KR20060075897A - 고속 파장선택 광원 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

고속 파장선택 광원 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따르면, 다중모드 발진 스펙트럼을 갖는 적어도 하나의 광원, 선택된 임의의 파장의 광을 추출하기 위한 디먹스(광역다중화기, demux)와 광스위치(optical switcher)를 포함한다. 광역다중화기와 광스위치를 이용하여 다중모드 중 임의의 하나의 파장을 선택할 수 있으므로 파장을 고속 및 불연속적으로 가변할 수 있다. 나아가 출력되는 선택된 파장의 광을 다시 상기 적어도 하나의 다중모드 광원에 입사시킴으로써 주입잠김(injection locking)에 의하여 출력되는 광의 파워(power)를 일정하게 유지함과 동시에 극대화할 수 있다.
광원, optical source, 광스위치, 다중모드 광원, FP-LD

Description

고속 파장선택 광원 및 그 방법{High speed wavelength selectable optical source and method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 고속 파장선택 광원을 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 고속 파장선택 광원의 생성방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 파장선택 광원을 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 파장선택 광원을 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 파장선택 광원의 블럭도, 그리고
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 파장선택 광원의 블럭도이다.
본 발명은 고속 파장선택 광원 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파장선택 광통신용 관원으로서 다중모드 광원에서 생성되는 여러 개의 파장 중에서 하나의 파장의 광원을 선택적으로 출력할 수 있는, 고속 파장선택 광원 및 그 방법 에 관한 것이다.
광을 이용한 통신망을 구성함에 있어 전송량을 높이고, 망 운용을 효과적으로 하기 위하여 일반적으로 사용되는 기술이 파장분할다중화(WDM: Wavelength Division Multiplexing) 전송기술이다. 이미 세계의 많은 연구 기관들에서 연구되고 있고, 일부 장거리 통신 사업자들은 이미 자사의 망에 도입하고 있는 실정이다
파장분할다중화란, 여러 종류의 데이터를 여러개의 서로 다른 파장을 갖는 광을 이용하여 하나의 광섬유에 함께 싣는 기술로서, 통신 용량과 속도를 향상시켜 주는 광전송 방식이다.
광통신은 매우 넓은 주파수 영역에 걸쳐 통신이 가능하다는 점에서 다른 통신방법에 비해 우수하다.
파장분할다중화 전송은 이 넓은 대역을 최대한 활용해 보자는 생각에서 출발한 전송 방법으로, 1310nm 영역과 1550nm 영역을 사용한다. 최근 1550nm 영역의 파장 부근에서 일정한 파장 간격으로 채널을 배치하여 각 채널에 신호를 실은 후, 여러 채널을 광학적으로 다중화하여 한 개의 광섬유를 통해 전송하게 된다. 수신 측에서는 각 채널을 파장별로 분해하여 각 채널을 별도로 활용한다.
이러한 광통신의 광원으로 일반적으로 사용되는 것이 발광 다이오드(LED: Light emitting diode)와 레이저 다이오드(laser diode)이며, 파장분할다중화 전송을 위해서는 서로 다른 파장에서 발진하는 다수의 단일 파장 광원이 필수 불가결하다.
레이저 다이오드의 경우 1개의 pn 접합을 갖는 반도체 칩으로 되어있고, 그 일측의 단면이 반사경으로 되어 있다. pn 접합에 전류를 가하면 양의 전하를 가진 정공과 음의 전하를 가진 전자가 결합되어 복수 개의 파장을 가지는 광을 유도 방출한다.
상기와 같이 복수 개의 파장을 가지는 광을 방출하는 광원을 다중모드 광원이라 하며, 그 중에서 선택되는 파장의 광만을 출력하고 나머지를 감쇄시키는 광원을 단일모드 광원이라 한다. 나아가 상기 복수 개의 파장 중에서 임의로 선택된 파장의 광을 출력할 뿐 아니라 상기 선택된 파장을 변경할 수 있는 파장선택(tunable)광원이 있다.
종래의 파장선택 광원으로는 External cavity laser와 미국특허 제 6754243의 Tunable DFB(Distributed FeedBack) laser 등이 있다.
External cavity laser는 파장을 가변한 후 파장을 안정시키기 위한 안정화 회로가 필요하며, 이에 의하여 파장가변 속도를 느리게 한다. 또한 어떤 임의의 특정 파장으로 가변하는 중에 원하지 않는 과도기적 효과(transient effect)가 발생할 수 있다. 그리고 외부 미러(mirror)의 기계적 움직임에 의하여 가변 속도가 느려지는 문제점이 있다.
