KR20130085559A - Apparatus and mehod for controlling optical transmitter - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and method for controlling an optical transmitter are provided to uniformly maintain an extinction ratio by controlling the operation of a laser diode of an optical transmitter. CONSTITUTION: An apparatus for controlling an optical transmitter comprises a light source and a control unit (24). The control unit monitors the intensity of light outputted from the light source and maintains the light output by controlling bias currents. The control unit sets modulation currents as a ratio of the bias currents and controls the ratio using a temperature. [Reference numerals] (201) Injected light; (202) Light output; (23) APC circuit; (24) Control unit; (AA) Modulated currents; (BB) Bias currents

Description

광송신기 조정 장치 및 방법{APPARATUS AND MEHOD FOR CONTROLLING OPTICAL TRANSMITTER}Optical transmitter control device and method {APPARATUS AND MEHOD FOR CONTROLLING OPTICAL TRANSMITTER}

본 발명은 광가입자 전송 시스템에 관한 것으로, 특히 광송신기의 LD(Laser Diode) 구동을 제어하여 온도와 주입광 세기의 변화에 따라 쇄광비(extinction ratio)를 일정하게 유지할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical subscriber transmission system, and more particularly, to an apparatus and a method capable of controlling a laser diode (LD) driving of an optical transmitter to maintain a constant extinction ratio according to a change in temperature and injected light intensity. will be.

파장분할다중 수동형 광 네트워크(WDM-PON : WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXED PASSIVE OPTICAL NETWORK)는 다수의 광 송/수신기로부터 출력되는 서로 다른 파장의 광신호를 파장분할다중화 장치를 이용하여 광섬유를 통해 송수신한다. 파장분할다중 방식을 이용하면 동시에 많은 양의 데이터를 전송할 수 있어 전송 구간 사이의 대역폭을 증가시킬 수 있으며, 다수의 광섬유를 사용하는 대신 하나의 광 섬유를 이용하여 데이터를 전송함으로써 광 선로의 임대비용 및 유지관리 비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.WDM-PON (WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXED PASSIVE OPTICAL NETWORK) transmits and receives optical signals of different wavelengths from multiple optical transmitters and receivers through optical fiber using a wavelength division multiplexing device. By using the wavelength division multiplexing method, it is possible to transmit a large amount of data at the same time, thereby increasing the bandwidth between transmission intervals, and the cost of renting an optical line by transmitting data using one optical fiber instead of using multiple optical fibers. And there is an advantage to save the maintenance cost.

레이저 다이오드(LD)를 포함한 광 전송기기의 제어 설계에 있어서, 광 출력의 0레벨과 1레벨을 최적의 값으로 제어하는 것이 가장 주된 목표라 할 수 있다. 이때, APC(Automatic Power Control)와 AMC(Automatic Modulation Control) 제어 기술이 보편적으로 사용되어 왔다. In the control design of an optical transmission device including a laser diode (LD), the main goal is to control the zero level and one level of the light output to an optimal value. At this time, APC (Automatic Power Control) and AMC (Automatic Modulation Control) control technology has been commonly used.

APC는 레이저 다이오드의 mPD(monitoring Photo Diode)의 전류에 따라 바이어스(bias) 전류를 제어하여 출력되는 광의 세기를 제어하며, AMC는 온도에 따라 미리 정의된 최적화된 변조 전류(modulation current)로 전류를 제어한다. 나아가, 바이어스 전류에 따라 변조 전류를 제어하는 방법이 제안되기도 하였다. APC controls the intensity of light output by controlling the bias current according to the current of the monitoring photo diode (mPD) of the laser diode, and AMC controls the current with a predefined optimized modulation current according to the temperature. To control. Furthermore, a method of controlling the modulation current according to the bias current has been proposed.

