KR20120083467A

KR20120083467A - 차동 직교 위상 시프트 키잉 송신기의 드라이브 진폭의 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20120083467A
Application number: KR1020127012604A
Authority: KR
Inventors: 핑 쿠이; 시아오위 주
Original assignee: 지티이 코포레이션
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2012-07-25
Also published as: EP2490352A1; CN101674138A; US20120207483A1; EP2490352A4; JP2013507855A; EP2490352B1; CN101674138B; WO2010145585A1

Abstract

본 발명은 일종의 차동 직교 위상 시프트 키잉 송신기의 드라이브 진폭의 제어 장치 및 방법을 제공하고, DQPSK 송신기의 제어회로의 복잡도를 간단화시킬 수 있는 것이다.
차동 직교 위상 시프트 키잉 변조기는 변조하지 않는 시그널의 연속적인 스펙트럼 광원이 송신한 광 시그널에 대한 변조를 진행하고; 변조기 피드백 제어 유닛은 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트와 연결하고, 차동 직교 위상 시프트 키잉 변조기가 변조한 광 시그널의 일부분에 근거하여 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트에 대한 제어를 진행하고; 드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하고; 드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행한다. 차동 직교 위상 시프트 키잉 송신기의 제어회로의 복잡도를 간단화시킬 수 있고 드라이버의 드라이브 진폭에 파일럿 시그널을 추가하는 것이 필요 없고, 초과 OSNR 손상을 발생하지 않는다.

Description

차동 직교 위상 시프트 키잉 송신기의 드라이브 진폭의 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROL THE DRIVING AMPLITUDE OF DIFFERENTIAL QUADRATURE PHASE SHIFT KEYING TRANSMITTER}

본 발명은 통신설비에 관한 것으로서, 특히 차동 직교 위상 시프트 키잉 송신기의 드라이브 진폭의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

광통신 중 많은 새로운 변조 기술을 응용하며, 예를 들면: DPSK(Differential Phase Shift Keying, 차동 위상 시프트 키잉)、DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying, 차동 직교 위상 시프트 키잉)등이고, DQPSK 코딩은 전기부품 레이트, 색분산 및 PMD( Polarization Mode Dispersion, 편광모드색분산)의 요구를 더 낮출 수 있기에, 40G 광통신 시스템 중 중요한 자리를 차지한다. DQPSK 송신기는 MZM(Mach-Zender Modulator, 마하젠더 변조기)를 이용하여NRZ-DQPSK(Non-Return-to-Zero-DQPSK, 비제로 복귀-DQPSK) 시그널을 변조하여 생성할 때, 드라이브 진폭에서 받은 영향은 NRZ-DQPSK 보다 훨씬 크다.

도 1은 변조 드라이브 진폭의 영향 설명도이고, 그 중, 도 1a는 OSNR(Optical Signal Noise Ratio, 광 시그널 노이즈 비율) 허용한도 곡선 설명도이고, 도 1a 중에는,

는 광학필터대역폭은 37.5GHz(비트 에러율(BER)=1e-4)인 경우의 OSNR 허용한도 곡선을 나타내고;

는 광학필터대역폭은 75GHz(BER=1e-4)인 경우의 OSNR 허용한도 곡선을 나타내고;

는 광학필터대역폭은 75GHz(BER=1e-12)인 경우의 OSNR 허용한도 곡선을 나타낸다. 도 1b는 색분산 허용한도를 이용하여 시뮬레이션을 진행한 설명도이고, 도 1b 중에는,

는 광학필터대역폭이 37.5GHz(BER=1e-4)인 경우의 색분산 허용한도 곡선을 나타내고;

는 광학필터대역폭이 75GHz(BER=1e-4)인 경우의 색분산 허용한도 곡선을 나타내고;

는 광학필터대역폭이 75GHz(BER=1e-12)인 경우의 색분산 허용한도 곡선을 나타낸다. 상이한 광학필터대역폭(37.5GHz 및 75GHz)인 경우에는 OSNR 허용한도 및 백 투 백 2dB OSNR 손상색 분산 허용한도가 변조 드라이브 진폭으로 변화한 곡선은 도1에 도시된 바와 같다.