마찬가지로 Tunable DFB laser의 경우에도, DFB Array라고 하는 여러 개의 광원을 필요로 하며, MEMS(Micro Electro-Mechanical System)스위치를 사용함으로 가변 속도가 느리다. 나아가 MEMS스위치와 레이저 다이오드의 연결을 위한 정확한 제어를 필요로 하는 문제점이 있다.
따라서 여러 개의 광원이 필요없고, 파장의 가변속도가 개선되고, 제어가 쉬 운 광원이 필요한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다중모드 광원으로부터 임의로 파장의 광을 분리할 수 있을 뿐 아니라 그 분리된 광의 출력이 극대화되고, 안정적으로 일정하게 유지되는, 고속 파장선택 광원 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고속 파장선택 광원의 생성방법은, 적어도 하나의 다중 모드 파장 스펙트럼을 갖는 광을 생성하는 단계 및 상기 적어도 하나의 다중 모드 파장 스펙트럼을 갖는 광을 파장별로 분리하여 상기 분리된 파장 중에서 선택된 선택파장을 갖는 선택광을 출력하는 단계를 포함하며, 상기 선택광을 상기 적어도 하나의 다중 모드 파장 스펙트럼을 갖는 광원에 입사하여 굴절율을 변화시켜 주입잠김(injection locking)되게 함으로써 상기 선택광의 파워를 일정하게 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
나아가 상기 출력하는 단계는, 상기 적어도 하나의 다중 모드 파장 스펙트럼을 갖는 광을 상기 파장별로 분리하여 출력하는 단계 및 상기 파장별로 분리된 광 중에서 상기 선택파장을 갖는 선택광을 출력하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 선택파장을 상기 적어도 하나의 파장 모드 중에서 선택되는 다른 파장으로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 고속 파장선택광원은, 적어도 하나의 파장을 갖는 광을 생성하는 제1광원, 상기 광을 각 파장별로 분리하여 출력하는 디먹스(demux) 및 상기 분리된 파장 중에서 선택된 선택파장을 갖는 선택광을 상기 디먹스의 출력으로부터 스위칭하여 출력하는 광스위치(optical switch)를 포함한다.
상기 제1광원은, 상기 생성되는 광이 불연속적이고 소정의 파장 간격을 갖는 다중모드 광원이며, 상기 다중모드 광원의 상기 적어도 하나의 불연속적인 파장은, 국제전기통신연합(ITU: International Telecommunication Union)의 전기통신 표준화부분인 ITU-T의 권고안에 따른 WDM(Wavelength Division Multiplexing)이나 DWDM(Dense WDM)을 위한 소정 간격의 파장인 것이 바람직하다.
나아가 상기 다중모드 광원은 FP-LD(Fabry-Perot Laser Diode)일 수 있다.
여기에는 상기 선택광을 상기 다중모드 광원으로 다시 입사되게 하여 주입잠김(injection locking)이 발생되게 하는 광 디바이스(device)를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 광 디바이스는, 상기 선택광을 상기 다중모드 광원으로 입사시키고, 상기 다중모드 광원의 출력을 상기 디먹스로 출력하는 써큘레이터(circulator)일 수 있으며, 상기 선택광의 소정 양이 상기 다중모드 광원에 다시 입사되어 상기 주입잠김이 발생토록 상기 선택광의 소정 양을 반사하는 광미러(mirror)일 수 있다.
