KR20150105640A - 파장 분할 멀티플렉싱을 사용하여 광학 액세스 네트워크의 수신 기능을 수행하기 위한 반사 방법 및 디바이스 - Google Patents

파장 분할 멀티플렉싱을 사용하여 광학 액세스 네트워크의 수신 기능을 수행하기 위한 반사 방법 및 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학 신호를 방사하기 위한 광 소스를 포함하는 방사 디바이스에 의해 방사된 광학 신호를 수신할 수 있는 수신 디바이스(Rx1_b)에 관한 것이고, 광학 신호는 파장 분할 멀티플렉싱을 사용하는 패시브 광학 네트워크에 의해 전송되고, 수신 디바이스는: 방사 디바이스로부터 수신된 광학 신호를 증폭하기 위한 광학 증폭기(Amp_b); 증폭된 광학 신호에서 데이터를 검출할 수 있는 광학 검출기(D_b); 방사 디바이스와 광학 반사기 사이에서 광학 신호의 왕복에 의해 방사 디바이스에 의해 방사된 광학 신호의 파장을 튜닝하는 것과 같이, 증폭된 광학 신호를 방사 디바이스로 리턴하도록 구성된 광학 반사기(Ref_b)를 포함한다.

Description

파장 분할 멀티플렉싱을 사용하여 광학 액세스 네트워크의 수신 기능을 수행하기 위한 반사 방법 및 디바이스{REFLECTING METHOD AND DEVICE FOR PERFORMING THE RECEIVING FUNCTION OF AN OPTICAL ACCESS NETWORK USING WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING}
본 출원은 전자 통신 서비스들에 대한 가입자들에게 서빙하는 패시브 광학 네트워크(또는 PON)들의 분야, 보다 구체적으로 파장 분할 멀티플렉싱을 사용하는 패시브 광학 네트워크들의 분야에 관한 것이다.
광학 액세스 네트워크들의 아키텍처들은 통상적으로 송신 방향에 따라 상이한 파장을 사용하고, 네트워크의 다양한 사용자들은 신호의 시간 윈도우들을 분할한다. TDM(시분할 멀티플렉싱에 대하여)으로서 알려진 이 기술은 최대 데이터 레이트들의 면에서 제한을 나타낸다.
UIT(Union Internationale des Telecommunications)의 SG15 그룹, 또는 IEEE(International Electrical and Electronical Engineer association)의 802.3 그룹 같은 표준체들 내에서 연구된 보다 높은 송신 데이터 레이트들을 허용하는 다른 기술은 파장을 네트워크의 각각의 사용자와 연관시키는데 있다. 이 기술은 WDM(Wavelength Division Multiplexing)으로서 알려져 있다.
파장들을 사용자들과 연관시키는 하나의 방식은 발명의 명칭이 "Self-injection optical transmitting and receiving module and wavelength division multiplexing passive optical network system"인 특허 출원 WO 2011/110126에 의해 개시된다. "자가-시딩된(self-seeded)"으로서 또한 지칭되는 이 기술은 "레이저 캐비티(laser cavity)"라 지칭되는 것 내에서, 다른 말로 광학 신호의 소스와 반사 포인트 사이의 광학 매체 내에서 광의 연속적인 리턴 이동(journey)들에 의해 시스템이 그 자체를 하나의 단일 파장 상에 안정화시킴으로써 자가-조직하게 하는 데 있고, 파장 및 파장의 출력은, 고유한 뒤따르는 경로 및 경로의 광학 이득의 함수이다.
종래 기술에 따른 자가-시딩된 WDM PON은 도 1에 도시된다.
이 해결책은, 파장 멀티플렉서/디멀티플렉서(mdx1 및 mdx2) 외에도, 광학 신호의 일 부분이 소스(OLTa)로 리턴하게 하고, 다른 부분이 자신의 목적지(ONTa)에 도달하도록 계속되게 하는 반사 광학 디바이스(M)를 PON에 도입한다. 광학 소스(OLTa) 및 반사 광학 컴포넌트, 또는 미러(M)는 파장 멀티플렉서/디멀티플렉서(mdx1)의 어느 한 측 상에 배치되는데, 그 이유는 반사 광학 컴포넌트, 또는 미러(M)가 각각의 전송기/수신기 쌍(Txa/Rxa)에 대해 파장(λ1)을 결정하기 때문이다. 유사하게, 광학 소스(OLTb)의 전송기 및 ONTb의 수신기에 대해 예를 들어 λ2 같은 다른 파장들은 PON의 다른 전송기/수신기 쌍들에 대해 결정된다.
