KR20060053548A

KR20060053548A - Wavelength-division-multiplexing light source and wavelength-division-multiplexed passive optical network using the same

Info

Publication number: KR20060053548A
Application number: KR1020040093953A
Authority: KR
Inventors: 김현수; 심창섭; 정대광
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-05-22
Also published as: KR100651487B1

Abstract

본 발명에 따른 광통신망용 광원은, 입력된 비편광된 광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하기 위한 편광 분리기와; 상기 제1 편광 성분이 주입되며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 동일 파장의 제1 신호광을 출력하기 위한 제1 광 주입형 광송신기과; 상기 제2 편광 성분이 주입되며, 상기 제2 편광 성분에 의해 생성된 동일 파장의 제2 신호광을 출력하기 위한 제2 광 주입형 광송신기를 포함하며, 상기 편광 분리기는 상기 제1 및 제2 광 주입형 광송신기들로부터 입력된 상기 제1 및 제2 신호광들을 결합하여 출력한다.A light source for an optical network according to the present invention comprises: a polarization separator for separating input unpolarized light into first and second polarization components; A first light injection type optical transmitter which is injected with the first polarization component and outputs first signal light having the same wavelength generated by the first polarization component; The second polarization component is injected, and includes a second light injection type optical transmitter for outputting second signal light of the same wavelength generated by the second polarization component, wherein the polarization splitter comprises the first and second light The first and second signal lights inputted from the injection type optical transmitters are combined and output.

수동형 광 가입자 망, 편광 분리기, 광대역 광원, 파장분할 다중화기Passive optical subscriber network, polarization splitter, broadband light source, wavelength division multiplexer

Description

WAVELENGTH-DIVISION-MULTIPLEXING LIGHT SOURCE AND WAVELENGTH-DIVISION-MULTIPLEXED PASSIVE OPTICAL NETWORK USING THE SAME}

도 1은 전형적인 파장분할다중 방식의 수동형 광 가입자 망을 나타내는 도면,1 is a view showing a typical wavelength division multiplex passive optical subscriber network;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장분할다중 광원을 나타내는 도면,2 is a view showing a wavelength division multiplexed light source according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장분할다중 방식의 수동형 광 가입자 망을 나타내는 도면.FIG. 3 is a diagram illustrating a passive optical subscriber network of wavelength division multiplexing according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.

본 발명은 광통신망(optical communication network)에 관한 것으로서, 특히 파장분할다중 광원과 이를 이용한 파장분할다중 방식의 수동형 광 가입자 망에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical communication network, and more particularly, to a wavelength division multiple light source and a wavelength division multiple access passive optical subscriber network using the same.

파장분할다중 방식(wavelength-division-multiplexed: WDM)의 수동형 광 가입자망(passive optical network: PON)은 각 가입자에게 부여된 고유의 파장을 이용하여 초고속 광대역 통신 서비스를 제공한다. 따라서, 통신의 비밀 보장이 확실하고 각 가입자가 요구하는 별도의 통신 서비스 또는 통신 용량의 확대를 쉽게 수용할 수 있으며, 새 가입자에게 부여될 고유의 파장을 추가함으로써 쉽게 가입자의 수를 확대할 수 있다. 이와 같은 장점에도 불구하고, 중앙 기지국(central office: CO)과 가입자 장치(subscriber)는 각각 특정 발진 파장의 광원과 상기 광원의 파장을 안정화하기 위한 부가적인 파장 안정화 회로를 필요로 하여 가입자에게 높은 경제적 부담을 요구하므로, 파장분할다중 방식의 수동형 광 가입자망은 아직 실용화되지 못하고 있다. 최근에, 경제적인 파장분할다중 방식의 수동형 광 가입자망을 구현하기 위하여, 파장 관리가 용이한 스펙트럼 분할(spectrum splicing) 방식의 광대역 광원(broadband light source), 비간섭성 광(incoherent light)에 파장 잠김된(wavelength locked) 페브리-페롯 레이저 다이오드(Fabry-perot laser diode: FP-LD)(또는 반사형 반도체 광 증폭기(reflective semiconductor optical amplifier: RSOA))를 파장분할다중 광원(WDM light source)으로 이용하는 연구가 이루어지고 있다. 따라서, 파장분할다중 방식의 수동형 광 가입자망의 구현을 위해서는 경제적인 파장분할다중 광원의 개발이 필수적이며, 특히 가격 경쟁력을 위해 양방향 단일 송수신기 모듈을 이용하게 되는 경우 입출력되는 파장대역도 고려해 주어야 한다.A passive optical network (PON) of wavelength-division-multiplexed (WDM) provides a very high speed broadband communication service using a unique wavelength assigned to each subscriber. Thus, the confidentiality of the communication is assured and the individual communication service or expansion of communication capacity required by each subscriber can be easily accommodated, and the number of subscribers can be easily expanded by adding a unique wavelength to be given to a new subscriber. . Despite these advantages, central offices (COs) and subscribers each require a light source of a particular oscillation wavelength and additional wavelength stabilization circuitry to stabilize the wavelength of the light source, thereby providing a high economic Due to the burden, the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network has not been put to practical use yet. Recently, in order to realize an economical wavelength division multiplexing passive optical subscriber network, wavelengths are applied to a broadband light source and an incoherent light of a spectrum splicing method which is easy to manage wavelengths. Wavelength locked Fabry-perot laser diode (FP-LD) (or reflective semiconductor optical amplifier (RSOA)) as a WDM light source Research to use is being done. Therefore, in order to implement a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network, it is essential to develop an economic wavelength division multiplexing light source. In particular, when a bidirectional single transceiver module is used for cost competitiveness, the wavelength band input and output should be considered.

도 1은 전형적인 파장분할다중 방식의 수동형 광 가입자 망을 나타내는 도면 이다. 상기 수동형 광 가입자 망(100)은 중앙 기지국(CO, 110)과, 상기 중앙 기지국(110)과 간선 광섬유(main optical fiber: MF, 160)를 통해 연결된 지역 기지국(remote node: RN, 170)과, 상기 지역 기지국(170)과 제1 내지 제N 분배 광섬유들(distribution optical fiber: DF, 190-1~190-N)을 통해 연결된 가입자 장치(200)를 포함한다. 1 is a view showing a typical wavelength division multiplex passive optical subscriber network. The passive optical subscriber network 100 includes a central base station (CO) 110 and a local base station (RN) 170 connected with the central base station 110 through a main optical fiber (MF) 160. And a subscriber station 200 connected to the local base station 170 through first to Nth distribution optical fibers DF (190-1 to 190-N).

상기 중앙 기지국(110)은 제1 내지 제N 광 주입형 광송신기들(light injected light optical transmitter: Tx, 150-1~150-N)과, 제1 도파로열 격자(arrayed waveguide grating: AWG, 140)와, 광대역 광원(BLS, 120)과, 순환기(circulator: CIR, 130)를 포함한다. 이하, 상기 순환기(130)의 제# 포트는 "130#"의 참조 번호를 갖는 것으로 한다. The central base station 110 includes first to Nth light injected light optical transmitters (Tx, 150-1 to 150-N), and a first waveguide grating (AWG) 140. ), A broadband light source (BLS) 120, and a circulator (CIR) 130. Hereinafter, the ## port of the circulator 130 is assumed to have a reference number of "130 #".