상기 제1광원은, 소정의 파장구간내에 연속적인 파장 스펙트럼을 갖는 노이즈(noise)와 같은 광원인 경우, 불연속적이고 소정의 간격을 갖는 파장 스펙트럼을 갖는 광원으로서 상기 광스위치의 선택광 출력을 입력받아 주입잠김이 발생하게 하는 다중모드 광원을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 선택광의 선택파장은 상기 광스위치의 스위칭에 의하여 가변될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 적어도 하나의 파장을 갖는 광을 출력함과 동시에 입력되는 광을 소정의 이득으로 증폭하는 광증폭기, 각각 소정의 파장을 가진 광을 반사하는 적어도 하나의 반사필터 및 상기 반사필터 중에서 선택된 반사필터로 상기 광증폭기의 출력이 입력되도록 스위칭하고, 상기 선택된 반사필터의 출력인 선택광을 상기 광증폭기로 입력시키는 광스위치를 포함하며, 상기 광증폭기로부터 상기 선택광을 증폭한 광을 입력받아 소정 양을 반사하고 나머지를 출력하는 고도반사필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 적어도 하나의 파장을 갖는 광을 출력함과 동시에 입력되는 광을 소정의 이득으로 증폭하는 광증폭기, 상기 광증폭기의 출력을 소정간격의 파장별로 출력하며, 상기 소정간격의 파장별로 입력되는 광을 다중화하여 상기 광증폭기로 출력하는 배열도파로격자(AWG), 입력되는 광을 전부 반사하는 제1고도반사필터 및 스위칭동작에 의하여 상기 소정간격의 파장 중에서 선택된 선택파장의 선택광을 상기 제1고도반사필터로 입력하고 상기 제1고도반사필터에서 반사되는 상기 선택광을 상기 배열도파로격자로 출력하는 광스위치를 포함하며, 상기 광증폭기로부터 상기 선택광을 증폭한 광을 입력받아 소정 양을 반사하고 나머지를 출력하는 제2고도반사필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 고속 파장선택 광원을 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 파장선택 광원(100)은, 다중모드 광원(101), 써큘레이터(circulator)(103), 커플러(coupler)(105), 디먹스(demux)(107) 및 광스위치(optical switch)(109)를 포함한다.
본 발명에 따른 파장선택 광원(100)은 복수 개의 파장 λ1 내지 λm 중에서 선택되는 파장 λs(이하에서는 '선택파장'이라 함)을 갖는 광인 선택광을 출력할 수 있다. 또한 파장선택 광원(100)으로부터 출력되는 광의 파장은 불연속적으로 가변될 수 있다. 이러한 것은 선택파장 λs의 가변에 따른 과도효과를 없앨 수 있다.
또한 본 발명의 파장선택 광원(100)은 '주입잠김(injection locking)'방법을 사용함으로써 출력되는 광의 파워(power)를 일정하게 유지함으로써 안정화시키며, 더불어 높은 광 파워를 얻을 수 있다.
다중모드 광원(101)은 복수 개의 파장 λ1 내지 λm을 갖는 광 Op₁을 출력한다. 다중모드 광원(101)의 출력은 각 파장별로 변동될 수 있으나 전체 출력은 일정하게 유지된다. 다중모드 광원(101)에서 출력되는 광 Op₁의 파장은, 파장 스펙트럼에서 소정의 파장구간내에 포함되고 소정 간격의 여러 개의 모드를 갖는 것이 바람직하다. 나아가 다중모드 광원(101)은 국제전기통신연합(ITU: International Telecommunication Union)의 전기통신 표준화부분인 ITU-T에서 권고하는 WDM(Wavelength Division Multiplexing)이나 DWDM(Dense WDM)을 위한 1.53㎛에서 1.56㎛의 파장영역에서 100㎓(0.8㎚) 혹은 50㎓(0.4㎚)간격의 파장을 갖는 광을 출력하는 것이 바람직하다. FP-LD(Fabry-Perot Laser Diode)는 다중모드 광원(101)의 하나의 예이다.
또한 다중모드 광원(101)은 써큘레이터(103)로부터 선택파장 λs을 갖는 광 Op6을 입력받아 주입잠김에 의한 굴절률 변화로 선택파장 λs만 안정적으로 발진시킬 수 있다. 이에 의하여 다중모드 광원(101)에서 출력되는 광 Op₁의 파워가 일정하게 유지되도록 한다. 또한 다중모드 광원(101)의 전체 출력은 항상 일정하게 유지되므로, 다중모드 광원(101)이 선택파장 λs만을 발진시킴에 따라 선택파장 λs을 갖는 광의 출력이 상대적으로 강화되고 이는 다중모드 광원(101)의 전체출력에 가깝게 된다.
즉, 다중모드 광원(101)에서 출력되는 광 Op₁은 주입잠김을 위한 광 Op6를 입력받기 전까지는 복수 개의 파장을 갖는 광이었다가, 선택파장 λs을 갖는 광 Op6을 입력받은 후에는 선택파장 λs로 대표되는 광을 출력한다. 즉, 나머지 파장의 광 출력은 굉장히 미약해지는 것이다.
