KR20050101539A - Osnr monitoring method and apparatus using tunable optical bandpass filter and polarization nulling method - Google Patents

Osnr monitoring method and apparatus using tunable optical bandpass filter and polarization nulling method Download PDF

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KR20050101539A
KR20050101539A KR1020057013512A KR20057013512A KR20050101539A KR 20050101539 A KR20050101539 A KR 20050101539A KR 1020057013512 A KR1020057013512 A KR 1020057013512A KR 20057013512 A KR20057013512 A KR 20057013512A KR 20050101539 A KR20050101539 A KR 20050101539A
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정윤철
신승균
김철한
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테라링크 커뮤니케이션스(주)
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Abstract

본 발명은 파장분할 다중방식 광전송 시스템에서 편광 소멸법과 통과대역의 중심파장이 가변하는 파장가변 대역통과 광필터를 이용하여 광신호 대 잡음비를 감시하는 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명은 광신호 대 잡음비 측정에 영향을 미치는 광소자의 유한한 편광소멸비와 편광모드 분산 및 비선형 복굴절을 실시간으로 고려함으로써 보다 정확한 광신호 대 잡음비를 감시하는 장치 및 방법을 제공한다. 또한 파장가변 대역통과 광필터가 파장분할 다중화된 신호의 모든 파장대역을 필터링하도록 제어됨으로써 역다중화된 각각의 광신호에 대해 광신호 대 잡음비 감시 장치가 구현되어야 하는 문제점을 제거하여 비용감소 효과를 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for monitoring an optical signal-to-noise ratio using a polarization extinction method and a wavelength-variable bandpass optical filter having a variable central wavelength in a passband in a wavelength division multiplex optical transmission system. The present invention provides an apparatus and method for monitoring a more accurate optical signal-to-noise ratio by considering in real time the finite polarization extinction ratio, polarization mode dispersion and nonlinear birefringence of optical elements that affect optical signal-to-noise ratio measurements. In addition, the wavelength-variable bandpass optical filter is controlled to filter all wavelength bands of the wavelength division multiplexed signal, thereby eliminating the problem of implementing an optical signal-to-noise ratio monitoring device for each demultiplexed optical signal, thereby providing a cost reduction effect. do.

Description

파장가변 대역통과 광필터와 편광 소멸법을 이용한 광신호 대 잡음비 감시 방법 및 장치{OSNR Monitoring Method and Apparatus Using Tunable Optical Bandpass Filter and Polarization Nulling Method}Optical signal-to-noise ratio monitoring method and apparatus using wavelength-variable bandpass optical filter and polarization extinction method {OSNR Monitoring Method and Apparatus Using Tunable Optical Bandpass Filter and Polarization Nulling Method}

본 발명은 광통신망에서의 광신호 대 잡음비 감시 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 파장분할다중(WDM: Wavelength Division Multiplexing) 방식 광전송 시스템에서 파장가변 대역통과 필터와 편광 소멸법을 이용하여 각 채널들의 광신호 대 잡음비를 자동으로 감시할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for monitoring an optical signal-to-noise ratio in an optical communication network, and more particularly, using a wavelength-variable bandpass filter and a polarization extinction method in a wavelength division multiplexing (WDM) optical transmission system. A method and apparatus for automatically monitoring the optical signal to noise ratio of each channel.

파장분할 다중방식의 초대용량 광통신망을 신뢰성 있게 운영 및 관리하기 위해서는 광전송 시스템의 전송 성능을 파악하는 것이 필수적이다. 광신호 대 잡음비(OSNR: Optical Signal to Noise Ratio)는 광신호 파워와 광신호 대역에 포함된 잡음 파워의 비로 정의되며, 이를 정확하게 측정함으로써 광전송 시스템의 성능을 파악할 수 있다.It is essential to understand the transmission performance of the optical transmission system in order to reliably operate and manage the wavelength division multiplexed ultra-high capacity optical communication network. Optical signal to noise ratio (OSNR) is defined as the ratio of optical signal power to noise power included in an optical signal band. By accurately measuring the optical signal to noise ratio, the performance of the optical transmission system can be determined.

기존에 널리 사용되는 광신호 대 잡음비 측정방법으로서 광신호 외부대역의 ASE(Amplified Spontaneous Emission) 잡음 세기로부터 광신호 대역의 ASE 잡음의 세기를 선형적으로 예측하여 광신호 대 잡음비를 측정하는 방법이 제공되었다(H.suzuki와 N.Takachino, Electronics Letter, vol. 35, pp. 836-837, 1999). 선형적 예측방법은 도 1에 도시된 바와 같이 광신호 대역의 ASE잡음을 광신호 외부대역의 일정한 ASE 잡음으로부터 연장된 점선을 통해 예측하는 방법으로서, 예측된 ASE 잡음을 이용하여 광신호 대 잡음비를 측정할 수 있다.As a widely used optical signal-to-noise ratio measurement method, a method of measuring optical signal-to-noise ratio by linearly predicting the intensity of ASE noise of an optical signal band from the ASE (Amplified Spontaneous Emission) noise intensity of an optical signal outer band is provided. (H. suzuki and N. Takachino, Electronics Letter, vol. 35, pp. 836-837, 1999). The linear prediction method is a method of predicting ASE noise of an optical signal band through a dotted line extending from a constant ASE noise of an optical signal band as shown in FIG. 1, and using the predicted ASE noise to calculate an optical signal-to-noise ratio. It can be measured.

그러나, 각 광신호가 수시로 서로 다른 경로를 통과하고 다른 수의 어븀첨가 광섬유 증폭기(EDFA: Erbium-doped Fiber Amplifier)를 통과할 수 있는 파장분할 다중방식 광전송 시스템에서는 각 광신호의 대역에 포함된 ASE 잡음이 도 2에 도시된 바와 같이 서로 다를 수 있다. 따라서 광신호 외부대역의 일정한 ASE 잡음으로부터 선형적으로 예측된 ASE 잡음이 실제 광신호 대역에 포함된 ASE 잡음과는 다르므로 선형적 에측방법으로는 정확한 광신호 대 잡음비를 측정할 수 없다.However, in a wavelength division multiplex optical transmission system in which each optical signal often passes through different paths and passes through a different number of Erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs), the ASE noise included in each optical signal band is included. This may be different as shown in FIG. 2. Therefore, since the ASE noise linearly predicted from the constant ASE noise of the optical signal outer band is different from the ASE noise included in the actual optical signal band, the accurate optical signal-to-noise ratio cannot be measured by the linear prediction method.

이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 특허 제341825호, "편광 소멸법을 이용한 광신호 대 잡음비 감시 방법 및 장치"는 광신호와 ASE 잡음의 편광특성을 이용한 편광 소멸법에 의해 광신호 대 잡음비를 측정한다. 도 3을 참조하여 종래의 편광 소멸법에 의한 광신호 대 잡음비 측정 방법을 설명하면, ASE 잡음을 포함하는 파장분할 다중화된 광신호는 도파로형 회전격자(11)에 의해 역다중화된다. 임의의 편광을 가진 광신호는 쿼터웨이브 플레이트(quater-wave plate)(12)와 선형 편광기(13)를 통과한다. 한 예로, 쿼터웨이브 플레이트(12)는 15Hz의 속도로 회전하고, 선형 편광기(13)는 0.1Hz의 속도로 회전하면, ASE 잡음을 포함한 광신호의 편광특성에 의해 광신호의 최소파워와 최대파워가 측정될 수 있다. 선형 편광기(13)의 편광 상태와 쿼터웨이브 플레이트(12)에서 출력된 광신호의 편광 상태가 일치할 때, 측정되는 광신호의 파워는 최대가 된다. 한편, 선형 편광기(13)의 편광 상태와 쿼터웨이브 플레이트(12)에서 출력된 광신호의 편광 상태가 서로 직각일 때 순수한 광신호 성분은 제거되고 ASE 잡음만 출력되며, 측정되는 광신호의 파워는 최소가 된다.To solve this problem, Korean Patent No. 341825, "Optical Signal-to-Noise Ratio Monitoring Method and Apparatus Using Polarization Extinction Method," measures the optical signal-to-noise ratio by the polarization extinction method using the polarization characteristics of the optical signal and the ASE noise. . Referring to FIG. 3, a conventional optical signal-to-noise ratio measurement method using a polarization extinction method is performed. The wavelength division multiplexed optical signal including ASE noise is demultiplexed by the waveguide-type rotating grating 11. The optical signal with any polarization passes through a quarter-wave plate 12 and a linear polarizer 13. For example, when the quarter wave plate 12 rotates at a speed of 15 Hz and the linear polarizer 13 rotates at a speed of 0.1 Hz, the minimum power and the maximum power of the optical signal are changed by the polarization characteristic of the optical signal including ASE noise. Can be measured. When the polarization state of the linear polarizer 13 and the polarization state of the optical signal output from the quarterwave plate 12 coincide, the power of the optical signal to be measured becomes maximum. On the other hand, when the polarization state of the linear polarizer 13 and the polarization state of the optical signal output from the quarter wave plate 12 are perpendicular to each other, pure optical signal components are removed and only ASE noise is output, and the power of the optical signal measured is Minimum.

선형 편광기(13)를 통과한 광신호는 광검출기(14)에 의해 전압으로 전환되며, 로그 증폭기(15)에 의해 증폭되어 오실로스코프(16)에 도시된다. 컴퓨터(17)는 오실로스코프에 도시되는 전압으로부터 최소파워와 최대파워를 구하고, 이로부터 광신호의 파워와 ASE 잡음를 계산하여 광신호 대 잡음비를 측정한다.The optical signal passing through the linear polarizer 13 is converted into a voltage by the photodetector 14, amplified by the log amplifier 15 and shown in the oscilloscope 16. The computer 17 calculates the minimum power and the maximum power from the voltage shown in the oscilloscope, and calculates the optical signal power and ASE noise from the optical signal to noise ratio.

그러나 편광 소멸법만을 이용한 종래의 광신호 대 잡음비 감시방법은 선형 편광기(13)의 편광 소멸비가 이상적이라고 가정함으로써 선형 편광기(13)의 편광 소멸비가 유한한 경우를 고려하지 않았다. 또한, 종래의 광신호 대 잡음비 감시 방법은 광섬유의 편광모드 분산과 비선형 복굴절에 의해 광신호의 편광정도가 낮아지는 현상을 고려하지 않음으로써 그 사용범위가 제한된다.However, the conventional optical signal-to-noise ratio monitoring method using only the polarization extinction method does not consider the case where the polarization extinction ratio of the linear polarizer 13 is finite by assuming that the polarization extinction ratio of the linear polarizer 13 is ideal. In addition, the conventional optical signal-to-noise ratio monitoring method is limited in its use range by not considering the phenomenon that the degree of polarization of the optical signal is lowered due to the polarization mode dispersion and nonlinear birefringence of the optical fiber.

