KR20060127660A - 클럭 추출 장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 클럭 추출 장치에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 두 개의 주파수 성분의 크기를 같게 만들기 위하여, FP(Fabry-Perot) LD(Laser Diode)에 인가되는 온도 및 전류량을 조절하여 두 주파수 성분의 크기를 같게 만들어 크기가 같은 두 주파수 성분의 비팅을 통하여 클럭신호를 추출하기 위한, 클럭 추출 장치를 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 클럭 추출 장치에 있어서, 입력 광신호의 방향을 변화시키기 위한 광회전수단; 스펙트럼의 특성과 파장을 조절하기 위한 조절 수단; 및 상기 입력 광신호의 스펙트럼 상의 서로 다른 크기의 두 개의 주파수 성분을 선택한 후, 상기 두 개의 주파수 성분의 크기 차이가 고려된 조절 신호를 상기 조절 수단으로부터 인가받아 두 주파수 성분의 크기를 같게 만들어, 크기가 같은 두 주파수 성분의 비팅을 통하여 클럭신호를 추출하기 위한 클럭 추출 수단을 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 클럭 복원 시스템 등에 이용됨.

클럭추출, FP LD, 주파수 성분, 온도, 전류, 스펙트럼, 비팅

Description

클럭 추출 장치{Apparatus for clock extraction}

도 1 은 종래기술에 따른 대역통과필터를 이용한 광학적 클럭 추출 장치의 구성 예시도,

도 2a, 도 2b 및 도 2c 는 일반적인 FP(Fabry-Perot) LD(Laser Diode)의 입력전류에 따른 광 스펙트럼을 나타내는 예시도,

도 3 은 본 발명에 따른 FP LD를 이용한 클럭 추출 장치의 일실시예 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

31 : 서큘레이터 32 : 전류 및 온도 조절부

33 : FP LD

본 발명은 클럭 추출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상용의 FP(Fabry-Perot) LD(Laser Diode)를 이용하여 두 개의 주파수 신호의 크기를 동일하게 한 후, 비팅시켜 클럭신호를 추출하기 위한 클럭 추출 장치에 관한 것이다.

광통신에서 전송 속도의 향상은 원하는 데이터를 광신호로 바꾸는 송신단의 기술발전과 더불어, 전송된 신호를 수신하여 원신호를 복원하는 수신단의 신호처리율의 향상을 요구하여 왔으며, 광학적 클럭신호 추출은 이를 만족시키기 위한 한 방안으로 연구되고 있다.

현재, 광학적으로 클럭(clock)을 추출하는 방법으로는, 레이저 다이오우드에서 일어나는 셀프-펄세이팅(self-pulsating)을 이용하는 방법, 광학 루프 미러(optical loop mirror)를 이용하는 방법들이 연구되고 있으나, 원하는 클럭(clock)을 추출하기 위한 소자제작의 어려움과 광학시스템의 불안정이 해결해야 할 점으로 남아있으며, 이러한 문제들을 해결하기 위해 제안된 여러 해결방안 중의 하나는 광 스펙트럼(spectrum) 상에 존재하는 스펙트럼을 이용하여 클럭 신호를 복원하는 방법이다. 여기서, 스펙트럼을 이용하여 수신된 신호의 클럭 성분은 수신된 신호의 데이터 전송율에 해당하는 인접한 두 개의 주파수 성분을 추출하여 비팅(beating)시킴으로써, 두 분광선(spectral line)의 차에 해당하는 주파수 성분을 만들어 얻는다.

기존에 제안된 방법에서는 신호의 클럭신호를 얻기 위하여 광스펙트럼 상의 두 개의 주파수 성분을 선택하고, 이 두 성분의 크기를 같게 만든 후, 두 성분의 비팅을 통하여 클럭신호를 얻었다. 이 때, 두 개의 주파수 성분을 선택하고, 두 주파수 성분의 크기를 같게 만들기 위하여 기존의 방법에서는, 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 가변대역통과필터(tunable bandpass filter)를 조절하여, 두 개의 주파수 성분의 크기를 같게 만들었다. 도 1의 (c)는 대역통과필터를 통과한 신호의 광스펙트럼을 나타내고 있다.

