KR20080072520A - 피드 포워드 잡음 상쇄 기능을 갖는 직접 변조 또는 외부변조된 레이저 광학 전송 시스템 - Google Patents

Abstract

광섬유 링크를 통한 원격 수신기로의 전송을 위한 변조된 광학 신호를 생성하기 위한 광학 송신기는, 레이저, 아날로그 RF 신호에 의해 상기 레이저를 직접적으로 진폭 변조하여 진폭 변조된 정보를 포함하는 성분을 갖는 광학 신호를 생성하기 위한 변조기, 및 상기 레이저의 출력에 결합되며 상기 레이저에서 생성된 상기 잡음 신호를 상쇄시키기 위한 위상 변조기를 포함한다.

광섬유, 피드 포워드 잡음, 직접 변조, 외부 변조, 레이저 광학 전송

Description

피드 포워드 잡음 상쇄 기능을 갖는 직접 변조 또는 외부 변조된 레이저 광학 전송 시스템{DIRECTLY MODULATED OR EXTERNALLY MODULATED LASER OPTICAL TRANSMISSION SYSTEM WITH FEED FORWARD NOISE CANCELLATION}

본 발명은 아날로그 신호를 위한 광학 전송 시스템에 관한 것으로, 특히 직접 변조 또는 외부 변조된 고체 레이저(solid-state laser) 중의 하나에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 반도체 레이저 내의 전하 캐리어들의 브라운 운동(Brownian motion)과 같은 다수의 가능한 소스로부터 발생하는 백색 잡음 성분(백색 잡음), 또는 레이저의 바이어스 전류 또는 열환경의 변동으로부터 발생하는 잡음(주파수와 역으로 변하므로, 일반적으로 "1/f" 잡음이라 함)의 상쇄에 관한 것이다.

전기 신호를 갖는 발광 다이오드(LED: light-emitting diode) 또는 반도체 레이저의 아날로그 강도(intensity)를 직접 변조하는 것은 광섬유(optical fibers) 상에서 음성 및 비디오 신호와 같은 아날로그 신호를 전송하는 기술에서 공지된 가장 간단한 방법 중의 하나로 간주된다. 이러한 아날로그 전송 기술은 디지털 펄스 코드 변조(digital pulse code modulation), 또는 아날로그 또는 펄스 주파수 변조와 같은 디지털 전송보다 실질적으로 더 작은 대역폭 요건의 이점을 가지지만, 진폭 변조의 이용은 일반적으로 송신기의 잡음 및 왜곡 특성에 대한 보다 엄격한 요건을 둔다.

이러한 이유로, 영분산(zero dispersion)을 갖는 광섬유 링크를 채용하는 전송 링크를 단축하는 응용인 경우, 직접 변조 기술은 1310 ㎚ 레이저와 관련하여 이용되었다. 메트로(metro) 및 롱 홀 섬유(long haul fiber) 전송 링크에서의 응용을 위하여, 링크의 낮은 손실은 일반적으로 매우 긴 거리(100 ㎞) 및 높은 주파수(900 MHz 이상)에 걸쳐, 외부 변조된 1550 ㎚ 레이저가 이용되도록 요구한다. 이러한 링크에 있어서의 한정 요소는 섬유 링크에 존재하는 분산을 통해 진폭 잡음으로 변환되는 레이저로부터의 잔류 위상 잡음(residual phase noise)의 변환일 수 있다. 따라서, 본 발명은 레이저의 위상 잡음과 연관된 잡음 상쇄(cancellation)를 위해 간단하고 낮은 비용 시스템을 제공하는 문제를 해결하여, 아날로그 광학 출력이 메트로 및 롱 홀 광학 네트워크에서 이용될 수 있고, 특히 광대역 RF 신호의 아날로그 전송을 위해 이용될 수 있을 것이다.