통상적으로, 광학 소스는 반사 모듈과 연관되는, "반사 반도체 광학 증폭기"에 대해 RSOA라 불리는 컴포넌트, 또는 "반도체-전도체 광학 증폭기"에 대해 SOA라 불리는 컴포넌트를 포함한다. 비록 광학 신호가 뒤따르는 단일 리턴 경로가 파장을 시딩(seed)하기에 충분하지만, 몇몇 트립(trip)들은 광학 소스 내의 모듈 또는 반사 컴포넌트의 역할을 설명하는 광학 출력 같은 다른 광학 특성들을 안정화하기 위하여 필요하다.
하나의 문제는, 미러(M)가, 신호가 목적지 디바이스(ONTa)에 도달 중에 광학 손실을 입게 하는 엘리먼트라는 것이다. 이런 손실을 보장하기 위하여, 신호의 증폭은 미러(M)에서의 반사와 연관되지만, 다른 말로 전기 전류가 공급되는 액티브 광학 시스템을 요구하고, 이는 또한 레이저 캐비티(CL)가 포함하여야 하는 멀티플렉서/디멀티플렉서(mdx1)가 정의에 의해 패시브인 PON 인프라구조에 속하기 때문에 문제를 제기한다. 그러므로 종래 기술에 따라, 증폭된 미러(M)는 보다 쉽게 전력을 인가받을 측, 다른 말로 가능한 한 근접하게 오퍼레이터 호스팅(OLTa)의 중앙 프로세서 측 상에 위치된다. 이것은, 광학 신호의 소스가 ONTa에 있을 때, 다른 방향으로의 심지어 보다 심각한 제한들을 부과한다. 이 경우, 유사한 반사 디바이스가 ONTa에 관하여 mdx2의 다른 측, 다른 말로 mdx1 근처에 놓여질 필요가 있을 것인데, 그 이유는 그것이 디바이스에 전력을 인가하기에 보다 쉬운 장소이기 때문이다. 이것은 광이 뒤따르는 경로의 길이에 비례하는 광학 손실로 인해, 파장 자가-시딩을 위해 사용될 수 있기에 너무 길 수 있는 위험을 가진 소스(ONTa)에 대한 레이저 캐비티를 생성한다.
다른 문제는, mdx1과 mdx2 사이에 미러(M)의 부가가, 전체 WDM PON이 자가-시딩된 기술에 전용되게 하고, 이는 동일한 PON 상에서 다른 기술에 따라 전송기/수신기 쌍들(OLTa/ONTa)을 혼합하는 것이 더 이상 가능하지 않다는 것이다.
본 발명의 목적들 중 하나는 종래 기술의 단점들을 극복하는 것이다.
본 발명은 광학 신호를 방사하기 위한 광 소스를 포함하는 전송기 디바이스에 의해 방사된 광학 신호를 수신하도록 설계된 수신기 디바이스에 의해 상황을 개선할 것이고, 광학 신호는 파장 분할 멀티플렉싱을 사용하는 패시브 광학 네트워크에 의해 전송되고, 수신기 디바이스는:
● 전송기 디바이스로부터 수신된 광학 신호를 증폭하기 위한 광학 증폭기;
● 증폭된 광학 신호에서 데이터를 검출하도록 설계된 광학 검출기;
● 전송기 디바이스와 광학 반사기 사이의 광학 신호가 뒤따르는 리턴 경로에 의해 전송기 디바이스에 의해 방사된 광학 신호의 파장을 시딩하도록, 증폭된 광학 신호를 전송기 디바이스로 반사시키도록 구성된 광학 반사기를 포함한다.
본 발명에 따라, 파장 시딩을 위해 사용된 미러는 수신기 디바이스에 위치된다. 그러므로, 수신기 디바이스에 도달하는 광학 신호는 전송기와 수신기 사이의 경로에 배치된 그 종래 기술의 부분 미러로 인해 광학 손실들을 겪지 않는다.