도 1에 도시된 것으로 알 수 있는 것과 같이, 드라이브 진폭은 1.1Vpi보다 작을 때, 2종 광학필터대역폭(37.5GHz 및 75GHz)인 경우에는 드라이브 진폭을 감소하면서 OSNR 허용한도 및 2dB OSNR 손상색 분산 허용한도가 모두 빠른 속도로 증대하고, 드라이브 진폭이 0.5Vpi로 감소할 때 1.1Vpi가 가진 OSNR 손상이 4dB를 초과하는 것에 비해, NRZ-DPSK보다 훨씬 큰 경우이다. 드라이브 진폭은 1.1Vpi보다 클 때, 2종 광학필터대역폭(37.5GHz 및 75GHz)인 경우에는 드라이브 진폭을 증가하면서 OSNR 허용한도 및 2dB OSNR 손상색 분산 허용한도가 먼저 평온을 유지하고, 그 다음에 빠른 속도로 증대하나, 증가된 속도가 드라이브 진폭이 감소할 때의 속도보다 느리고, 드라이브 진폭이 0.5Vpi로 감소할 때 1.1Vpi가 가진 OSNR 손상이 2dB에 접근하는 것에 비해, NRZ-DPSK보다 훨씬 큰 경우이다.

드라이브 진폭의 변화는 NRZ-DQPSK 성능에 대한 영향이 비교적 크고, 드라이브 진폭이 1.1Vpi인 때 색분산 허용한도가 제일 작지만, 그의 OSNR 성능이 제일 좋고; 40Gb/s인 레이트의 NRZ-DQPSK 시스템에 대한, 우수한 OSNR 성능이 주목을 많이 받고, 그러므로, 최고 드라이브 진폭은 1.1Vpi 이다. 그래서, 드라이브 진폭의 안전성은 NRZ-DQPSK 송신기의 OSNR 성능에 큰 영향을 줄 수 있으므로, 드라이브 진폭에 대하여 엄격하게 제어하여야 한다.

도 2는 DQPSK 송신기 피드백 제어장치 구조 설명도이고, 도면 중에는, CW가 변조하지 않는 시그널의 연속적인 스펙트럼 광원을 표시하고, 드라이버 I 및 드라이버 Q가 DQPSK 변조기의 상하 두 개 마하젠더 변조기의 드라이버를 표시하고, Bias1、Bias 2、Bias 3은 바이어스 포인트 1, 바이어스 포인트 2, 바이어스 포인트 3이다. 도면에 도시된 바와 같이, CW가 송신한 광은 DQPSK 변조기의 변조를 통해 변조된 광 시그널을 생성하고, 그 중 변조된 광 시그널은 일부분이 변조기, 드라이버 I 및 드라이버 Q의 상태를 제어하는 데 사용된다.

종래기술의 부족한 점은 다음과 같고: DQPSK 송신기가 변조기의 3개 바이어스 포인트에 대한 제어를 진행하므로, 제어 회로가 좀 복잡한 편이고, 만일 전통적인 파일럿 시그널을 추가하는 방법 및 시분다중화의 방식을 사용하여 드라이브 진폭의 제어를 진행하면, 제어 회로는 훨씬 크게 될 것이고, 파일럿 시그널 추가하는 것도 일정한 OSNR 손상을 발생한다.

본 발명이 해결하려는 기술문제는 일종의 차동 직교 위상 시프트 키잉 송신기의 드라이브 진폭의 제어 장치 및 방법을 제공하고, DQPSK 송신기의 제어회로의 복잡도를 간단화시킬 수 있게 하는 것이다.

본 발명은 일종의 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭의 제어장치를 제공하며, 해당 장치는: 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트, 드라이버 I , 드라이버 Q, CW가 송신한 광 시그널에 대한 변조를 진행하는 DQPSK 변조기를 포함하고, 또 다음을 더 포함한다.

변조기 피드백 제어 유닛은, 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트와 연결하고, DQPSK 변조기가 변조한 광 시그널의 일부분에 근거하여 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트에 대한 제어를 진행하는 데 사용되고;

드라이버 I 피드백 제어 유닛은, 드라이버 I와 연결하고, 드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 데 사용되고;

드라이버 Q 피드백 제어 유닛은, 드라이버 Q와 연결하고, 드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 데 사용된다.