편광모드 분산은 광신호가 광선로를 통해 전송될 때, 광섬유나 광소자의 편광특성에 따라 서로 수직인 두 편광축으로 진행하는 신호 성분사이에 생기는 시간차를 의미한다. 이러한 편광모드분산은 온도나 외부 압력 등과 같은 주변 환경의 변화에 민감하기 때문에 시간에 따라 변화하게 된다.The polarization mode dispersion refers to a time difference between signal components traveling in two polarization axes perpendicular to each other according to the polarization characteristics of an optical fiber or an optical element when an optical signal is transmitted through an optical path. The polarization mode dispersion is changed over time because it is sensitive to changes in the surrounding environment such as temperature or external pressure.

또한, 비선형 복굴절은 광신호의 세기에 의해서 광섬유의 굴절률이 변해서 생기는 복굴절로서, 여러 개의 광신호가 동시에 하나의 광섬유를 통해 전송될 경우 인접채널의 편광상태를 매우 빠르게 변화시켜 준다. 이러한 편광의 변화는 각 채널사이의 편광상태에 따라 달라지므로 비선형 복굴절에 의한 영향도 시간에 따라 변하게 된다.In addition, non-linear birefringence is a birefringence caused by the refractive index of the optical fiber is changed by the intensity of the optical signal, and when several optical signals are transmitted through a single optical fiber at the same time, the polarization state of the adjacent channel changes very quickly. Since the change of polarization varies depending on the polarization state between each channel, the influence of nonlinear birefringence also changes with time.

편광모드 분산과 비선형 복굴절로 인해 종래의 편광소멸법만을 사용한 광신호 대 잡음비 감시 방법에서는 예측 불가능한 오차가 발생한다. 즉, 선형 편광기(13)의 유한한 편광 소멸비, 광섬유의 편광모드 분산 및 비선형 복굴절에 의해 선형 편광기(13)의 편광 상태와 서로 수직인 편광 성분의 광신호가 선형 편광기(13)를 통과하면서 완전히 제거되지 않는다. 그러나, 편광 소멸법만을 이용한 종래의 광신호 대 잡음비 감시 방법은 이러한 영향을 고려하지 않음으로써 광신호 대 잡음비 측정의 정확도가 떨어지는 문제점을 가지고 있다.Due to the polarization mode dispersion and nonlinear birefringence, an unpredictable error occurs in the conventional optical signal-to-noise ratio monitoring method using only the polarization extinction method. That is, due to the finite polarization extinction ratio of the linear polarizer 13, the polarization mode dispersion of the optical fiber, and the nonlinear birefringence, optical signals of polarization components perpendicular to the polarization state of the linear polarizer 13 are completely removed while passing through the linear polarizer 13. It doesn't work. However, the conventional optical signal-to-noise ratio monitoring method using only the polarization extinction method has a problem in that the accuracy of optical signal-to-noise ratio measurement is deteriorated by not considering such an effect.

또한, 편광 소멸법만을 이용한 종래의 광신호 대 잡음비 감시 방법은 역다중화를 위한 도파로형 회절격자(11)를 구비하여야 하고, 역다중화된 광신호 각각에 대해 광신호 대 잡음비 감시 장치를 설치하여야 하기 때문에 고비용이 소요되는 문제점을 가지고 있다.In addition, the conventional optical signal-to-noise ratio monitoring method using only the polarization extinction method should include a waveguide type diffraction grating 11 for demultiplexing, and provide an optical signal-to-noise ratio monitoring apparatus for each of the demultiplexed optical signals. Therefore, there is a problem that requires a high cost.

도 1은 종래의 선형적 예측에 의한 광신호 대역의 ASE 잡음을 도시한 도면;1 is a diagram showing ASE noise of an optical signal band by conventional linear prediction;

도 2는 서로 다른 경로와 다른 수의 어븀 첨가 광섬유 증폭기를 통과한 각 광신호 대역에 포함된 ASE 잡음의 예를 도시한 도면;2 shows an example of ASE noise included in each optical signal band passing through different paths and different numbers of erbium-doped fiber amplifiers;

도 3은 종래의 편광 소멸법을 이용한 광신호 대 잡음비 감시 장치의 구성도;3 is a block diagram of an optical signal to noise ratio monitoring apparatus using a conventional polarization extinction method;

도 4는 본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시 방법의 원리를 나타내는 도면;4 illustrates the principle of an optical signal to noise ratio monitoring method according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시 장치의 제 1실시예를 나타내는 도면;5 shows a first embodiment of an optical signal to noise ratio monitoring apparatus according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시 장치의 제 2실시예를 나타내는 도면;6 shows a second embodiment of an optical signal to noise ratio monitoring apparatus according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시 장치의 유효성을 입증하기 위한 실험 구성도;7 is an experimental configuration for verifying the effectiveness of the optical signal to noise ratio monitoring apparatus according to the present invention;

도 8은 도 7의 실험 구성도에 따라 측정된 광신호 대 잡음비를 나타내는 그래프;8 is a graph showing an optical signal to noise ratio measured according to the experimental configuration of FIG.

도 9는 본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시 장치의 제 3실시예를 나타내는 도면; 및9 shows a third embodiment of an optical signal to noise ratio monitoring apparatus according to the present invention; And

도 10은 본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시 장치의 제 4실시예를 나타내는 도면이다.10 is a view showing a fourth embodiment of the optical signal to noise ratio monitoring apparatus according to the present invention.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파장분할 다중방식 광전송 시스템에서 편광소멸법과 통과대역의 중심파장이 가변하는 파장가변 대역통과 광필터를 이용하여 광신호 대 잡음비를 감시하는 장치 및 방법을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problem. to provide.

본 발명은 광신호 대 잡음비 측정에 영향을 미치는 광소자의 유한한 편광소멸비와 편광모드 분산 및 비선형 복굴절을 실시간으로 고려함으로써 보다 정확한 광신호 대 잡음비를 감시하는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for monitoring a more accurate optical signal-to-noise ratio by considering in real time the finite polarization extinction ratio, polarization mode dispersion and nonlinear birefringence of optical elements that affect optical signal-to-noise ratio measurements.

본 발명은 중심파장이 λ1,…,λi,…,λn(i=1,2,…,n)인 파장분할 다중화된 광신호의 광신호 대 잡음비(OSNR)를 감시하는 장치에 있어서, 파장분할 다중화된 광신호의 편광 상태를 조절하는 편광 조절기; 중심파장 λv를 가변시켜, 파장분할 다중화된 광신호 중에서 광신호 대 잡음비를 측정하고자 하는 중심파장 λi인 광신호를 필터링하는 파장가변 대역통과 광필터; 필터링된 광신호를 제 1광신호와 제 2광신호로 분리하는 광신호 분리수단; 제 2광신호를 선형 편광시키는 선형 편광기; 및 제 1광신호와 선형 편광기를 통과한 제 2광신호의 파워를 측정하여 광신호의 광신호 대 잡음비를 계산하는 OSNR 측정수단으로 이루어진다.In the present invention, the center wavelength is λ 1 ,. , λ i ,… A device for monitoring the optical signal-to-noise ratio (OSNR) of a wavelength division multiplexed optical signal with λ n (i = 1,2, ..., n), comprising: a polarization controller for adjusting the polarization state of the wavelength division multiplexed optical signal ; A variable wavelength bandpass optical filter for varying the center wavelength lambda v and filtering an optical signal having a center wavelength lambda i for measuring the optical signal-to-noise ratio among the wavelength division multiplexed optical signals; Optical signal separation means for separating the filtered optical signal into a first optical signal and a second optical signal; A linear polarizer for linearly polarizing the second optical signal; And OSNR measuring means for measuring the power of the first optical signal and the second optical signal passing through the linear polarizer to calculate the optical signal to noise ratio of the optical signal.

OSNR 측정수단은 λv가 λi와 일치할 때, 제 1광신호의 파워 P1을 구하고, 편광 조절기를 조절하여 선형 편광기를 통과한 제 2광신호의 파워가 최소가 되는 파워 P2를 구한다. 또한 OSNR 측정수단은 λv가 λi와 소정의 양만큼 어긋날 때, 제 1광신호의 파워 P3를 구하고, 편광 조절기를 조절하여 선형 편광기를 통과한 제 2광신호의 파워가 최소가 되는 파워 P4를 구하며, 파워 P1, P2, P3, P4를 이용하여 광신호 대 잡음비를 구한다. 편광 조절기를 통과한 광신호의 편광상태가 선형 편광기의 편광상태와 서로 수직일 때 선형 편광기를 통과한 제 2광신호의 파워는 최소가 된다. λv가 λi와 어긋나는 소정의 양은 파장가변 대역통과 광필터가 중심파장이 λi인 광신호의 일부를 측정할 수 있는 범위 내에서 정해진다.The OSNR measuring means obtains the power P 1 of the first optical signal when λ v coincides with λ i, and obtains the power P 2 that minimizes the power of the second optical signal passing through the linear polarizer by adjusting the polarization controller. . In addition, the OSNR measuring means obtains the power P 3 of the first optical signal when λ v is shifted from λ i by a predetermined amount, and adjusts the polarization regulator to minimize the power of the second optical signal passing through the linear polarizer. seek to P 4, the power P 1, P 2, P 3 , P 4 is obtained by using the optical signal-to-noise ratio. When the polarization state of the optical signal passing through the polarization controller is perpendicular to the polarization state of the linear polarizer, the power of the second optical signal passing through the linear polarizer is minimal. The predetermined amount in which λ v deviates from λ i is determined within a range in which the wavelength variable bandpass optical filter can measure a part of an optical signal having a central wavelength of λ i .

바람직하게는, 광신호 대 잡음비 감시 장치는, 소정의 편광 제어신호를 발생하여 편광 조절기가 광신호의 편광상태를 조절할 수 있도록 하는 편광 제어신호 발생부를 더 포함한다.Preferably, the optical signal to noise ratio monitoring apparatus further comprises a polarization control signal generator for generating a predetermined polarization control signal to enable the polarization controller to adjust the polarization state of the optical signal.

바람직하게는, 광신호 대 잡음비 감시 장치는, 소정의 파장 제어신호를 발생하여 상기 파장가변 대역통과 광필터의 중심파장 λv가 λ1에서 λn까지의 범위내에서 가변할 수 있도록 하는 파장 제어신호 발생부를 더 포함한다.Preferably, the optical signal-to-noise ratio monitoring device, to generate a predetermined wavelength of the control signal the wavelength variable band center wavelength of the pass optical filter λ v is the wavelength control to a variable in the range from λ n at λ 1 It further comprises a signal generator.

본 발명의 다른 형태는 중심파장이 λ1, …, λi, …, λn(i=1,2,…,n)인 파장분할 다중화된 광신호의 광신호 대 잡음비(OSNR)를 감시하는 장치에 있어서, 파장분할 다중화된 광신호의 편광 상태를 조절하는 편광 조절기; 중심파장 λv를 가변시켜, 파장분할 다중화된 광신호 중에서 광신호 대 잡음비를 측정하고자 하는 중심파장 λi인 광신호를 필터링하는 파장가변 대역통과 광필터; 필터링된 광신호를 편광 상태가 상호 수직인 두 개의 광신호로 분리하는 편광 분리기; 및 편광 상태가 상호 수직인 두 개의 광신호의 파워를 이용하여 광신호 대 잡음비를 계산하는 OSNR 측정수단으로 이루어진다.In another embodiment of the present invention, the center wavelength is λ 1 ,. , λ i ,. A device for monitoring an optical signal-to-noise ratio (OSNR) of a wavelength division multiplexed optical signal having a wavelength λ n (i = 1,2, ..., n), comprising: a polarization controller for adjusting a polarization state of a wavelength division multiplexed optical signal ; A variable wavelength bandpass optical filter for varying the center wavelength lambda v and filtering an optical signal having a center wavelength lambda i for measuring the optical signal-to-noise ratio among the wavelength division multiplexed optical signals; A polarization separator that separates the filtered optical signal into two optical signals whose polarization states are perpendicular to each other; And OSNR measuring means for calculating an optical signal-to-noise ratio using the power of two optical signals having mutually perpendicular polarization states.