이런 배치는 소스로부터 멀게 미러를 배치하는 것을 회피할 당업자들에게 이해하기 쉽지 않다. 광이 뒤따르는 보다 긴 경로에 의해 유발된 가능한 광학 손실들을 보상하기 위하여, 본 발명은, 광학 증폭기의 업스트림의 레이저 캐비티 내에 배치되는 데이터의 검출을 위한 종래 기술에 따라 사용된 커플러를, 수신기 디바이스의 광학 반사기 및 광학 증폭기로 구성된 어레인지먼트에 따라, 레이저 공동 내에서보다 오히려 광학 증폭기의 다운스트림에 위치된 광학 검출기에 의해 대체한다. 여기서 광학 신호 검출기가 마치 광학 증폭기 또는 광학 반사기에 쉽게 통합될 수 있거나, 둘 사이에 두어질 수 있다는 것이 주의될 것이다.
이런 광학 어레인지먼트 때문에, 광학 신호는 컨버팅되도록 더 이상 레이저 캐비티로부터 추출될 필요가 없고, 그 사실은 파장 시딩을 위하여 감소된 광학 손실들을 유도한다.
따라서, 전송기 디바이스와 수신기 디바이스 사이의 신호 범위는, 파장 자가-시딩에 대한 능력을 동시에 보존하면서 증가될 수 있다. 이런 방식으로, 미러를 수신기 디바이스 내에 배치하는 것은 가능하고, 이는 또한 다음 부분에 설명될 다른 장점들을 제공한다.
본 발명의 일 양상에 따라, 광학 검출기는 광학 증폭기에 통합된다.
이 양상 때문에, 수신기 디바이스는 다이오드 같은 임의의 광-검출기를 더 이상 요구하지 않는다. 증폭기는 증폭기를 통과하는 광자들을, 증폭기들의 단자들에 걸쳐 직접 측정되는 광-전류로 컨버팅하고, 그 다음 이는 데이터 신호로서 프로세싱된다. 수신기 디바이스의 구현은 이에 따라 단순화된다.
본 발명의 일 양상에 따라, 광학 검출기는 광학 반사기에 통합된다.
이 양상 때문에, 다른 말로 광의 일부가 통과하게 하는 부분 미러 뒤쪽에 다이오드 같은 전류 컴포넌트를 통합하는 것이 가능하다.
광학 반사기는 예를 들어 부분 패러데이 미러일 수 있거나, 임의의 다른 부분 미러일 수 있다. 미러를 통해 통과하는 광학 신호의 부분은 추후에 데이터 신호로서 프로세싱되는 광-전류를 다이오드에서 생성한다. 패러데이 미러가 사용될 때, 편광에 매우 좌우되는 이득을 가진 반도체 광학 증폭기(SOA)를 사용하여 구현될 수 있는 증폭은, 입사 광학 신호의 편광 상태들 모두에 대해 하나의 편광 축을 따라서만 가능하다. 하나의 단일 편광 축은, 레이저 캐비티의 주어진 포인트에서, 하나의 리턴 이동 후 광학 신호가 자신의 초기 상태와 동일한 편광 상태로 되돌아오고, 신호가 떠나가는 이동상에서와 같이 리턴 이동상에서 동일한 변위 효과들을 겪는다는 장점을 가진다.
본 발명의 일 양상에 따라, 광학 반사기는 편광 분리기 및 180°만큼의 편광 회전기를 포함하고, 수신된 광학 신호는 제 1 분리된 신호 및 제 2 분리된 신호를 형성하기 위하여 편광 축들을 따라 분리되고, 편광 회전기 및 광학 증폭기는 편광 분리기와 루프를 형성하기 위하여 배치되고, 제 1 분리된 신호는 일 방향으로 이동하고 제 2 분리된 신호는 다른 방향으로 이동하고, 두 개의 분리된 신호들은 전송기 디바이스로 다시 전송된 증폭된 광학 신호를 형성하기 위하여 편광 분리기에서 재결합된다.
이 양상 때문에, 디바이스는 입사 광학 신호의 편광 상태들 모두로부터, 단일 축을 따른 증폭을 수행한다. 이것은 반도체 광학 증폭기(SOA)가 활용되게 하고, 반도체 광학 증폭기(SOA)는 널리-이용 가능한 컴포넌트이고, 편광에 매우 높게 의존 할수록 보다 높은 광학 이득을 나타내는 장점을 가진다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 루프는 광의 일부를 추출하고, 이를 광학 검출기를 향해 지향하기 위하여 증폭기와 회전기 사이에 배치된 커플러를 포함한다.
방금 설명된 디바이스의 다양한 양상들은 서로 무관하게 또는 서로 결합하여 구현될 수 있다.