바람직하게는, 상기 드라이버 I 피드백 제어 유닛은 다음을 포함한다.

제1 온도센서는, 드라이버 I와 연결하고, 드라이버 I의 온도 변화를 검측하는 데 사용되고; 및

제1 직접보상모듈은, 드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행하여 드라이버 I의 제3 레벨의 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)의 드레인 전압의 오프셋을 얻은 후 드라이버 I 와 연결한 스위칭 전원 변환기에 피드백하는 데 사용되고, 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 변화를 제어하는 데 사용된다.

바람직하게는, 상기 드라이버 Q 피드백 제어 유닛은 다음을 포함한다.

제2 온도센서는, 드라이버 Q와 연결하고, 드라이버 Q의 온도 변화를 검측하는 데 사용되고; 및

제2 직접보상모듈은, 드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행하여 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 오프셋을 얻은 후 드라이버 Q와 연결한 스위칭 전원 변환기에 피드백하는 데 사용되고, 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 변화를 제어하는 데 사용된다.

바람직하게는, 상기 온도 보상곡선은 드라이버가 출력한 시그널의 드라이브 진폭 및 드라이버 MOSFET의 드레인 전압에 따라 얻는다.

제1 전류 검측모듈은, 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압과 연결하고, 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 검측하는 데 사용되고; 및

제1 간접보상모듈은, 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화에 따라 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하고, 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하는 것을 통해, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 제어한다.

제2 전류 검측모듈은, 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압과 연결하고, 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 검측하는 데 사용되고; 및

제2 간접보상모듈은, 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화에 따라 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하고, 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하는 것을 통해, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 제어한다.

본 발명은 일종의 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭의 제어방법을 제공하며, 해당 방법은 다음을 포함한다.

DQPSK 변조기는 CW가 송신한 광 시그널에 대한 변조를 진행하고;

변조기 피드백 제어 유닛은, 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트와 연결하고, DQPSK 변조기가 변조한 광 시그널의 일부분에 근거하여 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트에 대한 제어를 진행하고;

드라이버 I의 온도 변화에 따라 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하고;

드라이버 Q의 온도 변화에 따라 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하고;

바람직하게는, 상기 드라이버 I의 온도 변화에 따라 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하고, 다음을 포함한다.

드라이버 I의 온도 변화를 검측하고;

드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행하여 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 오프셋(편이량)을 얻은 후 드라이버 I 와 연결한 스위칭 전원 변환기에 피드백하고, 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 변화를 제어하는 데 사용되고;

및/또는,

상기 드라이버 Q의 온도 변화에 따라 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 것은 다음을 포함한다.

드라이버 Q의 온도 변화를 검측하고;

드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행하여 드라이버 Q의 제3 MOSFET의 드레인 전압의 오프셋을 얻은 후 드라이버 Q 와 연결한 스위칭 전원 변환기에 피드백하고, 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 변화를 제어하는 데 사용된다.

바람직하게는, 상기 드라이버 I의 온도 변화에 따라 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 것은 다음을 포함한다,

드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 검측하고;

드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화에 따라 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하고, 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하는 것을 통해, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 제어하고;

및/또는,

드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 검측하고;

드라이버 Q의 제3 레벨의MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화에 따라 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하고, 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하는 것을 통해, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 제어한다.

본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다.

본 발명의 실시 중, 변조기 피드백 제어 유닛은, 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트와 연결하기에, DQPSK 변조기가 변조한 광 시그널의 일부분에 근거하여 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트에 대한 제어를 진행하고; 그렇지만, 변조된 광 시그널의 일부분이 드라이버 I 및 드라이버 Q의 상태 제어에 더 이상 사용되지 않고; 동시에, 드라이버 I, 드라이버 Q의 온도변화에 따라 각각 드라이버 I 및 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하고, 변조기 피드백 제어 유닛으로 제어하는 것이 아니라, 이러면 변조기 진폭 제어 회로가 DQPSK 변조기의 피드백 제어와 분리시키고, 드라이버의 온도 변화를 통해 드라이버의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행한다. 그러므로, 기존기술에 비하여, DQPSK 송신기의 제어회로의 복잡도를 간단화시킬 수 있다. 그리고 드라이버의 드라이브 진폭에 파일럿 시그널을 추가하는 것이 필요 없고, 초과 OSNR 손상을 발생하지 않을 것이다.

