KR20100070692A - 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈 - Google Patents
단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100070692A KR20100070692A KR1020080129349A KR20080129349A KR20100070692A KR 20100070692 A KR20100070692 A KR 20100070692A KR 1020080129349 A KR1020080129349 A KR 1020080129349A KR 20080129349 A KR20080129349 A KR 20080129349A KR 20100070692 A KR20100070692 A KR 20100070692A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- signal
- optical
- light source
- seed
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 78
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 25
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 12
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 3
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000005570 vertical transmission Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2581—Multimode transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/0278—WDM optical network architectures
- H04J14/0282—WDM tree architectures
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/506—Multiwavelength transmitters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/03—WDM arrangements
- H04J14/0305—WDM arrangements in end terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/06—Polarisation multiplex systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
본 발명은 파장 분할 다중화 기반의 수동형 광가입자망용 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈에 관한 것으로, 상기 씨앗광 모듈은,
서로 다른 파장의 연속 광파를 발생시키기 위한 다파장 신호 발생 광원부와; 상기 광원부로부터 출력되는 빛을 파장분할 다중화하기 위한 다중화부와; 상기 다중화부로부터 출력되는 다파장 성분의 빛을 특정 편광 성분별로 분리하기 위한 편광 빔 분리기와; 상기 편광 빔 분리기를 통해 분리된 제1편광 성분 및 제2편광 성분의 신호를 임의의 주파수와 크기를 가지는 정현파로 위상 변조하기 위한 위상 변조기들과; 정현파를 발생시키기 위한 RF신호 발생부와; 발생된 RF신호를 분배하기 위한 RF신호 분배기와; 분배된 RF신호를 증폭하기 위한 증폭기들과; 상기 위상 변조기들 각각에서 위상 변조된 빛을 결합하여 씨앗광 출력으로 제공하기 위한 편광 빔 결합기;를 포함함을 특징으로 한다.
씨앗광, 편광, 광원.
Description
본 발명은 수동형 광가입자망에 관한 것으로, 특히 파장 분할 다중화 기반의 수동형 광가입자망용 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제관리번호:2007-S-014-02, 과제명: 메트로-액세스 전광 통합망 기술개발].
반사형 반도체 광증폭기를 중앙 기지국 혹은 가입자단 단말기의 광원으로 사용하는 파장 분할 다중화 수동형 광가입자망은 반사형 반도체 광증폭기가 파장 의존성을 갖지 않는 광원이므로 시스템 차원에서 광송수신 모듈의 재고 보유 문제를 해결할 수 있다는 장점으로 인해 최근 들어 많은 관심을 끌고 있다. 이 같은 반사형 반도체 광증폭기를 광원으로 사용하는 파장 분할 다중화 수동형 광가입자망에서는 상하향 전송을 위해 파장 선택을 위한 별도의 씨앗광이 반드시 필요하다.
씨앗광을 구현하기 위해서, 고출력을 갖는 어븀 도핑된 광섬유 증폭기 혹은 고출력 반도체 광증폭기등에서 발생되는 광대역의 비간섭성 광을 파장 분할 다중화 전송 규격에 맞도록 광학적으로 협대역폭을 갖는 CW(Continuous Wave) 광원으로 만들어 주기 위해 분광학적으로 분할하여(spectrum slicing) 사용하는 방법과, DFB-LD와 같은 단일 종모드 발진 광원을 어레이 형태로 묶어서 사용하는 방법등이 고안되어 적용되어왔다.
광대역의 비간섭광을 필터등을 사용해 분광학적으로 분할하여 씨앗광으로 사용하는 경우에는 경제적으로 구현이 가능하고 씨앗광 자체도 파장무의존성을 가지며, 수동형 광가입자망의 구축시 필수적인 단일 광섬유 양방향 전송에 따른 역반사 잡음에 의한 광파워 페널티등이 작다는 장점이 있으나, 분광학적 분할로 인한 상대 강도 잡음의 증가, 분광학적 분할을 위해 사용된 필터 대역폭에 따른 씨앗광 파워의 감소, 그리고 비교적 넓은 광학적 대역폭으로 인한 분산 페널티등으로 인해 장거리 전송에는 부적합하다는 점이 문제점으로 지적되어 왔다.