본 발명은 또한 방금 설명된 수신기 디바이스 및 광학 신호를 방사하기 위한 광 소스를 포함하는 전송기 디바이스를 포함하는 광학 터미널(terminal)에 관한 것이다.
이런 광학 터미널은 예를 들어, 클라이언트 편(end)에 위치되면 ONT이거나 오퍼레이터의 중앙 프로세서에 위치되면 OLT이다. ONT 및 OLT 둘 다는 광학 신호들의 송신 및 수신의 트윈(twin) 기능들을 지닌다.
본 발명은 또한 광학 신호를 방사하기 위한 광 소스를 포함하는 전송기 디바이스, 광학 신호를 전송하는 파장 분할 멀티플렉싱을 사용하는 패시브 광학 네트워크를 포함하는 광학 전송 시스템에 관한 것이고, 시스템은 방금 설명된 것과 같은, 광학 신호를 수신하는 수신기 디바이스를 더 포함한다.
예를 들어 전송기 디바이스가 OLT에 있고, 수신기 디바이스가 ONT에 있을 때, 이 OLT-ONT 쌍을 WDM PON과 결합함으로써, ONT에 신호의 도달 이전 PON의 인프라구조에 위치된 미러에 의해 유발된 광학 손실들의 단점 없이, 파장 자가-시딩의 구현을 위한 해결책이 얻어진다. 또한, 미러가 PON의 패시브 인프라구조 내에 더 이상 위치되지 않기 때문에, 이 자가-시딩된 기술에 전체 PON을 전용하는 것은 더 이상 절대로 필요하지 않다. 본 발명에 따른 수신기 디바이스를 구현하지 않는 OLT-ONT 쌍들은 PON에 대해 처음에 의도된 파장 시딩 기술을 계속 사용할 수 있다. 게다가, 증폭기의 전원 문제는, 더 이상 패시브 인프라구조 내가 아닌, 그 자체가 전력을 인가받는 ONT에 위치되기 때문에 해결된다.
본 발명은 또한 광학 신호를 전송하는 파장 분할 멀티플렉싱을 사용하는 패시브 광학 네트워크를 포함하는 광학 전송 시스템에 관한 것이고, 시스템은 추가로 방금 설명된 것과 같은 두 개의 광학 터미널들, 즉 광학 신호를 방사하는 제 1 광학 터미널, 및 광학 신호를 수신하는 제 2 광학 터미널을 포함한다.
이런 방식으로, 터미널들의 동일한 OLT-ONT 쌍이, 다운로드 방향 및 업로드 방향 둘 다에서, 본 발명에 따른 자가-시딩된 전송 시스템으로부터 이익을 얻는 것은 가능하다. 이런 대칭은 광학 터미널들의 제조를 위한 산업 프로세스들을 용이하게 하는 유리한 단순성을 제공한다.
마지막으로 본 발명은 광학 신호의 방사를 위한 광 소스를 포함하는 전송기 디바이스 및 광학 신호를 전송하는 파장 분할 멀티플렉싱을 사용하는 패시브 광학 네트워크에 의해 방사된 광학 신호를 수신하기 위한 방법에 관한 것이고, 방법은 다음 단계들을 포함한다:
● 패시브 광학 네트워크로부터 광학 신호의 수신;
● 수신된 광학 신호의 증폭;
● 증폭된 광학 신호에서 데이터의 검출;
● 전송기 디바이스를 사용한 광학 신호의 리턴 이동에 의해 전송기 디바이스에 의해 방사된 광학 신호의 파장을 시딩하기 위하여, 전송기 디바이스로 증폭된 신호의 반사.
이 방법은 본 발명에 따른 수신기 디바이스에 의해 구현된다.
본 발명의 다른 장점들 및 피처(feature)들은, 간단히 예시적이고 비-제한적 예, 및 첨부된 도면들에 의해 고려해 볼 때, 본 발명의 특정 실시예들의 다음 설명을 읽고 보다 명백하게 보일 것이다.
- 도 1은 종래 기술에 따른 자가-시딩된 WDM PON 광학 전송 시스템을 도시한다.
- 도 2는 본 발명의 하나의 특정 실시예에 따른, 자가-시딩된 WDM PON 광학 전송 시스템을 도시한다.
- 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수신기 디바이스를 도시한다.
- 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수신기 디바이스에 의해 구현된 광학 신호를 수신하기 위한 방법을 도시한다.
- 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수신기 디바이스를 도시한다.
- 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수신기 디바이스에 의해 구현된 광학 신호를 수신하기 위한 방법을 도시한다.