APC 및 AMC 제어 방법은 온도 및 소자 노화에 따른 일정한 출력과 감쇄율을 보장할 수 있으나, Injection seeding 방식의 광 전송기기처럼 주입광 세기, 온도, 소자의 노화 혹은 그들 모두가 동시에 변경될 때 신호 품질을 유지하기 어렵다는 단점이 있다. 예를 들어, 최적화한 광 전송 모듈에 주입 광의 변화나 온도의 변화, 혹은 그 둘이 동시에 변화할 때는 레이저 다이오드의 LI curve가 변경되며, 이는 crossing point를 변화시켜 신호 지터를 야기하거나, 쇄광비(extinction ratio)를 변화시켜 안정적인 신호 품질을 보장하기 어렵게 만든다. 또한 기존의 APC 제어 회로는 일정 세기의 광을 출력하기에 적합하나, 전송 거리/손실이 일정하지 않은 광가입자 전송시스템에서 광전송거리/광손실에 따라 출력되는 광의 세기를 자동으로 조절할 수 없다. APC and AMC control methods can guarantee a constant output and attenuation rate according to temperature and device aging, but like injection seeding-type optical transmitters, signal quality can be changed when the injection light intensity, temperature, device aging, or both change simultaneously. The disadvantage is that it is difficult to maintain. For example, when the optimized light transmission module changes the injected light, changes the temperature, or both at the same time, the LI curve of the laser diode changes, which changes the crossing point to cause signal jitter or extinction. ratio, making it difficult to guarantee stable signal quality. In addition, the conventional APC control circuit is suitable for outputting light of a certain intensity, but in the optical subscriber transmission system in which the transmission distance / loss is not constant, it is not possible to automatically adjust the light intensity according to the light transmission distance / light loss.

결론적으로, APC 제어 방식은 바이어스 전류에 따라 출력 신호의 0레벨이 변화하므로 이로 인해 쇄광비가 변하게 된다. 쇄광비를 유지시키기 위해 다양한 방식이 제안되어 왔지만, 이중 온도에 따라 변조 전류를 제어하는 AMC 제어 방식은 외부 주입광의 세기 변화에 따라 쇄광비를 일정하게 유지할 수 없는 문제점 있고, 바이어스 전류에 따라 변조 전류를 제어하는 방식은 온도와 주입광 세기가 동시에 바뀌는 경우 쇄광비를 일정하게 유지할 수 없는 문제점이 있다. In conclusion, in the APC control method, since the zero level of the output signal is changed according to the bias current, the resultant light ratio is changed. Various methods have been proposed to maintain the chain light ratio, but the AMC control method of controlling the modulation current according to the dual temperature has a problem that the chain light ratio cannot be kept constant according to the intensity change of the external injection light, and the modulation current according to the bias current. The control method has a problem in that the chain light ratio cannot be kept constant when the temperature and the injected light intensity are simultaneously changed.

US특허등록번호 6,859,473호(2005.02.22 등록)No. 6,859,473 (registered Feb. 22, 2005)

본 발명의 목적은 광송신기의 LD 구동을 제어하여 온도와 주입광 세기의 변화에 따라 쇄광비를 일정하게 유지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling the LD driving of an optical transmitter to maintain a constant chain light ratio according to changes in temperature and injected light intensity.

또한 본 발명의 다른 목적은 전송 거리/손실이 일정하지 않은 광가입자 전송시스템에서 광전송거리/광손실에 따라 출력되는 광의 세기를 자동으로 조절할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for automatically adjusting the intensity of light output according to the optical transmission distance / light loss in an optical subscriber transmission system in which transmission distance / loss is not constant.

본 발명의 일 특징에 따르면, 광송신기의 LD 구동을 제어하여 온도와 주입광 세기의 변화에 따라 쇄광비를 일정하게 유지할 수 있는 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 의하면, 광송신기에서 광원의 출력 세기를 감시하고, 바이어스 전류를 조절하여 일정한 광 출력을 유지하도록 제어하고, 바이어스 전류의 비율로서 변조 전류를 설정하며, 상기 비율을 온도에 의해 조절한다. 또한 일 광 노드에 구비된 광송신기로부터 출력되는 광신호의 세기를 타 광 노드로부터 전달받은 광신호 또는 주입광의 세기에 따라 조절한다. According to an aspect of the present invention, an apparatus and method are disclosed that are capable of maintaining a constant chain light ratio according to a change in temperature and injected light intensity by controlling LD driving of an optical transmitter. According to the present invention, the optical transmitter monitors the output intensity of the light source, controls the bias current to maintain a constant light output, sets the modulation current as the ratio of the bias current, and adjusts the ratio by temperature. In addition, the intensity of the optical signal output from the optical transmitter provided in one optical node is adjusted according to the intensity of the optical signal or injection light received from another optical node.

본 발명에 의하면, 온도와 주입광 세기가 동시에 바뀌는 경우 쇄광비를 일정하게 유지할 수 있는 이점이 있다. 또한 전송 거리/손실이 일정하지 않은 광가입자 전송시스템에서 광전송거리/광손실에 따라 출력되는 광의 세기를 자동으로 조절할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, when the temperature and the injected light intensity are changed at the same time, there is an advantage in that the chain light ratio can be kept constant. In addition, in the optical subscriber transmission system in which the transmission distance / loss is not constant, there is an advantage of automatically adjusting the intensity of light output according to the optical transmission distance / light loss.

