KR20030066993A - apparatus for suppression of Stimulated Brillouin Scattering in optical transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광송신기의 유도 브릴루앙 산란 억제 장치에 관한 것으로, 상세하게는 광송신기를 사용하여 광선로를 거쳐 광신호를 전송하는 경우, 광학 비선형 현상인 유도 브릴루앙 산란을 억제하기 위해 광송신기에 사용되는 유도 브릴루앙 산란 억제장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for suppressing induced Brillouin scattering of an optical transmitter, and more particularly, when an optical signal is transmitted through an optical path using an optical transmitter, the optical transmitter is used to suppress an induced Brillouin scattering, which is an optical nonlinear phenomenon. It relates to an induced Brillouin scattering suppressor.
유도 브릴루앙 산란(Stimulated Brillouin Scattering 이하 SBS라 함)은 광송신기를 사용하여 광선로를 거쳐 광신호를 전송하는 경우, 광섬유에 강한 세기의 신호가 입력될 경우에 발생하게 되는 광학 비선형 현상이다.Stimulated Brillouin Scattering (hereinafter referred to as SBS) is an optical nonlinear phenomenon that occurs when a strong intensity signal is input to an optical fiber when an optical signal is transmitted through an optical path using an optical transmitter.
종래의 SBS 억제 방식들에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the conventional SBS suppression schemes are as follows.
첫번째 방법으로는, 별도의 위상 변조기를 사용하여 신호의 주파수 첩(chirp)을 발생시켜서 스펙트럼의 폭을 확장시켜 주는 방법이 있다. 그러나, 이러한 위상 변조기를 사용하는 종래의 방법은, 신호의 변조를 위해 사용되는 변조기 이외에 추가로 위상 변조기를 사용해야 한다는 단점을 가지고 있다.The first method uses a separate phase modulator to generate a frequency chirp of the signal to expand the width of the spectrum. However, the conventional method using such a phase modulator has the disadvantage of using a phase modulator in addition to the modulator used for modulating the signal.
두번째 방법으로는, 파장분할다중화(WDM) 링크에서 신호채널 간의 교차 위상 변조(XPM : Cross Phase Modulation)에 의한 위상 변조에 의해 스펙트럼의 폭을 확장시켜 주는 방법이 있다. 그러나, 파장분할다중화(WDM) 링크에서 신호채널 간의교차 위상 변조에 의한 위상 변조 효과를 이용하는 종래의 방법은, 위상 변조 효과를 일으키는 조건이 파장분할다중화(WDM) 채널 내의 각 신호채널간의 전송 속도나 광세기에 의해 결정되기 때문에, 이들이 변화될 경우에 위상 변조 효과가 변하기 때문에 사용이 제한되는 단점이 있다.Second, there is a method of extending the width of a spectrum by phase modulation by cross phase modulation (XPM) between signal channels in a wavelength division multiplexing (WDM) link. However, in the conventional method using a phase modulation effect by cross-phase modulation between signal channels in a WDM link, a condition that causes a phase modulation effect is that the transmission rate between each signal channel in the WDM channel or Since it is determined by the light intensity, there is a disadvantage that the use is limited because the phase modulation effect changes when they are changed.
세번째 방법으로는, 변조 방식으로 듀오바이너리(duobinary) 방식을 사용하는 방법이 있다. 그러나, 듀오바이너리 변조 방식을 사용하는 종래의 방법은, 변조 방식을 기존의 변조 방식과는 다른 새로운방식을 사용해야 하며, 그 구현 방식이 복잡하고 또한 아직까지 기술이 완성되지 않았다.As a third method, there is a method of using a duobinary method as a modulation method. However, the conventional method using the duobinary modulation method must use a new method different from the existing modulation method, and the implementation method is complicated and the technology has not yet been completed.
네번째 방법으로는, SBS가 잘 발생하지 않는 광섬유를 사용하는 방법이 있다. 그러나, SBS가 잘 발생하지 않는 광섬유를 사용하는 종래의 방법은, 기존의 광섬유를 사용하지 못하고,모든 광섬유를 새로이 포설해야만 하는 문제점이 있다.As a fourth method, there is a method of using an optical fiber in which SBS is not easily generated. However, the conventional method of using an optical fiber in which SBS is not easily generated has a problem in that all optical fibers must be newly installed without using the existing optical fiber.
다섯번째 방법으로는, 반도체 레이저에 낮은 주파수와 변조 진폭을 인가하여 스펙트럼의 폭을 확장시켜 주는 방법이 있다.The fifth method is to apply a low frequency and modulation amplitude to the semiconductor laser to expand the width of the spectrum.