레이저의 직접 전류 변조는 고밀도 파장 분할 다중화(DWDM: dense wavelength division multiplex) 시스템과 같은 디지털 광학 전송 시스템에 이용하는 것으로 알려져 있다. 참조, 예를 들어, Kartalopoulos, DWDM Networks, Devices, and Technology(IEEE Press, 2003), p.154.

1550 ㎚의 아날로그 광학 전송 시스템에 필요한 낮은 잡음 특성에 더하여, 상기 시스템은 고도로 선형적(linear)이어야 한다. 특정 아날로그 송신기에 고유한 왜곡은 선형 전기 변조 신호가 광학 신호로 선형적으로 변환되는 것을 방지하고, 대신에 신호가 왜곡되게 한다. 이 효과들은 특히, 채널이 서로 간섭하는 것을 방지하기 위해 뛰어난 선형성을 요구하는 다중 채널 비디오 전송(multi-channel video transmission)에는 불리하다. 고도로 선형화된 아날로그 광학 시스템은 방송용 TV 전송, CATV, 양방향 TV 및 화상 전화 전송과 같은 상업용 아날로그 시스템 내에서 넓은 응용을 가진다.

광학 및 그 밖의 비선형 송신기들의 선형화는 얼마간의 시간 동안 연구되었지만, 제안된 해법(proposed solutions)은 실제적인 단점들을 지니고 있다. 상기 논의된 대부분의 응용들은 많은 실제 구현을 위해 너무나 큰 대역폭을 가진다. 선형화를 위한 피드포워드(Feedforward) 기술은 광학 전력 결합기(optical power combiner) 및 다중 광학 소스들과 같은 복합 시스템 구성 요소(complex system components)를 요구한다. 의사 광학 피드포워드 기술(Quasi-optical feedforward techniques)은 유사한 복잡성 문제를 지니고 있고, 극도로 잘 매치된(matched) 부분들을 더 요구한다. 그러나, 이하에 논의되는 바와 같이, 위상 잡음 상쇄(cancellation)를 위한 피드포워드 기술은 다수의 양호하게 개발된 기술들을 이용하여 구현될 수 있는 실제적인 기술이다.

전술한 바와 같이, 외부 변조기(external modulator)는 종래 기술의 광학 전송 시스템에 이용하는 것으로 알려져 있다. 미국특허(US) 제5,699,179호는 섬유-유도(fiber-induced) 합성 2차(CSO: composite second order) 왜곡 성분을 감소시키 기 위한 외부 변조된 피드포워드 선형화된 아날로그 광학 송신기를 설명한다.