도1은 본 발명이 적용될 수 있는 광가입자 전송시스템의 구성을 도시한 도면.
도2는 본 발명의 실시예에 따라 광송신기의 구성을 도시한 도면.
도3은 본 발명의 실시예에 따라 온도에 따라 요구되는 비례 함수의 변화를 보여주는 도면.
도4는 주입광 세기에 따른 광출력의 변화를 보여주는 도면.
도5는 종래기술 대비 본 발명에 따른 수신 광 신호의 세기를 비교한 도면.
1 is a diagram showing the configuration of an optical subscriber transmission system to which the present invention can be applied.
2 is a diagram showing the configuration of an optical transmitter according to an embodiment of the present invention.
3 shows a change in the proportional function required with temperature in accordance with an embodiment of the invention.
4 is a view showing a change in light output according to the injected light intensity.
5 is a view comparing the intensity of the received optical signal according to the present invention compared to the prior art.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions will not be described in detail if they obscure the subject matter of the present invention.

도1은 본 발명이 적용될 수 있는 광가입자 전송시스템의 구성을 도시한 도면이다. 1 is a diagram showing the configuration of an optical subscriber transmission system to which the present invention can be applied.

광가입자 전송시스템(WDM-PON 시스템)은, 중앙 기지국(CO: Central Office)의 광 선로 종단장치(OLT: Optical Line Terminal)(100), 광 송신기(110,310), 광분배기(120), 주입광원(131,132), 광써큘레이터(140), SMF(Single Mode Fiber)(210), 원격노드(RN: Remote Node)(200) 및 광 가입자 종단장치(ONU: Optical Network Unit)(300)를 포함한다. The optical subscriber transmission system (WDM-PON system) includes an optical line terminal (OLT: 100), an optical transmitter (110, 310), an optical splitter (120), and an injection light source of a central office (CO). 131, 132, an optical circulator 140, a single mode fiber 210, a remote node 200, and an optical network unit 300 (ONU) 300. .

광 가입자 종단장치(300)에 위치한 광송신기(310)는 주입광원1(131)로부터 전송된 광원을 입력받고, 중앙 기지국(100)에 위치한 광송신기(110)는 주입광원2(132)로부터 광원을 입력받는다. 중앙 기지국(100)의 광송신기(110) 및 광 가입자 종단장치(300)의 광송신기(310)는 각 주입광원(131,132)으로부터 입력되는 광원의 세기 증가로 인한 광출력 신호 세기가 감소하는 현상이 발생한다. 광출력 신호 세기의 감소 현상은 중앙 기지국(100) 및 광 가입자 종단장치(300)에 위치한 광송신기(310,110)에서 모두 발생할 수 있으며, 특히 광 가입자 종단장치(300)에 위치한 광송신기(310)에서 더욱 심하게 발생한다. 이는 중앙 기지국(100)에서 광 가입자 종단장치(300)까지의 거리가 다양하기 때문에 각각의 광 가입자 종단장치(300) 내에 위치한 광송신기(310)에 입력되는 주입광의 세기 분포가 넓기 때문이다. The optical transmitter 310 located in the optical subscriber terminal 300 receives the light source transmitted from the injection light source 1 131, and the optical transmitter 110 located in the central base station 100 receives the light source from the injection light source 2 132. Receive the input. In the optical transmitter 110 of the central base station 100 and the optical transmitter 310 of the optical subscriber terminal 300, the light output signal intensity decreases due to the increase in the intensity of the light sources input from the respective injection light sources 131 and 132. Occurs. The reduction of the optical output signal strength may occur in both the optical transmitters 310 and 110 located in the central base station 100 and the optical subscriber terminal 300, and in particular, in the optical transmitter 310 located in the optical subscriber terminal 300. Occurs more severely. This is because the intensity distribution of the injected light input to the optical transmitter 310 located in each optical subscriber terminal 300 is wide because the distance from the central base station 100 to the optical subscriber terminal 300 varies.

광가입자 전송시스템(WDM-PON 시스템)에서 사용되는 광송신기(110,310)는 출력 광신호의 품질을 유지하기 위하여 자동 출력 제어(APC) 기술을 사용한다. The optical transmitters 110 and 310 used in the optical subscriber transmission system (WDM-PON system) use an automatic output control (APC) technique to maintain the quality of the output optical signal.