상기 광대역 광원(120)은 비편광된(randomly polarized) 비간섭성의 광대역 광을 출력한다. 상기 광대역 광원(120)은 증폭된 자발 방출광(amplified spontaneous emission: ASE)을 출력하는 어븀 첨가 광섬유(erbium doped fiber: EDF), 상기 어븀 첨가 광섬유를 펌핑하기 위한 펌핑광(pumping light)을 출력하는 레이저 다이오드 및 상기 펌핑광을 상기 어븀 첨가 광섬유에 제공하기 위한 파장 선택 결합기(wavelength selective coupler: WSC)를 포함하는 어븀 첨가 광섬유 증폭기를 포함할 수 있다. The broadband light source 120 outputs randomly polarized incoherent broadband light. The broadband light source 120 outputs an erbium doped fiber (EDF) that outputs an amplified spontaneous emission (ASE), and outputs a pumping light for pumping the erbium-doped optical fiber. And an erbium-doped fiber amplifier including a laser diode and a wavelength selective coupler (WSC) for providing the pumped light to the erbium-doped fiber.

상기 순환기(130)는 제1 내지 제3 포트들(1301~1303)을 구비하며, 상기 제1 포트(1301)는 상기 광대역 광원(120)과 연결되고, 상기 제2 포트(1302)는 상기 제1 도파로열 격자(140)와 연결되며, 상기 제3 포트(1303)는 상기 간선 광섬유(160)와 연결된다. 상기 순환기(130)는 상기 제1 포트(1301)에 입력된 상기 광대역 광을 상기 제2 포트(1302)로 출력하고, 상기 제2 포트(1302)에 입력된 다중화된 신호광을 상기 제3 포트(1303)로 출력한다. The circulator 130 includes first to third ports 1301 to 1303, the first port 1301 is connected to the broadband light source 120, and the second port 1302 is the first port. The first waveguide grating 140 is connected, and the third port 1303 is connected to the trunk fiber 160. The circulator 130 outputs the broadband light inputted to the first port 1301 to the second port 1302, and the multiplexed signal light inputted to the second port 1302 to the third port ( 1303).

상기 제1 도파로열 격자(140)는 다중화 포트(multiplexing port: MP)와 제1 내지 제N 역다중화 포트들(demultiplexing port: DM)을 구비하고, 상기 다중화 포트는 상기 순환기(130)의 제2 포트(1302)와 연결되며, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들은 상기 제1 내지 제N 광 주입형 광송신기들(150-1~150-N)과 일대일 연결된다. 이 때, 상기 제m 역다중화 포트는 상기 제m 광 주입형 광송신기(150-m)와 연결된다. 이 때, m은 N 이하의 자연수이다. 상기 제1 도파로열 격자(140)는 상기 다중화 포트에 입력된 광대역 광을 제1 내지 제N 주입광들(injection light)로 스펙트럼 분할하여 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력하고, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들에 입력된 제1 내지 제N 신호광들을 다중화하여 상기 다중화 포트로 출력한다. 상기 제1 내지 제N 신호광들은 제1 파장(λ₁)부터 제N 파장(λ_N)까지 기설정된 간격으로 주기적으로 배치된 파장 분포를 갖는다. The first waveguide column grating 140 includes a multiplexing port (MP) and first to Nth demultiplexing ports (DM), and the multiplexing port is the second of the circulator 130. The first to Nth demultiplexed ports are connected to the first to Nth light injection type optical transmitters 150-1 to 150 -N. At this time, the m-th demultiplexing port is connected to the m-th light injection type optical transmitter 150-m. At this time, m is a natural number of N or less. The first waveguide thermal grating 140 spectrally divides the broadband light input to the multiplexing port into first to Nth injection lights and outputs the first to Nth demultiplexing ports. The first to N-th signal lights input to the first to N-th demultiplexing ports are multiplexed and output to the multiplexing port. The first to Nth signal lights have a wavelength distribution periodically arranged at predetermined intervals from the first wavelength λ ₁ to the Nth wavelength λ _N.

상기 제1 내지 제N 광 주입형 광송신기들(150-1~150-N)은 각각 해당 주입광이 주입되며, 상기 주입광에 의해 생성된 해당 신호광을 출력한다. 이 때, 제m 광 주입형 광송신기(150-m)는 제m 주입광이 주입되며, 상기 제m 주입광에 의해 생성된 제m 신호광을 출력한다. 상기 각 광 주입형 광송신기(150-1~150-N)로는 페브리-페롯 레이저 다이오드 또는 반사형 반도체 광증폭기를 사용할 수 있다. 페브리-페롯 레이저 다이오드는 다수의 모드들(mode) 중 입력된 주입광의 파장에 해당하는 모드를 선택적으로 증폭하여 출력하며(파장 잠김(wavelength locking)이라고 함), 반사형 반도체 광증폭기는 입력된 주입광을 증폭하여 출력한다. The first to Nth light injection type optical transmitters 150-1 to 150 -N are respectively injected with the injection light, and output the corresponding signal light generated by the injection light. At this time, the m-th light injection type optical transmitter 150-m is injected with the m-th injection light, and outputs the m-th signal light generated by the m-th injection light. As the light injection type optical transmitters 150-1 to 150-N, a Fabry-Perot laser diode or a reflective semiconductor optical amplifier may be used. The Fabry-Perot laser diode selectively amplifies and outputs a mode corresponding to the wavelength of the input injection light among a plurality of modes (called wavelength locking), and the reflective semiconductor optical amplifier is inputted. Amplified and outputs the injected light.

상기 지역 기지국(170)은 제2 도파로열 격자(180)를 포함한다. The local base station 170 includes a second waveguide column grating 180.

상기 제2 도파로열 격자(180)는 다중화 포트와 제1 내지 제N 역다중화 포트들을 구비하고, 상기 다중화 포트는 상기 간선 광섬유(160)와 연결되며, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들은 상기 제1 내지 제N 분배 광섬유들(190-1~190-N)과 일대일 연결된다. 이 때, 상기 제m 역다중화 포트는 상기 제m 분배 광섬유(190-m)와 연결된다. 상기 제2 도파로열 격자(180)는 상기 다중화 포트에 입력된 다중화된 신호광을 파장분할 역다중화하여 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력한다. The second waveguide thermal grating 180 includes a multiplexing port and first to Nth demultiplexing ports, the multiplexing port is connected to the trunk fiber 160, and the first to Nth demultiplexing ports The first to Nth distribution optical fibers 190-1 to 190 -N are connected one-to-one. At this time, the m-th demultiplexing port is connected to the m-th distribution fiber 190-m. The second waveguide column grating 180 wavelength-multiplexes and demultiplexes the multiplexed signal light input to the multiplexing port to output the first to N-th demultiplexing ports.