반면에 단일 종모드 발진 광원을 씨앗광으로 이용하는 경우는, 씨앗광을 구성하는 각각의 파장에 해당하는 개별 광원을 반드시 구비해야만 하는 재고 보유 문제 및 단일 광섬유 양방향 전송시 역반사에 의한 잡음으로 인해 광파워 페널티가 크다는 문제점등이 있으나, 좁은 선폭으로 인해 장거리 전송이 가능하고 상대 강도 잡음 특성이 우수하며, 개별 광원에서 출력되는 광파워를 적은 손실만을 겪으면서 상하향 신호 발생을 위한 광송신기로 입사시킬 수 있는 장점이 있다.
최근 들어 장거리 전송에 적합한 파장 분할 다중화 수동형 광가입자망에 대한 연구가 활발하게 진행되면서, 단일 종모드 발진 광원을 씨앗광으로 사용하는 경우에 대한 관심이 집중되고 있다. 단일 종모드 발진 광원을 사용할 경우 가장 이슈 가 되고 있는 문제는 경제성인데, 앞서 기술한대로 개별 광원에서 출력되는 광파워를 분광학적 손실 없이 사용할 수 있는 장점이 있으므로, 동시에 다수의 파장 분할 다중화 수동형 광가입자망 시스템을 운용할 수 있기 때문에 경제성에 대한 논란을 일부 보상할 수 있다. 이와 관련된 상세한 기술내용은 대한민국 특허 제0819034호 “반사형 반도체 광증폭기 기반 수동형 광가입자망”에 잘 기술되어 있다.
한편 단일 광섬유 양방향 전송시 역반사 및 레일리이 역산란 등에 의한 광강도 잡음에 따른 광파워 페널티는 상하향 신호 발생 광원으로 사용되는 반사형 반도체 광증폭기 또는 씨앗광 자체의 바이어스 디더링(bias dithering)을 통한 스펙트럼 확산(spectrum broadening) 기법을 통해 일부 경감시킬 수 있다. 이와 관련된 상세 내용 역시 미합중국 특허 제4357713호 “Method and Apparatus for Reduction of Modal Noise in Fiber Optic System”에 잘 기술되어 있다.
하지만 상술한 바이어스 디더링 방법은 씨앗광을 구성하는 개별 광원 각각에 대하여 임의의 주파수에 해당하는 디더링 신호를 적절한 크기로 주입해 주어야 한다. 이 같은 구동 방법을 사용할 경우 구현이 복잡해지고 각각의 개별 광원에 주입되는 바이어스 및 디더링 신호등을 개별적으로 제어해 주는 제어부 등이 필수적이므로 경제성이 떨어지는 단점이 있다.
상술한 바이어스 디더링방법 이외에 단일 광섬유 양방향 전송시 역반사 및 레일리이 역산란 등에 의한 광강도 잡음에 따른 광파워 페널티 경감법으로 최근에 많이 연구되고 있는 것이 바로 상/하향 전송을 위한 CW 신호의 위상 변조를 통한 스펙트럼 확산(spectrum broadening) 기법을 사용하는 방법이다. 이와 관련된 상세 한 내용은 하기의 논문들에 비교적 잘 기술되어 있다.
1. Chow et al, “Rayleigh Noise Reduction in 10-Gb/s DWDM-PONs by wavelength detuning and phase-modulation-induced spectral broadening”, IEEE Photon. Tech. Lett., 19(6), pp. 423~425, 2007.
2. Urban et al, “Mitigation of reflection induced crosstalk in a WDM access network”, OFC/NFOEC 2008 technical proceedings, OThT3, 2008.
3. Yoshida et al, “A new single fiber 10-Gb/s optical loopback method using phase modulation for WDM optical access networks”, Journal of Lightwave Technology, 24(2), pp. 796~796, 2006.