그러나, 반도체 레이저에 직접 낮은 주파수와 변조 진폭을 인가하는 종래의 방법은, 가장 보편적으로 사용되는 방식이지만, 광섬유 레이저와 같이 직접 변조를 인가할 수 없는 경우에는 적용이 불가능한 문제점이 있다.However, the conventional method of directly applying a low frequency and modulation amplitude directly to the semiconductor laser is the most commonly used method, but there is a problem that cannot be applied when direct modulation cannot be applied like a fiber laser.
도 1은 종래에 SBS 억제를 위한 광송신기의 구성블록도로서, 레이저 모듈과 외부변조기를 이용하는 광송신기의 경우를 보여주고 있다.1 is a block diagram of a conventional optical transmitter for suppressing SBS, and shows a case of an optical transmitter using a laser module and an external modulator.
도시된 바와 같이, SBS 억제를 위한 종래의 광송신기는, 연속파 광원을 발생하는 연속파 레이저부(10)와, 연속파 레이저부(10)에서 발생되는 연속파 레이저 광원의 출력을 제어하는 레이저 출력 제어부(20)와, 연속파 레이저부(10)에서 발생되는 레이저 광원에서 발생되는 SBS를 억제하기 위한 저주파 소신호를 발생하는 저주파 소신호 발생부(30)와, 전기적 신호 형태의 데이터를 공급하는 전기 신호원부(40)와, 연속파 레이저부(10)로부터 제공되는 연속파 광원을 제공받아 전기 신호원부(40)으로부터 수신된 전기적인 신호를 광학 신호로 변조하는 외부 변조부(External Modulator)(50)를 포함하여 구성된다.As shown, the conventional optical transmitter for SBS suppression, the laser output control unit 20 for controlling the output of the continuous wave laser unit 10 for generating a continuous wave light source, and the continuous wave laser light source generated by the continuous wave laser unit 10. ), A low frequency small signal generator 30 for generating a low frequency small signal for suppressing SBS generated by the laser light source generated by the continuous wave laser unit 10, and an electrical signal source unit for supplying data in the form of an electrical signal ( 40 and an external modulator 50 which receives a continuous wave light source provided from the continuous wave laser unit 10 and modulates an electrical signal received from the electrical signal source unit 40 into an optical signal. do.
연속파 레이저부(10)는 연속파(Continuous Wave, 이하 CW) 광원을 발생시키며, 발생된 연속파 광원을 외부 변조부(50)에 제공하여 전기적인 신호를 광학적 신호로 변환하는데 사용할 수 있게 한다. 예를 들면 연속파 레이저 다이오드가 사용될 수 있다.The continuous wave laser unit 10 generates a continuous wave (hereinafter referred to as CW) light source and provides the generated continuous wave light source to the external modulator 50 so as to convert the electrical signal into an optical signal. For example, continuous wave laser diodes can be used.
한편, 임의 임계치 이상의 광출력으로 전송할 경우, SBS에 의해 광출력 파워를 높이는데 제한을 받게 됨에 따라, 연속파 레이저부(10)는 레이저 출력 제어부(20)로부터 바이어스 전류를 인가받아 그 동작이 제어됨과 아울러, 저주파 소신호 발생부(30)로부터 SBS를 억제하기 위한 저주파 소신호를 인가받아 스펙트럼 선폭을 확장시켜 SBS를 억제하고 있다.On the other hand, when transmitting at a light output greater than a certain threshold, since the SBS is limited to increase the light output power, the continuous wave laser unit 10 receives a bias current from the laser output control unit 20 and the operation is controlled. In addition, the low frequency small signal generator 30 receives a low frequency small signal for suppressing the SBS, thereby expanding the spectrum line width to suppress the SBS.
이때, 레이저 출력 제어부(20)로부터 인가되는 바이어스 전류는 DC 전류 바이어스 단자를 통하여 인가되고, 저주파 소신호 발생부(30)로부터 인가되는 저주파 소신호는 RF 입력단자를 통하여 인가된다.In this case, the bias current applied from the laser output controller 20 is applied through the DC current bias terminal, and the low frequency small signal applied from the low frequency small signal generator 30 is applied through the RF input terminal.
한편, 레이저 출력 제어부(20)는 연속파 레이저부(10)에서 광원이 발생되도록 출력 DC 전압을 조절하여 연속파 레이저부(10)에서 출력되는 광원의 세기를 조절하는 기능을 수행한다.On the other hand, the laser output controller 20 controls the intensity of the light source output from the continuous wave laser unit 10 by adjusting the output DC voltage so that the light source is generated in the continuous wave laser unit 10.