일반적으로, FP LD의 입력 전류에 따른 광스펙트럼은 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같은데, 여기서 광스펙트럼이 서로 다른 크기의 스펙트럼을 보이는 것은 FP LD에 인가되는 전류의 양의 차이에 기인한다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c 는 일반적인 FP(Fabry-Perot) LD(Laser Diode)의 입력전류에 따른 광 스펙트럼을 나타내는 예시도로서, 도 2a는 FP LD의 입력 전류가 10mA인 경우를 나타낸 것이고, 도 2b는 입력 전류가 20mA인 경우를 나타낸 것이고, 도 2c는 입력 전류가 50mA인 경우를 나타낸 것이다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 광스펙트럼은 인가되는 전류의 양이 증가할수록 최대, 최소값의 차이가 커진다. 즉, 일반적인 NRZ 신호의 스펙트럼은 도 1a와 같으며, 클럭 성분 추출은 도 1a에 있는 세 개의 피크 중에서 인접한 두 개의 피크를 추출함으로써 가능한데, 이 때의 문제점은 선택된 클럭 성분들의 크기가 같지 않다는 점이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 두 개의 주파수 성분의 크기를 같게 만들기 위하여, FP(Fabry-Perot) LD(Laser Diode)에 인가되는 온도 및 전류량을 조절하여 두 주파수 성분의 크기를 같게 만들어 크기가 같은 두 주파수 성분의 비팅을 통하여 클럭신호를 추출하기 위한, 클럭 추출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 클럭 추출 장치에 있어서, 입력 광신호의 방향을 변화시키기 위한 광회전수단; 스펙트럼의 특성과 파장을 조절하기 위한 조절 수단; 및 상기 입력 광신호의 스펙트럼 상의 서로 다른 크기의 두 개의 주파수 성분을 선택한 후, 상기 두 개의 주파수 성분의 크기 차이가 고려된 조절 신호를 상기 조절 수단으로부터 인가받아 두 주파수 성분의 크기를 같게 만들어, 크기가 같은 두 주파수 성분의 비팅을 통하여 클럭신호를 추출하기 위한 클럭 추출 수단을 포함한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명 을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3 은 본 발명에 따른 FP LD를 이용한 클럭 추출 장치의 일실시예 구성도이다.

일반적으로 NRZ 신호에는 클럭 성분이 없으나, 광변조된 NRZ 신호에는 클럭 성분이 존재한다. 본 발명에서는 NRZ 신호의 클럭신호를 이 클럭 성분을 이용하여 얻고자 한다.

따라서, NRZ 신호로부터 클럭신호를 얻기 위하여, 본 발명에서는 두 주파수 성분의 비팅을 통한 방법을 이용하였고, 클럭 성분의 크기를 다른 주파수 성분의 크기보다 크게 하여 비팅되는 두 주파수 성분의 크기를 같게 만들었으며, 이와 같은 과정은 상용의 FP LD를 이용하기로 한다.

FP LD에서 얻는 광스펙트럼은 상기 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같은데, 여기서 광스펙트럼이 서로 다른 크기의 스펙트럼을 보이는 것은 FP LD에 인가되는 전류의 양의 차이에 기인한다. 따라서, 본 발명에서는 두 개의 주파수 성분의 크기를 FP LD에 인가되는 전류양의 조절로 같게 만든다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로, 전류양 조절을 통해 주파수 성분의 크기를 같게 만드는 것과 마찬가지로 온도를 조절하여 FP LD의 광스펙트럼 파장 특성을 변화시키며, 이를 입력되는 신호에서 두 주파수 성분의 크기를 같게 만드는데 이용할 수 있다. 즉, 온도 조절을 통해 스펙트럼 특성을 바꿀 수 있는 것이다.

이러한 구성을 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 따른 FP LD를 이용한 클럭 추출 장치는, 입력 광신호의 방향을 바꾸기 위한 서큘레이터(Circulator)(31)와, 인가되는 전류량을 조절하기 위한 전류량 조절부(전류 및 온도 조절부)(32)와, 상기 입력 광신호의 스펙트럼 상의 서로 다른 크기의 두 개의 주파수 성분을 선택한 후, 상기 두 개의 주파수 성분의 크기의 차이를 고려하여, 적당한 전류를 인가하여 두 주파수 성분의 크기를 같게 만들어, 크기가 같은 두 주파수 성분의 비팅을 통하여 클럭신호를 추출하기 위한 FP LD(33)를 포함한다.