상기 가입자 장치(200)는 제1 내지 제N 광수신기들(optical receiver: Rx, 210-1~210-N)을 포함하고, 상기 각 광수신기(210-1~210-N)는 해당 분배 광섬유를 통해 입력된 해당 신호광을 전기 신호로 검출한다. 이 때, 상기 제m 광수신기(210-m)는 제m 분배 광섬유(190-m)와 연결되고, 상기 제m 분배 광섬유(190-m)를 통해 입력된 제m 신호광을 전기 신호로 검출한다. 상기 각 광수신기(210-1~210-N)로는 포토다이오드(photodiode)를 사용할 수 있다. The subscriber device 200 includes first to Nth optical receivers (Rx, 210-1 to 210-N), and each of the optical receivers 210-1 to 210-N has a corresponding distribution optical fiber. The signal light input through the signal is detected as an electrical signal. At this time, the m-th optical receiver 210-m is connected to the m-th distribution optical fiber 190-m, and detects the m-th signal light input through the m-th distribution optical fiber 190-m as an electrical signal. . Photodiodes may be used as the optical receivers 210-1 to 210-N.

상기 수동형 광 가입자 망(100)의 신호광 처리 과정을 정리하면 아래와 같다. The signal light processing process of the passive optical subscriber network 100 is summarized as follows.

상기 광대역 광원(120)으로부터 출력된 비간섭성의 광대역 광은 상기 순환기(130)를 거쳐 상기 제1 도파로열 격자(140)에 입력되고, 상기 제1 도파로열 격자 (140)는 입력된 상기 광대역 광을 제1 내지 제N 주입광들로 스펙트럼 분할하여 출력한다. 상기 각 광 주입형 광송신기(150-1~150-N)은 해당 주입광이 주입되며, 상기 주입광에 의해 생성된 해당 신호광을 출력한다. 상기 제1 도파로열 격자(140)는 입력된 제1 내지 제N 신호광들을 다중화하여 출력하고, 다중화된 신호광은 상기 순환기(130) 및 간선 광섬유(160)를 거쳐서 상기 제2 도파로열 격자(180)에 입력된다. 상기 제2 도파로열 격자(180)는 입력된 다중화된 신호광을 파장분할 역다중화하여 출력하고, 상기 각 광수신기(210-1~210-N)는 입력된 해당 신호광을 전기 신호로 검출한다. The non-coherent broadband light output from the broadband light source 120 is input to the first waveguide thermal grating 140 via the circulator 130, and the first waveguide thermal grating 140 is input to the broadband light. Is spectrally divided into first to Nth injection lights and output. Each of the light injection type optical transmitters 150-1 to 150-N is injected with the corresponding injection light, and outputs the corresponding signal light generated by the injection light. The first waveguide column grating 140 multiplexes and outputs input first through N-th signal beams, and the multiplexed signal light passes through the circulator 130 and the trunk optical fiber 160 to the second waveguide column grating 180. Is entered. The second waveguide column grating 180 wavelength-demultiplexes and outputs the input multiplexed signal light, and each of the optical receivers 210-1 to 210 -N detects the corresponding signal light as an electrical signal.

그러나, 상술한 바와 같은 전형적인 수동형 광 가입자망(100)은 가입자 측의 대역폭 증가 또는 기타 다른 서비스 요구가 존재할 경우에 이를 해결하기 위해서는 가입자에게 또 다른 파장을 할당하거나 상기 중앙 기지국(110)의 전송속도를 높여야 하는데, 추가의 파장 할당 시에는 이를 위해 추가의 광 주입형 광송신기, 광수신기 등이 필요하며, 상기 중앙 기지국(110)의 전송 속도를 높이기 위해서는 마찬가지로 광 주입형 광송신기의 교체 등이 필요하므로, 비경제적이며 전체적인 수동형 광 가입자망의 구현 비용이 증가하게 된다는 문제점이 있다. However, the typical passive optical subscriber network 100 as described above may allocate another wavelength to the subscriber or transmit a transmission speed of the central base station 110 to solve the bandwidth increase or other service request on the subscriber side. When additional wavelength allocation is required, additional light injection type optical transmitters, optical receivers, etc. are required for this purpose, and in order to increase the transmission speed of the central base station 110, a light injection type optical transmitter needs to be replaced. Therefore, there is a problem that the cost of implementing an economical and overall passive optical subscriber network increases.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래에 비하여 전송 용량을 효율적으로 높일 수 있는 파장분할다중 광원 및 이를 이용한 파장분할다중 방식의 수동형 광 가입자 망을 제공함에 있다. The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a wavelength division multiple light source that can efficiently increase the transmission capacity compared to the conventional and a passive optical subscriber network of the wavelength division multiplex method using the same. Is in.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 광통신망용 광원은, 입력된 비편광된 광을 제1 및 제2 편광 성분들로 분리하기 위한 편광 분리기와; 상기 제1 편광 성분이 주입되며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 동일 파장의 제1 신호광을 출력하기 위한 제1 광 주입형 광송신기과; 상기 제2 편광 성분이 주입되며, 상기 제2 편광 성분에 의해 생성된 동일 파장의 제2 신호광을 출력하기 위한 제2 광 주입형 광송신기를 포함하며, 상기 편광 분리기는 상기 제1 및 제2 광 주입형 광송신기들로부터 입력된 상기 제1 및 제2 신호광들을 결합하여 출력한다.In order to solve the above problems, the optical source for the optical network according to the present invention comprises a polarization separator for separating the input unpolarized light into first and second polarization components; A first light injection type optical transmitter which is injected with the first polarization component and outputs first signal light having the same wavelength generated by the first polarization component; The second polarization component is injected, and includes a second light injection type optical transmitter for outputting second signal light of the same wavelength generated by the second polarization component, wherein the polarization splitter comprises the first and second light The first and second signal lights inputted from the injection type optical transmitters are combined and output.

또한, 본 발명에 따른 간선 광섬유를 통해 서로 연결된 중앙 기지국 및 가입자측 시스템을 포함하는 파장분할다중 방식의 수동형 광 가입자 망은, 상기 중앙 기지국은 각 쌍이 동일 파장의 제1 및 제2 편광 성분들을 갖는 복수 쌍의 신호광들로 이루어진 다중화된 신호광을 상기 지역 기지국으로 송신하고, 상기 가입자측 시스템은 상기 중앙 기지국으로부터 수신한 상기 다중화된 신호광을 파장분할 역다중화하고, 역다중화된 각 광신호를 제1 및 제2 편광 성분들로 분리한다.
In addition, in the wavelength division multiplex type passive optical subscriber network including a central base station and a subscriber-side system connected to each other through the trunk fiber according to the present invention, the central base station has each pair of first and second polarization components of the same wavelength The multiplexed signal light consisting of a plurality of pairs of signal light is transmitted to the local base station, and the subscriber side system multiplexes the multiplexed signal light received from the central base station, and demultiplexes each of the demultiplexed optical signals into a first and second signal. Separate into second polarization components.