도 1은 배경기술 중 변조 드라이브 진폭의 영향 설명도이고, 그 중: 도 1a는OSNR 허용한도 곡선의 설명도이고, 도 1b는 색분산 허용한도 곡선을 이용하여 시뮬레이션을 진행한 설명도이고;
도 2는 배경기술 중 DQPSK 송신기 피드백 제어장치 구조의 설명도이고;
도 3은 본 발명의 실시예 중 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어장치 구조의 설명도이고;
도 4는 본 발명의 실시예 중 직접 보상 방식인 경우의 드라이버 피드백 제어의 설명도이고;
도 5는 본 발명의 실시예 중 직접 보상 방식인 경우의 온도 보상곡선의 설명도이고;
도 6은 본 발명의 실시예 중 간접 보상 방식인 경우의 드라이버 피드백 제어의 설명도이고;
도 7은 본 발명의 실시예 중 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어방법 실시흐름의 설명도이다.

DQPSK 송신기가 변조기의 3개 바이어스 포인트에 대한 제어를 진행하기에, 제어회로가 좀 복잡한 편이고, 만일 전통적인 파일럿 시그널을 추가하는 방법 및 시분다중화의 방식을 사용하여 드라이브 진폭을 제어를 진행하면, 제어 회로는 훨씬 크게 되고, 동시에 파일럿 시그널을 추가하는 것도 일정한 OSNR 손상을 발생한다. 그러므로, 본 발명의 실시예 중 일종의 새로운 드라이브 진폭를 검측 및 제어한 기술을 제공하여, DQPSK 송신기의 여러 개 서로 연결한 제어회로를 간단화시키고, 드라이브 진폭의 제어가 변조기를 이용하여야 피드백을 진행한 원래의 방식을 분리시키고, 단지 드라이버 자신의 어떤 시그널이 피드백 시그널로 이용하여 드라이브 진폭 제어를 진행하면 된다. 다음에 첨부도면을 결합하여 본 발명의 구체적인 실시방식에 대한 설명을 진행한다.

도 3은 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어장치 구조의 설명도이고. 도면에 도시된 바와 같이, 장치 중에는: 제1 바이어스 포인트(Bias 1), 제2 바이어스 포인트(Bias 2), 제3 바이어스 포인트(Bias 3), 드라이버 I , 드라이버 Q, CW가 송신한 광 시그널에 대한 변조를 진행한 DQPSK 변조기를 포함하고, 또 다음을 더 포함한다.

변조기 피드백 제어 유닛은, 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트와 연결하고, DQPSK 변조기가 변조한 광 시그널의 일부분에 근거하여 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트에 대한 제어를 진행하는 데 사용되고; 그 중, 광 시그널의 일부분이 대략 10%이다.

상기 방안으로 알 수 있듯이, 변조기 피드백 제어 유닛은 변조된 광 시그널의 일부분을 드라이버 I 및 드라이버 Q의 상태 제어에 더 사용되지 않고, 드라이브 진폭 제어 회로가 DQPSK 변조기의 피드백 제어와 분리시키고, 다른 피드백 시그널에 의해 드라이브 진폭을 제어하고, 즉: 드라이버의 온도 변화에 따라 드라이버의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행한다.

실시 중, 시그널 대역폭은 30GHz ~ 40GHz에 달한 고속 드라이버 거의 모두 멀티 극지 FET(field effect transistor, 전계 효과 트랜지스터, 전계 효과 튜브로 약칭함) 기존의 증폭기 시리즈의 구조를 이용하여, 증폭기의 이득은 온도 변화에 따라 변화하고, 이러면 드라이브 진폭의 변화를 초래한다. 그러므로 다음에 온도를 이용하여 드라이브 진폭을 제어하는 상이한 실시예를 설명한다.

실시예 1

도 4는 직접 보상 방식인 경우에 드라이브 피드백 제어의 설명도이고, 도면중 해당 드라이버(Driver)가 3레벨이 있고, 각 레벨이 하나의 MOSFET(MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor, 금속산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)로 생각할 수 있고, VD3는 제3 레벨의 MOSFET 드레인 전압이고, VD2는 제2 레벨의 MOSFET 드레인 전압이고, VD1는 제1 레벨의 MOSFET 드레인 전압이다.

