KR20110038088A - 교호 편광 ｄｐｓｋ 시스템을 위한 ｐｍｄｃ 피드백 신호 - Google Patents

Abstract

APol-DPSK 광신호의 평균 RF 전력을 나타내는 피드백 신호는 광신호에 인가되는 보상의 양을 조정하는데 PMD 보상기에 의해 이용된다.

Description

교호 편광 ＤＰＳＫ 시스템을 위한 ＰＭＤＣ 피드백 신호{PMDC FEEDBACK SIGNAL FOR ALTERNATE POLARIZATION DPSK SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 광통신(optical communication)들, 특히 편광 모드 분산(polarization mode dispersion: PMD) 보상 피드백 신호 및 교호-편광 차동 위상 편이 변조(alternately polarized differential phase shift keyed: APol-DPSK) 송신 포맷들을 위한 수반하는 방법에 관한 것이다.

현대 광통신 시스템들의 개발과 동시에, 다수의 유용한 송신 포맷들이 개발되고 사용되어 왔다. 하나의 그러한 포맷은 교호 편광 - 영 복귀 - 차동 위상 편이 변조(alternately polarize-Return to Zero-differential phase shift keyed)(APol-RZ-DPSK) 포맷이다.

본 발명의 양태에 따르면, PMD 보상을 APol-RZ-DPSK로 포맷된 신호(formatted signal)에 제공하는데 이용하기 위한 피드백 신호가 생성된다. 편광 스크램블러(scrambler) 또는 편광 제어기는 광통신 시스템의 송신기 측에서 이용되어 광신호(optical signal)의 송신(런칭(launching)) 편광 상태를 무작위의 또는 미리-결정된 방식으로 변경한다. 1-비트 지연 간섭계(interferometer)는 광통신 시스템의 수신 측에서 균형 검출기(balanced detector) 또는 단일-종단 검출기(single-ended detector)와 함께 이용되어 - 본 발명의 양태에 따라 - 균형 검출기 또는 단일-종단 검출기로부터의 평균 RF 전력인 피드백 신호를 발생시킨다.

도 1은 전형적인 APol-RZ-DPSK 광신호의 개략도.
도 2는 본 발명의 양태에 따른 광 PMD 보상기를 구비한 광 송신 시스템의 개략도.
도 3a는 본 발명의 양태에 따른 피드백 신호 생성기의 개략도.
도 3b는 본 발명의 양태에 따른 대안의 피드백 신호 생성기의 개략도.

본 발명의 더욱 완전한 이해는 첨부 도면을 참조하여 인식될 것이다.

다음은 단지 본 발명의 원리들을 설명한다. 그러므로 본원에서 명시적으로 서술되거나 도시되지 않을지라도, 당업자는 본 발명의 원리들을 구현하고 본 발명의 정신 및 범위 내에 포함되는 다양한 장치들을 발명할 수 있음이 인식될 것이다.

더욱이, 본원에서 기술되는 모든 예들 및 조건적 언어는 주로 본 발명의 원리들 및 발명자(들)에 의해 본 기술을 발전시키는데 이바지하는 개념들을 이해하는데 독자를 보조할 교수법의 목적으로서만 명확하게 의도되므로, 그와 같이 명확하게 열거되는 예들 및 조건들로 제한되지 않는 것으로 해석되어야만 한다.

더욱이, 본원에서 본 발명의 원리들, 양태들 및 실시예들을 열거하는 모든 진술들뿐만 아니라 이의 특정한 예들을 본 발명의 구조적 및 기능적 등가물들 모두를 포함하도록 의도된다. 추가적으로, 그와 같은 등가물들은 현재 공지되어 있는 등가물뿐만 아니라 장차 개발될 등가물들 모두, 즉, 구조와 관계없이 동일한 기능을 실행하는 임의의 요소들을 포함하는 것으로 의도된다.

그러므로, 예를 들어, 본원에서의 도면들은 본 발명의 원리들을 구현하는 예시적인 구조들의 개념도를 표현한 것임이 당업자에 의해 인식될 것이다.