이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장분할다중 광원을 나타내는 도면이다. 상기 파장분할다중 광원(200)은 광대역 광원(BLS, 210)과, 커플링 소자 (coupling device: CD, 220)와, 파장분할 다중화기(wavelengh division multiplexer: WDM, 230)와, 제1 내지 제N 편광 분리기들(polarization splitter: PS, 240-1~240-N)과, 제1 내지 제2N 광 주입형 광송신기들(Tx, 250-1~250-(2N))을 포함한다. 이하, 상기 커플링 소자(220)의 제# 포트는 "220#"의 참조 번호를 갖고, 상기 제m 편광 분리기(240-m)의 제# 포트는 "240-m#"의 참조번호를 갖는 방식으로 기재한다. 이 때, m은 N이하의 자연수이다. 2 is a view showing a wavelength division multiplexed light source according to a preferred embodiment of the present invention. The wavelength division multiplexing light source 200 may include a broadband light source (BLS) 210, a coupling device (CD) 220, a wavelength division multiplexer (WDM) 230, and a first to a first light source. N polarization splitters PS, 240-1 to 240-N, and first to second N light injection type optical transmitters Tx 250-1 to 250- (2N). Hereinafter, the #th port of the coupling element 220 has a reference number of "220 #", and the #th port of the mth polarization separator 240-m has a reference number of "240-m #". Described in the manner. At this time, m is a natural number of N or less.

상기 광대역 광원(210)은 비편광된 비간섭성의 광대역 광을 출력한다. 상기 광대역 광원(210)은 증폭된 자발 방출광을 출력하는 어븀 첨가 광섬유, 상기 어븀 첨가 광섬유를 펌핑하기 위한 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드 및 상기 펌핑광을 상기 어븀 첨가 광섬유에 제공하기 위한 파장 선택 결합기를 포함하는 어븀 첨가 광섬유 증폭기를 포함할 수 있다. The broadband light source 210 outputs unpolarized incoherent broadband light. The broadband light source 210 includes an erbium-doped optical fiber that outputs amplified spontaneous emission light, a laser diode that outputs pumped light for pumping the erbium-doped optical fiber, and a wavelength selective combiner for providing the pumped light to the erbium-doped optical fiber. It may include an erbium-added optical fiber amplifier including a.

상기 커플링 소자(220)는 제1 내지 제3 포트들(2201~2203)을 구비하며, 상기 제1 포트(2201)는 상기 광대역 광원(210)과 연결되고, 상기 제2 포트(2202)는 상기 파장분할 다중화기(230)와 연결되며, 상기 제3 포트(2203)는 외부 광섬유(260)와 연결된다. 상기 커플링 소자(220)는 상기 제1 포트(2201)에 입력된 상기 광대역 광을 상기 제2 포트(2202)로 출력하고, 상기 제2 포트(2202)에 입력된 다중화된 신호광을 상기 제3 포트(2203)로 출력한다. 상기 커플링 소자(220)로는 순환기, 파장분할다중 커플러(WDM coupler), 2×2 스위치(switch) 등을 사용할 수 있다. 상기 외부 광섬유(260)는 전송되는 신호광의 편광 상태를 일정하게 유지하기 위한 편광 유지 광섬유(polarization maintaining fiber: PMF)를 사용하는 것이 바람직하다. The coupling element 220 includes first to third ports 2201 to 2203, the first port 2201 is connected to the broadband light source 210, and the second port 2202 is It is connected to the wavelength division multiplexer 230, and the third port 2203 is connected to an external optical fiber 260. The coupling element 220 outputs the broadband light inputted to the first port 2201 to the second port 2202, and outputs the multiplexed signal light inputted to the second port 2202 to the third port. Output to port 2203. As the coupling element 220, a circulator, a WDM coupler, a 2 × 2 switch, or the like may be used. The external optical fiber 260 preferably uses a polarization maintaining fiber (PMF) to maintain a constant polarization state of the transmitted signal light.

상기 파장분할 다중화기(230)는 다중화 포트와 제1 내지 제N 역다중화 포트들을 구비하고, 상기 다중화 포트는 상기 커플링 소자(220)의 제2 포트(2202)와 연결되며, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들은 상기 제1 내지 제N 편광 분리기들(240-1~240-N)과 일대일 연결된다. 이 때, 상기 제m 역다중화 포트는 상기 제m 편광 분리기(240-m)와 연결된다. 상기 파장분할 다중화기(230)는 상기 다중화 포트에 입력된 광대역 광을 제1 내지 제N 주입광들로 스펙트럼 분할하여 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력하고, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들에 입력된 제1 내지 제(2N) 신호광들을 다중화하여 상기 다중화 포트로 출력한다. 상기 파장분할 다중화기로(230)는 도파로열 격자를 사용할 수 있다. The wavelength division multiplexer 230 includes a multiplexing port and first to Nth demultiplexing ports, and the multiplexing port is connected to a second port 2202 of the coupling element 220. N-th demultiplexing ports are connected one-to-one with the first to N-th polarization splitters 240-1 to 240 -N. At this time, the m-th demultiplexing port is connected to the m-th polarization splitter 240-m. The wavelength division multiplexer 230 spectrally divides the broadband light inputted to the multiplexing port into first to Nth injection light and outputs the first to Nth demultiplexing ports, and outputs the first to Nth demultiplexing ports. First to second signal lights inputted to the demultiplexing ports are multiplexed and output to the multiplexing port. The wavelength division multiplexer 230 may use a waveguide thermal grating.

상기 제1 내지 제N 편광 분리기들(240-1~240-N)은 각각 제1 내지 제3 포트들을 구비하고, 상기 제1 포트는 상기 파장분할 다중화기(230)의 해당 역다중화 포트와 연결되고, 상기 제2 및 제3 포트들은 해당 광 주입형 광송신기들과 일대일 연결된다. 이 때, 상기 제m 편광 분리기(240-m)의 제1 포트(240-m1)는 상기 파장분할 다중화기(230)의 제m 역다중화 포트와 연결되고, 제2 포트(240-m2)는 제(2m-1) 광 주입형 광송신기(250-(2m-1))와 연결되며, 제3 포트(240-m3)는 제(2m) 광 주입형 광송신기(250-(2m))과 연결된다. 상기 제m 편광 분리기(240-m)는 제1 포트(240-m1)에 입력된 제m 주입광을 편광 분할하여 제1 편광 성분인 TE 모드(transverse electric mode)는 제2 포트(240-m2)로 출력하고, 제2 편광 성분인 TM 모드(transverse magnetic mode)는 제3 포트(240-m3)로 출력한다. 또한, 상기 제m 편광 분리기(240-m)는 제2 포트(240-m2)에 입력된 제(2m-1) 신호광과 제3 포트(240-m3) 에 입력된 제(2m) 신호광을 결합하여 출력한다. Each of the first to Nth polarization splitters 240-1 to 240 -N includes first to third ports, and the first port is connected to a corresponding demultiplexing port of the wavelength division multiplexer 230. The second and third ports are connected one-to-one with corresponding light injection optical transmitters. In this case, the first port 240-m1 of the m-th polarization splitter 240-m is connected to the m-th demultiplexing port of the wavelength division multiplexer 230, and the second port 240-m2 is The second port 240-m3 is connected to the second (2m-1) light injection type optical transmitter 250- (2m-1), and the third port 240-m3 is connected to the second (2m) light injection type optical transmitter 250- (2m). Connected. The m-th polarization splitter 240-m polarizes and splits the m-th injection light input to the first port 240-m1, and the TE mode (transverse electric mode), which is a first polarization component, corresponds to the second port 240-m2. ), And the second polarization component TM mode (transverse magnetic mode) is output to the third port 240-m3. In addition, the m-th polarization splitter 240-m combines the (2m-1) th signal light input to the second port 240-m2 and the (2m) th signal light input to the third port 240-m3. To print.