도2를 참조하여 광송신기(110,310)의 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. Looking at the configuration of the optical transmitter (110,310) with reference to Figure 2 as follows.

레이저 다이오드(LD)(21)는 LD 구동 회로로부터 인가된 변조 전류 및 바이어스 전류, 주입광(317)에 기초하여 전면부로 소정 광 파워(optical power)를 갖는 광신호를 출력하고, 후면부로도 소정 광 파워(optical power)를 갖는 광신호를 출력한다. 일실시예에 있어서, 전면부로 출력되는 광신호와 후면부로 출력되는 광신호의 광 파워 비율은 9:1일 수 있다. 그러나 레이저 다이오드(21)의 전면부 및 후면부로 출력되는 광신호의 광 파워 비율은 이에 한정되지 않는다. 레이저 다이오드(21)는 순방향 반도체 접합을 능동 매질로 사용하여 광신호를 발생시키는 다이오드로서, 갈륨비소(GaAs) 등이 재료로 이용될 수 있다. 레이저 다이오드(21)는 온도가 높을수록 더 큰 세기의 전류를 필요로 한다. The laser diode (LD) 21 outputs an optical signal having a predetermined optical power to the front portion based on the modulation current, the bias current, and the injection light 317 applied from the LD driving circuit, and also the rear portion. Outputs an optical signal having optical power. In one embodiment, the optical power ratio of the optical signal output to the front portion and the optical signal output to the rear portion may be 9: 1. However, the optical power ratio of the optical signal output to the front part and the rear part of the laser diode 21 is not limited thereto. The laser diode 21 is a diode that generates an optical signal using a forward semiconductor junction as an active medium, and gallium arsenide (GaAs) or the like may be used as the material. The higher the temperature of the laser diode 21 requires a higher intensity current.

포토 다이오드(22)는 레이저 다이오드(21)의 후면부로 출력된 광신호를 수신하여 이를 모니터링 전류로 변환한다. 변환된 모니터링 전류는 포토 다이오드(22)가 수신한 광신호의 파워에 비례한다. 따라서, 포토 다이오드(22)는 주입광(201)이 증가하여 레이저 다이오드(21)의 후면부로 출력되는 광신호가 증가할 경우 모니터링 전류도 비례하여 증가한다. The photodiode 22 receives the optical signal output to the rear portion of the laser diode 21 and converts it into a monitoring current. The converted monitoring current is proportional to the power of the optical signal received by the photodiode 22. Therefore, in the photodiode 22, when the injection light 201 increases and the optical signal output to the rear portion of the laser diode 21 increases, the monitoring current also increases proportionally.

자동 출력 제어(APC) 회로(23)는 포토 다이오드(22)로부터 전달된 모니터링 전류에 기초하여 바이어스 전류를 제어하기 위한 제어신호를 형성한다. An automatic output control (APC) circuit 23 forms a control signal for controlling the bias current based on the monitoring current delivered from the photodiode 22.