하지만 이 같이 위상 변조기를 사용하여 스펙트럼 확산(spectrum broadening) 효과를 유도하기 위해서는 위상 변조기로 입사되는 빛의 편광을 적절히 제어해야만 원하는 효과를 얻을 수 있다. 이는 대부분의 상용 위상 변조기들이 특정 방향으로 편광 제어된 빛에 대해서만 위상 변조가 가능하도록 설계되었기 때문이다. 따라서 개별 광원으로부터 출력된 각각의 빛을 편광 제어 과정을 거쳐 편광 특성이 유지되는 파장 분할 다중화/역다중화기를 사용하여 위상 변조기로 입사시킨후 후 스펙트럼 확산효과를 만들 경우, 상술한 바이어스 디더링 방법과 마찬가지로 개별 광원에 대한 편광 제어가 필요하므로 구현 비용이 상승하고, 그 구조가 매우 복잡하며 관리가 어렵다는 단점을 갖게 된다.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 개별 광원에 대한 편광 제어 없이도 광섬유 분산에 의한 영향이 대폭 감소되어 장거리 전송이 가능함은 물론, 단일 광섬유 양방향 전송시의 역반사 및 레일리이 역산란에 의한 광경로 페널티가 감소된, 단순 구조의 저가형 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈은,
서로 다른 파장의 연속 광파를 발생시키기 위한 다파장 신호 발생 광원부와;
상기 광원부로부터 출력되는 빛을 파장분할 다중화하기 위한 다중화부와;
상기 다중화부로부터 출력되는 다파장 성분의 빛을 특정 편광 성분별로 분리하기 위한 편광 빔 분리기와;
상기 편광 빔 분리기를 통해 분리된 제1편광 성분 및 제2편광 성분의 신호를 임의의 주파수와 크기를 가지는 정현파로 위상 변조하기 위한 위상 변조기들과;
정현파를 발생시키기 위한 RF신호 발생부와;
발생된 RF신호를 분배하기 위한 RF신호 분배기와;
분배된 RF신호를 증폭하기 위한 증폭기들과;
상기 위상 변조기들 각각에서 위상 변조된 빛을 결합하여 씨앗광 출력으로 제공하기 위한 편광 빔 결합기;를 포함함을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 씨앗광 모듈은 상기 편광 빔 결합기로부터 출력되는 빛의 광파워 감쇄를 보완하기 위한 광 증폭기; 및
광증폭된 빛을 광회선 단말장치들로 공급하기 위한 광분배기;를 더 포함함을 특징으로 한다.
더 나아가 상기 씨앗광 모듈의 다파장 신호 발생 광원부는,
개별적인 단일 종모드 발진 광원들을 포함하고, 각 개별 광원은 전류 주입에 따라 단일 종모드 발진이 가능한 레이저 다이오드를 사용함을 특징으로 하며,
상기 편광 빔 분리기 역시 상기 다중화부로부터 출력되는 다파장 성분의 빛을 선평광에 해당하는 수평 편광된 신호와 수직 편광된 신호로 분리함을 특징으로 한다.
또한 상기 광 증폭기는 어븀 첨가 광섬유 증폭기 혹은 반도체 광증폭기중 어느 하나로 구성됨을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 과제 해결수단에 따르면, 본 발명은 각 개별 광원의 편광 제어 없이도 파장분할 다중화된 다파장 성분의 빛이 포함된 신호를 적절한 편광 제어 과정 및 위상 변조과정을 통해 광섬유 분산에 의한 영향을 대폭 감소시키므로 광신호의 장거리 전송이 가능한 장점이 있으며, 더 나아가 단일 광섬유 양방향 전송시의 역반사 및 레일리이 역산란에 의한 광경로 페널티가 줄어든 효과를 얻을 수 있다. 또한 본 발명은 바이어스 디더링 방법과 마찬가지로 개별 광원에 대한 편광 제어가 불필요하므로 구조가 단순하면서도 구현이 경제적이고 관리가 쉬운 장점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
우선 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈 구성도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 다파장 신호 발생 광원부(101)는 서로 다른 파장의 연속 광파(Continuous Wave)를 발생하기 위한 것으로, 다파장 신호 발생 광원부(101)는 기본적으로 개별적인 단일 종모드 발진 광원을 기반으로 구성되며, 전송 시스템의 채널 용량에 적합하도록 각 개별 광원의 구비가 가능하고, 각 개별 광원은 DFB-LD(Distributed-Feedback Laser Diode), ECL 혹은 DBR-LD와 같이 전류 주입에 따라 단일 종모드 발진이 가능한 레이저 다이오드를 사용할 수 있으며, 기능적으로는 장거리 전송에 적합한 매우 좁은 선폭의 빛을 다수 개 제공하는 것을 특징으로 한다.