본 발명 이전에는, 레이저의 반도체 구조의 다양한 잡음 소스로부터 발생하는 위상 잡음 성분을 상쇄하기 위하여, 직접(전류) 변조된 레이저에 결합된 위상 변조기의 응용이 존재하지 않았다. 반도체 레이저가 그들의 진폭(종종 상대 강도 잡음(relative intensity noise)이라 칭함) 및 그들의 위상에서 잡음을 나타낸다는 것에 유의해야 한다. 상기 잡음이 단일 모드 섬유 전송(single mode fiber transmission) 시에 상이한 파장에서 상이하게 나타날 수 있지만, 이 잡음 특성들은 본질적으로 레이징 파장(lasing wavelength)에는 독립적이다. 위상 및 진폭 잡음에 이르는 주된 내부 메커니즘(mechanism)은 레이저의 액티브 영역(active region) 내의 자발적인 발광(spontaneous emission)이다. 자발적으로 발광된 포톤(photons)은 유도된 발광(stimulated emission)을 통해 생산된 포톤과 특별한 위상 관계가 없기 때문에, 그 결과 얻어지는 광학 필드(resultant optical field)의 진폭 및 위상 모두가 영향을 받는다. 자발적인 발광 과정은 동작 주파수 내에서 잡음 스펙트럼이 본질적으로 일정한(백색 잡음) 브라운 운동 과정에 의해 충분히 이해되고, 이 브라운 운동 과정에 의해 설명되는 것으로 나타내었다. 마이크로포닉스(micro-phonics), 온도 변동(temperature fluctuations) 및 바이어스 전류 잡음(bias current noise)과 같은 레이저 외부의 환경적 효과는 광학 필드에서 위상 잡음을 생성할 수도 있다. 이러한 사실들은 일반적으로 "1/f" 의존성을 갖는 잡음 스펙트럼을 나타내는 광학 위상 잡음으로 귀결된다. 본 발명은 잡음의 구동 메커니즘(driving mechanism)에 관계없이 피드포워드 상쇄(cancellation)를 통해 반도체 레이저로부터 고유 위상 잡음(inherent phase noise)을 최소화하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 직접 변조된 레이저를 이용하여 개선된 광학 전송 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 아날로그 광학 전송 시스템에서 이용되는 레이저 내의 잡음을 보상하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 위상 잡음 감소를 개선하기 위하여 1550 ㎚ 아날로그 광학 전송 시스템에서의 이용을 위한 외부 마하젠더(Mach Zender) 변조기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 위상 조정 회로(phase corrective circuit)를 갖는 직접 변조된 레이저를 이용하여 롱 홀 분산형 광섬유 매체(long haul dispersive optical fiber media)에 적합한 고도의 선형 아날로그 광학 전송 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 롱 홀 분산형 광섬유 매체에 적합한 아날로그 광학 전송 시스템에서 레이저로부터 잔여 위상 잡음(residual phase noise)을 감소시키기 위한 위상 이동 회로(phase shifting circuit)를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 광대역 아날로그 광학 전송 시스템에서 위상 잡음 보상 과정을 제공하는 것이다.

요약하면, 일반적인 측면에서, 본 발명은 분산형 광섬유 링크를 통해 원격 수신기에 전송하기 위한 변조된 광학 신호를 생성하기 위한 광학 송신기를 제공하고, 상기 광학 송신기는, 광대역 아날로그 무선 주파수 신호 입력을 수신하기 위한 입력, 연관된 위상 잡음을 갖는 광학 신호를 생성하기 위한 반도체 레이저, 및 광학 송신기의 출력 내의 위상 잡음과 그에 따른 위상 변조 잡음 성분으로 인한 광섬유 링크의 수신기 단부(receiver end)에 존재하는 신호 내의 왜곡을 감소시키기 위한 광학 위상 변조기를 포함하는 잡음 상쇄 회로(noise cancellation circuit)를 가진다.

또 다른 양태에서, 본 발명은, 아날로그 신호 입력을 갖는 광학 송신기, 반도체 레이저, 레이저를 직접 변조하기 위한 변조 회로, 및 반도체 레이저에 의해 생성된 광학 신호 잡음을 위한 외부 변조기와 연관된 광학 송신기의 출력의 위상 변조 성분을 상쇄시키기 위한 위상 이동 회로를 포함하는, 분산형 광섬유 링크 상에서 이용하기 위한 광학 전송 시스템을 제공한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 낮은 비용의 직접 변조 기술을 더 제공하고, 레이저에 의해 생성된 위상 잡음 성분을 감소시키는 광학 위상 변조기를 제어하기 위한 회로를 포함하는 것이 바람직하다.

발명의 또 다른 양태에서는, 반도체 레이저로부터 출력 광학 신호를 두 경로로, 즉, 하나는 위상 변조기로, 다른 하나는 주파수 판별기로 분리하는 아날로그 신호의 전송 시에 위상 잡음을 감소시키기 위한 잡음 상쇄 회로가 제공된다. 위상 변조 상쇄 신호는 진폭 및 위상이 조절되어, 레이저에 의한 위상 잡음의 주파수 또는 위상 의존성과 일치시킨다. 신호의 위상은 상기 경로들 중 하나에서의 지연 또는 위상 조절 소자에 의해 동기화된다. 그 후, 1차 및 2차 신호들은 광학 위상 변조기에 의해 재결합되어, 진폭 변조만을 갖는 단일 광학 신호를 생성한다. 따라서, 위상 변조기는 궁극적인 위상 잡음(resultant phase noise)이 최소화되도록 반도체 레이저로부터의 1차 신호를 변조시킴으로써, 아날로그 신호들이 분산형 광섬유 링크를 통한 전송에 적합하게 한다.