저주파 소신호 발생부(30)는 연속파 레이저부(10)에 낮은 주파수와 변조 진폭을 인가하여 스펙트럼의 폭을 확장시켜 주는 기능을 수행한다. 그 세부적인 구성을 살펴보면, 저주파 소신호를 발생하는 신호 발생부(31)와, 연속파 레이저부(10)에 SBS를 억제하기 위한 저주파 소신호를 제공하기 위하여 신호 발생부(31)에서 발생된 신호에 대하여 감쇄시키는 가변 감쇄부(32)로 이루어질 수 있다.The low frequency small signal generator 30 extends the spectrum width by applying a low frequency and a modulation amplitude to the continuous wave laser unit 10. Looking at the detailed configuration, the signal generated by the signal generator 31 to provide a low frequency small signal for suppressing SBS to the signal generator 31 for generating a low frequency small signal, and the continuous wave laser unit 10 It can be made of a variable attenuator 32 to attenuate with respect to.
전기 신호원부(40)는 실제의 데이터를 나타내는 전기적인 형태의 데이터를 제공하는 것으로, 광학 신호로 변조해야할 대상 데이터를 말한다.The electrical signal source unit 40 provides data in electrical form representing actual data, and refers to target data to be modulated by an optical signal.
외부 변조부(50)는 전기 신호원부(40)에서 수신되는 전기적인 신호를 광학 신호로 변조하는 기능을 수행한다. 이를 위해서는 연속파 형태의 광원을 필요로 하며, 이를 연속파 레이저부(10)에서 제공받아 수행하게 된다.The external modulator 50 modulates the electrical signal received from the electrical signal source 40 into an optical signal. To this end, a continuous wave type light source is required, which is performed by the continuous wave laser unit 10.
이와 같이 구성된 종래의 광송신기의 동작을 살펴보자.Let's look at the operation of the conventional optical transmitter configured as described above.
외부 변조부(50)를 이용하여 광송신기를 구성하는 경우, 전기적인 신호를 광신호로 변조하여 전송하기 위해서는 연속파 형태의 광원을 필요로 하게 되는데, 이를 연속파 레이저 같은 연속파 레이저부(10)에서 제공하게 된다. 외부 변조부(50)에서는 연속파 레이저부(10)로부터 제공되는 광원을 사용하여, 전기 신호원부(40)로부터 변조하고자 하는 전기적인 신호를 입력받아 광학 신호로 고속(2.5Gbps, 10Gbps 등)의 전기적 신호를 광학 신호로 변조하고, 그 변조된 광학신호를 광학 전송 시스템을 통하여 전송하게 된다.When the optical transmitter is configured using the external modulator 50, a continuous light source is required to modulate and transmit an electrical signal into an optical signal, which is provided by the continuous wave laser unit 10 such as a continuous wave laser. Done. The external modulator 50 receives an electrical signal to be modulated from the electrical signal source unit 40 using a light source provided from the continuous wave laser unit 10, and transmits the electrical signal at high speed (2.5Gbps, 10Gbps, etc.) as an optical signal. The signal is modulated into an optical signal, and the modulated optical signal is transmitted through an optical transmission system.
이때, 장거리 전송을 위해서는 고출력의 광출력을 필요로 하지만 임의 임계치 이상의 광출력으로 전송할 경우, SBS에 의해 광출력 파워를 높이는 데 제한을 받게 된다.In this case, the long distance transmission requires a high output light output, but when transmitting to a light output of more than a certain threshold, the SBS is limited in increasing the light output power.
따라서, 저주파 신호 발생부(30)내의 신호 발생부(31)에서 발생하는 저주파 소신호를 가변 감쇄부(32)를 거쳐 적정 크기의 소신호로 감쇄하여 연속파 레이저부(10)의 RF 입력 단자에 입력시킴으로써, 광원의 스펙트럼 선폭을 넓혀서 SBS를 억제시키고 있다.Therefore, the low frequency small signal generated by the signal generator 31 in the low frequency signal generator 30 is attenuated to a small signal of an appropriate size via the variable attenuator 32 and input to the RF input terminal of the continuous wave laser unit 10. This increases the spectral linewidth of the light source and suppresses SBS.
이와 같이 광학적 비선형 현상인 SBS를 억제하기 위해 소신호 저주파 변조신호를 레이저의 RF Data 입력단에 인가하는 방법은 레이저를 연속파 광원으로 사용하는 외부변조방식에서는 가능하다.In order to suppress SBS, which is an optical nonlinear phenomenon, a method of applying a small signal low frequency modulated signal to the RF data input terminal of the laser is possible in an external modulation method using a laser as a continuous wave light source.