OSNR 측정수단은 λv가 λi의 일치할 때, 편광 조절기를 조절하여 편광 조절기의 편광상태와 일치하는 편광성분을 갖는 광신호의 파워 P1과 편광 조절기의 편광상태와 서로 수직하는 편광성분을 갖는 광신호의 파워 P2을 구한다. OSNR 측정수단은 또한, λv가 λi와 소정의 양만큼 어긋날 때, 편광 조절기를 조절하여 편광 조절기의 편광상태와 일치하는 편광성분을 갖는 광신호의 파워 P3와 편광 조절기의 편광상태와 서로 수직하는 편광성분을 갖는 광신호의 파워 P4를 구하며, 파위 P1, P2, P3, P4를 이용하여 광신호 대 잡음비를 구한다. λv가 λi와 어긋나는 소정의 양은 파장가변 대역통과 광필터가 중심파장이 λi인 광신호의 일부를 측정할 수 있는 범위내에서 정해진다.When λ v coincides with λ i, the OSNR measuring means adjusts the polarization controller to adjust the power P 1 of the optical signal having the polarization component that matches the polarization state of the polarization controller and the polarization component perpendicular to the polarization state of the polarization controller. Find the power P 2 of the optical signal. The OSNR measuring means also adjusts the polarization controller when λ v deviates by λ i by a predetermined amount, so that the power P 3 of the optical signal having the polarization component corresponding to the polarization state of the polarization controller and the polarization state of the polarization controller are mutually different. The power P 4 of the optical signal having the vertical polarization component is obtained, and the optical signal-to-noise ratio is obtained using the waves P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 . The predetermined amount in which λ v deviates from λ i is determined within a range in which the wavelength variable bandpass optical filter can measure a part of the optical signal having a central wavelength of λ i .

바람직하게는, 광신호 대 잡음비 감시 장치는, 소정의 편광 제어신호를 발생하여 편광 조절기가 광신호의 편광상태를 조절할 수 있도록 하는 편광 제어신호 발생부를 더 포함한다.Preferably, the optical signal to noise ratio monitoring apparatus further comprises a polarization control signal generator for generating a predetermined polarization control signal to enable the polarization controller to adjust the polarization state of the optical signal.

바람직하게는, 광신호 대 잡음비 감시 장치는, 소정의 파장 제어신호를 발생하여 상기 파장가변 대역통과 광필터의 중심파장 λv가 λ1에서 λn까지의 범위내에서 가변할 수 있도록 하는 파장 제어신호 발생부를 더 포함한다.Preferably, the optical signal-to-noise ratio monitoring device, to generate a predetermined wavelength of the control signal the wavelength variable band center wavelength of the pass optical filter λ v is the wavelength control to a variable in the range from λ n at λ 1 It further comprises a signal generator.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성과 동작을 설명한다. 각 도면 사이에서 동일한 도면 부호는 동일한 기능을 하는 구성요소를 의미한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the configuration and operation according to a preferred embodiment of the present invention. The same reference numerals among the drawings refer to components having the same function.

도 4는 본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시 방법의 원리를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시 장치의 제 1실시예를 나타내는 도면이다.4 is a view showing the principle of the optical signal to noise ratio monitoring method according to the present invention, Figure 5 is a view showing a first embodiment of the optical signal to noise ratio monitoring apparatus according to the present invention.

파장분할 다중방식 광통신망을 통해 전송되는 ASE 잡음을 포함한 광신호의 일부분이 99:1 방향성 결합기(20)에 의해 분리된 후 광신호 대 잡음비의 측정에 사용된다. 99:1 방향성 결합기(20)는 ASE 잡음을 포함한 광신호 세기의 1/100에 해당하는 광신호 일부를 추출하여 편광 조절기(22)로 입력한다.A portion of the optical signal including the ASE noise transmitted through the wavelength division multiplex optical network is separated by the 99: 1 directional coupler 20 and then used for the measurement of the optical signal to noise ratio. The 99: 1 directional coupler 20 extracts a part of the optical signal corresponding to 1/100 of the optical signal intensity including the ASE noise and inputs it to the polarization controller 22.

편광 조절기(22)는 편광 제어신호 발생부(38)로부터 편광 제어신호를 입력받아 선형 편광기(26)로부터 출력되는 ASE 잡음을 포함하는 광신호의 세기가 가장 작도록 광신호의 편광 상태를 조절한다. 편광 조절기(22)는 선형 편광기(26)로 입력되는 광신호가 선형 편광기(26)의 편광 상태와 서로 수직인 편광 상태를 가지는 경우 선형 편광기(26)를 통과하면서 제거되는 편광 소멸법을 수행한다. 편광 조절기(22)를 통과하여 선형 편광된 광신호의 편광 상태가 신형 편광기(26)의 편광 상태와 서로 수직을 이룰 때, 편광 소멸법에 의해 선형 편광기(26)로부터 출력되는 ASE 잡음을 포함하는 광신호의 세기가 가장 작다.The polarization controller 22 receives the polarization control signal from the polarization control signal generator 38 and adjusts the polarization state of the optical signal such that the intensity of the optical signal including the ASE noise output from the linear polarizer 26 is the smallest. . The polarization controller 22 performs a polarization extinction method in which the optical signal input to the linear polarizer 26 is removed while passing through the linear polarizer 26 when the optical signal having the polarization state perpendicular to the polarization state of the linear polarizer 26 is perpendicular to each other. When the polarization state of the linearly polarized light signal passing through the polarization controller 22 is perpendicular to the polarization state of the new polarizer 26, the ASE noise output from the linear polarizer 26 by the polarization extinction method may be included. The intensity of the optical signal is the smallest.

광신호는 편광 조절기(22)를 통과하면 선형 편광되는 반면, 광대역에 걸치는 ASE 잡음은 편광 조절기(22)를 통과하더라도 선형 편광되지 않는다. 광신호와 ASE 잡음 모두 편광 조절기(22)를 통과하더라도 세기의 변화는 없다.The optical signal is linearly polarized when passing through the polarization controller 22, while the ASE noise over the wideband is not linearly polarized even when passing through the polarization controller 22. Although both the optical signal and the ASE noise pass through the polarization controller 22, there is no change in intensity.

또한 선형 편광된 광신호는 편광 상태가 선형 편광기(26)의 편광 상태와 정확히 수직을 이루는 경우 선형 편광기(26)를 통과하면서 완전히 제거되어야 하나, 전술한 바와 같이, 선형 편광기(26)의 유한한 편광 소멸비, 광섬유의 편광모드분산 및 비선형 복굴절에 의해 완전히 제거되지 않는다. ASE 잡음은 선형 편광기(26)를 통과하면 선형 편광되며 파워가 1/2로 감소한다.In addition, the linearly polarized optical signal must be completely removed while passing through the linear polarizer 26 when the polarization state is exactly perpendicular to the polarization state of the linear polarizer 26. However, as described above, the finite of the linear polarizer 26 It is not completely eliminated by the polarization extinction ratio, polarization mode dispersion of the optical fiber and nonlinear birefringence. ASE noise is linearly polarized as it passes through the linear polarizer 26 and the power is reduced by half.

선형 편광기(26)는 광섬유 기반 광소자로서 편광 상태가 고정되도록 구성될 수 있다. 따라서 편광 조절기(22)를 제어함으로써 광신호의 편광 상태가 편광 조절기(22)의 편광상태와 서로 수직이 되도록 조절할 수 있다. 편광 조절기(22)는 광섬유와 압전소자를 이용하여 구현될 수 있다. 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있듯이, 선형 편광기(26)와 편광 조절기(22)는 전술한 형태에 한정되지 않으며, 통상의 다양한 소자를 이용하여 구현될 수 있다.The linear polarizer 26 may be configured to have a polarization state fixed as an optical fiber based optical element. Therefore, by controlling the polarization controller 22, the polarization state of the optical signal can be adjusted to be perpendicular to the polarization state of the polarization controller 22. The polarization controller 22 may be implemented using an optical fiber and a piezoelectric element. As will be appreciated by those skilled in the art, the linear polarizer 26 and the polarization controller 22 are not limited to the above-described forms, and may be implemented using various conventional devices.

편광 조절기(22)를 통과한 ASE 잡음을 포함한 광신호는 파장가변 대역통과 광필터(24)에 입력된다. 파장가변 대역통과 광필터(24)의 통과대역은 도 4에 도시된 바와 같이, 인접채널의 영향없이 하나의 광신호만을 통과시키기에 적합하도록 구성된다. 파장가변 대역통과 광필터(24)는 파장 제어신호 발생부(40)로부터 파장 제어신호를 입력받아 통과 대역의 중심파장 λv를 변화시킨다. 파장가변 대역통과 광필터(24)는 파장 제어신호 발생부(40)의 파장 제어신호에 따라 파장분할 다중화된 신호의 모든 파장대역을 필터링하도록 제어될 수 있다. 따라서, 본 발명은 도파로형 회절 격자와 같은 역다중화기를 사용하지 않고도 파장분할 다중화된 신호들의 광신호 대 잡음비를 모두 측정할 수 있다.The optical signal including the ASE noise passing through the polarization controller 22 is input to the wavelength variable bandpass optical filter 24. The passband of the wavelength variable bandpass optical filter 24 is configured to pass only one optical signal without the influence of adjacent channels, as shown in FIG. The wavelength variable bandpass optical filter 24 receives the wavelength control signal from the wavelength control signal generator 40 to change the center wavelength λ v of the pass band. The wavelength variable bandpass optical filter 24 may be controlled to filter all wavelength bands of the wavelength division multiplexed signal according to the wavelength control signal of the wavelength control signal generator 40. Accordingly, the present invention can measure both optical signal-to-noise ratios of wavelength division multiplexed signals without using a demultiplexer such as a waveguide diffraction grating.