써큘레이터(103)는 세 개의 단자 a,b 및 c를 가지고, 단자 a로 입력되는 광을 단자 b로 출력하고, 단자 c로 입력되는 광을 단자 a로 출력한다. 따라서 써큘레이터(103)는 단자 a를 통해 광 Op₁를 입력받아 단자 b를 통해 광 Op₂를 출력하고, 단자 c를 통해 선택파장 λs을 갖는 광 Op5를 입력받아 단자a를 통해 광 Op 6을 출력한다. 써큘레이터(103)는 광스위치(109)로부터 단자 c로 입력되는 광 Op5를 다중모드 광원(101)으로 다시 출력함으로써 주입잠김이 발생하도록 한다.
다만, 다른 실시예는 써큘레이터(103)에 대응하여 광미러(optical mirror), 광커플러(optical coupler) 같은 다른 광 디바이스(optical device)(미도시)를 이용할 수 있다.
커플러(105)는 써큘레이터(103)로부터 출력되는 광의 출력을 디먹스(107)로 입력될 광 Op₃과 출력광 Op7로 분기한다. 일반적으로 커플러(105)는 입력되는 광의 파워를 나누어 출력하거나, 두 개의 입력을 받아 그 출력을 합하여 출력한다.
커플러(105)에서 출력되는 출력광 Op7은 선택파장 λs을 갖는 광의 최종출력이다. 나아가 커플러(105)는 반드시 써큘레이터(103)와 디먹스(107) 사이에 구비될 필요는 없으며, 실시예에 따라서는 광스위치(109)의 후단에 위치할 수도 있다.
디먹스(107)는 커플러(105)를 통해 광 Op₃을 입력받아 각 파장 λ1 내지 λm에 대응되는 광 Opλ₁ 내지 광 Opλm을 출력한다. 따라서 디먹스(107)은 1개의 광을 입력받는 입력단자와 m개의 출력단자를 포함한다. m개의 출력단자는 각각 파장 λ1 내지 λm에 대응되며, 이중에는 선택파장 λs을 갖는 광 Opλ s 도 포함된다. 광 Op₃은 다중모드 광원(101)으로부터 출력되는 것으로 파장 λ1 내지 λm을 모두 가질 수도 있고, 파장 λ1 내지 λm에서 선택된 선택파장 λs을 가질 수도 있다.
광스위치(109)는 디먹스(107)로부터 광 Opλ₁ 내지 Opλm을 입력받고, 스위칭 동작에 의하여 그 중에서 선택된 선택파장 λs을 갖는 광 Opλs를 광 Op5 로 출력한다. 광스위치(109)의 출력은 써큘레이터(103)로 피드백될 수 있다.
광스위치(109)의 출력은 써큘레이터(103)를 통해 다중모드 광원(101)으로 입력됨으로써, 다중모드 광원(101)에서 주입잠김이 일어나게 한다. 다만, 주입잠김은 선택파장 λs을 갖는 광의 파워를 일정하게 유지되도록 하면서 높이기 위한 것이므로 반드시 필요한 것은 아니다.
광스위치(109)는 스위칭 동작에 의하여, 선택파장 λs을 파장 λ1 내지 λm 중에서 선택되는 다른 파장으로 가변할 수 있다. 이러한 스위칭동작에 의한 선택파장의 가변은 불연속적으로 일어나며, 고속의 광스위치(109)를 사용함으로써 고속으로 이루어지게 할 수 있다.
이하에서는, 파장선택 광원(100)의 전체 동작을 다음의 도 2를 통하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 고속 파장선택 광원의 생성방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
먼저 다중모드 광원(101)은 복수 개의 파장 λ1 내지 λm을 갖는 광 Op₁을 생성하여 출력한다(S201).
써큘레이터(103)는 단자 a로부터 광 Op₁을 입력받아 단자 b를 통해 커플러 (105)로 광 Op₂를 출력하고, 커플러(105)는 광 Op₂를 입력받아 디먹스(107)로 광 Op₃을 출력한다. 이때의 광 Op₂ 및 광 Op₃은 파장 λ1 내지 λm별 출력 파워가 소정의 값 이상을 가지는 광이며, 다중모드 광원(101)의 특성에 따라 각 파장에 해당하는 광의 파워는 변동될 수 있다.
디먹스(107)로 입력된 광 Op₃은 각 파장 λ1 내지 λm별로 나누어 대응되는 광 Opλ₁ 내지 광 Opλm을 광스위치(109)로 출력한다(S203).