그러나, 레이저를 직접 광 강도 변조하는 경우나 레이저와 외부변조기가 하나의 모듈로 되어 있는 경우에는 간섭의 영향 또는 RF 입력단자가 외부 변조기에 연결됨에 따라 레이저의 RF Data 입력단에 SBS억제 저주파 소신호 변조신호를 인가하기 어려운 문제점이 있다.However, in case of direct light intensity modulation of the laser or when the laser and external modulator are in one module, the SBS suppressed low frequency small signal modulation is applied to the RF data input terminal of the laser due to the influence of interference or the RF input terminal connected to the external modulator. There is a problem in that it is difficult to apply a signal.
또한, 저주파 소신호 발생부(30)내의 신호 발생부(31)에서 발생된 SBS 억제를 위한 저주파 소신호에 노이즈 성분이 존재하여 출력 광신호의 특성을 저하시키는 문제점이 있다.In addition, the noise component is present in the low frequency small signal for suppressing SBS generated by the signal generator 31 in the low frequency small signal generator 30, thereby degrading the characteristics of the output optical signal.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 레이저 모듈에서 직접 광강도를 변조하는 경우 또는 레이저와 변조기가 하나의 모듈로 되어 있는경우에도 저주파 소신호 및 바이어스 전류를 인가할 수 있는 광송신기의 SBS 억제 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and is an optical transmitter capable of applying low frequency small signals and bias currents even when directly modulating light intensity in a laser module or when a laser and a modulator are in one module. The purpose is to provide an SBS suppression device.
도 1은 종래에 유도 브릴루앙 산란 억제를 위한 광송신기의 구성블록도.1 is a block diagram of a conventional optical transmitter for suppressing induced Brillouin scattering.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광송신기내 유도 브릴루앙 산란 억제를 위한 구성 블록도.Figure 2 is a block diagram for suppressing the induced Brillouin scattering in the optical transmitter according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광송신기내 유도 브릴루앙 산란 억제를 위한 구성 블록도.Figure 3 is a block diagram for suppressing the induced Brillouin scattering in the optical transmitter according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 레이저 출력 제어부120 : 저주파 소신호 발생부110: laser output control unit 120: low frequency small signal generation unit
121 : 신호 발생부122 : 대역 통과 필터부121: signal generator 122: band pass filter
123 : 가변 감쇄부130 : 가산부123: variable attenuator 130: adder
140 : 전기 신호원부150 : 레이저부140: electrical signal source unit 150: laser unit
210 : 레이저 출력 제어부220 : 저주파 소신호 발생부210: laser output control unit 220: low frequency small signal generation unit
221 : 신호 발생부222 : 대역 통과 필터부221: signal generator 222: band pass filter
223 : 가변 감쇄부230 : 가산부223 variable attenuator 230 adder
240 : EML부241 : 레이저부240: EML unit 241: laser unit
242 : 변조부250 : 전기 신호원부242: modulation section 250: electrical signal source section
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 광송신기의 SBS 억제 장치는, 레이저 모듈에 저주파 소신호를 인가하여 SBS를 억제하는 광송신기내의 SBS 억제 장치에 있어서, 저주파 소신호를 발생시키고, 그 발생된 신호에 대하여 대역 필터링을 수행하여 노이즈가 제거된 저주파 소신호를 출력하는 저주파 소신호 발생부와, 레이저 모듈의 광출력을 제어하기 위한 바이어스 전류를 발생하는 레이저 출력 제어부와, 저주파 소신호 발생부로부터 발생된 저주파 소신호와, 레이저 출력 제어부로부터 발생된 바이어스 전류를 입력받아 레이저 모듈의 캐소드 또는 애노드 단자에 인가하는 가산부를 포함하여 구성된다.The SBS suppression apparatus of the optical transmitter according to an embodiment of the present invention for achieving this object, in the SBS suppression apparatus in the optical transmitter for suppressing SBS by applying a low frequency small signal to the laser module, and generates a low frequency small signal A low frequency small signal generator for outputting a low frequency small signal from which noise is removed by performing band filtering on the generated signal, a laser output controller generating a bias current for controlling the optical output of the laser module, and a low frequency small signal A low frequency small signal generated from the signal generator and an adder which receives the bias current generated from the laser output controller and applies it to the cathode or the anode terminal of the laser module.