여기서, 본 발명에 따른 클럭 추출 장치는 FP LD(33)를 이용한 대역폭 가변 필터 기능을 가진다.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 클럭 추출 장치에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 NRZ 신호에서의 클럭신호를 광스펙트럼에 존재하는 클럭 성분과 중심주파수 성분의 비팅을 통하여 얻는다. 이 때, 클럭 성분의 크기를 최대한 크게 하기 위하여, 비팅되는 두 주파수 성분의 크기를 같게 만드는 것이 필요한데, 본 발명에서는 FP LD에 인가되는 전류의 양을 조절하여 같게 만든다. 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 광스펙트럼은 인가되는 전류의 양이 증가할수록 최대, 최소값의 차이가 커지는데, 본 발명에서는 이와 같은 특성을 이용하여 서로 다른 크기를 갖는 두 주파수 성분의 크기를 같게 만든다.

일반적인 NRZ 신호의 스펙트럼은 도 2a와 같으며, 클럭 성분 추출은 도 2a에 있는 세 개의 피크 중에서 인접한 두 개의 피크를 추출함으로써 가능하지만, 이 때에 선택된 성분들의 크기는 같지 않다.

반면에, 본 발명에서는 이 신호를 FP LD에 입사시킨 후, 스펙트럼 상의 서로 다른 크기의 두 개의 주파수 성분을 선택한 후, 전류량을 무조건 크게 만드는 것이 아니라, 스펙트럼에 나타난 두 주파수의 크기의 차이를 고려하여, 적당한 전류를 인가하여 두 주파수 성분의 크기를 같게 만들어, 크기가 같은 두 주파수 성분의 비팅을 통하여 클럭신호를 추출하도록 한다.

마찬가지로, 본 발명에서는 온도 조절을 통해 FP LD의 광스펙트럼 파장 특성을 변화시키며, 이를 이용하여 입력 신호의 두 주파수 성분의 크기를 같게 만들어 스펙트럼 특성을 바꿀 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명은, FP LD에 인가되는 온도 또는 전류양을 조절하여 스펙트럼 상의 최대, 최소값을 변화시킴으로써, 비팅을 통하여 클럭을 복원하는 시스템에서 허용하는 두 주파수 성분의 크기의 차이의 허용범위를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 클럭 추출 장치에 있어서,

   입력 광신호의 방향을 변화시키기 위한 광회전수단;

   스펙트럼의 특성과 파장을 조절하기 위한 조절 수단; 및

   상기 입력 광신호의 스펙트럼 상의 서로 다른 크기의 두 개의 주파수 성분을 선택한 후, 상기 두 개의 주파수 성분의 크기 차이가 고려된 조절 신호를 상기 조절 수단으로부터 인가받아 두 주파수 성분의 크기를 같게 만들어, 크기가 같은 두 주파수 성분의 비팅을 통하여 클럭신호를 추출하기 위한 클럭 추출 수단

   을 포함하는 클럭 추출 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 클럭 추출 수단은,

   FP(Fabry-Perot) LD(Laser Diode)인 것을 특징으로 하는 클럭 추출 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 클럭 추출 수단은,

   클럭 성분의 크기를 다른 주파수 성분의 크기보다 크게 하기 위하여, 비팅되 는 두 주파수 성분의 크기를 같게 만드는 것을 특징으로 하는 클럭 추출 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 조절 수단은,

   인가되는 전류의 양을 조절하여 스펙트럼의 특성과 파장을 조절하는 것을 특징으로 하는 클럭 추출 장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 조절 수단은,

   온도를 조절하여 스펙트럼의 특성과 파장을 조절하는 것을 특징으로 하는 클럭 추출 장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 클럭 추출 장치는,

   상기 FP LD를 이용한 대역폭 가변 필터 기능을 가진 것을 특징으로 하는 클럭 추출 장치.

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