일부 부가적인 배경에 의해, 그리고 도 1을 우선 참조하면, 전형적인 APol-RZ-DPSK 신호(100)가 도시된다. 본 도 1로부터, 인접한 비트들이 직교 편광들을 갖는 일련의 비트들(110[1], 110[2], 110[3]...110[N])을 포함하는 것이 관찰된다. 당업계에 공지되어 있는 바와 같이, 그와 같은 포맷을 나타내는 신호들은 비선형성들에 고내성(high tolerance)을 보임으로써, 특정한 적용들, 예를 들어 40G 잠수함 시스템(submarine system)들에서 이용하도록 고무되고 있다. 게다가, 그와 같은 APol-DPSK 포맷은 전형적으로 2-비트 지연 라인 간섭계 및 2-비트 DPSK 프리코더(precoder)를 필요로 한다. 최종적으로 편광 모드 분산(PMD) 성능은 일반적으로 단 하나의 편광만을 나타내는 다른 신호 포맷들에 비해 그와 같은 APol-DPSK 신호들에 대해 더 불량하다. 100과 같은 신호들의 PMD에 대한 내성을 증가시키기 위해, 편광 모드 분산 보상(PMDC)이 반드시 이용되어야 한다.

이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 양태에 따른 광 PMD 보상기(200)를 구비한 광 송신 시스템의 개략도가 도시된다. 일반적으로 말해서, 광신호들(구체적으로 도시되지 않음)은 송신 시스템의 발신 종단에서 송신기(210)의 효과를 통해 발생되고 그 후에 송신 시스템의 목적지 종단에서 수신기(220)에 의해 수신된다.

광신호들의 생성 시에, 광신호들은 자신들의 편광(들)을 갖는데, 상기 편광들은 스크램블링되거나, 그렇지 않으면 편광 스크램블러 또는 편광 제어기(230)의 효과를 통해 제어되고 나서, 하나 이상의 증폭기들(235)의 효과를 통해 증폭되고, 하나 이상의 섬유 스팬(fiber span)들(240)을 갖는 송신 시스템으로 런칭(launching)된다. 편광 스크램블러 또는 편광 제어기(230)는 광신호들의 런칭 편광 상태를 무작위 또는 미리-결정된 방식으로 변경한다.

송신 시스템의 목적지 종단에서, 편광 모드 분산 보상기(250)(PMDC)는 수신된 광신호들을 광신호들의 송신 동안 발생되는 PMD 효과에 대하여 보상한다 -그리고나서 수신기(220)에 의해 수신된다. 본 발명의 양태에 따른 전형적인 실시예에서, PMDC(250)는 하나 이상의 편광 제어기들(260) 및 하나 이상의 차동 그룹 지연(differential group delay: DGD) 디바이스들(261)을 가지며, 이들은 도면에서 편광 유지 섬유(polarization maintaining fiber: PMF)들이다.

수신 시에, 광신호들은 광 분리기(254)의 효과를 통해 분리되고, 이로 인해 분리된 신호들은 피드백 신호 생성기(256)로 지향되고, 피드백 신호 생성기의 출력은 보상기 제어 일렉트로닉스(compensator control electronics)(258)로 제공되고, 상기 일렉트로닉스는 차례대로 편광 제어기들(260) 및 PMF들(261)에 의해 도입되는 보상의 양을 제어 가능하게 조정한다. 본 발명의 양태에 따르면, 피드백 신호 생성기(256)에 의해 생성되는 피드백은 수신되는 광신호의 평균 RF 전력이다.

도 3a는 본 발명의 양태에 따른 전형적인 피드백 신호 생성기의 개략도이다. 더 구체적으로, 피드백 신호 생성기(356(a))는 1-비트 지연 라인 간섭계(366(a))를 포함하고, 상기 간섭계의 출력은 균형 검출기(376(a))으로 지향되고, 상기 균형 검출기는 차례대로 피드백 신호 출력(386(a))을 생성하며, 상기 피드백 신호 출력은 이미 주지한 바와 같이 수신된 광신호의 평균 RF 전력이다.

도 3b는 본 발명의 양태에 따른 대안의 전형적인 피드백 신호 생성기의 개략도이다. 더 구체적으로, 피드백 신호 생성기(356(b))는 1-비트 지연 라인 간섭계(366(b))를 포함하고 상기 간섭계의 출력은 단일 종단 검출기(376(b))로 지향되고 상기 단일 종단 검출기(376(b))는 차례대로 피드백 신호 출력(386(b))을 생성하며, 상기 피드백 신호 출력은 수신된 광신호의 평균 RF 전력이다.