광송신기(20) 내에 포함된 레이저 다이오드(LD)(21)는 포토 다이오드(mPD)(22)와 하나의 패키지(예컨대 TOSA(transmitter optical sub-assembly))로 제작될 수 있는데, 레이저 소자의 전면 거울(mirror)을 이용하여 광신호를 출력하는 동시에 일정 비율의 신호를 후면으로 출력시켜 포토 다이오드(22)가 수신하도록 구성된다. 포토 다이오드(22)는 입력되는 광신호 세기에 비례하는 전류를 출력하는데, 자동 출력 제어(APC) 회로(23)의 제어신호(바이어스 전류를 제어하기 위한 제어신호)에 따라 제어부(24)가 포토 다이오드(22)의 출력 전류량이 항상 일정한 값을 유지하도록 레이저 다이오드(21)에 흐르는 바이어스(bias) 전류량을 조정한다. 예컨대, 레이저 다이오드(21)의 출력 광신호 세기가 기준치보다 높으면 포토 다이오드(22)의 출력 전류도 같이 증가하는데, 자동 출력 제어(APC) 회로(23)의 제어신호에 따라 제어부(24)가 레이저 다이오드(21)로 입력되는 바이어스 전류를 감소시켜 출력 광신호 세기를 기준치로 다시 맞추어준다. 즉, 제어부(24)는 레이저 다이오드(21)로 입력되는 바이어스 전류를 감소시켜 레이저 다이오드(21)의 출력 광신호 세기를 낮추어 포토 다이오드(22)의 출력 전류를 감소시킨다. 반면 레이저 다이오드(21)의 출력 광신호 세기가 기준치보다 낮으면 포토 다이오드(22)의 출력 전류도 함께 감소하는데, 자동 출력 제어(APC) 회로(23)의 제어신호에 따라 제어부(24)는 레이저 다이오드(21)로 입력되는 바이어스 전류를 증가시켜 레이저 다이오드(21)의 출력 광신호 세기를 높여 포토 다이오드(22)의 출력 전류를 증가시킨다.The laser diode (LD) 21 included in the optical transmitter 20 may be manufactured in a photodiode (mPD) 22 and one package (for example, a transmitter optical sub-assembly (TOSA)). The photodiode 22 is configured to receive an optical signal by using a mirror and simultaneously output a signal having a predetermined ratio to the rear surface. The photodiode 22 outputs a current proportional to the intensity of the optical signal input. The photodiode 22 outputs a current in proportion to the control signal (control signal for controlling the bias current) of the automatic output control (APC) circuit 23. The amount of bias current flowing through the laser diode 21 is adjusted so that the output current amount of the diode 22 always maintains a constant value. For example, when the output optical signal intensity of the laser diode 21 is higher than the reference value, the output current of the photodiode 22 also increases, and the control unit 24 controls the laser according to the control signal of the automatic output control (APC) circuit 23. The bias current input to the diode 21 is reduced to reset the output optical signal strength to a reference value. That is, the controller 24 reduces the bias current input to the laser diode 21 to lower the output optical signal intensity of the laser diode 21 to reduce the output current of the photodiode 22. On the other hand, if the output optical signal intensity of the laser diode 21 is lower than the reference value, the output current of the photodiode 22 is also reduced. According to the control signal of the automatic output control (APC) circuit 23, the controller 24 controls the laser. The bias current input to the diode 21 is increased to increase the output optical signal intensity of the laser diode 21 to increase the output current of the photodiode 22.

또한 제어부(24)는 레이저 다이오드(21)에 인가되는 변조 전류를 형성한다. 일실시예에 있어서, 변조 전류는 전송하고자 하는 정보를 포함하는 데이터를 외부로부터 입력받아 레이저 다이오드(21)에서 출력하는 광신호에 실어주기 위한 것이다. In addition, the controller 24 forms a modulation current applied to the laser diode 21. In one embodiment, the modulation current is to receive data including information to be transmitted from the outside to the optical signal output from the laser diode (21).

특히 제어부(24)는 바이어스 전류에 비례하여 변조 전류를 제어한다. 이때 바이어스 전류에 대한 변조 전류의 비율을 온도에 따라 변화시킨다. 이와 같이 바이어스 전류에 대한 변조 전류의 비율을 온도에 따라 제어하면 온도와 주입광 세기의 변화에 일정한 쇄광비를 유지할 수 있게 된다. In particular, the controller 24 controls the modulation current in proportion to the bias current. At this time, the ratio of the modulation current to the bias current is changed according to the temperature. As such, by controlling the ratio of the modulation current to the bias current according to the temperature, it is possible to maintain a constant chain light ratio to the change in temperature and the injected light intensity.

바이어스 전류에 대한 변조 전류의 비율은 온도에 따라 변화하는데, 온도에 따라 요구되는 비례 함수 K(T)의 변화는 도3과 같다. 제어부(24)는 이 비례 함수 K(T)에 의거하여 바이어스 전류와 변조 전류를 제어한다. 예컨대 레이저 다이오드(21)의 출력 광신호 세기를 맞추기 위한 바이어스 전류(A)를 알면 비례 함수 K(T)에 의거하여 임의의 온도(예컨대 20도)에서 최적의 변조 전류(B)를 산출하여 적용할 수 있다. The ratio of the modulation current to the bias current changes with temperature, and the change in the proportional function K (T) required with temperature is shown in FIG. The control unit 24 controls the bias current and the modulation current based on this proportional function K (T). For example, if the bias current A for adjusting the output optical signal intensity of the laser diode 21 is known, the optimum modulation current B is calculated and applied at an arbitrary temperature (for example, 20 degrees) based on the proportional function K (T). can do.

도3의 비례 함수 K(T)는 주입광 세기, 온도의 변화에 따라 요구되는 출력광(0dBm)과 쇄광비(13dB)를 유지하기 위한 바이어스 전류와 변조 전류를 측정하고 이로부터 산출한 LD 특성 파라미터로서, 미리 산출되어 저장된다. The proportional function K (T) of FIG. 3 measures the bias current and the modulation current to maintain the required output light (0 dBm) and the chain light ratio (13 dB) according to the change in the injected light intensity and temperature, and calculates LD characteristics thereof. As a parameter, it is calculated in advance and stored.