- 도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수신기 디바이스를 도시한다.
- 도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수신기 디바이스에 의해 구현된 광학 신호를 수신하기 위한 방법을 도시한다.
- 도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 수신기 디바이스를 도시한다.
- 도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 수신기 디바이스에 의해 구현된 광학 신호를 수신하기 위한 방법을 도시한다.
설명의 다음 부분에서, 파장 분할 멀티플렉싱(WDM)을 사용하는 패시브 광학 네트워크들(PON)의 경우의 본 발명의 몇몇 실시예들이 제시되지만, 본 발명은 또한 포인트-투-포인트(point-to-point) 네트워크들에 적용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 하나의 특정 실시예에 따른, 자가-시딩된 WDM PON 광학 전송 시스템을 도시한다.
본 발명의 이런 특정 실시예에서, 미러(Ref)는 광학 터미널(ONT1)의 수신기 디바이스(Rx1)에 위치된다. 도 1을 참조하여 설명된 종래 기술에 따른 시스템과 비교하여, 멀티플렉서/디멀티플렉서(mdx1 및 mdx2) 사이의 PON에 임의의 미러(M)가 더 이상 없다. 따라서, "자가-시딩"되도록 하기 위하여 WDM PON의 패시브 인프라구조에 어떠한 수정도 도입되지 않는다. 게다가, 다른 쌍들에 대해서는 구현하지 않고 특정 전송기/수신기 쌍들에 대해서 본 발명을 구현하는 것이 가능하다. 예를 들어 광학 터미널(ONT2)의 수신기 디바이스를 갖추는 것은 필요하지 않다.
하나의 변형에서, 제 2 미러(Ref)는 또한, 양쪽 방향들에서 "자가-시딩된" WDM PON을 얻기 위하여, 광학 터미널(OLT1)의 수신기 디바이스(Rx1)에 위치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수신기 디바이스를 도시한다.
이 실시예에서, 디바이스(Rx1_a)는 입사 광의 편광 상태들 모두를 증폭 및 반사하는 광학 증폭기(Amp_a) 및 광학 반사기(Ref_a)를 포함한다. 디바이스(Rx1_a)는 Amp_a 및 Ref_a를 각각 구현하기 위하여, Amp_a 및 Ref_a 둘 다를 통합한 RSOA, 또는 SOA 및 패러데이 미러 어느 하나에 의해 구현될 수 있다. RSOA 같은 SOA는 광학 출력 측면에서 보다 높은 효율성을 위하여 단일 편광 축을 따라 유리하게 방사할 수 있다.
광학 신호는 광학 증폭기(Amp_a)의 터미널들에 걸쳐 직접 광-검출된다. 광자들에 의해 생성된 전기 전류의 측정은 추후에 데이터 신호로 복조될 수 있는 전기 신호(ES1)를 생성한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수신기 디바이스에 의해 구현된 광학 신호를 수신하기 위한 방법의 단계들을 도시한다.
단계(E1) 동안, 수신기 디바이스(Rx1_a)는 여기서 자신의 파장(λ1)에 의해 표현되고, 예를 들어 OLT1 같은 원격 광학 터미널의 전송기(Tx1)에 의해 방사되는 광학 신호를 WDM PON으로부터 수신한다.
단계(E2) 동안, 수신된 광학 신호는 광학 증폭기(Amp_a)에 의해 증폭된다.
단계(E3) 동안, 증폭된 광학 신호는 광학 반사기(Ref_a)에 의해 반사된다.
단계(E4) 동안, 증폭된 광학 신호는 전기 신호(ES1)를 생성하기 위하여 광학 증폭기(Amp_a)의 터미널들에 걸쳐 광-검출된다.
단계(E5) 동안, 반사된 광학 신호는 WDM PON으로 재방사되기 전에, 광학 증폭기(Amp_a)를 통해 다시 진행한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수신기 디바이스를 도시한다.
이 실시예에서 디바이스(Rx1_b)는 입사 광의 편광 상태들 모두를 증폭 및 반사하는, 광학 증폭기(Amp_b) 및 부분 광학 반사기(Ref_b)를 포함한다. 디바이스(Rx1_b)는 Amp_b 및 Ref_b 둘 다를 통합하는 부분 반사기를 가진 RSOA, 또는 Amp_b 및 Ref_b를 각각 구현하기 위한 SOA 및 부분 패러데이 미러 어느 하나에 의해 구현될 수 있다. RSOA 같은 SOA는 광 출력 측면에서 보다 높은 효율성을 위하여 단일 편광 축을 따라 유리하게 방사할 수 있다.
