터의 광 클록 신호를 상기 노드 전송기 스테이지로 결합하는 제1 결합기(113)가 포함되어 있다. 선택적으로, 하나의 파장가이드가 직교하는 편파 상태와는 다른 클록 및 데이터 펄스와 사용되기도 한다. 이 스테이지는 상기 클록 신호를 변조시키고 상기 변조된 신호를 OTDMA(광 시분할 다중 접속) 프레임내의 선택된 시간 슬롯내에 상기 두 파장가이드의 중 다른 것에 되돌려 보낸다. 각 노드는 상기 다운스트림 위치에서의 상기 두 파장가이드의 다른 하나에 접속된 제2 결합기로부터 데이터를 판독한다. 확대된 세부내용은 이 방법으로 형성된 OTDMA 멀티플렉스를 보여준다. 이 예에서 상기 멀티플렉스에는 25피코초의 펄스 간격이 있다.

이름표	실험적 성분	제조 모델
1	이득-스위치된 DFB	in-house BT Labs, 칩 번호 1258
3	CW 광원	Hewlett-Packard, JP8168A
4	50/50 결합기	Sifam, 모델 P22515AA50
5	편파 제어기	in-house, BT Labs
6,7	광 분리기(x2)	Isowave, 모델 I15PIPTX
8	광 필터(b/w 1.3nm)	JDS Fitel, 모델 TB1500B
9	Er:도핑된 파이버 amp	in-house, BT Labs
10	광 필터(b/w 2.4nm)	JDS Fitel, 미세조정가능한 밴드패스 필터 1.48-155㎛
12	2.5㎓ 전기적 Synth	Hewlett-Packard, JP83620A
13	EA 변조기	in-house BR Labs, s/n AT2036D447
16	가변 위상 지연(elec.)	ARRA, 모델 3428A
21	12.5㎓ 전기적 Synth	Hewlett-Packard, HP83623A
121	바이어스-티	Picosecond Pulse Labs, 모델 5575-A
122	∼60mA 전류원	ILX lightwave, 모델 LBX 3207
210	통상의 분산 파이버	in-house BT Labs, Run ref : PRSHG26.03
220	바이어스-티(x2)	Wilton, K250

위 표에 표시된 이름표는 도 1의 실험적 구성과 관련된 것이다.

Claims (18)

1. a) 이득-스위치된 반도체 레이저 다이오드;

   b) 상기 반도체 레이저 다이오드의 광 공동에 결합된 연속파 광원;

   c) 상기 반도체 레이저 다이오드의 광 출력에 결합된 전기-광 진폭 변조기; 및

   d) 상기 반도체 레이저 다이오드 및 상기 전기-광 변조기상에 각 각 위치하고, 동기화된 변조 신호를 상기 반도체 레이저 다이오드 및 상기 변조기로 인가하는 제어 입력을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 펄스 소스.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전기-광 진폭 변조기는 전기-흡수 변조기인 것을 특징으로 하는 광 펄스 소스.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 반도체 레이저 다이오드는 분산 피드백 반도체 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 광 펄스 소스.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 반도체 레이저 다이오드는 페브리 페롯 레이저인 것을 특징으로 하는 광 펄스 소스.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 변조기의 광 출력에 연결된 광 펄스 셰이퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 펄스 소스.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 광 펄스 셰이퍼는 광 서큘레이터를 통해 상기 변조기의 광 출력과 연결되는 것을 특징으로 하는 광 펄스 소스.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 광 펄스 셰이퍼에는 처프된 그레이팅이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 광 펄스 소스.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   e) 무선 주파수 신호 소스; 및

   f) 상기 무선 주파수 신호 소스와 상기 반도체 레이저 다이오드 및 상기 전기-광 진폭 변조기의 각 하나와의 사이에 연결되어 있는 적어도 하나의 펄스 발생기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 펄스 소스.
9. 제 8 항에 있어서,

   두 개의 펄스 발생기 및 상기 반도체 레이저 다이오드와 상기 전기-광 진폭 변조기 모두에 각 각의 펄스 발생기를 통해 연결되어 있는 하나의 무선 주파수 신호 소스가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 광 펄스 소스.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 광 펄스 소스를 포함하는 광 상호접속.
11. a) 제1 전기적 변조 신호를 이득-스위치 반도체 레이저 다이오드로 인가하는 단계;

    b) 연속파 빛을 상기 반도체 레이저 다이오드의 광 공동으로 결합하는 단계;

    c) 상기 제1 전기적 변조 신호와 동기된 제2 변조 신호를 전기-광 진폭 변조기의 제어 입력으로 인가하는 단계; 및

    d) 상기 반도체 레이저 다이오드에서 나온 펄스를 상기 전기-광 진폭 변조기를 통해 통과시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 펄스를 발생시키는 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 단계 a)에 상기 신호를 상기 게이트 입력으로 인가하기 전에 펄스 발생기를 통해 상기 제1 전기적 변조 신호를 통과시키는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 단계 b)에 상기 신호를 상기 제어 입력에 인가하기 전에 펄스 발생기를 통해 제2 변조 신호를 통과시키는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    제 12 항의 경우, 상기 제1 및 제2 변조 신호 모두 하나의 무선 주파수 소스에서 추출되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    e) 광 펄스 셰이퍼를 통해 상기 전기-광 변조기의 출력을 통과시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 11 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 따른 방법으로 광 펄스를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 통신망 운용 방법.
17. a) 반도체 레이저 다이오드;

    b) 상기 반도체 레이저 다이오드의 광 공동과 결합되어 있는 연속파 광원;

    c) 상기 반도체 레이저 다이오드의 광 출력과 연결된 광 진폭 변조기;

    d) 동기화된 변조 신호를 상기 반도체 레이저 다이오드 및 상기 광 진폭 변조기로 인가하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 펄스 소스.
18. 제 1 항 내지 제 10 항 및 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 광 펄스 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 통신망.