또한 파장가변 대역통과 광필터(24)는 파장 제어신호 발생부(40)의 파장 제어신호에 따라 도 4에 도시된 바와 같이, 광신호 잡음비를 측정하고자 하는 광신호의 중심파장 λi에서 일정 범위 어긋난 광신호를 필터링하도록 제어될 수 있다. 파장가변 대역통과 광필터(24)로서 MEMS 기반의 반대칭 공진기(half symmetric cavity resonator)를 이용한 필터, 패브리 패롯(Fabry-Perot) 가변 필터, 격자를 포함하는 집적광학소자, 다층박막소자, 음향광학필터 등이 사용될 수 있다. 광신호 대 잡음비 측정의 정확도 측면에서, 광신호의 대역보다 좁은 대역을 통과시키기에 적합한 협대역 파장가변 광필터가 바람직하며, 현재의 기술로서는 MEMS 기반의 반대칭 공진기를 이용한 필터가 바람직하다.In addition, the wavelength variable bandpass optical filter 24 has a predetermined range in the center wavelength λ i of the optical signal to measure the optical signal noise ratio as shown in FIG. 4 according to the wavelength control signal of the wavelength control signal generator 40. It can be controlled to filter the misaligned optical signal. Wavelength-variable bandpass optical filter (24) using MEMS-based half symmetric cavity resonator, Fabry-Perot variable filter, integrated optical device including grating, multilayer thin film device, acoustic optical Filters and the like can be used. In view of the accuracy of optical signal-to-noise ratio measurement, narrow-band wavelength-variable optical filters suitable for passing bands narrower than those of optical signals are preferable, and filters using an antisymmetric resonator based on MEMS are preferred as current technologies.

본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시 방법의 원리를 살펴보면, 파장 제어신호 발생부(40)의 파장 제어신호에 의해 파장가변 대역통과 광필터(24)의 중심파장 λv가 광신호 대 잡음비를 측정하고자 하는 광신호의 중심파장 λi와 일치하도록 조정된다. 99:1 방향성 결합기(20)에 의해 추출된 광신호는 편광 조절기(22)와 파장가변 대역통과 광필터(24)를 통과한 후 1:1 방향성 결합기(28)에 의해 제 1광신호와 제 2광신호로 분기된다. 분기된 광신호 중 하나인 제 1광신호는 ASE 잡음을 포함한 광신호로서 경로 1을 따라 광검출기(30a)에 의해 광전변환 후 아날로그 디지털 변환기(32a)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 파워계산부(34)는 ASE 잡음을 포함한 제 1광신호의 파워(P1)를 계산한다.Referring to the principle of the optical signal-to-noise ratio monitoring method according to the present invention, the center wavelength λ v of the wavelength variable bandpass optical filter 24 measures the optical signal-to-noise ratio by the wavelength control signal of the wavelength control signal generator 40. Adjusted to match the center wavelength λ i of the optical signal to be intended. The optical signal extracted by the 99: 1 directional coupler 20 passes through the polarization controller 22 and the wavelength-variable bandpass optical filter 24, and then the first optical signal and the first optical signal are separated by the 1: 1 directional coupler 28. It is branched into two light signals. The first optical signal, which is one of the branched optical signals, is an optical signal including ASE noise, and is converted into a digital signal by the analog-to-digital converter 32a after photoelectric conversion by the photodetector 30a along path 1. The power calculator 34 calculates the power P 1 of the first optical signal including the ASE noise.

이후 파장가변 대역통과 광필터(24)의 중심파장 λv가 광신호의 중심파장 λi와 일치하도록 유지된 상태에서, 편광 제어신호 발생부(38)의 편광 제어신호에 따라 편광 조절기(22)를 통과하는 광신호의 편광상태가 조절된다. 1:1 방향성 결합기(28)에 의해 분기된 제 2광신호는 ASE 잡음을 포함한 광신호로서 경로 2를 따라 선형 편광기(26)를 거쳐 광검출기(30b)에 의해 광전변환 후 아날로그 디지털 변환기(32b)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 파워계산부(34)는 선형 편광된 ASE 잡음을 포함한 제 2광신호의 파워를 계산한다.After that, while the center wavelength λ v of the wavelength variable bandpass optical filter 24 is maintained to coincide with the center wavelength λ i of the optical signal, the polarization controller 22 according to the polarization control signal of the polarization control signal generator 38. The polarization state of the optical signal passing through is adjusted. The second optical signal branched by the 1: 1 directional coupler 28 is an optical signal containing ASE noise, and is converted to photoelectric by the photodetector 30b through the linear polarizer 26 along the path 2, followed by the analog-to-digital converter 32b. Is converted into a digital signal. The power calculator 34 calculates the power of the second optical signal including the linearly polarized ASE noise.

편광 조절기(22)의 편광 상태는 일정 범위내에서 스캔(scan)되며, 계산된 파워 중에 최소의 값을 찾는다. 전술한 바와 같이, 편광 조절기(22)를 통과하는 광신호의 편광 상태가 선형 편광기(26)의 편광상태와 서로 수직이 될 때 파워계산부(34)에서 계산되는 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워가 최소가 된다. 이 때의 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워(P2)를 구한다.The polarization state of the polarization regulator 22 is scanned within a certain range and finds the minimum value among the calculated powers. As described above, the power of the optical signal including the ASE noise calculated by the power calculator 34 when the polarization state of the optical signal passing through the polarization controller 22 is perpendicular to the polarization state of the linear polarizer 26. Becomes the minimum. The power P 2 of the optical signal including the ASE noise at this time is obtained.

다음으로 파장 제어신호 발생부(40)의 파장 제어신호에 의해 파장가변 대역통과 광필터(24)의 중심파장 λv가 도 4에서와 같이, 광신호의 중심파장 λi에서 소정의 양만큼 어긋나게 조정된다. 소정의 양은 파장가변 대역통과 광필터(24)가 광신호 대 잡음비를 측정하고자하는 광신호를 일부나마 통과시킬 수 있는 범위 내에서 정해진다. 소정의 양은 측정된 광신호 대 잡음비 정확성 측면에서, 광신호의 전송속도가 R Gbps라 할 때, 0.3∼3R GHz가 바람직하다. 예를 들어 광신호의 전송속도가 10Gbps라 할 때, 파장가변 대역통과 광필터(24)의 중심파장 λv가 광신호의 중심파장 λi와 3∼30GHz 범위 내에서 어긋나도록 조정된다. 파장 제어신호 발생부(40)의 파장 제어신호에 따라 파장가변 대역통과 광필터(24)의 중심파장 λv는 광신호의 중심파장 λi의 좌측 또는 우측으로 소정의 양만큼 어긋나게 조정될 수 있다.Next, according to the wavelength control signal of the wavelength control signal generator 40, the center wavelength λ v of the wavelength variable bandpass optical filter 24 is shifted by a predetermined amount from the center wavelength λ i of the optical signal, as shown in FIG. 4. Adjusted. The predetermined amount is determined within a range in which the wavelength variable bandpass optical filter 24 can partially pass the optical signal for which the optical signal to noise ratio is to be measured. The predetermined amount is preferably 0.3 to 3 R GHz when the transmission speed of the optical signal is R Gbps in terms of the measured optical signal to noise ratio accuracy. For example, when the transmission speed of the optical signal is 10 Gbps, the center wavelength λ v of the wavelength variable bandpass optical filter 24 is adjusted to deviate from the center wavelength λ i of the optical signal within a range of 3 to 30 GHz. According to the wavelength control signal of the wavelength control signal generator 40, the center wavelength λ v of the wavelength variable bandpass optical filter 24 may be adjusted by a predetermined amount to the left or the right of the center wavelength λ i of the optical signal.

파장가변 대역통과 광필터(24)의 통과 대역이 변하면, 광신호의 세기는 필터(24)의 투과특성에 의해 통과 대역을 변화시키기 전보다 작은 값이 측정된다. 그러나, ASE 잡음은 광대역에 걸쳐 일정하게 존재하므로 ASE 잡음의 세기는 거의 동일한 값을 갖는다. 1:1 방향성 결합기(28)에 의해 분기된 ASE 잡음을 포함한 제 1광신호는 경로 1을 따라 광검출기(30a)에 의해 광전변환 후 아날로그 디지털 변환기(32a)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 파워계산부(34)는 ASE 잡음을 포함한 제 1광신호의 파워(P3)를 계산한다.When the passband of the wavelength variable bandpass optical filter 24 is changed, the intensity of the optical signal is measured to be smaller than before changing the passband due to the transmission characteristics of the filter 24. However, since ASE noise is constant over the wideband, the strength of the ASE noise has almost the same value. The first optical signal including the ASE noise branched by the 1: 1 directional coupler 28 is converted into a digital signal by the analog-to-digital converter 32a after photoelectric conversion by the photodetector 30a along path 1. The power calculator 34 calculates the power P 3 of the first optical signal including the ASE noise.

이후 파장가변 대역통과 광필터(24)의 중심파장 λv가 광신호의 중심파장 λi와 소정의 양만큼 어긋나도록 유지된 상태에서, 편광 제어신호 발생부(38)의 편광 제어신호에 따라 편광 조절기(22)를 통과하는 광신호의 편광상태가 조절된다. 1:1 방향성 결합기(28)에 의해 분기된 ASE 잡음을 포함한 제 2광신호는 경로 2를 따라 선형 편광기(26)를 거쳐 광검출기(30b)에 의해 광전변환 후 아날로그 디지털 변환기(32b)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 파워계산부(34)는 선형 편광된 ASE 잡음을 포함한 제 2광신호의 파워를 계산한다.After that, while the center wavelength λ v of the wavelength variable bandpass optical filter 24 is maintained to be shifted from the center wavelength λ i of the optical signal by a predetermined amount, the polarization control signal of the polarization control signal generator 38 polarizes the light according to the polarization control signal. The polarization state of the optical signal passing through the regulator 22 is adjusted. The second optical signal including the ASE noise branched by the 1: 1 directional coupler 28 is photoelectrically converted by the photodetector 30b via the linear polarizer 26 along path 2 and then by the analog-to-digital converter 32b. Is converted into a digital signal. The power calculator 34 calculates the power of the second optical signal including the linearly polarized ASE noise.

편광 조절기(22)의 편광 상태는 일정 범위내에서 스캔(scan)되며, 계산된 파워 중에 최소의 값을 찾는다. 전술한 바와 같이, 편광 조절기(22)를 통과하는 광신호의 편광 상태가 선형 편광기(26)의 편광 상태와 서로 수직이 될 때 파워계산부(34)에서 계산되는 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워가 최소가 된다. 이 때의 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워(P4)를 구한다.The polarization state of the polarization regulator 22 is scanned within a certain range and finds the minimum value among the calculated powers. As described above, the power of the optical signal including the ASE noise calculated by the power calculator 34 when the polarization state of the optical signal passing through the polarization controller 22 is perpendicular to the polarization state of the linear polarizer 26. Becomes the minimum. The power P 4 of the optical signal including the ASE noise at this time is obtained.

전술한 P1, P2, P3, P4는 다음의 수학식으로 주어진다.P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 described above are given by the following equation.

여기서, PS1은 λv가 λi와 일치하는 경우 파장가변 대역통과 광필터(24)를 통과한 광신호의 세기(watt)로서, ASE 잡음의 세기는 제외된다. PS2는 λv가 λi와 소정의 양만큼 어긋나는 경우 파장가변 대역통과 광필터(24)를 통과한 광신호의 세기(watt)로서, ASE 잡음의 세기는 제외된다. SASE는 ASE 잡음의 전력밀도(watt/nm)이고, B0는 파장가변 대역통과 광필터(24)의 대역폭(nm)을 나타낸다. ε은 선형 편광기(26)의 편광 소멸비를 나타낸다.Here, P S1 is an intensity watt of the optical signal passing through the wavelength variable bandpass optical filter 24 when λ v coincides with λ i , excluding the intensity of ASE noise. P S2 is an intensity (watt) of the optical signal passing through the wavelength variable bandpass optical filter 24 when λ v is shifted from λ i by a predetermined amount, and ASE noise is excluded. S ASE is the power density (watt / nm) of the ASE noise, and B 0 represents the bandwidth (nm) of the wavelength variable bandpass optical filter 24. ε represents the polarization extinction ratio of the linear polarizer 26.