반사됨이 없이 부분 미러(Ref_b)를 통하여 통과하는 광학 신호는 Ref_b 뒤쪽에 배열된 다이오드(D_b)에 의해 광-검출된다. 다이오드(D_b)는 추후에 데이터 신호로 복조될 수 있는 전기 신호(ES1)를 생성한다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수신기 디바이스에 의해 구현되는 광학 신호를 수신하기 위한 방법의 단계들을 도시한다.
단계(F1) 동안, 수신기 디바이스(Rx1_b)는 여기서 자신의 파장(λ1)에 의해 표현되고, 예를 들어 OLT1 같은 원격 광학 터미널의 전송기(Tx1)에 의해 방사되는 광학 신호를 WDM PON으로부터 수신한다.
단계(F2) 동안, 수신된 광학 신호는 광학 증폭기(Amp_b)에 의해 증폭된다.
단계(F3) 동안, 증폭된 광학 신호는 광학 반사기(Ref_b)에 의해 반사된다.
단계(F4) 동안, 부분 광학 반사기(Ref_b)에 의해 증폭되고 필터링된 광학 신호는, 전기 신호(ES1)를 생성하기 위하여 다이오드(D_b)에 의해 광-검출된다.
단계(F5) 동안, 반사된 광학 신호는 WDM PON으로 재-방사되기 전에, 광학 증폭기(Amp_b)를 통하여 다시 진행한다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수신기 디바이스를 도시한다.
이 실시예에서, 디바이스(Rx1_c)는 광학 증폭기(Amp_c), 편광 분리기(Sep_c) 및 180°편광 회전기(Rot_c)를 포함하여, 양방향 광학 루프를 형성한다. 광학 증폭기(Amp_c)는 SOA에 의해 구현될 수 있다. SOA는 광학 출력 측면에서 보다 높은 효율성을 위하여 단일 편광 축을 따라 유리하게 방사할 수 있다.
광학 신호는 광학 증폭기(Amp_c)의 터미널들에 걸쳐 직접 광-검출된다. 광자들에 의해 생성된 전기 전류의 측정은 추후에 데이터 신호로 복조될 수 있는 전기 신호(ES1)를 생성한다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수신기 디바이스에 의해 구현된 광학 신호를 수신하기 위한 방법의 단계들을 도시한다.
단계(G1) 동안, 수신기 디바이스(Rx1_c)는 여기서 자신의 파장(λ1)에 의해 표현되고, 예를 들어 OLT1 같은 원격 광학 터미널의 전송기(Tx1)에 의해 방사되는 광학 신호를 WDM PON으로부터 수신한다.
단계(G2) 동안, 수신된 광학 신호는 편광 분리기(Sep_c)에 의해 두 개의 신호들(λ1_1 및 λ1_2)로 분리된다.
단계(G3) 동안, 신호(λ1_1)는 광학 증폭기(Amp_c)에 의해 증폭된다.
단계(G4) 동안, 신호(λ1_2)는 자신의 편광 축들을 180°만큼 회전시키는 편광 회전기(Rot_c)에 의해 프로세싱된다.
단계(G5) 동안, 증폭된 신호(λ1_1)는 차례로 편광 회전기(Rot_c)를 통과하지만 다른 방향으로 지나간다.
단계(G6) 동안, 현재 반대인 편광을 가진 신호(λ1_2)는 광학 증폭기(Amp_c)에 의해 증폭된다.
단계(G7) 동안, 증폭되고 회전된 신호들(λ1_1 및 λ1_2)은, 재결합되어 WDM PON으로 재방사되도록 하기 위하여, 분리기(Sep_c)를 통하지만 다른 방향으로 다시 진행한다.
단계(G8) 동안, 증폭되고 회전된 광학 신호는, 전기 신호(ES1)를 생성하기 위하여, 광학 증폭기(Amp_c)의 터미널들에 걸쳐 광-검출된다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 수신기 디바이스를 도시한다.
이 실시예에서 디바이스(Rx1_d)는 광학 증폭기(Amp_d), 편광 분리기(Sep_d) 및 180°편광 회전기(Rot_d)를 포함하여, 양방향 광학 루프를 형성한다. 광학 증폭기(Amp_d)는 SOA에 의해 구현될 수 있다. SOA는 광학 출력 측면에서 보다 높은 효율성을 위하여 단일 편광 축을 따라 유리하게 방사할 수 있다.