현 시점에서, 일부 특정한 예들을 이용하여 본 발명을 논의하고 기술했을지라도, 당업자는 상기 내용들이 제한되지 않음을 인식할 것이다. 특히, 1-비트 지연 간섭계를 기술했을지라도, 그와 같은 간섭계의 두 경로들 사이의 실제 지연 차는 유용하게도 비트 기간의 20% 내지 180%일 수 있다. 따라서, 본 발명은 본원에 첨부되는 청구항들의 범위에 의해서만 제한되어야만 한다.

100 : APol-RZ-DPSK 신호 200 : 광 PMD 보상기
210 : 송신기 220 : 수신기
230 : 편광 제어기 250 : 편광 모드 분산 보상기

Claims (10)

1. 교호 편광 - 영 복귀 - 차동 위상 편이 변조(alternately polarize-Return to Zero-differential phase shift keyed)(APol-RZ-DPSK) 광신호(optical signal)에 대한 편광 모드 분산(polarization mode dispersion: PMD) 보상의 방법에 있어서:
   상기 APol-RZ-DPSK 광신호를 생성하는 단계;
   상기 생성된 APol-RZ-DPSK 광신호의 편광을 스크램블링(scrambling)하는 단계;
   상기 편광이 스크램블링된 APol-RZ-DPSK 광신호를 송신하는 단계;
   상기 송신된 편광이 스크램블링된 APol-RZ-DPSK 광신호의 평균 RF 전력을 나타내는 PMD 보상 피드백 신호를 생성하는 단계; 및
   편광 모드 분산 보상기(polarization mode dispersion compensator: PMDC)의 효과를 통해, 상기 송신되는 APol-RZ-DPSK 광신호의 PMD를 보상하는 단계를 포함하고, 상기 PMDC는 생성되는 보상 피드백 신호에 응답하여 보상의 양을 조절하는, 편광 모드 분산 보상의 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 생성하는 단계는:
   상기 편광이 스크램블링된 APol-RZ-DPSK 광신호의 일부를 1-비트 지연 라인 간섭계(delay line interferometer: DLI)에 도입하는 단계; 및
   상기 송신된 편광이 스크램블링된 APol-RZ-DPSK 광신호의 평균 RF 전력을 나타내는 보상 피드백 신호를 생성하는 검출기의 효과를 통해 1-비트 DLI의 출력을 검출하는 단계를 포함하는, 편광 모드 분산 보상의 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 검출기는 균형 검출기(balanced detector)인, 편광 모드 분산 보상의 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 검출기는 단일-종단 검출기인, 편광 모드 분산 보상의 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 스크램블링 단계는 편광 스크램블러(scrambler)의 효과를 통해 실행되는, 편광 모드 분산 보상의 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 스크램블링 단계는 생성되는 신호의 편광의 입력 상태를 미리-결정된 시퀀스에서 변경하는 편광 제어기의 효과를 통해 실행되는, 편광 모드 분산 보상의 방법.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 지연 라인 간섭계는 두 경로들을 갖고, 상기 두 경로들 사이의 지연은 비트 기간의 20% 내지 180%인, 편광 모드 분산 보상의 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 평균 RF 전력은 임의의 대역폭에 걸친 평균 RF 전력인, 편광 모드 분산 보상의 방법.
9. 광신호들에 대한 교호 편광 차동 위상 편이 변조(APol-DPSK) 전송 포맷을 이용하는 광통신 시스템에서, 편광 모드 분산 보상 피드백 신호를 생성하는 방법에 있어서:
   편광이 스크램블링된 APol-DPSK 광신호들을 생성하기 위해 APol-DPSK 광신호들을 스크램블링하는 단계;
   스크램블링된 APol-DPSK 신호들의 적어도 일부를 1-비트 지연 라인 간섭계를 포함하는 피드백 신호 생성기 및 검출기로 지향시키는 단계를 포함하고, 상기 스크램블링된 APol-DPSK 신호는 우선 상기 1-비트 지연 라인 간섭계로 지향되고, 상기 1-비트 지연 라인 간섭계의 출력은 상기 검출기로 지향됨으로써 상기 APol-DPSK 신호의 평균 RF 전력을 나타내는 편광 모드 분산 보상기 피드백 신호를 생성하는, 편광 모드 분산 보상 피드백 신호를 생성하는 방법.
10. 제 10 항에 있어서, 상기 지연 라인 간섭계 내의 두 경로들 사이의 지연은 비트 기간의 20% 내지 180%이고 상기 RF 전력은 임의의 대역폭에 걸친 전력인, 편광 모드 분산 보상 피드백 신호를 생성하는 방법.

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