또한 제어부(24)는 광전송거리/광손실에 따라 레이저 다이오드(21)의 광 출력 세기를 조절할 수 있다. In addition, the controller 24 may adjust the light output intensity of the laser diode 21 according to the light transmission distance / light loss.

따라서 제어부(24)는 레이저 다이오드(21)의 광 출력 세기를 감시하고, 바이어스 전류를 조절하여 일정한 광 출력을 유지하도록 제어하는데, 이때 바이어스 전류의 비율로서 변조 전류를 설정하며, 이 비율은 온도에 의해 조절한다. Therefore, the control unit 24 monitors the light output intensity of the laser diode 21 and controls the bias current to maintain a constant light output, in which the modulation current is set as a ratio of the bias current, which is dependent on the temperature. By adjusting.

Injection seeding 방식을 이용하는 WDM-PON용 광송신기(20)는 도4에 도시된 바와 같이 주입광 세기에 따라 출력되는 광 세기가 변화하는 특성이 있다. 예를 들어, 주입광(201)의 세기가 증가할 경우, 포토 다이오드(22)는 주입광(201)의 영향을 받아 포토 다이오드(22)의 전류가 상대적으로 증가하게 되고, APC 회로(23)의 제어신호에 따라 제어부(24)는 포토 다이오드(22)의 전류를 일정하게 유지시키기 위해 바이어스 전류를 감소시켜 출력 광 세기를 감소시킨다. 반대로, 주입광(201)의 세기가 감소할 경우 포토 다이오드(22)는 주입광(201)의 영향을 받아 포토 다이오드(22)의 전류가 상대적으로 감소하게 되고, APC 회로(23)의 제어신호에 따라 제어부(24)는 포토 다이오드(22)의 전류를 일정하게 유지시키기 위해 바이어스 전류를 증가시켜 출력 광 세기를 증가시킨다. 즉 주입광(201)이 상대적으로 강하게 주입된 광송신기(20)의 출력광을 상대적으로 낮게 조절하며, 주입광(201)이 상대적으로 약하게 주입된 광송신기(20)의 출력광을 상대적으로 강하게 조절한다. 도4는 주입광 세기에 따른 광 출력의 변화를 보인 도면이다. 실험에 사용된 FP-LD는 주입광의 효율을 높이기 위해 전면 무반사 코팅을 하여 0.4%의 전면 반사율을 가진다. The optical transmitter 20 for the WDM-PON using the injection seeding method has a characteristic of changing the light intensity output according to the injection light intensity as shown in FIG. 4. For example, when the intensity of the injection light 201 is increased, the photodiode 22 is affected by the injection light 201 so that the current of the photodiode 22 is relatively increased, and the APC circuit 23 is increased. The control unit 24 reduces the output light intensity by decreasing the bias current in order to keep the current of the photodiode 22 constant according to the control signal of. On the contrary, when the intensity of the injection light 201 is decreased, the photodiode 22 is affected by the injection light 201, so that the current of the photodiode 22 is relatively decreased, and the control signal of the APC circuit 23 is reduced. Accordingly, the control unit 24 increases the output light intensity by increasing the bias current to keep the current of the photodiode 22 constant. That is, the output light of the optical transmitter 20 in which the injection light 201 is injected relatively strongly is adjusted to be relatively low, and the output light of the optical transmitter 20 in which the injection light 201 is relatively weak is injected relatively strongly. Adjust. 4 is a view showing a change in light output according to the injected light intensity. The FP-LD used in the experiment has a total reflectance of 0.4% with a total antireflection coating to improve the efficiency of the injected light.

결과적으로 중앙 기지국(CO)과 먼 거리에 위치한 광가입자 종단장치(ONU)의 광송신기는 보다 약한 세기의 광이 주입되어 출력 신호를 강하게 조절하여 중앙 기지국(CO)으로 전송하게 되며, 중앙 기지국(CO)과 가까운 거리에 위치한 광가입자 종단장치(ONU)의 광송신기는 보다 강한 신호의 광이 주입되어 출력 신호를 약하게 조절하여 중앙 기지국(CO) 측으로 전송하게 된다. 이로 인해 중앙 기지국(CO)의 수신단에서는 균일한 세기의 광을 입력받게 되어, 채널간 신호 간섭을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. As a result, the optical transmitter of the ONU, which is located far from the central base station CO, is injected with light of weaker intensity, and the output signal is strongly controlled to transmit to the central base station CO. The optical transmitter of the ONU, which is located close to the CO), is injected with a stronger signal to weakly regulate the output signal and transmit it to the central base station (CO). Therefore, the receiving end of the central base station (CO) receives the light of uniform intensity, there is an advantage that can reduce the signal interference between channels.