파장분할 다중화부(102)는 상기 광원부(101)로부터 출력되는 빛을 파장분할 다중화한다. 이러한 파장분할 다중화부(102)는 일반적으로 파장분할 다중화 전송 시스템에 널리 사용되는 어레이형 도파로 격자 또는 어레이형 박막 필터 등을 사용해 구현 가능하고, 발진 광원 자체의 선폭이 좁으므로 필터 형태에 대한 제약사항은 없다.
편광 빔 분리기(103)는 상기 다중화부(102)로부터 출력되는 다파장 성분을 갖는 빛을 특정 편광 성분별로 분리하는 역할을 수행한다. 특히 본 발명의 실시예에서는 선편광에 해당하는 수평(TE) 편광된 신호와 수직(TM) 편광된 신호로 분리해 주는 것을 특징으로 한다.
제1 및 제2위상 변조기(104,105)는 상기 편광 빔 분리기(103)를 통해서 분리된 제1편광 성분 및 제2편광 성분의 신호를 임의의 주파수와 크기를 가지는 정현파로 위상 변조한다. 이러한 위상 변조기들(104,105)은 주로 특정 편광에 해당되는 다파장의 빛에 대해서 임의의 주파수로 동시에 위상 변조를 수행하여 변조기로 입사된 좁은 선폭의 빛을 넓은 선폭을 가지며 동시에 인가 주파수 성분에 해당하는 부돌출부(sidelobe) 등을 갖는 빛으로 만들어 주는 역할을 수행한다.
한편 RF신호 발생부(107)는 일반적으로 수 GHz 이상의 높은 주파수에 해당하는 정현파를 발생시킨다. 발생되는 정현파의 주파수와 크기는 응용분야에 적합하도록 가변이 가능하다.
RF신호 분배기(108)는 상기 RF신호 발생부(107)에서 발생된 신호를 분배하는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로 본 발명의 실시예에서는 편광 성분에 따라 두 개의 경로를 구성하고 각각의 경로에 적합한 위상 변조기(104,105)를 구성하였기에, 이들을 동일한 주파수와 크기로 구동해야만 양호한 특성을 갖는 광스펙트럼을 확보할 수 있다. 따라서 RF신호 분배기(108)는 RF신호 발생부(107)로부터 출력되는 신호를 동등하게 분배하여 제1 및 제2위상 변조기(104,105)로 주입시키는 역할을 수행한다.
RF 증폭기들(109,110)은 분배된 RF신호를 증폭한다. 참고적으로, 위상변조를 통한 스펙트럼 확산 효과를 극대화시키기 위해서는 위상 변조기(104,105)로 입사되는 특정 주파수의 정현파 신호의 크기를 위상 변조기(104,105) 내부에서 적절한 굴절률로 변조될 수 있도록 최대화할 필요가 있다. 이를 위해 RF증폭기(109,110)는 위상 변조기(104,105)로 입사되기 전의 RF신호를 증폭해 준다.
편광 빔 결합기(111)는 상기 위상 변조기들(104,105) 각각에서 위상 변조된 빛을 결합시킨다. 즉 편광 빔 결합기(111)는 편광에 따라 두 개의 방향으로 분리되어 위상 변조된 빛을 결합시켜 반도체 광증폭기 기반의 파장분할 다중화 수동형 광가입자망의 씨앗광 출력으로 제공해 주는 역할을 수행한다.
그리고 광 증폭기(112)는 상기 편광 빔 결합기(111)로부터 출력되는 빛의 광파워 감쇄를 보완하는 역할을 수행한다. 즉, 광 증폭기(112)는 위상 변조기(104,105) 및 그와 관련된 경로들을 거치면서 증가된 삽입손실로 인한 광파워 감소분을 보상해 주는 역할을 수행한다. 이러한 광 증폭기(112)는 어븀 첨가 광섬유 증폭기 혹은 반도체 광증폭기로 구성될 수 있다.
마지막으로 광분배기(113)는 광증폭된 빛을 광회선 단말장치들(OLT)로 공급해 주는 역할을 담당한다.