광스위치(109)는 디먹스(107)로부터 광 Opλ₁ 내지 광 Opλm을 입력받고, 파장 λ1 내지 λm중에서 선택된 임의의 선택파장 λs을 갖는 광 Opλ s를 광 Op5로 출력한다. 이때의 광 Op5는 다중모드 광원(101)의 전체 출력파워를 m으로 나눈 정도의 파워를 갖는다(S205).
광스위치(109)에서 출력되는 광 Op5는 써큘레이터(103)를 통해 광 Op6으로 다중모드 광원(101)에 입력되고, 광 Op6에 의하여 다중모드 광원(101)에서 주입잠김이 일어난다.
다중모드 광원(101)은 광 Op6을 입력받아 주입잠김에 의하여 선택파장 λs의 파워가 일정하게 유지되면서 강화된 광 Op₁을 출력한다. 이때의 다중모드 광원(101)의 출력파워는 출력되는 파장에 불문하고 일정하게 유지되므로, 광 Op₁의 파워는 파장 λs에 집중되어 전체 다중모드 광원(101)의 출력파워에 가까워진다.
광 Op₁은 써큘레이터(103)를 통하여 광 Op₂로 커플러(105)에 입력되고, 커플러(105)에서 출력광 Op7로 최종출력된다(S207).
주입잠김이 한번 일어나면, 광 Op₁, 광 Op₂, 광 Op₃은 모두 선택파장 λs에 파워가 집중된 광이되므로, 디먹스(107)와 광스위치(109)의 출력도 선택파장 λs에 파워가 집중된 광이 된다.
상기의 방법에 의하여 본 발명의 파장선택 광원(100)의 동작이 수행된다.
선택파장 λs의 가변은, 광스위치(109)에서의 스위칭에 의하여 광 Opλ₁ 내지 광 Opλm 중에서 기존의 선택파장 λs과 다른 파장의 광을 스위칭하여 광 Op 5로 출력함으로써 이루어진다. 스위칭되어 출력되는 광 Op5의 파워는 기존의 선택파장 λs가 아니므로 미약하다. 그러나 새로운 선택파장을 갖는 광 Op5가 다중모드 광원(101)에 입력되고 주입잠김이 발생하면, 파워가 일정하고 다중모드 광원(101)의 전체 파워만큼 커진 광 Op₁이 출력된다. 따라서 새로운 선택파장 λs을 갖는 광 Op₁, 광 Op₂ 및 출력광 Op7이 출력된다.
상기에서 설명한 바와 같이, 주입잠김이 발생한 이후의 광 Op₁ 내지 광 Op7은 출력파워가 일정하고 선택파장 λs에 파워가 집중된 것이므로, 최종출력인 출력광 Op7을 출력하는 커플러(105)는 반드시 써큘레이터(103)와 디먹스(107) 사이에 위 치할 필요없으며, 본 발명의 다른 실시예에 따라 광스위치(109)의 후단에 위치할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 파장선택 광원을 도시한 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 파장선택 광원(300)은 다중모드 광원(301), 디먹스(303), 광스위치(305) 및 광미러(optical mirror)(307)를 포함한다. 이중에서 다중모드 광원(301), 디먹스(303) 및 광스위치(305)는 각각 도 1의 다중모드 광원(101), 디먹스(107) 및 광스위치(109)에 대응되며 동일하게 동작한다.
광미러(307)는 입력되는 광의 소정 양을 반사하고 나머지를 출력한다. 예를 들어 90%를 반사하고 10%를 출력한다.
파장선택 광원(300)은 광스위치(305)의 스위칭에 의하여 선택파장 λs을 갖는 광을 선택하여 광미러(307)로 출력한다. 광미러(307)는 선택파장 λs을 갖는 광의 90%를 반사하여 다시 광스위치(305)로 입력함으로써 다중모드광원(301)에서 주입잠김이 발생하게 하고, 이에 의하여 다시 광스위치(305)를 거쳐 광미러(307)에서 출력되는 광의 출력이 일정하게 한다.
도 3의 파장선택 광원(300)도 광스위치(305)에서의 스위칭에 의하여 선택파장 λs을 가변할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 파장선택 광원을 도시한 블럭 도이다.
도 4의 파장선택 광원(400)도 도 1 및 도 2의 광원 생성과 동일한 개념이다. 임의의 광원으로부터 선택파장 λs을 갖는 광을 선택하고 선택된 광을 다시 주입잠김에 의하여 출력파워를 일정하게 유지함과 동시에 강화하는 것이다.