따라서, SASEB0는 파장가변 대역통과 광필터(24)를 통과한 ASE 잡음의 파워를 의미한다. PS1ε 및 PS2ε는 유한한 편광 소멸비로 인해 편광 조절기(22)를 통과한 광신호의 편광 상태가 선형 편광기(26)의 편광상태와 서로 수직임에도 불구하고 측정되는 광신호의 세기이다. 만약 ε이 0인 이상적인 경우라면 광검출기(30b)가 P2 및 P4에 대해 오직 ASE 잡음만을 측정할 것이다. P2 및 P4에서의 ASE 잡음 세기가 P1 및 P3에서의 ASE 잡음 세기의 1/2인 것은 P2 및 P4의 경우 ASE 잡음이 경로 2를 따라 선형 편광기(26)를 통과하여 선형 편광됨으로써 파워가 1/2로 감소하기 때문이다.Therefore, S ASE B 0 refers to the power of the ASE noise passing through the wavelength variable bandpass optical filter 24. P S1 ε and P S2 ε are the intensities of the optical signals measured even though the polarization states of the optical signals passing through the polarization controller 22 are perpendicular to the polarization states of the linear polarizer 26 due to the finite polarization extinction ratio. If ε is an ideal case, the photodetector 30b would only measure ASE noise for P 2 and P 4 . And P 2 is the ASE noise intensity at P 4 one-half of the ASE noise intensity in the P 1 and P 3 P 2 P 4, and if the ASE noise is linear and passes through the linear polarizer 26 along the path 2 This is because the power is reduced to 1/2 by polarization.

수학식 1로부터, ε, PS1, SASE, OSNR을 구하면 다음과 같다.From Equation 1, ε, P S1 , S ASE , and OSNR are obtained as follows.

여기서 Br(nm)은 해상도(resolution)로서 OSNR 계산시 ASE 잡음의 파워를 결정하는 기준 대역폭이다.Where B r (nm) is the resolution, which is the reference bandwidth that determines the power of ASE noise in OSNR calculations.

OSNR 계산부(36)는 파워 계산부(34)에서 계산된 P1,P2,P3,P4로부터 수학식 2의 계산식에 의해 OSNR을 계산한다.The OSNR calculation unit 36 calculates the OSNR by using the calculation formula (2) from P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 calculated by the power calculation unit 34.

한편, ε값은 선형 편광기(26)의 고유의 유한한 편광 소멸비 이외에도 광전송 시스템의 편광모드분산과 비선형 복굴절에 의해서도 발생할 수 있다. 편광모드분산과 비선형 복굴절에 의해 편광상태는 시간에 따라 변하므로, ε값 역시 시간에 따라 계속적으로 변할 수 있다. 본 발명에서는 ε값이 시간에 따라 변하더라도 수학식 2에서 제시된 바와 같이, 실시간으로 ε값의 변화가 광신호 대 잡음비에 미치는 영향을 고려해 줌으로써, 광신호 대 잡음비 측정의 정확성을 높일 수 있다.On the other hand, [epsilon] value can be generated by the polarization mode dispersion and nonlinear birefringence of the optical transmission system in addition to the finite polarization extinction ratio inherent in the linear polarizer 26. Since the polarization state changes with time due to polarization mode dispersion and nonlinear birefringence, ε may also change continuously with time. In the present invention, even if the value of ε changes over time, as shown in Equation 2, by considering the effect of the change of the value on the optical signal to noise ratio in real time, it is possible to increase the accuracy of the optical signal to noise ratio measurement.

보다 정확한 광신호 대 잡음비를 측정하기 위해서는 ε값이 최소가 되도록 편광 조절기(22)를 조정한 후에 P2와 P4를 측정하여야 한다. 이는 유한한 편광소멸비를 갖는 선형 편광기(26)를 통과한 광신호의 세기가 최소가 되도록 해야 한다는 것을 의미한다. 즉, P2와 P4에 포함된 광신호 성분의 양(PS1ε, PS2ε)이 증폭된 자연방출 광잡음의 세기(0.5SAESB0)보다 작거나 비슷한 크기가 되도록 편광 조절기(22)를 조정함으로써, ASE 잡음의 세기 및 광신호 대 잡음비를 좀 더 정확하게 측정할 수 있다.In order to measure the optical signal-to-noise ratio more accurately, P 2 and P 4 should be measured after adjusting the polarization controller 22 to minimize the value of ε. This means that the intensity of the optical signal passing through the linear polarizer 26 having a finite polarization extinction ratio should be minimized. That is, the amount of optical signal components P S1 ε and P S2 ε included in P 2 and P 4 is smaller than or equal to the intensity of the amplified natural emission optical noise (0.5S AES B 0 ). By adjusting 22, it is possible to measure the intensity of the ASE noise and the optical signal-to-noise ratio more accurately.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 제 1실시예에서 광신호 대 잡음비를 측정함에 있어 P1, P2, P3, P4의 순서대로 광신호의 파워를 측정하였지만, 반드시 이 순서에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 광신호의 파워를 측정하는 순서만 다를 뿐 측정방법은 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.Those skilled in the art to measure the power of the optical signal in the order of P 1 , P 2 , P 3 , P 4 in measuring the optical signal to noise ratio in the first embodiment, It will be appreciated that it is not necessarily limited to this order. Since only the order of measuring the power of the optical signal is different, the detailed description is omitted.

도 6은 본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시 장치의 제 2실시예를 나타내는 도면이다.6 is a view showing a second embodiment of the optical signal to noise ratio monitoring apparatus according to the present invention.

99:1 방향성 결합기(20)는 ASE 잡음을 포함한 광신호 세기의 1/100에 해당하는 광신호 일부를 추출하여 편광 조절기(22)로 입력한다.The 99: 1 directional coupler 20 extracts a part of the optical signal corresponding to 1/100 of the optical signal intensity including the ASE noise and inputs it to the polarization controller 22.

편광 조절기(22)는 편광 제어신호 발생부(38)로부터 편광 제어신호를 입력받아 편광 분리기(42)로부터 출력되는 광신호가 두개의 상호 수직한 편광성분을 갖는 광신호로 분리되도록 동작한다. 즉, 편광 조절기(22)의 편광상태와 동일한 편광성분을 갖는 광신호는 경로 3을 따라 진행하고, 편광 조절기(22)의 편광상태와 서로 수직한 편광성분을 갖는 광신호는 경로 4를 따라 진행한다.The polarization controller 22 receives the polarization control signal from the polarization control signal generator 38 and operates to separate the optical signal output from the polarization separator 42 into an optical signal having two mutually perpendicular polarization components. That is, the optical signal having the same polarization component as the polarization state of the polarization controller 22 proceeds along path 3, and the optical signal having the polarization components perpendicular to the polarization state of the polarization controller 22 travels along path 4 do.

일반적으로, 편광 분리기를 통과하는 광신호 중에서 편광 조절기를 통과하는 광신호의 편광 상태와 서로 수직을 이루는 광신호 성분은 완전히 제거되어야 하지만, 편광분리기의 유한한 편광 소멸비와 편광모드분산 및 비선형 복굴절에 의해 완전히 제거되지 않는다. 또한 ASE 잡음은 편광 분리기를 통과하면 선형 편광되며 파워가 1/2로 감소한다.In general, the optical signal components perpendicular to the polarization state of the optical signal passing through the polarization controller of the optical signal passing through the polarization separator should be completely removed, but the finite polarization extinction ratio and polarization mode dispersion and nonlinear birefringence Are not completely removed. ASE noise also linearly polarizes through the polarization splitter, reducing power by half.

편광 조절기(22)를 통과한 ASE 잡음을 포함한 광신호는 파장가변 대역통과 광필터(24)에 입력된다. 파장가변 대역통과 광필터(24)의 구성 및 동작 특성은 도 5를 참조하여 설명된 제 1실시예에서와 동일하므로 여기서는 구체적인 설명을 생략한다.The optical signal including the ASE noise passing through the polarization controller 22 is input to the wavelength variable bandpass optical filter 24. The configuration and operation characteristics of the wavelength tunable bandpass optical filter 24 are the same as those in the first embodiment described with reference to FIG.

도 4 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시방법의 원리를 살펴보면, 파장 제어신호 발생부(40)의 파장 제어신호에 의해 파장가변 대역 통과 광필터(24)의 중심파장 λv가 광신호 대 잡음비를 측정하고자 하는 광신호의 중심파장 λi와 일치하도록 조정된다. 이후 편광 제어신호 발생부(38)의 편광 제어신호에 따라 편광 조절기(22)를 통과하는 광신호의 편광상태가 조절된다.Referring to the principle of the optical signal to noise ratio monitoring method according to the present invention with reference to Figures 4 and 6, the center wavelength λ of the wavelength variable band pass optical filter 24 by the wavelength control signal of the wavelength control signal generator 40 v is adjusted to match the center wavelength λ i of the optical signal for which the optical signal-to-noise ratio is to be measured. Thereafter, the polarization state of the optical signal passing through the polarization controller 22 is adjusted according to the polarization control signal of the polarization control signal generator 38.

편광 조절기(22)의 편광상태와 일치하는 편광성분을 갖는 광신호는 ASE 잡음과 함께 경로 3을 따라 광검출기(30a)에 의해 광전변환 후 아날로그 디지털 변환기(32a)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 파워계산부(34)는 선형 편광된 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워(P1)를 계산한다.The optical signal having the polarization component coinciding with the polarization state of the polarization controller 22 is converted into a digital signal by the analog-to-digital converter 32a after photoelectric conversion by the photodetector 30a along path 3 together with the ASE noise. The power calculator 34 calculates the power P 1 of the optical signal including the linearly polarized ASE noise.

편광 조절기(22)의 편광상태와 서로 수직인 편광성분을 갖는 광신호는 경로 4를 따라 광검출기(30b)에 의해 광전변환 후 아날로그 디지털 변환기(32b)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 파워계산부(34)는 선형 편광된 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워(P2)를 계산한다. 편광 조절기(22)의 편광 상태는 일정 범위 내에서 스캔(scan)되며, 광검출기(30b)를 통하여 검출된 광신호 파워 중에서 최소의 값을 찾는다. 편광 조절기(22)의 편광상태와 서로 수직인 편광성분을 갖는 광신호가 경로 4를 따라 추출될 때 파워계산부(34)에서 계산되는 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워가 최소가 된다. 이 때의 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워가 P2이다. 편광 분리기(42)에 의해 광신호가 상호 수직인 편광 성분의 광신호로 분리되므로, P1 및 P2가 한꺼번에 측정된다.An optical signal having a polarization component perpendicular to the polarization state of the polarization controller 22 is converted into a digital signal by the analog-to-digital converter 32b after photoelectric conversion by the photodetector 30b along path 4. The power calculator 34 calculates the power P 2 of the optical signal including the linearly polarized ASE noise. The polarization state of the polarization controller 22 is scanned within a predetermined range, and finds the minimum value among the optical signal powers detected by the photodetector 30b. When an optical signal having a polarization component perpendicular to the polarization state of the polarization controller 22 is extracted along the path 4, the power of the optical signal including the ASE noise calculated by the power calculator 34 is minimized. The power of the optical signal including the ASE noise at this time is P 2 . Since the optical signal is separated by the polarization separator 42 into optical signals of polarization components that are perpendicular to each other, P 1 and P 2 are measured at once.