DC-DC는 스위칭 전원 변환기이고, Vin는 해당 DC-DC가 전환하는 입력 전압이다.

TEMP SENSOR는 온도센서이다.

VG는 MOSFET의 게이트 전압이다.

DAC는 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog Converter)이다.

도면에 도시된 바와 같이, 직접 보상 방식인 경우에, 이들 종류 드라이버의 드라이브 진폭은 VD3와 관련하기 때문에, 온도 센서를 이용하여 드라이버의 온도를 검측하고, 그 다음에 온도 보상 알고리즘을 이용하여 DC-DC의 피드백 네트워크를 변경하여, VD3의 값을 변경시키고, 드라이버의 드라이브 진폭이 변하지 않는 것을 보장하고, 구체적으로, 해당 과정은 다음과 같다. 온도 센서가 우선 드라이버의 온도를 검측하고, 그 다음에 온도 보상 알고리즘을 이용하여 VD3의 오프셋을 계산하고, DAC가 오프셋을 DC-DC에 피드백하고, DC-DC가 출력 전압을 제어하여, VD3의 값을 변경시킨다. 드라이버 I 및 드라이버 Q가 독립적으로 이 온도 제어회로를 이용하여 드라이브 진폭을 제어한다. 변조기 피드백 제어 유닛은 어떤 제어 방식이라도 모두 사용가능하므로, 드라이버 제어회로에 영향을 주지 않는다.

도 5는 직접 보상 방식인 경우에 온도 보상곡선의 설명도이고, 도면 중 EYE_AMP는 드라이버 출력 시그널의 드라이브 진폭이고, C는 섭씨온도이고, VD는 드라이버 MOSFET의 드레인 전압이다. 도면에 도시된 바와 같이, 온도 보상 알고리즘을 이용하여 DC-DC의 피드백 네트워크를 변경할 수 있고, 즉, 드라이버 출력 시그널의 드라이브 진폭 및 드라이버 MOSFET의 드레인 전압에 따라 온도 보상곡선을 얻을 수 있고, 그를 온도의 보상에 사용한다.

상기 실시예로 알 수 있듯이, 구체적인 실시 중, 드라이버 I 및/또는 드라이버 Q의 제어에 대하여 다음을 포함할 수 있으며:

드라이버 I 피드백 유닛은 다음을 포함할 수 있다.

제1 온도센서는, 드라이버 I와 연결하고, 드라이버 I의 온도 변화를 검측하는 데 사용되고;

제1 직접보상모듈은, 드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행하여 VD3의 오프셋을 얻은 후, VD3의 오프셋을 스위칭 전원 변환기 DC-DC에 피드백하는 데 사용되고, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압 VD3의 변화를 제어하는 데 사용된다.

드라이버 Q의 피드백 제어 유닛은 다음을 포함할 수 있다.

제2 온도센서는, 드라이버 Q와 연결하고, 드라이버 Q의 온도 변화를 검측하는 데 사용되고;

제2 직접보상모듈은, 드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행한 후 스위칭 전원 변환기 DC-DC에 피드백하는 데 사용되고, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압 VD3의 변화를 제어하는 데 사용된다.

실시예 2

도 6은 간접 보상 방식인 경우에 드라이버 피드백 제어의 설명도이고, 도면 중 해당 드라이버(Driver)가 3 레벨이 있고, VD3은 제3 레벨의 MOSFET 드레인 전압이고, VD2는 제2 레벨의 MOSFET 드레인 전압이고, VD1은 제1 레벨의 MOSFET 드레인 전압이다.

Current Monitor는 전류 검측기이다.

VG는 MOSFET의 게이트 전압이다.

DAC는 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog Converter)이다.