디바이스(Rx1_d)는 또한, 양방향 광학 루프에 의해 운반된 광학 신호의 일부를 추출하는 커플러(Cpl_d)를 포함한다. 추출된 신호는 추후 데이터 신호로 복조될 수 있는 전기 신호(ES1)를 생성하는 다이오드(D_d)에 의해 광-검출된다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 수신기 디바이스에 의해 구현된 광학 신호를 수신하기 위한 방법의 단계들을 도시한다.
단계(H1) 동안, 수신기 디바이스(Rx1_d)는, 여기서 자신의 파장(λ1)에 의해 표현되고, 예를 들어 OLT1 같은 원격 광학 터미널의 전송기(Tx1)에 의해 방사되는 광학 신호를 WDM PON에서 수신한다.
단계(H2) 동안, 수신된 광학 신호는 편광 분리기(Sep_d)에 의해 두 개의 신호들(λ1_1 및 λ1_2)로 분리된다.
단계(H3) 동안, 신호(λ1_1)는 광학 증폭기(Amp_d)에 의해 증폭된다.
단계(H4) 동안, 신호(λ1_2)는 자신의 편광 축들을 180°만큼 회전시키는 편광 회전기(Rot_d)에 의해 프로세싱된다.
단계(H5) 동안, 증폭된 신호(λ1_1)는 차례로 편광 회전기(Rot_d)를 통하지만 다른 방향으로 지나간다.
단계(H6) 동안, 이제 반대인 편광을 가진 신호(λ1_2)는 광학 증폭기(Amp_d)에 의해 증폭된다.
단계(H7) 동안, 증폭되고 회전된 신호들(λ1_1 및 λ1_2)은, 재결합되어 WDM PON으로 재방사되도록 하기 위하여, 분리기(Sep_d)를 통하지만 다른 방향으로 다시 진행한다.
단계(H8) 동안, 양방향 광학 루프에 의해 운반되는 증폭되고 회전된 광학 신호의 일부는 광학 커플러(Cp1_d)에 의해 증폭기(Amp_d)와 회전기(Rot_d) 사이에서 추출된다.
단계(H9) 동안, 추출된 광학 신호는 전기 신호(ES1)를 생성하기 위하여, 다이오드(D_d)에 의해 광-검출된다.
방금 제시된 설명을 가진 디바이스(Rx_a, Rx_b, Rx_c 또는 Rx_d) 같은 수신기 디바이스는 광학 라인 터미네이션 장비(OLT) 또는 광학 네트워크(ONT)의 부분을 형성하는 수신기 모듈에 통합될 수 있다. 그런 디바이스는 또한, 광학 분배 네트워크로부터의 신호들의 수신에 전용되든 아니든, 네트워크의 장비 내에서 광학 터미네이션 장비와 별개의 장비의 피스로 구현될 수 있다.
방금 제시된 본 발명의 예시적인 실시예들은 구상될 수 있는 실시예들의 단지 일부이다. 예시적인 실시예들은, 본 발명에 의해 파장 자가-시딩의 동작을 위하여 필요한 반사기 디바이스가 "자가-시딩된" WDM PON의 패시브 인프라구조로부터 제거되게 한다는 것을 도시한다. 본 발명에 따른 반사기 디바이스는 광 소스 반대편의 터미네이션 장비로 이동되고, 광 경로를 따라 겪는 광학 손실들이 감소되게 하는 다른 장점들을 제공한다.

Claims (9)

  1. 광학 신호(λ1)의 방사를 위한 광 소스를 포함하는 전송기 디바이스(Tx1)에 의해 방사된 상기 광학 신호(λ1)를 수신하도록 설계된 수신기 디바이스(Rx1_a, Rx1_b, Rx1_c, Rx1_d)로서,
    상기 광학 신호는 파장 분할 멀티플렉싱(wavelength division multiplexing)을 사용하는 패시브 광학 네트워크(passive optical network)에 의해 전송되고, 상기 수신기 디바이스는,
    ● 상기 전송기 디바이스로부터 수신된 상기 광학 신호를 증폭하기 위한 광학 증폭기(Amp_a, Amp_b, Amp_c, Amp_d);
    ● 증폭된 상기 광학 신호에서 데이터를 검출하도록 설계된 광학 검출기(D_b, D_d);
    ● 상기 전송기 디바이스와 광학 반사기(Ref_a, Ref_b) 사이에서 상기 광학 신호가 뒤따르는 리턴 경로에 의해 상기 전송기 디바이스에 의해 방사된 상기 광학 신호의 파장을 시딩(seed)하기 위하여, 상기 증폭된 광학 신호를 상기 전송기 디바이스로 반사하도록 구성된 상기 광학 반사기(Ref_a, Ref_b)
    를 포함하는,
    수신기 디바이스(Rx1_a, Rx1_b, Rx1_c, Rx1_d).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 검출기는 상기 광학 증폭기(Amp_a, Amp_c)에 통합되는,
    수신기 디바이스(Rx1_a, Rx1_b, Rx1_c, Rx1_d).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 검출기(D_b, D_d)는 상기 광학 반사기(Ref_b)에 통합되는,
    수신기 디바이스(Rx1_a, Rx1_b, Rx1_c, Rx1_d).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 반사기는 편광 분리기(Sep_c, Sep_d) 및 180°편광 회전기(Rot_c, Rot_d)를 포함하고, 수신된 상기 광학 신호(λ1)는 제 1 분리된 신호(λ1_1) 및 제 2 분리된 신호(λ1_2)를 형성하기 위하여 편광 축들을 따라 분리되고, 상기 편광 회전기 및 상기 광학 증폭기(Amp_c, Amp_d)는 상기 편광 분리기와 루프를 형성하도록 배치되고, 상기 제 1 분리된 신호는 일 방향으로 이동하고 상기 제 2 분리된 신호는 다른 방향으로 이동하고, 두 개의 분리된 신호들은 상기 전송기 디바이스로 다시 전송되는 증폭된 광학 신호를 형성하기 위하여 상기 편광 분리기에서 재결합되는,
    수신기 디바이스(Rx1_a, Rx1_b, Rx1_c, Rx1_d).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 루프는 광의 일부를 추출하고 이를 상기 광학 검출기(D_d)로 지향하도록 증폭기(Amp_d)와 회전기(Rot_d) 사이에 배치된 커플러(coupler)를 포함하는,
    수신기 디바이스(Rx1_a, Rx1_b, Rx1_c, Rx1_d).
  6. 제 1 항에 따른 수신기 디바이스 및 광학 신호의 방사를 위한 광 소스를 포함하는 전송기 디바이스를 포함하는,
    광학 터미널(optical terminal).
  7. 광학 신호의 방사를 위한 광 소스를 포함하는 전송기 디바이스, 상기 광학 신호를 전송하는 파장 분할 멀티플렉싱을 사용하는 패시브 광학 네트워크를 포함하는 광학 전송 시스템으로서,
    상기 시스템은, 상기 광학 신호를 수신하는, 제 1 항에 따른 수신기 디바이스를 더 포함하는,
    광학 전송 시스템.
  8. 광학 신호를 전송하는 파장 분할 멀티플렉싱을 사용하는 패시브 광학 네트워크를 포함하는 광학 전송 시스템으로서,
    상기 시스템은 상기 광학 신호를 방사하는 제 6 항에 따른 제 1 광학 터미널(terminal), 및 상기 광학 신호를 수신하는 제 6 항에 따른 제 2 광학 터미널을 더 포함하는,
    광학 전송 시스템.
  9. 광학 신호의 방사를 위한 광 소스를 포함하는 전송기 디바이스에 의해 방사된 광학 신호를 수신하기 위한 방법으로서,
    파장 분할 멀티플렉싱을 사용하는 패시브 광학 네트워크는 상기 광학 신호를 전송하고, 상기 방법은,
    ● 상기 패시브 광학 네트워크로부터 상기 광학 신호의 수신(E1, F1, G1, H1) 단계;
    ● 수신된 상기 광학 신호의 증폭(E2, E5, F2, F5, G3, G6, H3, H6) 단계;
    ● 증폭된 광학 신호에서 데이터의 검출(E4, F4, G8, H9) 단계;
    ● 상기 전송기 디바이스를 사용한 상기 광학 신호의 리턴 이동(journey)에 의해 상기 전송기 디바이스에 방사된 상기 광학 신호의 파장을 시딩(seed)하기 위하여, 상기 전송기 디바이스로 상기 증폭된 신호의 반사(E3, F3) 단계
    를 포함하는,
    전송기 디바이스에 의해 방사된 광학 신호를 수신하기 위한 방법.
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