다음으로 파장 제어신호 발생부(40)의 파장 제어신호에 의해 파장가변 대역통과 광필터(24)의 중심파장 λv가 도 4에서와 같이, 광신호의 중심파장 λi에서 소정의 양만큼 어긋나게 조정된다. 소정의 양은 실시예 1에서와 같이, 파장가변 대역통과 광필터(24)가 광신호 대 잡음비를 측정하고자 하는 광신호를 일부나마 통과시킬 수 있는 범위 내에서 정해진다. 소정의 양은 측정된 광신호 대 잡음비 정확성 측면에서, 광신호의 전송속도가 R Gbps라 할 때, 0.3∼3R GHz가 바람직하다.Next, according to the wavelength control signal of the wavelength control signal generator 40, the center wavelength λ v of the wavelength variable bandpass optical filter 24 is shifted by a predetermined amount from the center wavelength λ i of the optical signal, as shown in FIG. 4. Adjusted. The predetermined amount is determined within the range in which the wavelength variable bandpass optical filter 24 can pass at least part of the optical signal for which the optical signal to noise ratio is to be measured, as in the first embodiment. The predetermined amount is preferably 0.3 to 3 R GHz when the transmission speed of the optical signal is R Gbps in terms of the measured optical signal to noise ratio accuracy.

이후, 편광 제어신호 발생부(38)의 편광 제어신호에 따라 편광 조절기(22)를 통과하는 광신호의 편광상태가 조절된다. 편광 조절기(22)의 편광상태와 일치하는 편광성분을 갖는 광신호는 ASE 잡음과 함께 경로 3을 따라 광검출기(30a)에 의해 광전변환 후 아날로그 디지털 변환기(32a)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 파워계산부(34)는 선형 편광된 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워(P3)를 계산한다.Thereafter, the polarization state of the optical signal passing through the polarization controller 22 is adjusted according to the polarization control signal of the polarization control signal generator 38. The optical signal having the polarization component coinciding with the polarization state of the polarization controller 22 is converted into a digital signal by the analog-to-digital converter 32a after photoelectric conversion by the photodetector 30a along path 3 together with the ASE noise. The power calculator 34 calculates the power P 3 of the optical signal including the linearly polarized ASE noise.

편광 조절기(22)의 편광상태와 서로 수직인 편광성분을 갖는 광신호는 경로 4를 따라 광검출기(30b)에 의해 광전변환 후 아날로그 디지털 변환기(32b)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 파워계산부(34)는 선형 편광된 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워(P4)를 계산한다. 편광 조절기(22)의 편광 상태는 일정 범위 내에서 스캔(scan)되며, 광검출기(30b)를 통하여 검출된 광신호 파워 중에서 최소의 값을 찾는다. 편광 조절기(22)의 편광상태와 서로 수직인 편광성분을 갖는 광신호가 경로 4를 따라 추출될 때 파워계산부(34)에서 계산되는 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워가 최소가 된다. 이 때의 ASE 잡음을 포함한 광신호의 파워가 P4이다. 편광 분리기(42)에 의해 광신호가 상호 수직인 편광 성분의 광신호로 분리되므로, P3 및 P4가 한꺼번에 측정된다.An optical signal having a polarization component perpendicular to the polarization state of the polarization controller 22 is converted into a digital signal by the analog-to-digital converter 32b after photoelectric conversion by the photodetector 30b along path 4. The power calculator 34 calculates the power P 4 of the optical signal including the linearly polarized ASE noise. The polarization state of the polarization controller 22 is scanned within a predetermined range, and finds the minimum value among the optical signal powers detected by the photodetector 30b. When an optical signal having a polarization component perpendicular to the polarization state of the polarization controller 22 is extracted along the path 4, the power of the optical signal including the ASE noise calculated by the power calculator 34 is minimized. The power of the optical signal including the ASE noise at this time is P 4 . Since the optical signal is separated by the polarization separator 42 into optical signals of polarization components that are perpendicular to each other, P 3 and P 4 are measured at once.

전술한 P1, P2, P3, P4는 다음의 수학식으로 주어진다.P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 described above are given by the following equation.

여기서, PS1, PS2, SASE, BO의 정의는 수학식 1에서와 동일하다. 단, ε은 편광 분리기(42)의 편광 소멸비를 나타낸다.Here, the definitions of P S1 , P S2 , S ASE , and B O are the same as in Equation 1. However, ε represents the polarization extinction ratio of the polarization separator 42.

수학식 3에서는 수학식 1과 달리 P1 및 P3를 측정할 때 ASE 잡음을 포함한 광신호가 편광 분리기(42)를 통과하므로, ASE 잡음의 선형 편광 성분만 검출되어 ASE 잡음 파워가 1/2로 감소한다.In Equation 3, unlike Equation 1, when measuring P1 and P3, since the optical signal including the ASE noise passes through the polarization separator 42, only the linear polarization component of the ASE noise is detected and the ASE noise power is reduced to 1/2. .

수학식 3로부터, ε, PS1, SASE, OSNR을 구하면 다음과 같다.From Equation 3,?, P S1 , S ASE , and OSNR are obtained as follows.

여기서 Br(nm)은 해상도(resolution)로서 OSNR 계산시 ASE 잡음의 파워를 결정하는 기준 대역폭이다.Where B r (nm) is the resolution, which is the reference bandwidth that determines the power of ASE noise in OSNR calculations.

OSNR 계산부(36)는 파워 계산부(34)에서 계산된 P1,P2,P3,P4로부터 수학식 4의 계산식에 의해 OSNR을 계산한다.The OSNR calculation unit 36 calculates the OSNR from P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 calculated by the power calculation unit 34 by the equation (4).

도 7은 본 발명에 따른 광신호 대 잡음비 감시 장치의 유효성을 입증하기 위한 실험 구성도이다. 파장가변 레이저(52)를 이용하여 광신호를 제공하며, 어븀첨가 광섬유 증폭기를 ASE 광원(54)으로 이용하여 ASE 잡음을 제공한다. 1:1 방향성 결합기(60)에 의해 결합된 광신호와 ASE 잡음은 다시 1:1 방향성 결합기(62)에 의해 두 부분으로 나누어진다.7 is an experimental configuration for verifying the effectiveness of the optical signal to noise ratio monitoring apparatus according to the present invention. The wavelength variable laser 52 is used to provide an optical signal, and the erbium-doped fiber amplifier is used as the ASE light source 54 to provide ASE noise. The optical signal coupled by the 1: 1 directional coupler 60 and the ASE noise are again divided into two parts by the 1: 1 directional coupler 62.

한 부분은 광 스펙트럼 분석기(Optical Spectrum Analyzer. 64)에 입력되어 선형적 예측방법에 의해 광신호 대 잡음비가 측정된다. 이때, 광신호 대역은 좁으며 ASE 잡음대역은 상당히 넓고 평탄하므로 선형적 예측에 의해 측정된 광신호 대 잡음비는 정확하다고 할 수 있다. 다른 부분은 OSNR 감시 장치(A)에 입력되어 본 발명에 따라 광신호 대 잡음비가 측정된다. 파장가변 레이저(52)와 ASE 광원(54)에 각각 설치된 광가변 감쇠기(Optical Variable Attenuator,56,58)를 이용하여 광신호의 파워와 ASE 잡음의 양을 증감시켜 광신호 대 잡음비를 변화시킨다.One part is input to the Optical Spectrum Analyzer (64) and the optical signal-to-noise ratio is measured by linear prediction. In this case, since the optical signal band is narrow and the ASE noise band is considerably wide and flat, the optical signal-to-noise ratio measured by linear prediction is accurate. The other part is input to the OSNR monitoring device A so that the optical signal to noise ratio is measured according to the present invention. Optical variable attenuators 56 and 58 installed in the wavelength variable laser 52 and the ASE light source 54 are used to increase and decrease the power of the optical signal and the amount of ASE noise to change the optical signal to noise ratio.

도 8은 도 7의 실험구성도에 따라 측정된 광신호 대 잡음비를 나타낸다. 편광 조절기(22)로서 광섬유와 압전소자를 이용한 광소자가, 파장가변 대역통과 광필터(24)로서 MEMS 기반의 반대칭 공진기(half symmetric cavity resonator)를 이용한 필터가, 선형 편광기(26)로서 광섬유 기반 광소자가 사용된다. 광신호는 10Gb/s NRZ(Non-Return-to-zero)신호로서, 파장은 1550nm이고, 광신호 세기는 -20dBm이다. 실험 결과 비교를 위하여 광 스펙트럼 분석기(64)를 이용하여 측정한 광신호 대 잡음비는 21dB이다. 결과에서 알 수 있듯이 14시간 이상을 측정하는 경우에도 본 발명에 따라 측정된 광신호 대 잡음비는 광 스텍트럼 분석기(64)를 이용하여 측정한 광신호 대 잡음비와 비교하여 대략 0.1dB의 오차 범위내에서 측정된다.8 shows the optical signal to noise ratio measured according to the experimental configuration of FIG. An optical device using an optical fiber and a piezoelectric element as the polarization regulator 22, a filter using a half symmetric cavity resonator based on a MEMS as the wavelength variable bandpass optical filter 24, an optical fiber based as the linear polarizer 26 An optical element is used. The optical signal is a 10 Gb / s Non-Return-to-zero (NRZ) signal, with a wavelength of 1550 nm and an optical signal intensity of -20 dBm. For comparison of the experimental results, the optical signal to noise ratio measured using the optical spectrum analyzer 64 is 21 dB. As can be seen from the results, even when measuring more than 14 hours, the optical signal-to-noise ratio measured according to the present invention is within an error range of approximately 0.1 dB compared to the optical signal-to-noise ratio measured using the optical spectrum analyzer 64. Is measured.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 예를 들어, 도 9에서와 같이 도 5의 편광 조절기(22)와 파장가변 대역통과 광필터(24)의 위치를 바꾸어 본 발명에 따른 제 3실시예를 구성할 수 있다. 제 3실시예의 경우도 제 1실시예처럼 수학식 1과 2에 의해 광신호 대 잡음비를 구할 수 있다. 또 도 10에서와 같이 도 6의 편광 조절기(22)와 파장가변 대역통과 광필터(24)의 위치를 바꾸어 본 발명에 따른 제 4실시예를 구성할 수 있다. 제 4실시예의 경우도 제 2실시예처럼 수학식 3과 4에 의해 광신호 대 잡음비를 구할 수 있다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be capable of various substitutions, modifications and changes without departing from the spirit of the present invention. For example, as shown in FIG. 9, the third embodiment according to the present invention may be configured by changing the positions of the polarization controller 22 and the wavelength variable bandpass optical filter 24 of FIG. 5. In the case of the third embodiment, the optical signal-to-noise ratio can be obtained by using Equations 1 and 2 as in the first embodiment. In addition, as shown in FIG. 10, a fourth embodiment according to the present invention may be configured by changing the positions of the polarization controller 22 and the wavelength variable bandpass optical filter 24 of FIG. 6. In the case of the fourth embodiment, the optical signal-to-noise ratio can be obtained by using Equations 3 and 4 as in the second embodiment.