이와 같이 본 발명에서는 SBS 억제 신호의 노이즈 성분을 필터링할 수 있는 대역 통과 필터를 구비하는 SBS 억제를 위한 저주파 소신호 발생부를 구성하고, 레이저 모듈의 바이어스 전류와 SBS 억제 저주파 소신호 변조신호를 동시에 인가할 수 있도록 레이저 모듈의 애노드 또는 캐소드 단자앞에 가산부를 구비하게 된다.As described above, the present invention configures a low frequency small signal generator for SBS suppression including a band pass filter capable of filtering noise components of the SBS suppression signal, and simultaneously applies the bias current of the laser module and the SBS suppressed low frequency small signal modulated signal. An adder may be provided in front of the anode or cathode terminal of the laser module.
저주파 소신호 발생부에서 대역 통과 필터는 SBS를 억제하기 위해 저주파 소신호 발생부에서 발생된 저주파 소신호를 입력으로 받아서 중심주파수 이외의 주파수성분 노이즈를 제거하여 SBS 억제 제어신호를 레이저부에 제공하여 안정적인 광출력 특성을 얻게 함으로써, 항상 레이저의 레이저의 출력 광세기를 일정 레벨로유지/제어하고 SBS 광학 비선형 현상을 억제하여 광출력의 세기를 SBS가 발생하는 임계치이상으로 출력할 수 있게 한다.In the low frequency small signal generator, the band pass filter receives the low frequency small signal generated from the low frequency small signal generator to remove the frequency component noise other than the center frequency and provides the SBS suppression control signal to the laser unit to suppress the SBS. By obtaining stable light output characteristics, the laser always maintains / controls the output light intensity at a certain level and suppresses the SBS optical nonlinear phenomenon so that the light output intensity can be output above the threshold generated by SBS.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 좀더 상세히 살펴보자.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광송신기내 SBS를 억제하기 위한 구성 블록도이다.Figure 2 is a block diagram for suppressing the SBS in the optical transmitter according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 광송신기는, 레이저 광원의 출력을 제어하는 레이저 출력 제어부(110)와, SBS를 억제하기 위한 저주파 소신호를 발생하는 저주파 소신호 발생부(120)와, 저주파 소신호 발생부(120)로부터 출력된 저주파 소신호를 레이저 출력 제어부(110)로부터 레이저 바이어스 전류와 함께 인가하기 위한 가산부(Adder or Modulator)(130)와, 전기적 신호 형태의 데이터를 공급하는 전기 신호원부(140)와, 가산부(130)를 통해서 인가된 레이저 바이어스 전류 및 저주파 소신호를 애노드(Anode) 또는 캐소드(Cathode) 단자를 통해 인가받아 전기 신호원부(140)로부터 입력된 전기적인 신호를 광학신호로 변조하는 레이저부(150)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the optical transmitter includes a laser output controller 110 that controls the output of a laser light source, a low frequency small signal generator 120 that generates a low frequency small signal for suppressing SBS, and a low frequency small signal generation. An adder or modulator 130 for applying a low frequency small signal output from the unit 120 together with a laser bias current from the laser output controller 110, and an electrical signal source unit for supplying data in the form of an electrical signal ( 140 and a laser bias current and a low frequency small signal applied through the adder 130 are applied through an anode or a cathode terminal to receive an electrical signal input from the electrical signal source 140. It is configured to include a laser unit 150 to modulate.
레이저 출력 제어부(110)는 레이저부(150)에서 광원이 발생되도록 출력 DC 전압을 조절하여 레이저부(150)에서 출력되는 광원의 세기를 조절하는 기능을 수행한다.The laser output controller 110 controls the intensity of the light source output from the laser unit 150 by adjusting the output DC voltage so that the light source is generated in the laser unit 150.
저주파 소신호 발생부(120)는 레이저부(150)에 낮은 주파수와 변조 진폭을 인가하여 스펙트럼의 폭을 확장시켜 주는 기능을 수행한다. 그 세부적인 구성을 살펴보면, SBS를 억제하기 위한 저주파 소신호를 발생하는 신호 발생부(121)와, 신호 발생부(121)로부터 발생된 신호중 잡음성분을 필터링하여 제거하는 대역 통과 필터부(Band Pass Filter)(122)와, 잡음성분이 제거된 저주파 소신호에 대하여 감쇄율을 조절하기 위하기 위한 가변 감쇄부(123)로 이루어질 수 있다.The low frequency small signal generator 120 extends the spectrum width by applying a low frequency and a modulation amplitude to the laser unit 150. Looking at the detailed configuration, a band pass filter (Band Pass) for filtering and removing the noise component of the signal generated from the signal generator 121 for generating a low frequency small signal to suppress the SBS, and the signal generated from the signal generator 121 (Band Pass) Filter) 122, and a variable attenuator 123 for adjusting the attenuation rate for the low frequency small signal from which the noise component is removed.