도 4의 파장선택 광원(400)은 제1광원(401), 디먹스(403), 광스위치(405), 써큘레이터(407) 및 다중모드 광원(409)을 포함한다. 이중에서 디먹스(403), 광스위치(405), 써큘레이터(407) 및 다중모드 광원(409)은 도 1의 디먹스(107), 광스위치(109), 써큘레이터(103) 및 다중모드 광원(101)에 대응된다.
제1광원(401)은 다중모드 광원(409)에 입사되어 주입잠김을 일으킬 선택파장 λs을 갖는 광의 시드(seed)를 제공한다. 제1광원(401)은 다중모드 광원(409)과 동일한 광원일 수 있다. 또한 제1광원(401)은 다중모드 광원(409)과 같은 불연속적인 복수 개의 파장의 광을 출력하는 광원이 아니라 소정의 파장구간내에 연속적인 파장 스펙트럼을 갖는 노이즈(noise)와 같은 광원일 수 도 있으며, ASE(Amplified Spontaneous Emition)등이 해당된다.
제1광원(401)에서의 출력은 디먹스(403)을 통하여 광스위치(405)에 각 파장 λ1 내지 λm별로 입력되고, 광스위치에서 선택파장 λs을 갖는 선택광으로 출력된다. 이 선택파장 λs을 갖는 선택광은 다중모드 광원(409)에 입력되어 주입잠김됨으로써 써큘레이터(407)을 통해 선택파장 λs의 파워가 일정하고 다중모드 광원(409) 의 전체출력 파워에 가까운 광이 출력된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 파장선택 광원의 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 고속 파장선택 광원(500)은 반사필터부(510), 광스위치(520), 광증폭기(optical amplifier)(530) 및 고도반사필터(HR: High Reflective filter)(540)를 포함한다.
반사필터부(510)은 제1 내지 제m반사필터(reflective filter)(501,503,505)를 포함한다. 제1 내지 제m반사필터(501,503,505)는 입사되는 광 중에서 각각 소정의 파장대역의 광만을 다시 반사한다. 바람직하게는, 제1 내지 제m반사필터(501,503,505)가 각각 반사하는 광의 파장은 상기 λ1 내지 λm 에 대응되고, 국제전기통신연합의 전기통신 표준화부분인 ITU-T에서 권고하는 파장인 것이 바람직하다.
광스위치(520)는 도 1의 광스위치(109)에 대응되며, 광증폭기(530)로부터 입력되는 광을 제1 내지 제m반사필터(501,503,505) 중 선택파장 λs에 대응되는 반사필터로 출력하며, 선택된 반사필터와 광증폭기(530) 사이에 광의 경로를 형성한다.
광증폭기(530)는 파장 스펙트럼상의 소정의 대역에 걸쳐 연속적으로 나타나는 파장 특성을 갖는 광을 출력하며, 또한 입사되는 광을 소정의 이득으로 증폭하여 고도반사필터(540)로 출력한다.
고도반사필터(540)는 입사되는 광의 모든 파장에 대하여 소정 양을 반사하고 나머지를 출력한다. 바람직하게는 고도반사필터(540)가 반사하는 양은 대략 90%이 상인 것이 바람직하다.
도 5의 파장선택 광원(500)은 광증폭기(530)로부터 출력되는 소정영역의 파장을 갖는 광을 광스위치(520)가 제1 내지 제m반사필터(501,503,505) 중 선택파장 λs에 대응되는 반사필터로 스위칭함으로써 해당 반사필터로 입사되게 한다. 이하에서는 선택파장 λs를 λ1이라 하며, 광스위치(520)는 광증폭기(530)의 출력을 제1반사필터(501)로 입력되게 스위칭한다.
제1반사필터(501)는 광스위치(520)로부터 입력된 광 중에서 파장이 λ1인 광을 반사한다.
제1반사필터(501)에서 반사되는 광은 광스위치(520)를 거쳐 광증폭기(530)에서 증폭되어 고도반사필터(540)로 출력된다.
고도반사필터(540)는 본 발명에 반드시 필요한 것은 아니며, 출력되는 광의 파장 선택성을 높여 제1 내지 제m반사필터(501,503,505)에서 출력되는 광의 파장 스펙트럼보다 파장 선택성이 좋은 광을 출력하기 위함이다.
고도반사필터(540)와 제1 내지 제m반사필터(501,503,505)는 가운데 광증폭기(530)를 두고 양 단말에 위치하여 발진을 일으킴으로써 출력되는 광의 파장 선택성을 높인다.