이처럼 하나의 광 노드(예컨대 CO or ONU)에서 출력되는 광신호의 출력 세기는 다른 광 노드(ONU or CO)로부터 전달받은 광신호의 세기에 따라 조절될 수 있다. 일실시예에 있어서, 광가입자 전송시스템(WDM-PON 시스템)에서 중앙 기지국(CO)이 광가입자 종단장치(ONU)에 소정 파장의 주입광을 전달하면, 광가입자 종단장치(ONU)는 중앙 기지국(CO)으로부터 전달받은 소정 파장의 주입광과 동일한 파장의 광신호를 중앙 기지국(CO)으로 전달하는데, 이때 광가입자 종단장치(ONU)에서 출력되는 광신호의 출력세기는 중앙 기지국(CO)으로부터 전달받은 주입광의 세기에 따라 조절된다. 다른 실시예에 있어서, 광가입자 전송시스템(WDM-PON 시스템)에서 중앙 기지국(CO)이 광가입자 종단장치(ONU)에 광신호를 전달하면, 광가입자 종단장치(ONU)에서 중앙 기지국(CO)으로 전송하는 광신호의 출력세기는 중앙 기지국(CO)으로부터 전달받은 신호광의 세기에 따라 조절된다.As such, the output intensity of the optical signal output from one optical node (for example, CO or ONU) may be adjusted according to the intensity of the optical signal received from another optical node (ONU or CO). In one embodiment, when the central base station (CO) delivers the injected light of a predetermined wavelength to the optical subscriber end device (ONU) in the optical subscriber transmission system (WDM-PON system), the optical subscriber end device (ONU) is a central base station The optical signal of the same wavelength as the injection light of the predetermined wavelength received from the (CO) is transmitted to the central base station (CO), wherein the output intensity of the optical signal output from the optical subscriber end device (ONU) is from the central base station (CO) The intensity of the injected light is adjusted. In another embodiment, when the central base station (CO) transmits an optical signal to the optical subscriber end device (ONU) in the optical subscriber transmission system (WDM-PON system), the central base station (CO) at the optical subscriber end device (ONU) The output strength of the optical signal transmitted to is adjusted according to the intensity of the signal light received from the central base station (CO).

도5는 기존의 고정된 광 출력을 가지는 광 제어 방법과 제안된 방법에 따른 수신 파워 레벨을 비교한 그림이다. 광 단말이 고정된 광 출력(-5 ~ 0dBm)을 가지는 WDM-PON 망을 고려할 때, 삽입 손실 및 전송거리에 따라 7.5dB ~ 13.5dB의 광 경로 손실을 경험하게 되면, 중심국의 수신 파워 레벨은 -18.5 ~ -7.5dBm이 된다. 반면 제안된 광원 제어 구조에서는 경로 손실이 13.5dB에서 7.5dB로 감소함에 따라 주입광 세기 역시 6dB 감소하게 되고, 출력은 -5 ~ 0dBm에서 -8.9 ~ -3.9dBm으로 감소하게 되며(광 출력 세기/주입광 세기 기울기 = -0.65dB/dB 인 경우, 도4 참조), 수신파워 레벨 차는 -18.5 ~ -7.5dB에서 -18.5 ~ -11.4dB로 줄어들게 된다. 5 is a diagram comparing a conventional light control method having a fixed light output and a reception power level according to the proposed method. Considering the WDM-PON network with a fixed optical output (-5 to 0 dBm), when the optical terminal experiences an optical path loss of 7.5 dB to 13.5 dB depending on insertion loss and transmission distance, the reception power level of the central station is -18.5 to -7.5 dBm. On the other hand, in the proposed light source control scheme, as the path loss decreases from 13.5dB to 7.5dB, the injected light intensity also decreases by 6dB, and the output decreases from -5 to 0dBm to -8.9 to -3.9dBm (light output intensity / When the injected light intensity slope = -0.65 dB / dB, see FIG. 4), the received power level difference is reduced from -18.5 to -7.5 dB to -18.5 to -11.4 dB.

상기 방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.Although the method has been described through particular embodiments, the method may also be implemented as computer readable code on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and may be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet) . In addition, the computer-readable recording medium may be distributed over network-connected computer systems so that computer readable codes can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the above embodiments can be easily deduced by programmers of the present invention.