따라서, 신호 발생부(121)에서 발생된 저주파 소신호에서 노이즈 성분이 있다고 하더라도, 그 신호가 대역 통과 필터부(122)를 통과하는 동안 노이즈 성분이 제거되고, 노이즈 성분이 제거된 신호는 가변 감쇄부(123)에 의해서 레이저부(150)에서 SBS를 억제하기 위한 적정 주파수와 변조 진폭을 갖도록 조절된다.Therefore, even if there is a noise component in the low frequency small signal generated by the signal generator 121, the noise component is removed while the signal passes through the band pass filter 122, and the signal from which the noise component is removed is variable attenuated. By the unit 123, the laser unit 150 is adjusted to have an appropriate frequency and modulation amplitude for suppressing SBS.
전기 신호원부(140)는 실제의 데이터를 나타내는 전기적인 형태의 데이터를 제공하는 것으로, 광학 신호로 변조해야할 대상 데이터를 말한다.The electrical signal source unit 140 provides data in electrical form representing actual data, and refers to target data to be modulated into an optical signal.
레이저부(150)는 연속파(Continuous Wave, 이하 CW) 광원을 발생시키며, 그 발생된 연속파 광원을 사용하여 전기적인 신호를 광학적 신호로 변환하는데 사용할 수 있게 한다. 예를 들면 연속파 레이저 다이오드가 사용될 수 있다.The laser unit 150 generates a continuous wave (CW) light source and makes it possible to use the generated continuous wave light source to convert an electrical signal into an optical signal. For example, continuous wave laser diodes can be used.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 송신기의 동작을 살펴보자.Let's look at the operation of the transmitter according to an embodiment of the present invention configured as described above.
레이저 모듈만으로 직접 광 강도 변조하는 경우, 레이저 광출력 제어부에 의해 레이저부의 바이어스 전류를 제어하여 광출력 세기를 항상 일정 레벨이 되도록 제어하고, SBS를 제어하기 위해 저주파 소신호 발생부(120)내의 신호 발생부(121)에서 발생하는 소신호에 포함된 잡음성분을 대역 통과필터부(122)에 의해 제거하고, 가변 감쇄부(123)를 통해 적정 크기의 소신호로 감쇄시켜 레이저부(150)의 RF 입력단자가 아닌 애노드 단자 또는 캐소드 단자에 가산부(130)를 통해 레이저 바이어스 전류와 함께 인가한다. 레이저부(150)에서는 그 인가된 레이저 바이어스 전류와 저주파 소신호에 의하여 조절된 광원을 사용하여, 전기적인 입력신호를 광학 신호로 변조한다.In the case of directly modulating the light intensity with only the laser module, the laser light output controller controls the bias current of the laser unit to control the light output intensity to be at a constant level, and the signal in the low frequency small signal generator 120 to control the SBS. The noise component included in the small signal generated by the generation unit 121 is removed by the band pass filter unit 122, and the RF component of the laser unit 150 is attenuated by a small signal having an appropriate magnitude through the variable attenuation unit 123. It is applied to the anode terminal or the cathode terminal instead of the input terminal together with the laser bias current through the adder 130. The laser unit 150 modulates an electrical input signal into an optical signal by using a light source controlled by the applied laser bias current and a low frequency small signal.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광송신기의 구성 블록도로서, 레이저와 전/광 변조부가 하나의 모듈에 구현된 EML(Electro-absorption Modulated Laser) 광송신기의 경우를 나타낸다.FIG. 3 is a block diagram illustrating an optical transmitter according to another embodiment of the present invention, and illustrates an example of an electro-absorption modulated laser (EML) optical transmitter in which a laser and an all-optical modulation unit are implemented in one module.