도면에 도시된 바와 같이, 간접 보상방식인 경우에, 만일 드라이버의 드라이브 진폭은 받는 온도에 따라 영향이 변화하면, VD3을 흐르는 전류에도 변화가 발생하기 때문에, VD3의 전류가 변화 여부를 검측하는 것을 통해 간접적으로 드라이버의 드라이브 진폭은 변화 여부를 검측한다. 만일 전류의 변화하는 것을 검측하면 VG3의 전압을 변화하는 것을 통해 VD3의 전류를 수정하고, VD3의 전류가 변하지 않는 것을 보장하여, 드라이버에 대한 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행한다. 드라이버 I 및 드라이버 Q가 독립적으로 이 온도 제어회로를 이용하여 드라이브 진폭을 제어한다. 변조기 피드백 제어 유닛은 어떤 제어 방식이라도 모두 사용가능하므로, 드라이버 제어회로에 영향을 주지 않는다.

상기 실시예로 알 수 있듯이, 구체적인 실시 중에는, 드라이버 I 및/또는 드라이버 Q의 제어에 대하여 다음을 포함할 수 있으며:

드라이버 I 피드백 유닛은 다음을 포함할 수 있다.

제1 전류 검측모듈은, 드라이버 I의 VD3와 연결하고, 드라이버 I의VD3의 전류 변화를 검측하는 데 사용되고;

제1 간접보상모듈은, 드라이버 I의 VD3 전류 변화에 근거하여 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압 VG3의 전압 변화를 제어하는 데 사용되고, VG3의 전압 변화를 제어하는 것을 통해, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압 VD3의 변화를 제어한다.

드라이버 Q 피드백 제어 유닛은 다음을 포함할 수 있다.

제2 전류 검측모듈은, 드라이버 Q의 VD3와 연결하고, 드라이버 Q의 VD3의 전류 변화를 검측하는 데 사용되고;

제2 간접보상모듈은, 드라이버 Q의 VD3 전류 변화에 근거하여 VG3 전압 변화를 제어하는 데 사용되고, VG3의 전압 변화를 제어하는 것을 통해, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압V D3의 변화를 제어한다.

상기 실시방안 중에는, 직접 보상 방식의 제어방식은 간단하고, 단지 드라이버 전(全) 온도 범위 내의 보상곡선을 알게 되면 피드백 제어를 진행할 수 있다. 간접 보상 방식의 제어방식은 상대적으로 복잡하고, 전류 검측의 방식을 통하여야 피드백 제어를 진행한다. 그렇지만 제어 정확도는 직접 보상 방식에 비하여 더 높고, 검측 전류의 작은 변화를 통해 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행한다. 구체적인 실시 중 상이한 응용 장소에 따라 상이한 제어 방식을 응용한다.

실시 중 각각 직접 보상 및 간접 보상을 예로 설명하고, 그렇지만, 이론에 있어서, 다른 방식도 상용가능하고, 단지 드라이버의 온도 변화에 따라 드라이버의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하면 되고, 직접 보상 및 간접 보상은 단지 본 분야의 기술자가 구체적으로 본 발명을 어떻게 실시하는지를 설명하는 것에 사용되고, 다만 이 두 가지 방식을 사용한 것을 의미하지 않고, 실시과정 중에는 실천 요구를 결합하여 대응한 방식을 확정할 수 있다.

같은 발명 사상에 근거하여, 본 발명의 실시예 중 또 일종의 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어방법을 제공하고, 해당 방법이 문제를 해결하는 원리는 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어장치와 유사하므로, 해당 방법의 실시는 장치의 실시를 참조할 수 있고, 여기서 더 이상 진술하지 않는다.

도 7은 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어방법의 실시 흐름의 설명도이고, 도면에 도시된 바와 같이, 드라이브 진폭의 제어를 진행할 때 다음과 같은 단계를 포함할 수 있고:

단계 701, DQPSK 변조기는 CW가 송신한 광 시그널에 대한 변조를 진행하고;

단계 702, 변조기 피드백 제어 유닛은 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트와 연결하고, DQPSK 변조기가 변조한 광 시그널의 일부분에 근거하여 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트에 대한 제어를 진행하고;

단계 703, 드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하고;

단계 704, 드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행한다.

실시 중, 단계 702, 703, 704간 필연적인 시간 순서 요구는 없다.

실시 중, 드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 것은 다음을 포함할 수 있다.

드라이버 I의 온도 변화를 검측하고;

드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행한 후 스위칭 전원 변환기 DC-DC에 피드백하고, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압 VD3의 변화를 제어하는 데 사용된다.