따라서, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 이러한 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Accordingly, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and such changes, etc., should be considered to be within the scope of the following claims.

본 발명은 파장분할다중방식 광전송 시스템에서 광신호 대 잡음비를 감시하는 장치 및 방법으로서, 파장가변 대역통과 광필터와 편광 소멸법을 이용하여 유한한 편광 소멸비와 편광모드 분산 및 비선형 복굴절 영향을 실시간으로 고려함으로써 정확한 광신호 대 잡음비를 측정할 수 있다. 또한 파장가변 대역통과 광필터가 파장분할 다중화된 신호의 모든 파장대역을 필터링하도록 제어됨으로써 역다중화된 각각의 광신호에 대해 광신호 대 잡음비 감시 장치가 구현되어야 하는 문제점을 제거하여 비용감소 효과를 제공한다.The present invention is an apparatus and method for monitoring an optical signal-to-noise ratio in a wavelength division multiplexing optical transmission system. By taking into account, accurate optical signal to noise ratio can be measured. In addition, the wavelength-variable bandpass optical filter is controlled to filter all wavelength bands of the wavelength division multiplexed signal, thereby eliminating the problem of implementing an optical signal-to-noise ratio monitoring device for each demultiplexed optical signal, thereby providing a cost reduction effect. do.

Claims (23)