도 3을 참조하면, 레이저 광원의 출력을 제어하는 레이저 출력 제어부(210)와, SBS를 억제하기 위한 저주파 소신호를 발생하는 저주파 소신호 발생부(220)와, 저주파 소신호 발생부(220)로부터 출력된 저주파 소신호를 광원 출력 제어부(110)로부터 발생된 레이저 바이어스 전류와 함께 인가하기 위한 가산부(230)와, 가산부(230)를 통해서 인가된 레이저 바이어스 전류 및 저주파 소신호에 의해 조절된 연속파 광원을 발생하고 그 발생된 연속파 광원에 따라 입력된 전기적 신호를 광학 신호로 변조하는 EML부(240)과, 그 EML부(240)에 전기적 신호 형태의 데이터를 공급하는 전기 신호원부(250)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, a laser output controller 210 for controlling output of a laser light source, a low frequency small signal generator 220 for generating a low frequency small signal for suppressing SBS, and a low frequency small signal generator 220 The low frequency small signal outputted from the adder 230 for applying the laser bias current generated from the light source output controller 110 and the laser bias current and the low frequency small signal applied through the adder 230 are adjusted. An EML unit 240 for generating a continuous wave light source and modulating an electrical signal input according to the generated continuous wave light source into an optical signal, and an electrical signal source unit 250 for supplying data in the form of an electrical signal to the EML unit 240. It is configured to include).
레이저 출력 제어부(210)는 레이저부(240)에서 광원이 발생되도록 출력 DC 전압을 조절하여 레이저부(240)에서 출력되는 광원의 세기를 조절하는 기능을 수행한다.The laser output controller 210 controls the intensity of the light source output from the laser unit 240 by adjusting the output DC voltage so that the light source is generated in the laser unit 240.
저주파 소신호 발생부(220)는 레이저부(240)에 낮은 주파수와 변조 진폭을 인가하여 스펙트럼의 폭을 확장시켜 주는 기능을 수행한다. 그 세부적인 구성을 살펴보면, SBS를 억제하기 위한 저주파 소신호를 발생하는 신호 발생부(221)와, 신호 발생부(221)로부터 발생된 신호중 잡음성분을 필터링하여 제거하는 대역 통과 필터부(222)와, 잡음성분이 제거된 저주파 소신호를 감쇄율을 조절하기 위하기 위한 가변 감쇄부(223)로 이루어질 수 있다.The low frequency small signal generator 220 extends the spectrum width by applying a low frequency and a modulation amplitude to the laser unit 240. Looking at the detailed configuration, the signal generator 221 for generating a low frequency small signal for suppressing the SBS, and the band pass filter 222 for filtering and removing noise components of the signal generated from the signal generator 221 And a variable attenuator 223 for controlling the attenuation rate of the low frequency small signal from which the noise component is removed.
신호 발생부(221)에서 발생된 저주파 소신호에서 노이즈 성분이 있다고 하더라도, 그 신호가 대역 통과 필터부(222)를 통과하는 동안 노이즈 성분이 제거되고, 노이즈 성분이 제거된 신호는 가변 감쇄부(223)에 의해서 레이저부(241)에서 SBS를 억제하기 위한 적정 주파수와 변조 진폭을 갖도록 조절된다.Although there is a noise component in the low frequency small signal generated by the signal generator 221, the noise component is removed while the signal passes through the band pass filter unit 222, and the signal from which the noise component is removed is a variable attenuation unit ( 223 is adjusted to have an appropriate frequency and modulation amplitude for suppressing SBS in the laser unit 241.
가산부(230)는 저주파 소신호 발생부(220)로부터 출력된 저주파 소신호를 광원 출력 제어부(110)로부터 발생된 레이저 바이어스 전류와 함께 인가하는 기능을 수행한다.The adder 230 performs a function of applying the low frequency small signal output from the low frequency small signal generator 220 together with the laser bias current generated from the light source output controller 110.
EML부(240)는 레이저부(241)와 변조부(242)가 하나의 모듈을 구성하여 이루어진다.The EML unit 240 includes a laser unit 241 and a modulator 242 constitute a module.
레이저부(241)는 연속파 광원을 발생시키며, 그 발생된 연속파 광원을 사용하여 전기적인 신호를 광학적 신호로 변환하는데 사용할 수 있게 한다. 예를 들면 연속파 레이저 다이오드가 사용될 수 있다.The laser unit 241 generates a continuous wave light source and makes it possible to use the generated continuous wave light source to convert an electrical signal into an optical signal. For example, continuous wave laser diodes can be used.
변조부(242)는 레이저부(241)에서 발생된 연속파 광원을 이용하여 전기 신호원부(250)에서 수신되는 전기적인 신호를 광학 신호로 변조하는 기능을 수행한다.The modulator 242 modulates the electrical signal received by the electrical signal source unit 250 into an optical signal using the continuous wave light source generated by the laser unit 241.