도 5의 파장선택 광원(500)은 다음의 도 6과 같이 구현될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고속 파장선택 광원의 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 파장선택 광원(600)은 제1고도반사필터(601), 광스위치 (603), 배열도파로격자(AWG: Arrayed Waveguide Grating)(605), 광증폭기(607) 및 제2고도반사필터(609)를 포함한다.
광증폭기(607) 및 광스위치(603)는 도 5의 광증폭기(530) 및 광스위치(520)에 대응된다.
배열도파로격자(605)는 서로 다른 파장을 갖는 적어도 하나의 광의 입력을 다중화하는 먹스(mux)와 하나의 광을 파장별로 역다중화하는 디먹스(demux) 기능을 모두 할 수 있는 것으로, 광증폭기(607)의 출력을 파장 λ1 내지 λm별로 분리하여 출력한다.
제1 및 제2고도반사필터(601,609)는 각각 입사되는 광의 소정 양을 반사하는 것으로, 제1고도반사필터(601)는 전체를 반사하며, 제2고도반사필터(609)는 대략 90%이상을 반사하는 것이 바람직하다.
기본적으로 도 5의 파장선택 광원(500)의 동작과 비슷하여, 광증폭기(607)에서 출력되는 광을 배열도파로격자(605)가 파장별로 분리하고, 광스위치는 이중에서 선택파장을 갖는 광을 스위칭하여 제1고도반사필터(601)로 출력한다.
제1고도반사필터(601)에서 반사된 광은 광증폭기(607)에서 증폭되고, 제2고도반사필터(609)를 통해 파장 선택도가 개선되어 출력된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복수 개의 파장을 갖는 하나의 광을 출력하는 광원으로부터 파장의 가변이 가능한 광원을 구현할 수 있다.
나아가 이러한 파장의 가변은 고속의 광스위치(optical switch)를 사용함으로써 고속으로 이루어지며, 파장의 가변이 불연속적으로 이루어진다.
또한 주입잠김(injection locking)에 의하여 가변에 의하여 선택한 파장의 광의 출력 파워를 일정하게 유지할 수 있다. 이에 의하여 출력파워의 안정화를 위하여 복잡한 파장 안정화 회로를 갖추지 않아도 된다. 나아가 간단하게 출력되는 광의 파워를 높일 수 있다.
이러한 고속 파장선택 광원을 저가의 다중모드 광원을 이용하여 경제적으로 구축할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (18)

  1. 적어도 하나의 다중 모드 파장 스펙트럼을 갖는 광을 생성하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 다중 모드 파장 스펙트럼을 갖는 광을 파장별로 분리하여 상기 분리된 파장 중에서 선택된 선택파장을 갖는 선택광을 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원의 생성방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 선택광을 상기 적어도 하나의 다중 모드 파장 스펙트럼을 갖는 광에 입사하여 굴절율을 변화시켜 주입잠김(injection locking)되게 함으로써 상기 선택광의 파워를 일정하게 유지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원의 생성방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 출력하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 다중 모드 파장 스펙트럼을 갖는 광을 상기 파장별로 분리하여 출력하는 단계; 및
    상기 파장별로 분리된 광 중에서 상기 선택파장을 갖는 선택광을 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원의 생성방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 선택파장을 상기 적어도 하나의 파장 모드 중에서 선택되는 다른 파장으로 변경하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원의 생성방법.