상기 제1 내지 제(2N) 광 주입형 광송신기들(250-1~250-(2N))은 각 쌍이 해당 편광 분리기와 연결되며, 각각 해당 주입광이 주입되며, 상기 주입광에 의해 생성된 해당 신호광을 출력한다. 이 때, 제(2m-1) 및 제(2m) 광 주입형 광송신기들(250-(2m-1),250-(2m)))은 제m 편광 분리기(240-m)와 연결된다. 상기 제(2m-1) 광 주입형 광송신기(250-(2m-1))은 제m 주입광의 제1 편광 성분이 주입되며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 제(2m-1) 신호광을 출력한다. 상기 제(2m) 광 주입형 광송신기(250-(2m))는 제m 주입광의 제2 편광 성분이 주입되며, 상기 제2 편광 성분에 의해 생성된 제(2m) 신호광을 출력한다. 상기 각 광 주입형 광송신기(250-1~250-(2N))로는 페브리-페롯 레이저 다이오드 또는 반사형 반도체 광증폭기를 사용할 수 있다. 페브리-페롯 레이저 다이오드는 다수의 모드들 중 입력된 주입광의 파장에 해당하는 모드를 선택적으로 증폭하여 출력하며, 반사형 반도체 광증폭기는 입력된 주입광을 증폭하여 출력한다. Each of the first to second light injection type optical transmitters 250-1 to 250-(2N) is connected to a corresponding polarization splitter, and a corresponding injection light is injected, respectively, and is generated by the injection light. Output the corresponding signal light. At this time, the (2m-1) and (2m) light injection type optical transmitters 250- (2m-1, 250- (2m)) are connected to the m-th polarization splitter 240-m. The (2m-1) th light injection type optical transmitter 250- (2m-1) is injected with a first polarization component of the mth injection light, and the (2m-1) th signal light generated by the first polarization component Outputs The (2m) th light injection type optical transmitter 250-(2m) is injected with a second polarization component of the mth injection light and outputs a (2m) signal light generated by the second polarization component. As the light injection type optical transmitters 250-1 to 250- (2N), a Fabry-Perot laser diode or a reflective semiconductor optical amplifier may be used. The Fabry-Perot laser diode selectively amplifies and outputs a mode corresponding to the wavelength of the input injection light among the plurality of modes, and the reflective semiconductor optical amplifier amplifies and outputs the input injection light.

상기 파장분할다중 광원(200)의 신호광 생성 과정을 정리하면 아래와 같다. The signal light generation process of the wavelength division multiplexed light source 200 is summarized as follows.

상기 광대역 광원(210)으로부터 출력된 비편광된 비간섭성의 광대역 광은 상기 커플링 소자(220)를 거쳐 상기 파장분할 다중화기(230)에 입력되고, 상기 파장분할 다중화기(230)는 입력된 상기 광대역 광을 제1 내지 제N 주입광들로 스펙트럼 분할하여 출력한다. 상기 각 편광 분리기(240-1~240-N)는 제1 포트에 입력된 해당 주입광을 편광 분할하여 제1 편광 성분은 제2 포트로 출력하고, 제2 편광 성분은 제3 포트로 출력한다. 상기 각 편광 분리기(240-1~240-N)와 연결된 한 쌍의 광 주 입형 광송신기들(250-(2m-1),250-(2m)) 중 하나(250-(2m-1))는 해당 주입광의 제1 편광 성분에 의해 생성된 해당 신호광을 출력하고, 나머지(250-(2m))는 상기 주입광의 제2 편광 성분에 의해 생성된 해당 신호광을 출력한다. 상기 각 편광 분리기(240-1~240-N)는 제2 및 제3 포트들에 입력된 해당 신호광들을 결합하여 출력한다. 상기 파장분할 다중화기(230)는 입력된 제1 내지 제(2N) 신호광들을 다중화하여 출력하고, 다중화된 신호광은 상기 커플링 소자(220)를 거쳐서 상기 외부 광섬유(260)로 전송된다. The unpolarized incoherent broadband light output from the broadband light source 210 is input to the wavelength division multiplexer 230 via the coupling element 220, and the wavelength division multiplexer 230 is inputted. The broadband light is spectrally divided into first to Nth injection lights and output. Each of the polarization splitters 240-1 to 240 -N polarizes the injection light input to the first port, outputs the first polarization component to the second port, and outputs the second polarization component to the third port. . One of the pair of light injection optical transmitters 250- (2m-1) and 250- (2m) connected to each of the polarization separators 240-1 to 240-N (250- (2m-1)) Outputs the corresponding signal light generated by the first polarization component of the injection light, and the rest 250-(2m) outputs the corresponding signal light generated by the second polarization component of the injection light. Each of the polarization separators 240-1 to 240 -N combines and outputs corresponding signal lights input to the second and third ports. The wavelength division multiplexer 230 multiplexes the input first through second (N) signal lights, and the multiplexed signal light is transmitted to the external optical fiber 260 through the coupling element 220.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장분할다중 방식의 수동형 광 가입자 망을 나타내는 도면이다. 상기 수동형 광 가입자 망(300)은 중앙 기지국(CO, 310)과, 상기 중앙 기지국(310)과 간선 광섬유(MF, 370)를 통해 연결된 가입자측 시스템(subscriber side system: SSS, 380)을 포함하고, 상기 가입자측 시스템(380)은 지역 기지국(RN, 390)과, 상기 지역 기지국(390)과 제1 내지 제(2N) 분배 광섬유들(distribution optical fiber: DF, 420-1~420-(2N))을 통해 연결된 가입자 장치(430)를 포함한다. 3 is a diagram illustrating a passive optical subscriber network of a wavelength division multiplexing method according to a preferred embodiment of the present invention. The passive optical subscriber network 300 includes a central base station (CO) 310 and a subscriber side system (SSS, 380) connected to the central base station 310 through the trunk fiber (MF, 370). The subscriber-side system 380 may include a local base station (RN, 390), the local base station 390, and first through (2N) distribution optical fibers (DF, 420-1 to 420- (2N). Subscriber device 430 connected via;)).

상기 중앙 기지국(310)은 제1 내지 제(2N) 광 주입형 광송신기들(Tx, 360-1~360-(2N))과, 제1 내지 제N 편광 분리기(350-1~350-N)와, 제1 파장분할 다중화기(WDM, 340)와, 광대역 광원(BLS, 320)과, 커플링 소자(CD, 330)를 포함한다. The central base station 310 includes first to second light injection optical transmitters Tx (360-1 to 360- (2N)) and first to Nth polarization splitters 350-1 to 350-N. ), A first wavelength division multiplexer (WDM) 340, a broadband light source (BLS) 320, and a coupling element (CD, 330).

상기 광대역 광원(320)은 비편광된 비간섭성의 광대역 광을 출력한다. 상기 광대역 광원(320)은 증폭된 자발 방출광을 출력하는 어븀 첨가 광섬유, 상기 어븀 첨가 광섬유를 펌핑하기 위한 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드 및 상기 펌핑광 을 상기 어븀 첨가 광섬유에 제공하기 위한 파장 선택 결합기를 포함하는 어븀 첨가 광섬유 증폭기를 포함할 수 있다. The broadband light source 320 outputs unpolarized incoherent broadband light. The broadband light source 320 includes an erbium-doped optical fiber that outputs amplified spontaneous emission light, a laser diode that outputs pumping light for pumping the erbium-doped optical fiber, and a wavelength selective combiner for providing the pumped light to the erbium-doped optical fiber. It may include an erbium-added optical fiber amplifier including a.