본 발명의 부가적인 목적들, 이점들 및 새로운 특징들은, 본 발명의 실시뿐만 아니라 다음의 상세한 설명을 포함하는 본 명세서로부터, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 본 발명은 바람직한 실시예들을 참조하여 아래에서 설명되지만, 본 발명이 이에 한정되지 않음을 이해해야 한다. 본 명세서에서의 교시 내용에 접근할 수 있는 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다른 기술 분야의 추가적인 응용예, 변형예들 및 실시예들을 인식할 것이며, 이 예들은 본 명세서에서 설명되고 청구되는 본 발명의 범위 내에 포함되고, 본 발명이 충분히 이용될 수 있는 것에 관한 것이다.

본 발명의 이들 및 다른 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련하여 고려될 때 다음의 상세한 설명을 참조하여 보다 양호하게 이해되고, 완전히 인식될 것이다.

발명의 새로운 특징들 및 특성들을 부과된 청구항들에서 설명한다. 그러나, 첨부한 도면과 관련하여 판독할 경우, 발명 자체 및 그것의 다른 특징들과 이점들은 특정 실시예의 상세한 설명을 참조함으로써 최적으로 이해될 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 직접 변조된 레이저를 이용하여 개선된 광학 전송 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한. 상기와 같은 본 발명은, 아날로그 광학 전송 시스템에서 이용되는 레이저 내의 잡음을 보상할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명은, 1550 ㎚ 아날로그 광학 전송 시스템에서의 이용을 위한 외부 마하젠더(Mach Zender) 변조기를 제공함으로써, 위상 잡음 감소를 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명은, 위상 조정 회로를 갖는 직접 변조된 레이저를 이용하여 롱 홀 분산형 광섬유 매체에 적합한 고도의 선형 아날로그 광학 전송 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명은, 롱 홀 분산형 광섬유 매체에 적합한 아날로그 광학 전송 시스템에서 레이저로부터 잔여 위상 잡음을 감소시키기 위한 위상 이동 회로를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명은, 광대역 아날로그 광학 전송 시스템에서 위상 잡음 보상 과정을 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 예시적인 양태 및 그 실시예를 포함하는 상세한 내용을 설명할 것이다. 도면 및 다음의 설명을 참조하면, 동일한 도면부호는 동일하거나 또 는 기능적으로 유사한 구성요소를 식별하는데 이용되고, 또한 이는 고도로 단순화된 방식으로 바람직한 실시예의 주요 특징을 예시하기 위한 것이다. 더욱이, 이들 도면은 실제 실시예의 모든 특징을 도시하기 위한 것이 아니고, 도시된 구성요소의 상대적 치수를 도시하기 위한 것도 아니며, 비율을 조정하도록 도시한 것도 아니다.

도 1a는 외부 변조기를 이용한 미국특허(US) 제5,699,179호에 설명된 바와 같은 종래 기술의 광학 송신기의 블록도이다. 전체적으로 10으로 도시된 송신기는 광학 신호를 광섬유 경로(30)를 통해 수신기(60)로 전송한다. 송신기(10)는 연속파(CW: continuous wave) 출력을 생성하는 반도체 레이저(12)를 포함한다. 이러한 레이저의 전형적인 예들은 분포 궤환형(DFB: distributed feedback) 레이저/또는 페브리 페로(Fabry-Perot) 레이저이며, 이들은 1550 ㎚의 파장에서 출력 광학 빔(output optical beam)을 생성한다. 레이저로부터의 변조되지 않은 광학 신호(unmodulated optical signal)는 광섬유(14)에 의해 변조기(16)에 결합된다. 변조기(16)는 마하젠더(Mach-Zehnder) 변조기와 같은 단일 변조기, 직렬 연결된(cascaded) MZ 변조기, 또는 피드포워드 선형화기(feed-forward linearizer)에서와 같은 복수의 변조기일 수 있다. 또한, 변조기(16)는, 단자(18) 및 라인(20)을 경유하여, 진폭 변조된 잔류 측파대(AM-SDB: amplitude modulated vestigial sideband) 케이블 텔레비전(CATV: cable television) 또는 비디오 신호와 같은 광대역 RF 신호를 수신한다. 또한, 피드포워드 선형화기가 이용될 경우, 탈편광 신호(depolarizing signal)는 단자(22) 및 라인(24)를 경유하여 변조기(16)로 제공된 다. 변조기(16) 내의 오류 정정 변조기(error-correcting modulator)(도면에 도시되지 않음)로의 광학 입력을 탈편광시키기 위해 상기 탈평광 신호가 이용된다.

비디오 데이터를 수송하는 변조된 광학 신호는 섬유 링크(26)에 의해 증폭기(28)에 결합된다. 증폭기(28)는 일반적으로 에르븀 첨가 섬유 증폭기(EDFA: eribum doped fiber amplifier)이다. 증폭된 광학 신호는 광섬유 전송 라인(30)을 경유해 수신기(60)로 결합된다. 광섬유 전송 라인(30)은 수 킬로미터(several kilometers) 이상 연장되는 장거리 링크(long-distance link)일 수 있다. 이러한 경우, 희망하는 레벨로 신호를 부스트(boost)하기 위해 라인 내부를 따라 이격된 간격으로 EDFA(28)와 같은 라인 증폭기가 제공될 수 있다. 수신기(60)에서, 증폭기(도면에 도시되지 않음)는 입력 광학 신호(incoming optical signal)를 부스트하기 위해 제공될 수도 있다. 그 후, 부스트된 신호는 포토검출기(photodetector)에 인가되고 수신기(60)에서 전기 신호로 복조되며, 이 전기 신호는 라인(50)에서 원래의 비디오 또는 데이터 신호를 나타낸다.

도 1b는 레이저의 직접 전류 변조를 이용하는 선행 기술의 광학 송신기의 블록도이다. 광대역 RF 아날로그 신호는 레이저(12)로 직접 인가된다. 레이저(12)로부터의 변조된 광학 신호는 섬유 링크(26)에 의해 EDFA와 같은 증폭기(28)에 결합된다. 증폭된 광학 신호는 섬유 전송 라인(30)을 경유해 수신기(60)로 결합된다. 수신기에서, 광학 신호는 전기 신호로 변환되고, 이 전기 신호는 라인(50)에서 원 비디오 또는 데이터 신호를 나타낸다.

도 2 는 본 발명에 따른 광학 전송 시스템(100)의 고도로 단순화된 블록도이 다. 복수의 채널 및 전치 보상 회로(pre-distortion circuit)(105)를 포함하는, 광대역 신호와 같은 아날로그 RF 신호 입력 소스(101)가 도시되어 있다. 레이저(102)에 인가된 RF 신호는 원격 수신기의 신호에 영향을 미치는 레이저의 비선형 응답을 보상하기 위해 레이저(102)에 인가된 RF 신호를 변형하기 위한 종래 기술에서 알려진 바와 같은 전치 보상 회로(105)의 이용에 의해 적절히 전치 보상된다. 전치 보상 회로(105)의 출력은 레이저(102)에 인가되어 변조된다. 본 발명에서 레이저(102)의 변조는 AM-VSB 변조기 또는 직교(quadrature) 진폭 변조기일 수 있다. 레이저의 광학 신호 출력(110)은 두 부분으로 분리되는데, 한 부분은 위상 변조기(111)에 인가되고, 다른 부분은 주파수 판별 회로(frequency discrimination circuit)(115)에 인가된다.

페브리 페로(FP) 레이저가 이용될 수도 있지만, 도 2의 시스템에서 이용된 에지 발광 반도체 레이저(edge-emitting semiconductor laser)는 분포 궤환형 레이저(DFB: distributed feedback laser)인 것이 바람직하다. FP 레이저가 많은 모드들 사이에서 그것의 광학 에너지 확산(spread)을 가지는데 반하여, DFB 레이저들의 광학 출력은 주로 단일 레이징 모드(single lasing mode)에 포함되므로, DFB 레이저가 보다 바람직한 방법이다.

바람직한 실시예에서, 레이저는 1530 내지 1570 ㎚ 범위의 레이저 광 출력의 파장 이내에서 외부 공진기 레이저(external cavity laser)이다. 또한, 광대역 아날로그 신호 입력은 하나의 옥타브(octave)보다 더 큰 대역폭을 가지고, 채널을 수송하는 복수의 차별화된 정보를 포함한다.

주파수 판별 회로(115)의 출력은 주파수 판별기(frequency discriminator)의 출력 RF 신호에 대해 차별화된 동작을 수행하는 직렬 연결된 회로 시퀀스로 구성된 신호 조절용 회로(103)에 인가된다. RF 신호는 감쇠기(attenuator)(116)에 인가되어, 레이저(102)의 위상 잡음 특성들에 의해 도입된 위상 이동된 성분의 진폭에 적합하도록 신호의 진폭을 적절히 조절한다.

그 후, 감쇠기의 출력은 위상 이동 회로(phase shift circuit)(117)에 연결된다. 회로(117)는 변조기(111)에 인가되는 신호에 비하여 회로 소자(115, 116, 117)에 인가된 신호 출력의 시간 지연을 조정한다. 관심 대상 비디오 전송 대역(기존의 CATV 시스템의 50MHz - 1000MHz)에서, 반도체 레이저의 위상 잡음은 "백색"이며, 다시 말하면, 잡음의 스펙트럼 전력 밀도(spectral power density)는 주파수에 독립적이다. 이러한 경우, 위상 조정 경로(phase correction path)는 1차 경로의 그것과 정확히 일치된 지연을 갖는 일정한(조절 가능한) 이득(gain)을 가지는 것이 필요할 것이다. 설명할 필요가 있는 하나의 양태는 주파수 판별기, 특히, 위상 조정 경로에서 전기 변환 과정으로의 광학이다. 포토다이오드(photodiode)에 의해 광학 신호가 검출되는 경우, 산탄 잡음(shot noise)으로 알려진 현상(phenomenon)이 관찰된다. 이 잡음은 전자-홀 쌍(electron-hole pair)을 생성하기 위한 포토다이오드에서 포톤을 흡수하는 통계적인 과정의 결과로 발생한다. 실제로, 이 잡음은 불가피하다. 따라서, 산탄 잡음은 달성 가능한 위상 잡음 상쇄량에 하한을 부과한다.

그 후, 위상 이동 회로(117)의 출력은 위상 변조기(111)에 인가되고, 그에 따라 광학 신호에 위상 조정을 도입함으로써, 생성된 잡음을 조정 또는 보상한다.

포토다이오드로부터의 생성된 포토전류(photocurrent)의 스펙트럼 잡음 밀도는

로 주어진다. 여기서, e는 전자 전하이고,

는 DC 포토전류이다. 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 잡음 전력이 수신된 광학 전력에 대한 선형 의존성을 가지므로 산탄 잡음 지배 과정(shot-noise dominated process)의 신호대 잡음비가 수신된 전력이 증가할수록 개선된다는 사실을 즉시 인식할 것이다. 이것은 제안된 발명에서 기초적인 설계 트레이드 오프(trade-off)를 나타낸다. 위상 조정 경로로 태핑된(tapped) 더 많은 전력은 송신기의 광학 출력 전력의 손실을 감수하고 최종적인 잡음 상쇄를 개선할 것이다.

변조기(111)의 출력은 섬유(112)를 통해 증폭기(113)에 결합되고, 그 다음 이것은 광섬유 또는 링크(114)에 결합된다. 원격단(remote end)에서, 광섬유 또는 링크(114)는 수신된 광학 신호를 RF 신호로 변환하는 수신기에 연결된다.

발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고도 다수의 변화 및 변형은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 레이저 또는 발광 다이오드를 변조하는 TV 신호에 관하여 설명 및 예시되어 있지만, 증폭기와 같은 다른 비선형 장치들은 이러한 기술에 의해 대부분 상쇄된 고유 왜곡(inherent distortion)을 가질 수 있다. 예시된 실시예에서 1차 및 2차 경로들에서 신호의 상대적 위상의 미세 조절(fine adjustment)은 예시된 실시예의 2차 경로 내에 있지 만, 이것은 대략 조절(coarse adjustment)을 갖는 1차 경로 내에도 있을 수 있다. 1차 경로 내의 이러한 지연이 이 경로에 대해 부적절한 임피던스(impedance)를 가질 수 있으므로 2차 경로가 바람직하다.

본 발명의 기술 및 장치의 각종 양태는 디지털 회로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 본 발명의 회로는 프로그램가능 프로세서에 의한 실행을 위한 기계어 판독가능(machine-readable) 저장 장치에서 실제 구체화되는 컴퓨터 제품으로 구현되거나, 또는 자동적으로 또는 요구에 따라 컴퓨터 제품에 다운로드될 수도 있는 네트워크 노드 또는 웹 사이트에 위치한 소프트웨어 상에 구현될 수도 있다. 전술한 기술은 예를 들어 단일 중앙 프로세서, 멀티프로세서, 하나 또는 그 이상의 디지털 신호 프로세서, 논리 게이트의 게이트 어레이, 또는 입력 데이터에 따라 동작하고 출력을 발생시킴으로써 본 발명의 기능을 수행하기 위한 명령어의 프로그램 또는 신호의 시퀀스를 실행하기 위한 배선접속된 논리 회로에 의해 수행될 수도 있다. 상기 방법은, 데이터 저장 시스템, 적어도 하나의 입출력 장치 및 적어도 하나의 출력 장치로부터 데이터 및 명령을 수신하고 데이터 저장 시스템, 적어도 하나의 입출력 장치 및 적어도 하나의 출력 장치에 데이터 및 명령을 송신하도록 연결된 적어도 하나의 프로그램 가능 프로세서를 포함하는 프로그램 가능 시스템 상에서 실행 가능한 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 프로그램으로 구현되는 것이 바람직할 수도 있다. 각각의 컴퓨터 프로그램은 하이-레벨 절차 또는 객체-지향 프로그래밍 언어로 구현되거나, 또는 희망하는 경우 어셈블리나 기계 언어로 구현될 수도 있으며, 어느 경우에나, 이 언어는 컴파 일형 또는 해석형 언어일 수도 있다. 적합한 프로세서는 예를 들어 범용 및 전용 마이크로프로세서 모두를 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 ROM 및/또는 RAM으로부터 명령 및 데이터를 수신한다. 컴퓨터 프로그램 명령 및 데이터를 실제로 구체화하기에 적합한 저장 장치는, 예를 들어 EPROM, EEPROM 및 플래시 메모리 장치와 같은 반도체 장치, 내장 하드 디스크 및 분리형 디스크와 같은 자기 디스크, 자기-광 디스크, 및 CD-ROM 디스크를 포함하는 비휘발성 메모리의 모든 형태를 포함한다. 전술한 임의의 하나는 특별히 설계된 주문형 반도체(ASICS: application-specific intergrated circuit)에 의해 보충되거나 이 주문형 반도체에 집적될 수도 있다.

전술한 구성 요소들의 각각 또는 둘 또는 그 이상이 함께 전술한 타입과 상이한 다른 타입의 구성에 의해 유용하게 응용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.

본 발명은 광학 전송 시스템에서 실시되는 것과 같이 예시 및 설명되었지만, 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 각종 변형 및 구조적 변경이 이루어질 수도 있기 때문에, 본 발명은 개시된 상세한 내용으로 한정되는 것을 의도하지 않는다.

추가적인 분석 없이도, 전술한 설명은, 현재의 지식을 적용함으로써, 종래 기술의 관점으로부터 본 발명의 일반적 또는 특정 양태의 본질적 특성을 구성하는 특징을 생략하지 않고, 각종 애플리케이션에 대해 본 발명을 손쉽게 적응시킬 수 있는 본 발명의 요점을 나타내기에 충분할 것이고, 그에 따라 이러한 적응은 다음의 특허청구범위와 등가인 의미 및 범위 내에 포함되는 것으로 의도되어야 한다.

도 1a 는 종래 기술에서 공지된 바와 같은 외부 변조된 광학 전송 시스템의 고도로 단순화된 블록도.

도 1b 는 종래 기술에서 공지된 바와 같은 직접 변조된 광학 전송 시스템의 고도로 단순화된 블록도.

도 2 는 본 발명에 따른 광학 전송 시스템의 고도로 단순화된 블록도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

12: 레이저 16: 변조기

28: 증폭기 60: 수신기

105: 전치 보상 102: 레이저

111: 위상 변조기 113: 증폭기

115: 주파수 판별기 116: 감쇠기

Claims (7)

1. 광섬유 링크를 통한 원격 수신기로의 전송을 위해 변조된 광학 신호를 생성하기 위한 광학 송신기에 있어서,

   주파수 스펙트럼을 통한 잡음 확산(noise spread)을 포함하는 기저대역 광학 신호를 생성하기 위한 레이저;

   아날로그 RF 신호에 의해 상기 레이저를 직접적으로 진폭 변조하여 진폭 변조된 정보를 포함하는 성분(information-containing component) 및 위상 변조된 성분을 갖는 광학 신호를 생성하기 위한 변조기; 및

   상기 레이저의 출력에 결합되며 광학 신호와 연관된 위상 잡음을 상쇄시키기 위한 위상 변조기

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 송신기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 레이저는 반도체 레이저이고,

   상기 위상 변조기는 상기 레이저의 출력 신호 내의 잡음 성분을 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 광학 송신기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 위상 변조기는 상기 원격 수신기의 상기 수신된 광학 신호의 SBS 스레시홀드(threshold)를 증가시키는 것을 특징으로 하는 광학 송신기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 레이저의 상기 출력에 연결된 입력과 포토다이오드에 결합된 출력을 갖는 주파수 판별 회로를 더 포함하고, 상기 광학 신호 내의 상기 위상 잡음은 상기 위상 변조기에 인가되는 변조용 전기 신호로 변환되어, 효과적인 위상 잡음 상쇄가 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 광학 송신기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 레이저의 광 출력의 파장은 1530 내지 1570 ㎚ 범위 내인 것을 특징으로 하는 광학 송신기.
6. 제 1 항에 있어서,

   광대역 아날로그 신호 입력은 하나의 옥타브보다 큰 대역폭을 가지고, 채널 을 수송하는 복수의 차별화된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 송신기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 레이저에 인가되는 상기 RF 신호를 정정하여, 상기 원격 수신기의 신호에 영향을 끼치는 상기 레이저의 비선형 응답을 보상하기 위한 전치 보상 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 송신기.

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