중심파장이 λ1,…,λi, …,λn(i=1,2,…,n)인 파장분할 다중화된 광신호의 광신호 대 잡음비(OSNR)를 감시하는 장치에 있어서,The center wavelength is λ 1 ,. , lambda i ,... An apparatus for monitoring an optical signal-to-noise ratio (OSNR) of a wavelength division multiplexed optical signal with λ n (i = 1, 2, ..., n), 파장분할 다중화된 광신호의 편광 상태를 조절하는 편광 조절기;A polarization controller for controlling a polarization state of the wavelength division multiplexed optical signal; 중심파장 λv를 가변시켜, 파장분할 다중화된 광신호 중에서 광신호 대 잡음비를 측정하고자 하는 중심파장 λi인 광신호를 필터링하는 파장가변 대역통과 광필터;A variable wavelength bandpass optical filter for varying the center wavelength lambda v and filtering an optical signal having a center wavelength lambda i for measuring the optical signal-to-noise ratio among the wavelength division multiplexed optical signals; 상기 필터링된 광신호를 제 1광신호와 제 2광신호로 분리하는 광신호 분리수단;Optical signal separation means for separating the filtered optical signal into a first optical signal and a second optical signal; 상기 제 2광신호를 선형 편광시키는 선형 편광기; 및A linear polarizer for linearly polarizing the second optical signal; And λv가 λi와 일치할 때, 상기 제 1광신호의 파워 P1을 구하고, 상기 선형 편광기를 통과한 제 2광신호의 파워가 최소가 되는 파워 P2를 구하며,When λ v coincides with λ i , the power P 1 of the first optical signal is obtained, and the power P 2 at which the power of the second optical signal passing through the linear polarizer is minimized is obtained. λv를 λi에서 소정의 양만큼 이동시켜, 상기 제 1광신호의 파워 P3를 구하고, 상기 선형 편광기를 통과한 제 2광신호의 파워가 최소가 되는 파워 P4를 구하며,λ v is moved by λ i to obtain a power P 3 of the first optical signal, and a power P 4 at which the power of the second optical signal passing through the linear polarizer is minimized is obtained. 상기 파워 P1, P2, P3, P4를 이용하여 광신호 대 잡음비를 구하는 OSNR 측정수단을 포함하며,OSNR measuring means for obtaining the optical signal to noise ratio by using the power P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , 상기 편광 조절기에 의해 상기 제 2광신호의 편광 상태가 상기 선형 편광기의 편광 상태와 서로 수직일 때 상기 선형 편광기를 통과한 제 2광신호의 파워가 최소가 되는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.The optical signal of the wavelength division multiplex optical transmission system, wherein the power of the second optical signal passing through the linear polarizer is minimized when the polarization state of the second optical signal is perpendicular to the polarization state of the linear polarizer by the polarization controller. Noise-to-noise monitoring device. 제1항에 있어서, λv를 λi에서 이동시키는 상기 소정의 양은 광신호의 전송속도가 R Gbps일 때, 0.3-3R GHz인 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.The optical signal-to-noise ratio monitoring apparatus of the wavelength division multiplex optical transmission system according to claim 1, wherein the predetermined amount of shifting λ v from λ i is 0.3-3 R GHz when the transmission speed of the optical signal is R Gbps. 제1항에 있어서, 상기 광신호 분리수단은 1:1방향성 결합기인 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the optical signal separation means is a 1: 1 directional coupler. 제3항에 있어서, Br(nm)이 해상도(resolution)로서 OSNR 계산시 ASE(Amplified Spontaneous Emission) 잡음의 파워를 결정하는 기준 대역폭이고 BO가 파장가변 대역통과 광필터의 대역폭(nm)일 때, 하기 수학식에 의하여 광신호 대 잡음비를 구하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.4. The method of claim 3, wherein B r (nm) is the reference bandwidth for determining the power of ASE (Amplified Spontaneous Emission) noise during OSNR calculation as resolution and B O is the bandwidth (nm) of the tunable bandpass optical filter. The optical signal-to-noise ratio monitoring apparatus of the wavelength division multiplex optical transmission system for obtaining the optical signal-to-noise ratio according to the following equation. 제1항에 있어서, 상기 파장가변 대역통과 광필터의 대역폭은 광신호 대 잡음비를 측정하고자 하는 광신호의 대역폭보다 작은 협대역 필터인 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.The apparatus of claim 1, wherein the bandwidth of the wavelength variable bandpass optical filter is a narrowband filter smaller than the bandwidth of the optical signal for which the optical signal to noise ratio is to be measured. 제1항에 있어서, 상기 OSNR 측정수단은 상기 제 1광신호를 검출하여 전기신호로 변환하는 제 1광검출기;2. The apparatus of claim 1, wherein said OSNR measuring means comprises: a first photodetector for detecting said first optical signal and converting it into an electrical signal; 상기 선형 편광기를 통과한 제 2광신호를 검출하여 전기신호로 변환하는 제 2광검출기;A second photodetector for detecting a second optical signal passing through the linear polarizer and converting the second optical signal into an electrical signal; 상기 제 1광검출기의 전기신호를 디지털신호로 변환하는 제 1아날로그디지털 변환기;A first analog to digital converter for converting an electrical signal of the first photodetector into a digital signal; 상기 제 2광검출기의 전기신호를 디지털신호로 변환하는 제 2아날로그디지털 변환기;A second analog to digital converter for converting an electrical signal of the second photodetector into a digital signal; 상기 변환된 디지털 신호를 이용하여 파워 P1,P2,P3,P4를 계산하는 파워 계산부; 및A power calculator configured to calculate power P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 using the converted digital signal; And 상기 파워 계산부에서 계산한 P1, P2, P3, P4를 이용하여 광신호 대 잡음비를 계산하는 OSNR계산부를 포함하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.And an OSNR calculator for calculating an optical signal-to-noise ratio using P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 calculated by the power calculator. 제1항에 있어서, 소정의 편광 제어신호를 발생하여 상기 편광 조절기가 광신호의 편광상태를 조절할 수 있도록 하는 편광 제어신호 발생부를 포함하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a polarization control signal generator configured to generate a predetermined polarization control signal to enable the polarization controller to adjust the polarization state of the optical signal. 제1항에 있어서, 소정의 파장 제어신호를 발생하여 상기 파장가변 대역통과 광필터의 중심파장 λv가 λ1에서 λn까지의 범위내에서 가변할 수 있도록 하는 파장 제어신호 발생부를 포함하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.The wavelength control signal generator of claim 1, further comprising a wavelength control signal generator configured to generate a predetermined wavelength control signal and to vary the central wavelength λ v of the wavelength variable bandpass optical filter within a range from λ 1 to λ n . Optical Signal-to-Noise Ratio Monitoring System of Division Multiplex Optical Transmission System. 제1항에 있어서, 상기 파장가변 대역통과 광필터는 MEMS 기반의 반대칭 공진기를 이용한 광필터인 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.The apparatus of claim 1, wherein the wavelength variable bandpass optical filter is an optical filter using a MEMS-based antisymmetric resonator. 중심파장이 λ1,…,λi,…,λn(i=1,2,…,n)인 파장분할 다중화된 광신호의 광신호 대 잡음비(OSNR)를 감시하는 장치에 있어서,The center wavelength is λ 1 ,. , λ i ,… An apparatus for monitoring an optical signal-to-noise ratio (OSNR) of a wavelength division multiplexed optical signal with λ n (i = 1, 2, ..., n), 파장분할 다중화된 광신호의 편광 상태를 조절하는 편광 조절기;A polarization controller for controlling a polarization state of the wavelength division multiplexed optical signal; 중심파장 λv를 가변시켜, 파장분할 다중화된 광신호 중에서 광신호 대 잡음비를 측정하고자 하는 중심파장 λi인 광신호를 필터링하는 파장가변 대역통과 광필터;A variable wavelength bandpass optical filter for varying the center wavelength lambda v and filtering an optical signal having a center wavelength lambda i for measuring the optical signal-to-noise ratio among the wavelength division multiplexed optical signals; 상기 필터링된 광신호를 편광 상태가 상호 수직인 제 1광신호와 제 2광신호로 분리하는 편광 분리기;A polarization separator that separates the filtered optical signal into a first optical signal and a second optical signal in which polarization states are perpendicular to each other; λv가 λi와 일치할 때, 상기 편광 조절기의 편광상태와 일치하는 편광상태를 갖는 제 1광신호의 파워 P1과 상기 편광 조절기의 편광상태와 서로 수직하는 편광상태를 갖는 제 2광신호의 파워 P2를 구하고,When λ v coincides with λ i , the power P 1 of the first optical signal having the polarization state coinciding with the polarization state of the polarization regulator and the second optical signal having the polarization state perpendicular to the polarization state of the polarization regulator Find the power P 2 of λv를 λi에서 소정의 양만큼 이동시켜, 상기 편광 조절기의 편광상태와 일치하는 편광상태를 갖는 제 1광신호의 파워 P3과 상기 편광 조절기의 편광상태와 서로 수직하는 편광상태를 갖는 제 2광신호의 파워 P4를 구하며,λ v is moved by λ i by a predetermined amount so that the power P 3 of the first optical signal having a polarization state coinciding with the polarization state of the polarization regulator and the polarization state perpendicular to the polarization state of the polarization regulator Find the power P 4 of 2 light signal, 상기 파워 P1, P2, P3, P4를 이용하여 광신호 대 잡음비를 구하는 OSNR 측정수단을 포함하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.And an OSNR measurement means for obtaining an optical signal-to-noise ratio using the powers P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 . 제10항에 있어서, λv를 λi에서 이동시키는 상기 소정의 양은 광신호의 전송속도가 R Gbps일 때, 0.3∼3R Ghz인 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.The optical signal-to-noise ratio monitoring apparatus of the wavelength division multiplex optical transmission system according to claim 10, wherein the predetermined amount of shifting λ v from λ i is 0.3 to 3 R Ghz when the transmission speed of the optical signal is R Gbps. 제10항에 있어서, Br(nm)이 해상도로서 OSNR 계산시 ASE 잡음의 파워를 결정하는 기준 대역폭이고 BO가 파장가변 대역통과 광필터의 대역폭(nm)일 때, 하기 수학식에 의하여 광신호 대 잡음비를 구하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.11. The optical signal according to claim 10, wherein B r (nm) is a reference bandwidth for determining the power of ASE noise in calculating OSNR as a resolution and B O is a bandwidth (nm) of a wavelength variable bandpass optical filter. Optical signal-to-noise ratio monitoring device of wavelength division multiplex optical transmission system for obtaining signal-to-noise ratio. 제10항에 있어서, 상기 파장가변 대역통과 광필터의 대역폭은 광신호 대 잡음비를 측정하고자 하는 광신호의 대역폭보다 작은 협대역 필터인 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.The optical signal to noise ratio monitoring apparatus of claim 10, wherein the bandwidth of the wavelength variable bandpass optical filter is a narrow band filter smaller than the bandwidth of the optical signal to measure the optical signal to noise ratio. 제10항에 있어서, 상기 OSNR 측정수단은 상기 제 1광신호를 검출하여 전기신호로 변환하는 제 1광검출기;11. The apparatus of claim 10, wherein said OSNR measuring means comprises: a first photodetector for detecting said first optical signal and converting it into an electrical signal; 상기 제 2광신호를 검출하여 전기신호로 변환하는 제 2광검출기;A second photodetector for detecting the second optical signal and converting the second optical signal into an electrical signal; 상기 제 1광검출기의 전기신호를 디지털신호로 변환하는 제 1아날로그디지털 변환기;A first analog to digital converter for converting an electrical signal of the first photodetector into a digital signal; 상기 제 2광검출기의 전기신호를 디지털신호로 변환하는 제 2아날로그디지털 변환기;A second analog to digital converter for converting an electrical signal of the second photodetector into a digital signal; 상기 변환된 디지털 신호를 이용하여 파워 P1, P2, P3, P4를 계산하는 파워 계산부; 및A power calculator for calculating power P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 using the converted digital signal; And 상기 파워 계산부에서 계산한 P1, P2, P3, P4를 이용하여 광신호 대 잡음비를 계산하는 OSNR계산부를 포함하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.And an OSNR calculator for calculating an optical signal-to-noise ratio using P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 calculated by the power calculator. 제10항에 있어서, 소정의 편광 제어신호를 발생하여 상기 편광 조절기가 광신호의 편광상태를 조절할 수 있도록 하는 편광 제어신호 발생부를 포함하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.The apparatus of claim 10, further comprising a polarization control signal generator configured to generate a predetermined polarization control signal to enable the polarization controller to adjust the polarization state of the optical signal. 제10항에 있어서, 소정의 파장 제어신호를 발생하여 상기 파장가변 대역통과 광필터의 중심파장 λv가 λ1에서 An까지의 범위내에서 가변할 수 있도록 하는 파장 제어신호 발생부를 포함하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.The wavelength control signal generator of claim 10, further comprising: a wavelength control signal generator configured to generate a predetermined wavelength control signal so that the center wavelength λ v of the wavelength variable bandpass optical filter is variable within a range from λ 1 to A n . Optical Signal-to-Noise Ratio Monitoring System of Division Multiplex Optical Transmission System. 제10항에 있어서, 상기 파장가변 대역통과 광필터는 MEMS 기반의 반대칭 공진기를 이용한 광필터인 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 장치.The apparatus of claim 10, wherein the wavelength variable bandpass optical filter is an optical filter using a MEMS-based antisymmetric resonator. 중심파장이 λ1,…,λi,…,λn(i=1,2,…,n)인 파장분할 다중화된 광신호의 광신호 대 잡음비(OSNR)를 감시하는 방법에 있어서,The center wavelength is λ 1 ,. , λ i ,… A method for monitoring the optical signal-to-noise ratio (OSNR) of a wavelength division multiplexed optical signal with λ n (i = 1, 2, ..., n), 편광조절기 및 파장가변 대역통과 광필터를 통과한 광신호를 방향성 결합기에 의해 제 1광신호와 제 2광신호로 분리하고;Separating the optical signal passing through the polarization controller and the wavelength variable bandpass optical filter into a first optical signal and a second optical signal by a directional coupler; 상기 파장가변 대역통과 광필터의 중심파장 λv를 가변시켜 파장분할 다중화된 광신호 중에서 광신호 대 잡음비를 측정하고자 하는 광신호의 중심파장 λi와 일치할 때, 상기 제 1광신호의 파워 P1을 구하고, 상기 제 2광신호를 선형 편광기에 통과시킨 후 측정한 광신호의 파워가 최소가 되는 파워 P2를 구하며;The power P of the first optical signal when the center wavelength λ v of the wavelength variable bandpass optical filter is varied to match the center wavelength λ i of the optical signal to measure the optical signal to noise ratio among the wavelength division multiplexed optical signals 1 is obtained, and the power P 2 at which the power of the optical signal measured after passing the second optical signal through the linear polarizer is minimized is obtained; λv를 λi에서 소정의 양만큼 이동시켜, 상기 제 1광신호의 파워 P3를 구하고, 상기 제 2광신호를 상기 선형 편광기에 통과시킨 후 측정한 광신호의 파워가 최소가 되는 파워 P4를 구하며,λ v is moved by λ i by a predetermined amount to obtain the power P 3 of the first optical signal, and the power P of the optical signal measured after passing the second optical signal through the linear polarizer is minimum. Find 4 , 상기 파워 P1, P2, P3, P4를 이용하여 광신호 대 잡음비를 구하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 방법.The optical signal-to-noise ratio monitoring method of the wavelength division multiplex optical transmission system for obtaining the optical signal-to-noise ratio using the power P 1 , P 2 , P 3 , P 4 . 제18항에 있어서, λv를 λi에서 이동시키는 상기 소정의 양은 광신호의 전송속도가 R Gbps일 때, 0.3∼3R GHz인 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 방법.19. The method according to claim 18, wherein the predetermined amount of shifting λ v from λ i is 0.3 to 3 R GHz when the transmission speed of the optical signal is R Gbps. 제18항에 있어서, 상기 제 1광신호와 상기 제 2광신호가 1:1 방향성 결합기에 의해 분리되고, Br(nm)이 해상도로서 OSNR 계산시 ASE 잡음의 파워를 결정하는 기준 대역폭이고 B0가 파장가변 대역통과 광필터의 대역폭(nm)일 때, 하기 수학식에 의하여 광신호 대 잡음비를 구하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 방법.19. The system of claim 18, wherein the first and second optical signals are separated by a 1: 1 directional coupler, where B r (nm) is the reference bandwidth for determining the power of ASE noise in OSNR calculation as resolution and B 0. A method for monitoring an optical signal-to-noise ratio of a wavelength division multiplex optical transmission system in which the optical signal-to-noise ratio is obtained by the following equation when is the bandwidth of the wavelength-variable bandpass optical filter. 중심파장이 λ1,…,λi,…,λn(i=1,2,…,n)인 파장분할 다중화된 광신호의 광신호 대 잡음비(OSNR)를 감시하는 방법에 있어서,The center wavelength is λ 1 ,. , λ i ,… A method for monitoring the optical signal-to-noise ratio (OSNR) of a wavelength division multiplexed optical signal with λ n (i = 1, 2, ..., n), 편광조절기 및 파장가변 대역통과 광필터를 통과한 광신호를 편광분리기에 의해 상호 수직인 제 1광신호와 제 2광신호로 분리하고;Separating the optical signal passing through the polarization controller and the wavelength variable bandpass optical filter into a first optical signal and a second optical signal which are perpendicular to each other by a polarization separator; 상기 파장가변 대역통과 광필터의 중심파장 λv가 가변하여 파장분할 다중화된 광신호 중에서 광신호 대 잡음비를 측정하고자 하는 광신호의 중심파장 λi와 일치할 때, 상기 편광 조절기의 편광상태와 일치하는 편광상태를 갖는 제 1광신호의 파워 P1과 상기 편광 조절기의 편광상태와 서로 수직하는 편광상태를 갖는 제 2광신호의 파워 P2를 구하며;When the center wavelength λ v of the wavelength variable bandpass optical filter is variable and coincides with the center wavelength λ i of the optical signal to measure the optical signal-to-noise ratio among the wavelength division multiplexed optical signals, the polarization state of the polarization controller is consistent. Obtaining power P 1 of the first optical signal having a polarization state and power P 2 of the second optical signal having a polarization state perpendicular to the polarization state of the polarization controller; λv를 가변하여 λi에서 소정의 양만큼 이동시켰을 때, 상기 편광 조절기의 편광상태와 일치하는 편광상태를 갖는 제 1광신호의 파워 P3과 상기 편광 조절기의 편광상태와 서로 수직하는 편광상태를 갖는 제 2광신호의 파워 P4를 구하며;When λ v is varied and shifted by λ i by a predetermined amount, the polarization state perpendicular to the power P 3 of the first optical signal having a polarization state coinciding with the polarization state of the polarization controller and the polarization state of the polarization controller Obtain a power P 4 of the second optical signal having? 상기 파워 P1, P2, P3, P4를 이용하여 광신호 대 잡음비를 구하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 방법.The optical signal-to-noise ratio monitoring method of the wavelength division multiplex optical transmission system for obtaining the optical signal-to-noise ratio using the power P 1 , P 2 , P 3 , P 4 . 제21항에 있어서, λv를 λi에서 이동시키는 상기 소정의 양은 광신호의 전송속도가 R Gbps일 때, 0.3∼3R GHz인 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 방법.22. The method of claim 21, wherein the predetermined amount of shifting λ v from λ i is 0.3 to 3 R GHz when the transmission speed of the optical signal is R Gbps. 제21항에 있어서, Br(nm)이 해상도로서 OSNR 계산시 ASE 잡음의 파워를 결정하는 기준 대역폭이고 BO가 파장가변 대역통과 광필터의 대역폭(nm)일 때, 하기 수학식에 의하여 광신호 대 잡음비를 구하는 파장분할 다중방식 광전송 시스템의 광신호 대 잡음비 감시 방법.22. The method according to claim 21, wherein when B r (nm) is a reference bandwidth for determining the power of ASE noise in OSNR calculation as the resolution and B O is a bandwidth (nm) of the wavelength variable bandpass optical filter, Optical signal-to-noise ratio monitoring method of wavelength division multiplex optical transmission system for obtaining signal-to-noise ratio.
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