상기 커플링 소자(330)는 제1 내지 제3 포트들(3301~3303)을 구비하며, 상기 제1 포트(3301)는 상기 광대역 광원(320)과 연결되고, 상기 제2 포트(3302)는 상기 파장분할 다중화기(340)와 연결되며, 상기 제3 포트(3303)는 간선 광섬유(370)와 연결된다. 상기 커플링 소자(330)는 상기 제1 포트(3301)에 입력된 상기 광대역 광을 상기 제2 포트(3302)로 출력하고, 상기 제2 포트(3302)에 입력된 다중화된 신호광을 상기 제3 포트(3303)로 출력한다. 상기 커플링 소자(330)로는 순환기, 파장분할다중 커플러, 2×2 스위치 등을 사용할 수 있다. 상기 간선 광섬유(370)는 전송되는 신호광의 편광 상태를 일정하게 유지하기 위한 편광 유지 광섬유를 사용하는 것이 바람직하다. The coupling element 330 includes first to third ports 3301 to 3303, wherein the first port 3301 is connected to the broadband light source 320, and the second port 3302 is It is connected to the wavelength division multiplexer 340, and the third port 3303 is connected to the trunk fiber 370. The coupling element 330 outputs the broadband light inputted to the first port 3301 to the second port 3302, and outputs the multiplexed signal light inputted to the second port 3302 to the third port. Output to port 3303. As the coupling element 330, a circulator, a wavelength division multiple coupler, a 2 × 2 switch, or the like may be used. The trunk fiber 370 is preferably a polarization maintaining optical fiber for maintaining a constant polarization state of the transmitted signal light.

상기 제1 파장분할 다중화기(340)는 다중화 포트(MP)와 제1 내지 제N 역다중화 포트들(DP)을 구비하고, 상기 다중화 포트는 상기 커플링 소자(330)의 제2 포트(3302)와 연결되며, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들은 상기 제1 내지 제N 편광 분리기들(350-1~350-N)과 일대일 연결된다. 이 때, 상기 제m 역다중화 포트는 상기 제m 편광 분리기(350-m)와 연결된다. 상기 제1 파장분할 다중화기(340)는 상기 다중화 포트에 입력된 광대역 광을 제1 내지 제N 주입광들로 스펙트럼 분할하여 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력하고, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들에 입력된 제1 내지 제(2N) 신호광들을 다중화하여 상기 다중화 포트로 출력한다. 이 때, 상기 제1 파장분할 다중화기(340)는 제m 주입광을 제m 역다중화 포트로 출력하 고, 상기 제m 역다중화 포트에는 제(2m-1) 및 제(2m) 신호광들이 입력된다. 상기 제1 및 제2 파장분할 다중화기들(340,400) 각각으로는 도파로열 격자를 사용할 수 있다. The first wavelength division multiplexer 340 includes a multiplexing port MP and first to Nth demultiplexing ports DP, and the multiplexing port is a second port 3302 of the coupling element 330. The first to Nth demultiplexing ports are connected one-to-one with the first to Nth polarization splitters 350-1 to 350-N. At this time, the m-th demultiplexing port is connected to the m-th polarization separator 350-m. The first wavelength division multiplexer 340 spectrum-divides the broadband light inputted to the multiplexing port into first to Nth injection light and outputs the first to Nth demultiplexing ports, and outputs the first to Nth demultiplexing ports. The first through second (N) signal lights input to the N-th demultiplexing ports are multiplexed and output to the multiplexing port. At this time, the first wavelength division multiplexer 340 outputs the m-th injection light to the m-th demultiplexing port, and the (2m-1) and (2m) signal lights are input to the m-th demultiplexing port. do. A waveguide grating may be used as each of the first and second wavelength division multiplexers 340 and 400.

상기 제1 내지 제N 편광 분리기들(350-1~350-N)은 각각 제1 내지 제3 포트들을 구비하고, 상기 제1 포트는 상기 제1 파장분할 다중화기(340)의 해당 역다중화 포트와 연결되고, 상기 제2 및 제3 포트들은 해당 광 주입형 광송신기들과 일대일 연결된다. 이 때, 상기 제m 편광 분리기(350-m)의 제1 포트(350-m1)는 상기 제1 파장분할 다중화기(340)의 제m 역다중화 포트와 연결되고, 제2 포트(350-m2)는 제(2m-1) 광 주입형 광송신기(360-(2m-1))과 연결되며, 제3 포트(350-m3)는 제(2m) 광 주입형 광송신기(360-(2m))과 연결된다. 상기 제m 편광 분리기(350-m)는 상기 제1 포트(350-m1)에 입력된 제m 주입광을 편광 분할하여 제1 편광 성분인 te 모드은 제2 포트(350-m2)로 출력하고, 제2 편광 성분인 TM 모드는 제3 포트(350-m3)로 출력한다. 또한, 상기 제m 편광 분리기(350-m)는 제2 포트(350-m2)에 입력된 제(2m-1) 신호광과 제3 포트(350-m3)에 입력된 제(2m) 신호광을 결합하여 출력한다. The first to Nth polarization splitters 350-1 to 350 -N have first to third ports, respectively, and the first port is a corresponding demultiplexing port of the first wavelength division multiplexer 340. And the second and third ports are connected one-to-one with corresponding light injection optical transmitters. In this case, the first port 350-m1 of the m th polarization splitter 350-m is connected to the m th demultiplexing port of the first wavelength division multiplexer 340, and the second port 350-m2. ) Is connected to the (2m-1) th light injection type optical transmitter 360- (2m-1), and the third port 350-m3 is the (2m) th light injection type optical transmitter 360- (2m) ). The m-th polarization splitter 350-m polarizes the m-th injection light input to the first port 350-m1, and outputs the te mode, which is a first polarization component, to the second port 350-m2. The TM mode, which is the second polarization component, outputs to the third port 350-m3. In addition, the m-th polarization splitter 350-m combines the (2m-1) th signal light input to the second port 350-m2 and the (2m) th signal light input to the third port 350-m3. To print.