실시 중, 드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 것은 다음을 포함할 수 있다.

드라이버 Q의 온도 변화를 검측하고;

드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행한 후 스위칭 전원 변환기 DC-DC에 피드백하고, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압 VD3의 변화를 제어하는 데 사용된다.

실시 중, 온도 보상곡선은 드라이버가 출력한 시그널의 드라이브 진폭 및 드라이버 MOSFET의 드레인 전압에 따라 얻는다.

드라이버 I의 VD3의 전류 변화를 검측하고;

드라이버 I의 VD3 전류 변화에 근거하여 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압 VG3의 전압 변화를 제어하고, VG3의 전압 변화를 제어하는 것을 통해 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압 VD3의 변화를 제어한다.

드라이버 Q의 VD3의 전류 변화를 검측하고;

드라이버 Q의 VD3 전류 변화에 근거하여 VG3의 전압 변화를 제어하고, VG3의 전압 변화를 제어하는 것을 통해 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압 VD3의 변화를 제어한다.

상기 실시예로 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예 중에서 제공한 기술 방안 중, 변조기 피드백 유닛은 DQPSK 변조기의 3개 바이어스 포인트 전압에 대한 제어를 진행하므로; 드라이버 피드백 제어 유닛은 독립적으로 드라이버의 드라이브 진폭을 제어하는 데 사용된다. 그러므로 종래기술에 비하여, DQPSK 송신기의 제어회로의 복잡도를 간단화시킬 수 있다. 그리고 드라이버의 드라이브 진폭에 파일럿 시그널을 추가하는 것이 필요 없고, 초과 OSNR 손상을 발생하지 않는다.

비록 본 발명의 바람직한 실시예를 설명했지만, 본 분야의 기술자가 기본의 창조적인 개념을 알게 되면, 이런 실시예에 대한 추가된 변경 및 수정을 할 수 있을 것이다. 그러므로, 첨부된 특허청구는 바람직한 실시예 및 본 발명 범위에 속하지 않는 모든 변경 및 수정에 대한 해석을 진행한 의도가 있다.

본 분야에 기술자들은 본 발명에 대한 각종 변경이나 수정을 할 수 있는데 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않을 것이다. 이러면, 본 발명의 기술 방안에 대해 수정하거나 교체를 진행할 수 있으나, 이러한 수정과 교체는 모두 본 발명의 청구범위에 포함되어야 한다.

단계 701: DQPSK 변조기는 CW가 송신한 광 시그널에 대한 변조를 진행
단계 702: 변조기 피드백 제어 유닛은 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트와 연결하고, DQPSK 변조기가 변조한 광 시그널의 일부분에 근거하여 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트에 대한 제어를 진행
단계 703: 드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행
단계 704: 드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행