  5. 적어도 하나의 파장을 갖는 광을 생성하는 제1광원;
    상기 광을 각 파장별로 분리하여 출력하는 디먹스(demux); 및
    상기 분리된 파장 중에서 선택된 선택파장을 갖는 선택광을 상기 디먹스의 출력으로부터 스위칭하여 출력하는 광스위치(optical switch);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1광원은, 상기 생성되는 광이 불연속적이고 소정의 간격을 갖는 파장 스펙트럼을 갖는 다중모드 광원인 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 다중모드 광원의 상기 적어도 하나의 불연속적인 파장은, 국제전기통신연합(ITU: International Telecommunication Union)의 전기통신 표준화부분인 ITU-T의 권고안에 따른 WDM(Wavelength Division Multiplexing)이나 DWDM(Dense WDM)을 위한 소정 간격의 파장인 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 다중모드 광원은 FP-LD(Fabry-Perot Laser Diode)인 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 선택광을 상기 다중모드 광원으로 다시 입사되게 하여 주입잠김 (injection locking)이 발생되게 하는 광 디바이스(device);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 광 디바이스는, 상기 선택광을 상기 다중모드 광원으로 입사시키고, 상기 다중모드 광원의 출력을 상기 디먹스로 출력하는 써큘레이터(circulator)인 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 광 디바이스는, 상기 선택광의 소정 양이 상기 다중모드 광원에 다시 입사되어 상기 주입잠김이 발생토록 상기 선택광의 소정 양을 반사하는 광미러(mirror)인 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  12. 제 5항에 있어서,
    상기 제1광원은, 소정의 파장구간내에 연속적인 파장 스펙트럼을 갖는 노이즈(noise)와 같은 광원인 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  13. 제 12항에 있어서,
    불연속적이고 소정의 간격을 갖는 파장 스펙트럼을 갖는 광원으로서, 상기 광스위치의 선택광 출력을 입력받아 주입잠김이 발생하게 하는 다중모드 광원;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  14. 제 5항에 있어서,
    상기 선택광의 선택파장은 상기 광스위치의 스위칭에 의하여 가변되는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  15. 적어도 하나의 파장을 갖는 광을 출력함과 동시에 입력되는 광을 소정의 이득으로 증폭하는 광증폭기;
    각각 소정의 파장을 가진 광을 반사하는 적어도 하나의 반사필터; 및
    상기 반사필터 중에서 선택된 반사필터로 상기 광증폭기의 출력이 입력되도록 스위칭하고, 상기 선택된 반사필터의 출력인 선택광을 상기 광증폭기로 입력시키는 광스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 광증폭기로부터 상기 선택광을 증폭한 광을 입력받아 소정 양을 반사하고 나머지를 출력하는 고도반사필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  17. 적어도 하나의 파장을 갖는 광을 출력함과 동시에 입력되는 광을 소정의 이득으로 증폭하는 광증폭기;
    상기 광증폭기의 출력을 소정간격의 파장별로 출력하며, 상기 소정간격의 파장별로 입력되는 광을 다중화하여 상기 광증폭기로 출력하는 배열도파로격자(AWG);
    입력되는 광을 전부 반사하는 제1고도반사필터; 및
    스위칭동작에 의하여 상기 소정간격의 파장 중에서 선택된 선택파장의 선택광을 상기 제1고도반사필터로 입력하고 상기 제1고도반사필터에서 반사되는 상기 선택광을 상기 배열도파로격자로 출력하는 광스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 광증폭기로부터 상기 선택광을 증폭한 광을 입력받아 소정 양을 반사하고 나머지를 출력하는 제2고도반사필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 파장선택 광원.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101332755B1 (ko) * 2011-10-04 2013-11-25 광주과학기술원 복수의 주입 잠금 광원을 이용한 다파장 레이저 발생 장치 및 제어 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102067484B (zh) * 2008-12-08 2015-11-25 骁阳网络有限公司 光网络中的数据处理的方法和光网络部件以及通信系统
CN105428973B (zh) * 2015-12-18 2020-11-24 华南理工大学 相干光正交频分复用系统用的宽可调谐单频光纤激光光源

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1093164A (ja) * 1996-09-17 1998-04-10 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 多波長光源及び離散波長可変光源
JPH10326939A (ja) 1997-05-23 1998-12-08 Nec Corp 多波長光源用波長安定化装置
KR100325687B1 (ko) * 1999-12-21 2002-02-25 윤덕용 주입된 비간섭성 광에 파장 잠김된 페브리-페롯 레이저다이오드를 이용한 파장분할 다중방식 광통신용 광원
KR100399049B1 (ko) * 2001-04-16 2003-09-26 한국전자통신연구원 고속 파장 선택기와 그를 이용한 고속 광자 집적 회로형공간 및 파장 다중 채널 선택 장치
KR100532309B1 (ko) * 2003-04-21 2005-11-29 삼성전자주식회사 외부 온도변화와 무관하게 페브리-페롯 레이저의파장잠김을 유지하는 방법 및 이를 이용한파장분할다중방식 광원
KR100548926B1 (ko) * 2003-05-30 2006-02-02 학교법인 한국정보통신학원 주입 잠김된 페브리-페롯 레이저 다이오드를 이용한 광랜덤 액세스 메모리

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101332755B1 (ko) * 2011-10-04 2013-11-25 광주과학기술원 복수의 주입 잠금 광원을 이용한 다파장 레이저 발생 장치 및 제어 방법

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