이하 상술한 구성을 가지는 씨앗광 모듈의 동작을 설명하기로 한다. 하기 설명에서 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 씨앗광 모듈을 사용하는 경우의 전송 성능 개선효과를 설명하기 위한 도면을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 우선 DFB-LD등의 개별 광원으로 구성된 다파장 신호 발생 광원부(101)로부터 출력된 빛은 선폭이 좁고 편광 의존성을 갖는다. 이 같은 특성 을 갖는 빛들은 파장분할 다중화부(102)를 거치면서 다파장의 빛으로 다중화되고, 다중화된 각각의 신호들은 고유의 특성을 그대로 유지한 채 편광 빔 분리기(103)로 입사된다. 편광 빔 분리기(103)에서는 입사된 빛을 두가지 편광상태에 해당되는 빛으로 분리시켜 주며 각각의 개별 파장에 해당되는 신호들 전체가 수평 방향(TE) 및 수직 방향(TM)으로 분리된다. 분리된 각각의 편광 성분에 해당하는 빛들은 분리된 경로별로 구비된 각각의 위상 변조기들(104,105)로 입사되고, 각 위상 변조기(104,105)에서는 임의의 주파수와 크기를 갖는 정현파 신호로 입사된 신호를 이용해 위상 변조한다. 여기서, 정현파 신호의 주파수는 상향 및 하향 신호의 데이터 변조 주파수보다는 큰 것을 사용하는 것이 바람직하며, 그 크기는 위상 변조기(104,105) 내부에서 충분한 변조를 통한 굴절률 변화가 유도되어 광스펙트럼의 확산(broadening)이 이루어 질 수 있도록 가급적 큰 것이 이상적이다. 이를 위해 필요한 부분들이 RF신호 발생부(107)와 RF신호 분배기(108) 및 RF신호 증폭기(109,110)이다.
RF신호 발생부(107)는 수 GHz 출력이 가능한 로컬 오실레이터등으로 구현될 수 있으며, RF신호 분배기(108)는 수동 RF신호 분기기, 그리고 RF신호 증폭기(109,110)는 신호 분배기를 통한 손실의 보상과 충분한 위상 변조를 위한 크기가 큰 신호의 발생을 위해서 가급적 이득이 큰 것을 사용하는 것이 바람직하다. 각 경로 별로 구비된 위상 변조기들(104,105)은 상술한 수평방향(TE) 및 수직방향(TM) 으로의 편광 신호에 대해 각각 변조가 가능하여야 하며, 구체적으로는 수평방향의 편광 성분에 대한 위상 변조를 위해서는 LiNbO3 x-cut 물질로 제작된 위상 변조기를, 그리고 수직방향의 편광 성분에 대해서는 LiNbO3 z-cut 물질로 제작된 위상 변조기를 사용하는 것이 이상적이다.
위상 변조기(104,105)로부터 위상 변조되어 광학적 스펙트럼이 넓어진 결과를 도 2에 도시하였다. 각각의 경로에서 위상 변조된 두 가지 편광성분에 해당되는 빛들은 다시 편광 빔 결합기(111)에서 결합되고, 이처럼 결합된 다파장 성분의 빛은 반사형 반도체 광증폭기의 파장 선택을 위한 씨앗광으로 이용될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시한 씨앗광 모듈을 이용한 파장분할 다중화 기반의 수동형 광가입자망을 예시한 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 씨앗광 모듈(201)에서 출력되는 씨앗광 출력은 광순환장치(206)와 파장분할 다중화 및 역다중화 장치(203)를 통과해 하향 광신호 발생부인 반사형 반도체 광증폭기 기반의 광송신블록(202)으로 입사되어 전송되는 광파장을 결정해 준다.
광송신 블록(202)으로부터 출력된 하향 광신호는 다시 파장 분할 다중화 장치(203)와 두개의 광순환 장치(206, 207)를 거쳐 전송용 광섬유(208)로 입사된다. 전송용 광섬유(208)를 통해 전달된 하향 광신호는 다시 리모트 노드에 위치한 파장 분할 다중화 장치(209)를 거쳐 각각의 개별 파장별로 분리된 후에 각 가입자 단말 장치인 ONU(210)로 입사된다. ONU로 입사된 광신호는 50:50 광분기기(211)를 거치면서 일부는 상향 신호 발생용 광원인 반사형 반도체 광증폭기 기반의 광송신블록 (212)로 입사되고, 또 다른 일부는 하향 광신호 검출블록(211)으로 입사되어 광전 변환된다. 상향 광신호는 하향 광신호의 진행 방향과 반대로 진행하고 광순환장치(207)와 파장 분할 역다중화 장치(205)를 거쳐 상향 광신호 검출 블록(204)으로 입사되어 광전 변환된다
참고적으로 도 4에는 본 발명의 실시예에 따른 씨앗광을 파장분할 다중화 수동형 광가입자망에 응용할 경우 레일리이 역산란 및 역반사에 따른 전송 시험 결과를 도시하였다. 3GHz의 주파수를 갖는 정현파로 위상 변조를 할 경우 반사가 없을 경우와 비교해 약 1.5dB의 광경로 페널티를 유지할 수 있음을 알 수 있다. 물론 본 발명의 실시예에 따른 씨앗광을 사용하지 않는 경우에는 전구간에서 에러 플로어가 양산된다.