Claims

차동 직교 위상 시프트 키잉 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어장치에 있어서,
제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트, 드라이버 I , 드라이버 Q, 변조하지 않는 시그널의 연속적인 스펙트럼 광원 CW가 송신한 광 시그널에 대한 변조를 진행한 DQPSK 변조기가 포함되고, 또한
변조기 피드백 제어 유닛, 드라이버 I 피드백 제어 유닛 및 드라이버 Q 피드백 제어 유닛을 더 포함하고;
상기 변조기 피드백 제어 유닛은, 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3바이어스 포인트와 연결하고, DQPSK 변조기가 변조한 광 시그널의 일부분에 근거하여 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트에 대한 제어를 진행하는 데 사용되고;
상기 드라이버 I 피드백 제어 유닛은, 드라이버 I와 연결하고, 드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 데 사용되고;
상기 드라이버 Q 피드백 제어 유닛은, 드라이버 Q와 연결하고, 드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 데 사용되는
것을 특징으로 하는 차동 직교 위상 시프트 키잉 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 드라이버 I 피드백 제어 유닛은 제1 온도센서 및 제1 직접보상모듈을 포함하고;
상기 제1 온도센서는, 드라이버 I와 연결하고, 드라이버 I의 온도 변화를 검측하는 데 사용되고;
상기 제1 직접보상모듈은, 드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행하여 드라이버 I의 제3 레벨의 금속산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 MOSFET의 드레인 전압의 오프셋을 얻은 후 드라이버 I 와 연결한 스위칭 전원 변환기에 피드백하여, 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 변화를 제어하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 차동 직교 위상 시프트 키잉 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 드라이버 Q 피드백 제어 유닛은 제2 온도센서 및 제2 직접보상모듈을 포함하고;
상기 제2 온도센서는, 드라이버 Q와 연결하고, 드라이버 Q의 온도 변화를 검측하는 데 사용되고;
상기 제2 직접보상모듈은, 드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행하여, 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 오프셋을 얻은 후 드라이버 Q 와 연결한 스위칭 전원 변환기에 피드백하여, 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 변화를 제어하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 차동 직교 위상 시프트 키잉 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 온도 보상곡선은 드라이버가 출력한 시그널의 드라이브 진폭 및 드라이버 MOSFET의 드레인 전압에 따라 얻는 것을 특징으로 하는 차동 직교 위상 시프트 키잉 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 드라이버 I 피드백 제어 유닛은 제1 전류 검측모듈과 제1 간접보상모듈을 포함하고;
상기 제1 전류 검측모듈은 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압과 연결하여, 상기 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 검측하는 데 사용되고;
상기 제1 간접보상모듈은 상기 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화에 따라 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하고, 상기 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하는 것을 통해, 상기 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 제어하는 것을 특징으로 하는 차동 직교 위상 시프트 키잉 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 드라이버 Q 피드백 제어 유닛은 제2 전류 검측모듈 및 제2 간접보상모듈을 포함하고;
상기 제2 전류 검측모듈은, 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압과 연결하여, 상기 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 검측하는 데 사용되고;
상기 제2 간접보상모듈은, 상기 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화에 따라 상기 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하고, 상기 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하는 것을 통해, 상기 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 제어하는 것을 특징으로 하는 차동 직교 위상 시프트 키잉 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어장치.
DQPSK 변조기는 CW가 송신한 광 시그널에 대한 변조를 진행하고;
변조기 피드백 제어 유닛은, 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트와 연결하고, DQPSK 변조기가 변조한 광 시그널의 일부분에 근거하여 제1 바이어스 포인트, 제2 바이어스 포인트, 제3 바이어스 포인트에 대한 제어를 진행하고;
드라이버 I의 온도 변화에 따라 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하고;
드라이버 Q의 온도 변화에 따라 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는
것을 특징으로 하는 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어방법.
제7항에 있어서,
상기 드라이버 I의 온도 변화에 따라 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 것은,
상기 드라이버 I의 온도 변화를 검측하고;
상기 드라이버 I의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행하여 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 오프셋을 얻은 후 드라이버 I 와 연결한 스위칭 전원 변환기에 피드백하여, 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 변화를 제어하는 것을 포함하고;
및/또는,
상기 드라이버 Q의 온도 변화에 따라 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 것은,
상기 드라이버 Q의 온도 변화를 검측하고;
상기 드라이버 Q의 온도 변화에 근거하여 온도 보상곡선에 따라 보상을 진행하여 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 오프셋을 얻은 후 드라이버 Q 와 연결한 스위칭 전원 변환기에 피드백하여, 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 변화를 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어방법.
제8항에 있어서,
상기 온도 보상곡선은 드라이버가 출력한 시그널의 드라이브 진폭 및 드라이버 MOSFET의 드레인 전압에 따라 얻는 것을 특징으로 하는 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어방법.
제7항에 있어서,
상기 드라이버 I의 온도 변화에 따라 드라이버 I의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 것은,
상기 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 검측하고;
상기 드라이버 I의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화에 따라 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하고, 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하는 것을 통해, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 제어하는 것을 포함하고;
및/또는,
상기 드라이버 Q의 온도 변화에 따라 드라이버 Q의 드라이브 진폭에 대한 제어를 진행하는 것은,
상기 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 검측하고;
상기 드라이버 Q의 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화에 따라 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하고, 제3 레벨의 MOSFET의 게이트 전압의 전압 변화를 제어하는 것을 통해, 제3 레벨의 MOSFET의 드레인 전압의 전류 변화를 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 DQPSK 송신기의 드라이브 진폭 제어방법.