이때, EML부(240)의 RF 입력단자는 변조부(242)에 연결된다. 따라서, 도 1에 도시된 종래와 같이 RF 입력단자에 SBS를 억제하기 위한 저주파 소신호를 입력하는 것은 의미가 없어진다. 한편, 애노드 또는 캐소드 단자는 레이저부(241)에 연결되어 진다. 따라서, SBS를 억제하기 위한 저주파 소신호를 입력받아 SBS를 억제하기 위해서는 EML부(240)의 애노드 또는 캐소드 단자에 저주파 소신호를 입력하도록 한다.In this case, the RF input terminal of the EML unit 240 is connected to the modulator 242. Therefore, as shown in FIG. 1, inputting a low frequency small signal for suppressing SBS into the RF input terminal becomes meaningless. On the other hand, the anode or cathode terminal is connected to the laser unit 241. Accordingly, in order to receive the low frequency small signal for suppressing the SBS and to suppress the SBS, the low frequency small signal is input to the anode or cathode terminal of the EML unit 240.
전기 신호원부(250)는 실제의 데이터를 나타내는 전기적인 형태의 데이터를 제공하는 것으로, 광학 신호로 변조해야 할 대상 데이터를 말한다.The electrical signal source unit 250 provides data in electrical form representing actual data, and refers to target data to be modulated into an optical signal.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 광송신기의 동작을 살펴보자.Let's look at the operation of the optical transmitter according to an embodiment of the present invention configured as described above.
레이저부(241) 및 변조부(242)가 하나의 모듈로 이루어지는 EML인 경우에 의해 광강도를 변조하는 경우, 연속파 형태의 광원을 필요로 한다.When the light intensity is modulated by the laser unit 241 and the modulator 242 being an EML composed of one module, a continuous wave light source is required.
이 연속파 광원은 레이저부(241)에 의해 제공되며, 변조부(242)에서는 이 레이저부(241)로부터 발생된 연속파 광원을 사용하여 전기적인 신호를 광학 신호로 전환한다. 이때, 레이저부(241)에서 발생되는 광원을 조절하기 위하여 레이저 다이오드 광출력 제어 회로(210)에 의해 레이저부의 바이어스 전류를 제어하여 광출력 세기를 항상 일정 레벨이 되도록 제어하고 SBS를 제어하기 위해 저주파 소신호 발생부(220)내의 신호 발생부(221)에서 발생하는 소신호에 포함된 잡음성분을 대역 통과필터부(222)에서 제거하고, 가변 감쇄부(223)를 통해 적정 크기의 소신호로 감쇄시켜 레이저부(241)의 애노드 단자 또는 캐소드 단자에 가산부(230)를 통해 레이저 바이어스 전류와 함께 인가한다. 레이저부(241)에서는 캐소드 또는 애노드 단자를 통해 인가된 레이저 바이어스 전류와 저주파 소신호에 의하여 조절된 광원을 발생한다. 변조부(242)에서는 그 발생된 광원을 사용하여 전기 신호원부(250)로부터 입력된 전기적인 입력신호를 광학 신호로 변조한다.The continuous wave light source is provided by the laser unit 241, and the modulator 242 converts the electrical signal into an optical signal using the continuous wave light source generated from the laser unit 241. At this time, in order to control the light source generated in the laser unit 241, the laser diode light output control circuit 210 controls the bias current of the laser unit to control the light output intensity to be at a constant level and to control the low frequency to control the SBS. The noise component included in the small signal generated by the signal generator 221 in the small signal generator 220 is removed by the band pass filter 222 and attenuated to a small signal of an appropriate size through the variable attenuator 223. In addition, it is applied to the anode terminal or the cathode terminal of the laser unit 241 together with the laser bias current through the adder 230. The laser unit 241 generates a light source controlled by a laser bias current and a low frequency small signal applied through a cathode or an anode terminal. The modulator 242 modulates the electric input signal input from the electric signal source 250 into an optical signal using the generated light source.
본 발명에 의하면, SBS를 억제하기 위해 저주파 소신호 발생부에서 저주파 소신호를 공급할때, 대역통과 필터부를 통해 노이즈에 대한 필터링을 수행함으로써, 노이즈에 대해 안정적으로 동작하게 할 수 있고, 레이저 모듈에서 직접 광강도를 변조하는 경우 또는 레이저와 변조기가 하나의 모듈로 되어 있는 EML의 경우에도 애노드 또는 캐소드 단자에 SBS를 억제하기 위한 저주파 소신호 및 바이어스 전류를 인가할 수 있다.According to the present invention, when the low frequency small signal generator supplies the low frequency small signal to suppress the SBS, the noise is filtered through the band pass filter unit to stably operate against the noise, Even in the case of directly modulating the light intensity, or in the case of an EML having a laser and a modulator as a module, a low frequency small signal and a bias current for suppressing SBS can be applied to the anode or the cathode terminal.
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