이상에서 설명한 바와 같이 반도체 광증폭기 기반의 파장분할 다중화 수동형 광가입자망 시스템에 본 발명의 실시예에 따른 씨앗광 모듈을 적용할 경우, 각 개별 광원의 편광 제어 없이도 파장분할 다중화된 다파장 성분의 빛이 포함된 신호를 적절한 편광 제어 과정 및 위상 변조 과정을 통해 광섬유 분산에 의한 영향이 대폭 감소되므로 장거리 전송이 가능하고, 단일 광섬유 양방향 전송시의 역반사 및 레일리이 역산란에 의한 광경로 페널티가 줄어든 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.
이상 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈 구성도.
도 2와 본 발명의 실시예에 따른 씨앗광 모듈을 사용하는 경우의 전송 성능 개선효과를 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 1에 도시한 씨앗광 모듈을 이용한 파장 분할 다중화 기반의 수동형 광가입자망 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 씨앗광 모듈을 파장분할 다중화 수동형 광가입자망에 응용할 경우의 레일리이 역산란 및 역반사에 따른 전송 시험 결과 예시도.
Claims (6)
- 서로 다른 파장의 연속 광파를 발생시키기 위한 다파장 신호 발생 광원부와;상기 광원부로부터 출력되는 빛을 파장분할 다중화하기 위한 다중화부와;상기 다중화부로부터 출력되는 다파장 성분의 빛을 특정 편광 성분별로 분리하기 위한 편광 빔 분리기와;상기 편광 빔 분리기를 통해 분리된 제1편광 성분 및 제2편광 성분의 신호를 임의의 주파수와 크기를 가지는 정현파로 위상 변조하기 위한 위상 변조기들과;정현파를 발생시키기 위한 RF신호 발생부와;발생된 RF신호를 분배하기 위한 RF신호 분배기와;분배된 RF신호를 증폭하기 위한 증폭기들과;상기 위상 변조기들 각각에서 위상 변조된 빛을 결합하여 씨앗광 출력으로 제공하기 위한 편광 빔 결합기;를 포함함을 특징으로 하는 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈.
- 청구항 1에 있어서, 상기 편광 빔 결합기로부터 출력되는 빛의 광파워 감쇄를 보완하기 위한 광 증폭기;를 더 포함함을 특징으로 하는 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈.
- 청구항 2에 있어서, 상기 광 증폭기에서 광증폭된 빛을 광회선 단말장치들로 공급하기 위한 광분배기;를 더 포함함을 특징으로 하는 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈.
- 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 광 증폭기는 어븀 첨가 광섬유 증폭기 혹은 반도체 광증폭기중 어느 하나로 구성됨을 특징으로 하는 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈.
- 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 있어서, 상기 다파장 신호 발생 광원부는 개별적인 단일 종모드 발진 광원들을 포함하고, 각 개별 광원은 전류 주입에 따라 단일 종모드 발진이 가능한 레이저 다이오드를 사용함을 특징으로 하는 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈.