본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다. Although the present invention has been described in connection with some embodiments thereof, it should be understood that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as understood by those skilled in the art. something to do. It is also contemplated that such variations and modifications are within the scope of the claims appended hereto.

20: 광송신기 21: 레이저 다이오드(LD)
22: 포토 다이오드(mPD) 23: 자동 출력 제어(APC) 회로
24: 제어부
20: optical transmitter 21: laser diode (LD)
22: Photodiode (mPD) 23: Automatic Output Control (APC) Circuit
24:

Claims (9)

광송신기 조정 장치로서,
광원; 및
상기 광원의 출력 세기를 감시하고, 바이어스 전류를 조절하여 일정한 광 출력을 유지하도록 제어하고, 바이어스 전류의 비율로서 변조 전류를 설정하며, 상기 비율을 온도에 의해 조절하는 제어부를 포함하는 광송신기 조절 장치.
As an optical transmitter adjusting device,
Light source; And
An optical transmitter control device including a control unit for monitoring an output intensity of the light source, controlling a bias current to maintain a constant light output, setting a modulation current as a ratio of the bias current, and adjusting the ratio by temperature .
제1항에 있어서,
일 광 노드에 구비된 상기 광송신기로부터 출력되는 광신호의 세기는, 타 광 노드로부터 전달받은 광신호의 세기에 따라 조절되는, 광송신기 조절 장치.
The method of claim 1,
The intensity of the optical signal output from the optical transmitter provided in one optical node is adjusted according to the intensity of the optical signal received from another optical node, optical transmitter control device.
제1항에 있어서,
일 광 노드에 구비된 상기 광송신기로부터 출력되는 광신호의 세기는, 타 광 노드로부터 전달받은 주입광의 세기에 따라 조절되는, 광송신기 조절 장치.
The method of claim 1,
The intensity of the optical signal output from the optical transmitter provided in one optical node is adjusted according to the intensity of the injection light received from the other optical node, optical transmitter control device.
제3항에 있어서,
상기 광신호는, 상기 주입광과 동일한 파장의 광신호인, 광송신기 조절 장치.
The method of claim 3,
And the optical signal is an optical signal having the same wavelength as the injected light.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비율은, 주입광 세기, 온도의 변화에 따라 요구되는 출력광과 쇄광비를 유지하기 위해 측정된 바이어스 전류와 변조 전류로부터 산출된 비례 함수인, 광송신기 조절 장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
And the ratio is a proportional function calculated from a bias current and a modulation current measured to maintain an output light and a chain light ratio required according to a change in injected light intensity and temperature.
광송신기의 조정 방법으로서,
일 광 노드에 구비된 상기 광송신기로부터 출력되는 광신호의 세기를 타 광 노드로부터 전달받은 광신호 또는 주입광의 세기에 따라 조절하는 단계를 포함하는, 광송신기 조절 방법.
As a method of adjusting the optical transmitter,
And adjusting the intensity of the optical signal output from the optical transmitter provided in one optical node according to the intensity of the optical signal or injection light received from another optical node.
제6항에 있어서,
상기 광송신기에서, 광원의 출력 세기를 감시하고, 바이어스 전류를 조절하여 일정한 광 출력을 유지하도록 제어하고, 바이어스 전류의 비율로서 변조 전류를 설정하며, 상기 비율을 온도에 의해 조절하는 단계를 더 포함하는, 광송신기 조절 방법.
The method according to claim 6,
Monitoring the output intensity of the light source at the optical transmitter, controlling the bias current to maintain a constant light output, setting a modulation current as the ratio of the bias current, and adjusting the ratio by temperature Optical transmitter control method to do.
제6항에 있어서,
상기 광신호는, 상기 주입광과 동일한 파장의 광신호인, 광송신기 조절 방법.
The method according to claim 6,
And the optical signal is an optical signal having the same wavelength as the injected light.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비율은, 주입광 세기, 온도의 변화에 따라 요구되는 출력광과 쇄광비를 유지하기 위해 측정된 바이어스 전류와 변조 전류로부터 산출된 비례 함수인, 광송신기 조절 방법.
9. The method according to any one of claims 6 to 8,
And the ratio is a proportional function calculated from a bias current and a modulation current measured to maintain an output light and a chain light ratio required according to a change in injected light intensity and temperature.
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CN111934758A (en) * 2020-07-28 2020-11-13 长飞光纤光缆股份有限公司 Automatic adjusting and measuring method and device for emitted light power and eye pattern of optical module

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