상기 제1 내지 제(2N) 광 주입형 광송신기들(360-1~360-(2N))은 각 쌍이 해당 편광 분리기와 연결되며, 각각 해당 주입광이 주입되며, 상기 주입광에 의해 생성된 해당 신호광을 출력한다. 이 때, 상기 제(2m-1) 및 제(2m) 광 주입형 광송신기들(360-(2m-1),360-(2m))은 제m 편광 분리기(350-m)와 연결된다. 상기 제(2m-1) 광 주입형 광송신기(360-(2m-1))는 제m 주입광의 제1 편광 성분이 주입되며, 상기 제1 편광 성분에 의해 생성된 제(2m-1) 신호광을 출력한다. 상기 제(2m) 광 주입형 광송신기(360-(2m))는 제m 주입광의 제2 편광 성분이 주입되며, 상기 제2 편광 성분에 의해 생성된 제(2m) 신호광을 출력한다. 상기 각 광 주입형 광송신기로(360-1~360-(2N))는 페브리-페롯 레이저 다이오드 또는 반사형 반도체 광증폭기를 사용할 수 있다. 페브리-페롯 레이저 다이오드는 다수의 모드들 중 입력된 주입광의 파장에 해당하는 모드를 선택적으로 증폭하여 출력하며, 반사형 반도체 광증폭기는 입력된 주입광을 증폭하여 출력한다. Each pair of the first to second light injection optical transmitters 360-1 to 360-(2N) is connected to a corresponding polarization splitter, and a corresponding injection light is injected, respectively, and is generated by the injection light. Output the corresponding signal light. In this case, the (2m-1) and (2m) light injection type optical transmitters 360- (2m-1) and 360- (2m) are connected to the m-th polarization separator 350-m. The (2m-1) th light injection type optical transmitter 360-(2m-1) is injected with a first polarization component of the mth injection light, and the (2m-1) th signal light generated by the first polarization component Outputs The second (2m) light injection type optical transmitter 360-(2m) is injected with a second polarization component of the mth injection light, and outputs a second signal light generated by the second polarization component. Each of the light injection optical transmitters 360-1 to 360-(2N) may use a Fabry-Perot laser diode or a reflective semiconductor optical amplifier. The Fabry-Perot laser diode selectively amplifies and outputs a mode corresponding to the wavelength of the input injection light among the plurality of modes, and the reflective semiconductor optical amplifier amplifies and outputs the input injection light.

상기 지역 기지국(390)은 제2 파장분할 다중화기(400)와, 제(N+1) 내지 제(2N) 편광 분리기들(410-1~410-N)을 포함한다. The local base station 390 includes a second wavelength division multiplexer 400 and (N + 1) to (2N) polarization splitters 410-1 to 410-N.

상기 제2 파장분할 다중화기(400)는 다중화 포트와 제1 내지 제N 역다중화 포트들을 구비하고, 상기 다중화 포트는 상기 간선 광섬유(370)와 연결되며, 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들은 상기 제(N+1) 내지 제(2N) 편광 분리기들(410-1~410-N)과 일대일 연결된다. 이 때, 상기 제m 역다중화 포트는 상기 제(N+m) 편광 분리기(410-m)와 연결된다. 상기 제2 파장분할 다중화기(400)는 상기 다중화 포트에 입력된 다중화된 신호광을 파장분할 역다중화하여 상기 제1 내지 제N 역다중화 포트들로 출력한다. 이 때, 상기 제2 파장분할 다중화기(400)는 역다중화된 제(2m-1) 및 제(2m) 신호광들을 제m 역다중화 포트로 출력한다. The second wavelength division multiplexer 400 includes a multiplexing port and first to Nth demultiplexing ports, the multiplexing port is connected to the trunk fiber 370, and the first to Nth demultiplexing ports One to one are connected to the (N + 1) to (2N) polarization separators 410-1 to 410-N. In this case, the m-th demultiplexing port is connected to the (N + m) -polarization splitter 410-m. The second wavelength division multiplexer 400 performs wavelength division demultiplexing on the multiplexed signal light input to the multiplexing port and outputs the multiplexed signal light to the first to Nth demultiplexing ports. In this case, the second wavelength division multiplexer 400 outputs the demultiplexed (2m-1) and (2m) signal lights to the m th demultiplexing port.

상기 제(N+1) 내지 제(2N) 편광 분리기들(410-1~410-(2N))은 각각 제1 내지 제3 포트들을 구비하고, 상기 제1 포트는 상기 제2 파장분할 다중화기(400)의 해당 역다중화 포트와 연결되고, 상기 제2 및 제3 포트들은 해당 분배 광섬유들과 일대일 연결된다. 이 때, 상기 제(N+m) 편광 분리기(410-m)의 제1 포트(410-m1)는 상기 제2 파장분할 다중화기(400)의 제m 역다중화 포트와 연결되고, 제2 포트(410-m2)는 제(2m-1) 분배 광섬유(420-(2m-1))와 연결되며, 제3 포트(410-m3)는 제(2m) 분배 광섬유(420-(2m))와 연결된다. 상기 제(N+m) 편광 분리기(410-m)는 제1 포트(410-m1)에 입력된 제(2m-1) 및 제(2m) 신호광들을 편광 분할하여 제1 편광 성분인 제(2m-1) 신호광은 제2 포트(410-m2)로 출력하고, 제2 편광 성분인 제(2m) 신호광은 제3 포트(410-m3)로 출력한다. 상기 각 분배 광섬유(420-1~420-(2N))는 전송되는 신호광의 편광 상태를 일정하게 유지하기 위한 편광 유지 광섬유를 사용하는 것이 바람직하다. The (N + 1) to (2N) polarization splitters 410-1 to 410- (2N) each have first to third ports, and the first port is the second wavelength division multiplexer. A corresponding demultiplexing port of 400, the second and third ports are connected one-to-one with corresponding distribution optical fibers. At this time, the first port (410-m1) of the (N + m) polarization separator (410-m) is connected to the m-th demultiplexing port of the second wavelength division multiplexer (400), the second port 410-m2 is connected to the (2m-1) th distributed fiber 420- (2m-1), and the third port 410-m3 is connected to the (2m) th distributed fiber 420- (2m). Connected. The (N + m) polarization splitter 410-m polarizes and divides the (2m-1) and (2m) signal lights inputted to the first port 410-m1 to form a first polarization component (2m). -1) The signal light is output to the second port 410-m2, and the (2m) signal light that is the second polarization component is output to the third port 410-m3. Each of the distribution optical fibers 420-1 to 420- (2N) preferably uses a polarization maintaining optical fiber for maintaining a constant polarization state of the transmitted signal light.

상기 가입자 장치(430)는 제1 내지 제(2N) 광수신기들(440-1~440-(2N))을 포함하고, 상기 각 광수신기(440-1~440-(2N))는 해당 분배 광섬유를 통해 입력된 해당 신호광을 전기 신호로 검출한다. 이 때, 상기 제p 광수신기(440-p)는 제p 분배 광섬유(420-p)와 연결되고, 상기 제p 분배 광섬유(420-p)를 통해 입력된 제p 신호광을 전기 신호로 검출한다. 이 때, p는 (2N) 이하의 자연수이다. 상기 각 광수신기(440-1~440-(2N))로는 포토다이오드를 사용할 수 있다. The subscriber device 430 includes first to (2N) optical receivers 440-1 to 440- (2N), and each of the optical receivers 440-1 to 440- (2N) has a corresponding distribution. The signal light input through the optical fiber is detected as an electrical signal. In this case, the p-th optical receiver 440-p is connected to the p-th distribution optical fiber 420-p, and detects the p-th signal light input through the p-th distribution optical fiber 420-p as an electrical signal. . At this time, p is a natural number of (2N) or less. Photodiodes may be used as the optical receivers 440-1 to 440- (2N).

상기 수동형 광 가입자 망(300)의 신호 처리 과정을 정리하면 아래와 같다. The signal processing of the passive optical subscriber network 300 is summarized as follows.

상기 광대역 광원(320)으로부터 출력된 비편광된 비간섭성의 광대역 광은 상기 커플링 소자(330)를 거쳐 상기 제1 파장분할 다중화기(340)에 입력되고, 상기 제1 파장분할 다중화기(340)는 입력된 상기 광대역 광을 제1 내지 제N 주입광들로 스펙트럼 분할하여 출력한다. 상기 제1 내지 제N 편광 분리기들(350-1~350-N) 각각은 제1 포트에 입력된 해당 주입광을 편광 분할하여 제1 편광 성분은 제2 포트로 출력하고, 제2 편광 성분은 제3 포트로 출력한다. 상기 제1 내지 제N 편광 분리기들(350-1~350-N) 각각과 연결된 한 쌍의 광 주입형 광송신기들(360-(2m-1),360-(2m)) 중 하나는 해당 주입광의 제1 편광 성분에 의해 생성된 해당 신호광을 출력하고, 나머지는 상기 주입광의 제2 편광 성분에 의해 생성된 해당 신호광을 출력한다. 상기 제1 내지 제N 편광 분리기들(350-1~350-N) 각각은 제2 및 제3 포트들에 입력된 해당 신호광들을 결합하여 출력한다. 상기 제1 파장분할 다중화기(340)는 입력된 제1 내지 제(2N) 신호광들을 다중화하여 출력하고, 다중화된 신호광은 상기 커플링 소자(330) 및 간선 광섬유(370)를 거쳐서 상기 상기 제2 파장분할 다중화기(400)에 입력된다. 상기 제2 파장분할 다중화기(400)는 입력된 다중화된 신호광을 파장분할 역다중화하여 출력하고, 상기 제(N+1) 내지 제(2N) 편광 분리기들(410-1~410-N) 각각은 제1 포트에 입력된 해당 신호광들을 편광 분할하여 제1 편광 성분은 제2 포트로 출력하고, 제2 편광 성분은 제3 포트로 출력한다. 상기 각 광수신기(440-1~440-(2N))는 입력된 해당 신호광을 전기 신호로 검출한다. The non-polarized non-coherent broadband light output from the broadband light source 320 is input to the first wavelength division multiplexer 340 via the coupling element 330 and the first wavelength division multiplexer 340. ) Spectrally divides the input broadband light into first through Nth injection lights. Each of the first to Nth polarization splitters 350-1 to 350 -N polarizes a corresponding injection light input to a first port, outputs a first polarization component to a second port, and a second polarization component Output to the third port. One of a pair of light injection optical transmitters 360-(2m-1) and 360-(2m) connected to each of the first to Nth polarization splitters 350-1 to 350 -N is a corresponding injection. The signal light generated by the first polarization component of the light is output, and the remainder outputs the signal light generated by the second polarization component of the injection light. Each of the first to Nth polarization splitters 350-1 to 350 -N combines and outputs corresponding signal lights input to the second and third ports. The first wavelength division multiplexer 340 multiplexes and outputs input first through second (N) signal lights, and the multiplexed signal light passes through the coupling element 330 and the trunk optical fiber 370 to the second wavelength. It is input to the wavelength division multiplexer 400. The second wavelength division multiplexer 400 divides and outputs the input multiplexed signal light by wavelength division demultiplexing, and each of the (N + 1) to (2N) polarization splitters 410-1 to 410 -N. Is polarized by dividing the corresponding signal light input to the first port and outputs the first polarization component to the second port, and outputs the second polarization component to the third port. Each of the optical receivers 440-1 to 440-(2N) detects the input signal light as an electric signal.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 파장분할다중 광원 및 이를 이용한 파장분할다중 방식의 수동형 광 가입자 망은 동일 파장의 서로 다른 편광 성분들을 이용함으로써, 종래에 비하여 전송 용량을 효율적으로 높일 수 있다는 이점이 있다. As described above, the wavelength division multiplexing light source according to the present invention and the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network using the same have the advantage that the transmission capacity can be efficiently increased compared to the conventional method by using different polarization components of the same wavelength. have.

Claims

In the light source,

A polarization separator for separating the input unpolarized light into first and second polarization components;

A first light injection type optical transmitter which is injected with the first polarization component and outputs first signal light having the same wavelength generated by the first polarization component;

The second polarization component is injected, and includes a second light injection type optical transmitter for outputting second signal light having the same wavelength generated by the second polarization component,

And the polarization splitter combines and outputs the first and second signal lights inputted from the first and second light injection optical transmitters.

The method of claim 1,

And a broadband light source for generating unpolarized incoherent broadband light.

The method of claim 1,

And a wavelength division multiplexer for spectrally dividing the unpolarized light and providing the polarized light to the polarization splitter.

In the light source,

A broadband light source for outputting unpolarized incoherent broadband light;

A multiplexing port and a plurality of demultiplexing ports, spectral splitting broadband light inputted to the multiplexing port into a plurality of injection lights, and outputting them to the demultiplexing ports, and a plurality of signal light inputs to the demultiplexing ports A wavelength division multiplexer for multiplexing the signals to output them to the multiplexing port;

A plurality of polarization splitters each connected to a corresponding demultiplexing port of the wavelength division multiplexer, for splitting the input injection light into first and second polarization components and for combining and outputting the input signal light;

Each pair is connected with a corresponding polarization splitter, one of which outputs signal light generated by the first polarization component of the corresponding injection light, and the other is a plurality of pairs for outputting signal light generated by the second polarization component of the injection light Light source for an optical communication network comprising a light injection type of transmitter.

The method of claim 4, wherein

And a coupling element for providing the broadband light inputted from the broadband light source to the wavelength division multiplexer and outputting the multiplexed signal light inputted from the wavelength division multiplexer to the outside.

In a wavelength division multiplex passive optical subscriber network including a central base station and a subscriber side system connected to each other through an edge fiber,

The central base station transmits the multiplexed signal light consisting of a plurality of pairs of signal lights, each pair having first and second polarization components of the same wavelength, to the local base station,

The subscriber side system multiplexes the multiplexed signal light received from the central base station by wavelength division demultiplexing, and separates each demultiplexed optical signal into first and second polarization components. Optical subscriber network.

The method of claim 6, wherein the central base station

A broadband light source for outputting unpolarized incoherent broadband light;

A plurality of polarization splitters each connected to a corresponding demultiplexing port of the wavelength division multiplexer, for separating input main incoming light into first and second polarization components and combining and outputting input signal lights;

Each pair is connected with a corresponding polarization splitter, one of which outputs signal light generated by the first polarization component of the corresponding injection light, and the other is a plurality of pairs for outputting signal light generated by the second polarization component of the injection light A wavelength division multiplex type passive optical subscriber network comprising a light injection optical transmitter.

7. The system of claim 6 wherein the subscriber side system is

A wavelength division multiplexer having a multiplexing port and a plurality of demultiplexing ports connected to the trunk optical fiber, and configured to perform wavelength division demultiplexing on the multiplexed signal light inputted to the multiplexing port and output the wavelength multiplexing port to the plurality of demultiplexing ports;

A plurality of polarization splitters, each connected to a corresponding demultiplexing port of the wavelength division multiplexer, for separating input injection light into first and second polarization components;

And a plurality of pairs of optical receivers, each pair being connected to a corresponding polarization splitter and configured to respectively detect input signal light as an electrical signal.