- 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 있어서, 상기 편광 빔 분리기는 상기 다중화부로부터 출력되는 다파장 성분의 빛을 선평광에 해당하는 수평 평광된 신호와 수직 편광된 신호로 분리함을 특징으로 하는 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080129349A KR101190862B1 (ko) | 2008-12-18 | 2008-12-18 | 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈 |
| US12/607,955 US20100158522A1 (en) | 2008-12-18 | 2009-10-28 | Seed light module based on single longitudinal mode oscillation light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080129349A KR101190862B1 (ko) | 2008-12-18 | 2008-12-18 | 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100070692A true KR20100070692A (ko) | 2010-06-28 |
| KR101190862B1 KR101190862B1 (ko) | 2012-10-15 |
Family
ID=42266296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080129349A KR101190862B1 (ko) | 2008-12-18 | 2008-12-18 | 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100158522A1 (ko) |
| KR (1) | KR101190862B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012161553A3 (ko) * | 2011-05-25 | 2013-01-17 | 한국전자통신연구원 | 파장분할 다중화 광통신 시스템 및 이를 위한 출력신호의 광 성능 측정 방법 |
| KR102145445B1 (ko) * | 2019-11-28 | 2020-08-18 | 주식회사 한화 | 다파장 광원용 위상 변조 장치 및 그 방법 |
| CN115102626A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-23 | 长沙军民先进技术研究有限公司 | 一种实现空间多偏振编码的装置及方法 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5598845B2 (ja) * | 2010-05-11 | 2014-10-01 | 古河電気工業株式会社 | レーザモジュール |
| CN103250080B (zh) * | 2010-10-08 | 2016-04-13 | 惠普发展公司，有限责任合伙企业 | 使用激光器阵列的光偏振多路复用 |
| KR20120070260A (ko) * | 2010-12-21 | 2012-06-29 | 한국전자통신연구원 | 파장 분할 다중화 기반 수동형 광가입자망용 씨앗 광 모듈 및 그 구동 방법 |
| KR101239240B1 (ko) * | 2011-11-30 | 2013-03-06 | 한국과학기술원 | 주입잠김된 광원의 잡음억제 장치 및 이를 구비한 ｗｄｍ-ｐｏｎ 시스템 |
| KR101352803B1 (ko) | 2012-12-03 | 2014-01-23 | 광주과학기술원 | 편광 민감 광 간섭 단층 촬영장치를 위한 파장 가변 레이저 |
| CN103199434B (zh) * | 2013-03-04 | 2015-09-09 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种实现半导体激光相干偏振合成的方法 |
| CN103503339B (zh) * | 2013-03-04 | 2016-06-29 | 华为技术有限公司 | 光发射机、信号传输方法以及系统 |
| CN103219651A (zh) * | 2013-03-04 | 2013-07-24 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于相干偏振合成技术的半导体激光光源 |
| US9106051B1 (en) | 2014-07-02 | 2015-08-11 | Northrop Grumman Systems Corporation | Multi-wavelength seed source for coherent fiber amplifiers |
| US9906311B1 (en) * | 2016-03-23 | 2018-02-27 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Transceivers and receivers for quantum key distribution and methods pertaining thereto |
| CN108507662B (zh) * | 2018-03-14 | 2021-07-09 | 中国人民解放军国防科技大学 | 基于多波长双光脉冲的光纤分布式传感方法与装置 |
| CN108963726B (zh) * | 2018-08-28 | 2020-02-18 | 东南大学 | 一种基于光谱分割的可重构光电振荡器 |
| CN115001588B (zh) * | 2021-03-01 | 2023-06-09 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种5g前传链路的远端管理装置与方法 |
| KR102485277B1 (ko) * | 2021-11-17 | 2023-01-04 | 연세대학교 산학협력단 | 무선 광통신에서 릴레이 노드를 위한 양방향 적응적 파워 조절 장치와 방법 및 이를 구비하는 릴레이 노드 |
| KR102583746B1 (ko) * | 2022-04-08 | 2023-09-26 | 연세대학교 산학협력단 | 릴레이 기반 무선 광통신의 다중 파장 기반 다중 방향 적응형 전력 조절 장치와 방법 및 이를 구비하는 릴레이 노드 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0632332B2 (ja) * | 1984-08-24 | 1994-04-27 | 日本電気株式会社 | 半導体レ−ザ装置 |
| JP2823649B2 (ja) * | 1990-04-05 | 1998-11-11 | 旭光学工業株式会社 | 光束合成装置 |
| US5963567A (en) * | 1997-02-13 | 1999-10-05 | Lucent Technologies, Inc. | Multi-wavelength laser source |
| US7142788B2 (en) * | 2002-04-16 | 2006-11-28 | Corvis Corporation | Optical communications systems, devices, and methods |
| US20070155344A1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-07-05 | Motorola, Inc. | Wireless multimode co-band receiver device and method employing receiver bypass control |
| KR100819034B1 (ko) * | 2006-05-11 | 2008-04-03 | 한국전자통신연구원 | 반사형 반도체 광증폭기 기반 수동형 광가입자망 |
-
2008
- 2008-12-18 KR KR1020080129349A patent/KR101190862B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-10-28 US US12/607,955 patent/US20100158522A1/en not_active Abandoned
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012161553A3 (ko) * | 2011-05-25 | 2013-01-17 | 한국전자통신연구원 | 파장분할 다중화 광통신 시스템 및 이를 위한 출력신호의 광 성능 측정 방법 |
| US9571187B2 (en) | 2011-05-25 | 2017-02-14 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Wavelength-division multiplexing optical communication system and method for measuring optical performance of an output signal for the system |
| KR102145445B1 (ko) * | 2019-11-28 | 2020-08-18 | 주식회사 한화 | 다파장 광원용 위상 변조 장치 및 그 방법 |
| CN115102626A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-23 | 长沙军民先进技术研究有限公司 | 一种实现空间多偏振编码的装置及方法 |
| CN115102626B (zh) * | 2022-07-15 | 2024-01-16 | 长沙军民先进技术研究有限公司 | 一种实现空间多偏振编码的装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101190862B1 (ko) | 2012-10-15 |
| US20100158522A1 (en) | 2010-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101190862B1 (ko) | 단일 종모드 발진 광원 기반의 씨앗광 모듈 | |
| US7127168B2 (en) | Multi-wavelength optical modulation circuit and wavelength-division multiplexed optical signal transmitter | |
| Prat et al. | Optical network unit based on a bidirectional reflective semiconductor optical amplifier for fiber-to-the-home networks | |
| KR101980128B1 (ko) | 하이브리드 수동형 광가입자망 시스템 | |
| US10009136B2 (en) | External cavity FP laser | |
| Chien et al. | Optical millimeter-wave generation and transmission without carrier suppression for single-and multi-band wireless over fiber applications | |
| CN103686474B (zh) | 基于远程差频检测的波分复用ofdm-pon传输系统 | |
| Talli et al. | Feasibility demonstration of 100km reach DWDM SuperPON with upstream bit rates of 2.5 Gb/s and 10Gb/s | |
| US20140029945A1 (en) | Polarization stabilization scheme for un-cooled self-tuning cavity for colorless ultra broadband pon | |
| US8285147B2 (en) | Bulk modulation of multiple wavelengths for generation of CATV optical comb | |
| Kitayama | Highly spectrum efficient OFDM/PDM wireless networks by using optical SSB modulation | |
| Sharma et al. | WDM ring network using a centralized multiwavelength light source and add-drop multiplexing filters | |
| Payoux et al. | WDM-PON with colorless ONUs | |
| Shea et al. | Architecture to integrate multiple PONs with long reach DWDM backhaul | |
| CN102694599A (zh) | 基于混合布里渊soa激光器的用于wdm-pon无色onu的可调光源 | |
| Urban et al. | Mitigation of reflection-induced crosstalk in a WDM access network | |
| Pandey et al. | Enhanced colorless and broadcast capable symmetrical 10-Gbps bidirectional transmission in WDM-PON using RSOA and EAM | |
| Hu et al. | Demonstration of flexible optical time-division multiplexing system for high-speed free-space optical communications | |
| MacHale et al. | 10Gb/s bidirectional transmission in a 116km reach hybrid DWDM-TDM PON | |
| MacHale et al. | Signal-induced Rayleigh noise reduction using gain saturation in an integrated R-EAM-SOA | |
| Urban et al. | 1.25-Gb/s transmission over an access network link with tunable OADM and a reflective SOA | |
| Berrettini et al. | Colorless WDM-PON architecture for Rayleigh backscattering and path-loss degradation mitigation | |
| Zhang et al. | A novel bidirectional RSOA based WDM-PON with downstream DPSK and upstream re-modulated OOK data | |
| Cao et al. | Wavelength converting optical access network for 10Gbit/s PON | |
| Choi et al. | Uplink transmission of a 60-km-reach WDM/OCDM-PON using a spectrum-sliced pulse source |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150925 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160927 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |