KR20160011752A - On-chip reconfigurable method of silicon-based optical transceiver and optical transmitting and receiving apparatus thereof - Google Patents

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KR20160011752A
KR20160011752A KR1020140092580A KR20140092580A KR20160011752A KR 20160011752 A KR20160011752 A KR 20160011752A KR 1020140092580 A KR1020140092580 A KR 1020140092580A KR 20140092580 A KR20140092580 A KR 20140092580A KR 20160011752 A KR20160011752 A KR 20160011752A
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박강엽
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Abstract

Provided are an optical transmission apparatus and an optical reception apparatus. The optical transmission apparatus comprises a multiplexer which multiplexes N digital signals modulated through an optical modulator by using a laser having N wavelengths as a carrier signal, and outputs the multiplexed signals. The optical reception unit comprises a reverse multiplexer which divides a received optical signal into N optical signals having different wavelengths from each other through an optical filter. Therefore, an optical transmission and reception apparatus enabling wavelength control which can be the basis of network-on-chip can be developed, and the price competitiveness of an existing optical network apparatus can be significantly increased.

Description

실리콘 기반 광 송수신기의 온칩 재구성 방법 및 이를 이용한 광 송수신 장치{On-chip reconfigurable method of silicon-based optical transceiver and optical transmitting and receiving apparatus thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an on-chip reconfigurable method of a silicon-based optical transceiver and an optical transceiver using the same,

본 발명은 광 송신 장치 및 광 수신 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온칩 형태로 구성되는 광 송신 장치 및 광 수신 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical transmitter and an optical receiver, and more particularly to an optical transmitter and an optical receiver configured in on-chip form.

최근 광 전송기술의 성능 및 가격경쟁력이 향상되면서, 기존의 장거리 통신뿐만 아니라 근거리 및 초근거리 통신에 이르기까지 그 응용분야가 확대되는 추세이다. 기존에는 수 킬로미터 이상의 장거리에서 기가비트급 데이터를 전송하였지만, 최근에는 생활가전 기기간의 고속 연결뿐만 아니라, 생활가전 내부에서 칩간의 연결(Inter-chip), 그리고 나아가서는 칩 내부의 초고속 연결(Intra-chip)까지도 광 전송기술이 사용될 전망이다.Recently, as the performance and price competitiveness of optical transmission technology has been improved, the application field of the optical communication system has been extended to the near-field and near-field communication as well as the existing long-distance communication. In the past, gigabit-class data was transmitted over a long distance of several kilometers. However, in recent years, not only high-speed connection between household appliances, but also inter-chip connection in the home appliance and intra- ) Optical transmission technology will be used.

이러한 추세에 맞추어 최근 광소자 및 광구동회로들을 실리콘 기반으로 집적화하는 광 집적회로 (Photonic Integrated Circuit, PIC)가 집중적으로 연구되고 있다. 특히 광 네트워크 분야에서는 종래의 시스템온칩(System-on-Chip, SoC)를 뛰어넘어 네트워크온칩(Network-on-Chip, NoC) 개념을 적립하고 기술개발에 박차를 가하고 있다. 종래의 광 네트워크 시스템은 광소자, 광구동회로, 그리고 네트워킹을 할 수 있는 광스위치 등을 별도로 제작하고 조립하여 구성하였으나, 이러한 모든 구성요소들을 실리콘 기반으로 융합집적화(Hybrid Integration) 또는 원칩화 (Monolithic Integration) 하려는 추세이다. Recently, a photonic integrated circuit (PIC), which integrates optical devices and optical driving circuits on a silicon basis, has been intensively studied. Especially in the field of optical networks, we have accumulated the concept of Network-on-Chip (NoC) beyond system-on-chip (SoC) and spurred technological development. In the conventional optical network system, an optical device, an optical driver circuit, and an optical switch capable of networking are separately fabricated and assembled. However, all of these components are integrated with silicon based on hybrid integration or monolithic integration ).

이를 위해서는, 광 네트워킹을 위한 부품들이 칩레벨로 제작할 수 있는 방안이 필요하다.
To do this, we need a way to fabricate components for optical networking at the chip level.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, N개의 파장을 갖는 레이저를 캐리어 신호로 하여 광 변조기를 통해 변조된 N개의 디지털 신호를 하나의 광 신호로 다중화하여 출력하는 다중화기를 포함하는 광 송신 장치 및, 광신호를 수신된 광신호를 광 필터를 통해 각기 다른 파장을 가지는 N개의 광신호로 분할하는 역다중화기를 포함하는 광 수신 장치를 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for multiplexing N digital signals modulated through an optical modulator into a single optical signal by using a laser having N wavelengths as a carrier signal And a demultiplexer for dividing the optical signal received through the optical signal into N optical signals having different wavelengths through an optical filter.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 광 송신 장치는, N개의 디지털 신호가 입력되고, 입력된 디지털 신호에 기반하여 N개의 광 변조기를 각각 구동하는 N개의 광 구동회로를 포함하는 광 구동부; 및 N개의 파장을 갖는 레이저를 캐리어 신호로 하여 변조된 상기 N개의 디지털 신호를 하나의 광 신호로 다중화하여 출력하는 다중화기;를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an optical transmitter including N optical signals inputted to N optical signals and N optical drivers for driving N optical modulators, respectively, based on an input digital signal A light driver; And a multiplexer multiplexing the N digital signals modulated with the laser having N wavelengths as a carrier signal into one optical signal and outputting the multiplexed signals.

그리고, 상기 다중화기는, 상기 N개의 광 구동회로에 의해 구동되고, 상기 N개의 파장을 갖는 레이저 광을 캐리어 신호로 하여 상기 입력된 N개의 디지털 신호를 변조하는 상기 N개의 광 변조기;를 포함할 수도 있다. The multiplexer may include N optical modulators driven by the N optical drive circuits and modulating the input N digital signals using the laser light having the N wavelengths as a carrier signal have.

또한, 상기 N개의 광 변조기는, 각각에 설정된 특정 파장에서만 공진을 일으키는 N개의 링 공진기일 수도 있다. The N optical modulators may be N ring resonators that cause resonance only at specific wavelengths set in each of the N optical modulators.

그리고, 외부에서 입력된 디지털 전기 제어신호에 따라 상기 N개의 링 공진기의 공진 파장을 제어하는 파장 제어기;를 더 포함할 수도 있다. And a wavelength controller for controlling a resonant wavelength of the N ring resonators according to an externally input digital electric control signal.

또한, 상기 광 구동부, 다중화기 및 파장 제어기는 하나의 칩에 포함될 수도 있다. In addition, the optical driver, the multiplexer, and the wavelength controller may be included in one chip.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 광 수신 장치는, 광신호를 수신하고, 상기 수신된 광신호를 각기 다른 파장을 가지는 N개의 광신호로 분할하는 역다중화기; 및 상기 분할된 N개의 광신호를 N개의 디지털 신호로 검출하는 N개의 광 검출기를 포함하는 광 검출부;를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a light receiving apparatus including: a demultiplexer for receiving an optical signal and dividing the received optical signal into N optical signals having different wavelengths; And a photodetector including N photodetectors for detecting the divided N optical signals as N digital signals.

그리고, 상기 역다중화기는, 상기 수신된 광신호를 각기 다른 상기 N개의 파장을 갖는 N개의 광 신호로 분할하는 N개의 광 필터;를 포함할 수도 있다. The demultiplexer may include N optical filters for dividing the received optical signal into N optical signals having different N wavelengths.

또한, 상기 N개의 광 필터는, 각각에 설정된 특정 파장에서만 공진을 일으키는 N개의 링 공진기일 수도 있다. The N optical filters may be N ring resonators that cause resonance only at specific wavelengths set in each of the N optical filters.

그리고, 외부에서 입력된 디지털 전기 제어신호에 따라 상기 N개의 링 공진기의 공진 파장을 제어하는 파장 제어기;를 더 포함할 수도 있다. And a wavelength controller for controlling a resonant wavelength of the N ring resonators according to an externally input digital electric control signal.

또한, 상기 광 검출부, 역다중화기 및 파장 제어기는 하나의 칩에 포함될 수도 있다.
Also, the optical detector, demultiplexer, and wavelength controller may be included in one chip.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, N개의 파장을 갖는 레이저를 캐리어 신호로 하여 광 변조기를 통해 변조된 N개의 디지털 신호를 하나의 광 신호로 다중화하여 출력하는 다중화기를 포함하는 광 송신 장치 및, 광신호를 수신된 광신호를 광 필터를 통해 각기 다른 파장을 가지는 N개의 광신호로 분할하는 역다중화기를 포함하는 광 수신 장치를 제공할 수 있게 되어, 네트워크-온-칩 기반이 될 수 있는 파장 제어가 가능한 광 송수신 장치를 개발할 수 있게 되며, 기존의 광 네트워크 장치의 가격 경쟁력을 획기적으로 향상시킬 수 있게 된다.
According to various embodiments of the present invention, there is provided an optical transmitter including a multiplexer for multiplexing N digital signals modulated through an optical modulator into a single optical signal by using a laser having N wavelengths as a carrier signal, And a demultiplexer for dividing the received optical signal into N optical signals having different wavelengths through an optical filter. Thus, it is possible to provide a wavelength-tunable wavelength- It is possible to develop an optical transmission / reception device capable of improving the cost competitiveness of existing optical network devices.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 광 송신 장치 및 광 수신 장치의 구조를 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 링 공진기가 표시되어 있는 광 송신 장치 및 광 수신 장치의 구조를 더욱 상세히 도시한 블럭도이다. 1 is a block diagram showing the structure of an optical transmitter and an optical receiver according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram showing in detail a structure of a light transmitting apparatus and a light receiving apparatus in which a ring resonator is displayed according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

광 송신 장치(100)와 광 수신 장치(200)를 하나의 칩으로 구현하는 기술인 NoC(Networks on Chip) 기술이 완성되려면, 광 네트워크 기술의 핵심인 파장분할다중화기(Wavelengh Division Multiplexing, WDM)에 포함되는 광 공진기로 구성된 재구성이 가능한 광스위치와 역다중화기에 포함되는 재구성이 가능한 광 필터가 칩레벨로 구현되어야 하며, 전기 제어신호를 기반으로 광 스위치 및 광 필터가 제어될 수 있어야 한다. 그러면, 실리콘 기반의 온칩 형태의 광 송신 장치(100) 및 광 수신 장치(200)를 만들 수 있게 된다. 이하에서는 광 송신 장치(100) 및 광 수신 장치(200)의 구조에 대해 상세히 설명한다. In order to complete the NoC (Networks on Chip) technology that implements the optical transmission apparatus 100 and the optical reception apparatus 200 as a single chip, a Wavelength Division Multiplexing (WDM) A reconfigurable optical switch including the optical resonator included in the demultiplexer and a reconfigurable optical filter included in the demultiplexer must be implemented at the chip level and the optical switch and the optical filter must be controlled based on the electrical control signal. Then, the silicon-based on-chip type optical transmission device 100 and the optical receiving device 200 can be fabricated. Hereinafter, the structure of the optical transmitting apparatus 100 and the optical receiving apparatus 200 will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 광 송신 장치(100) 및 광 수신 장치(200)의 구조를 도시한 블럭도이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 링 공진기가 표시되어 있는 광 송신 장치 및 광 수신 장치의 구조를 더욱 상세히 도시한 블럭도이다. 1 is a block diagram showing the structure of an optical transmitter 100 and an optical receiver 200 according to an embodiment of the present invention. 2 is a block diagram showing the structure of a light transmitting device and a light receiving device in which a ring resonator is displayed according to an embodiment of the present invention in more detail.

먼저, 광 송신 장치(100)에 대해서 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 광 송신 장치(100)는 광 구동부(110), 다중화기(120), 파장 제어기(130), 및 입력부(140)를 포함한다. First, the optical transmission apparatus 100 will be described. 1 and 2, the optical transmission apparatus 100 includes an optical driver 110, a multiplexer 120, a wavelength controller 130, and an input unit 140. [

입력부(140)는 N개의 디지털 신호를 입력받고 입력된 신호를 N개의 광 구동회로에 입력한다. 여기에서, N은 자연수를 나타낸다. The input unit 140 receives N digital signals and inputs the input signals to the N optical driving circuits. Here, N represents a natural number.

광 구동부(110)는 N개의 디지털 신호가 입력되고 입력된 디지털 신호에 기반하여 N개의 광 변조기(121)를 각각 구동하는 N개의 광 구동회로(Driver)를 포함한다. 구체적으로, 하나의 광 구동회로(Driver)는 하나의 디지털 신호를 입력받고, 하나의 광 변조기에 연결되며, 연결된 광 변조기가 입력된 디지털 신호를 변조시키도록 구동시키게 된다. The optical driver 110 includes N optical drivers 121 for driving the N optical modulators 121 based on the input digital signals. Specifically, one optical driver receives a digital signal, is connected to one optical modulator, and drives the optical modulator to modulate the input digital signal.

다중화기(120)는 변조되지 않은 N개의 파장을 갖는 CW(Continuous Wave) 레이저(125)를 입력받아, 링 공진기 형태의 N개의 광 변조기를 통해 N개의 디지털 신호를 변조하여 하나의 광 신호로 다중화하여, 하나의 광섬유를 통해 출력하게 된다. 즉, 다중화기(120)는 N개의 파장을 갖는 레이저를 캐리어 신호로 하여 변조된 N개의 디지털 신호를 하나의 광 신호로 다중화하여 출력하게 된다. 이 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 다중화기(120)는 N개의 광 변조기(121)를 포함한다. N개의 광 변조기(121)는 N개의 광 구동회로에 의해 구동되고, N개의 파장을 갖는 레이저 광을 캐리어 신호로 하여 입력된 N개의 디지털 신호를 변조하게 된다. The multiplexer 120 receives a CW (Continuous Wave) laser 125 having N wavelengths which are not modulated, modulates N digital signals through N optical modulators in the form of a ring resonator, multiplexes them into one optical signal And output through one optical fiber. That is, the multiplexer 120 multiplexes the N digital signals modulated with the laser having N wavelengths as a carrier signal into one optical signal and outputs the multiplexed signal. At this time, as shown in FIG. 2, the multiplexer 120 includes N optical modulators 121. The N optical modulators 121 are driven by N optical drive circuits, and modulate N digital signals inputted as laser signals having N wavelengths as carrier signals.

여기에서, N개의 광 변조기(121)는 각각에 설정된 특정 파장에서만 공진을 일으키는 N개의 링 공진기로 구성된다. 예를 들어, 레이저가 제1 파장, 제2 파장, ..., 제N 파장의 N개의 파장을 가진다고 가정했을 때, N개의 광 변조기(121)는 제1 파장에서 공진하는 제1 링 공진기, 제2 파장에서 공진하는 제2 링 공진기, ..., 제N 파장에서 공진하는 제N 공진기를 포함하게 된다. Here, the N optical modulators 121 are constituted by N ring resonators that cause resonance only at specific wavelengths set in each of them. For example, assuming that the laser has N wavelengths of the first wavelength, the second wavelength, ..., and the Nth wavelength, the N optical modulators 121 may include a first ring resonator resonating at the first wavelength, A second ring resonator that resonates at the second wavelength, ..., and an Nth resonator that resonates at the Nth wavelength.

따라서, 각각의 광 변조기(121)들은 CW 레이저(125)에서 링 공진기가 공진을 일으키는 특정 파장을 선택하여 공진을 일으킴으로써, 특정 파장의 레이저를 추출하여 추출된 파장의 레이저를 캐리어 신호로 하여 디지털 신호를 변조시킬 수 있게 된다. 그리고, 다중화기(120)는 N개의 링 공진기가 모두 다른 공진 파장을 가지게 되면 N개의 파장의 레이저에 각각 N개의 데이터 신호를 변조시켜 하나의 광신호로 다중화시킬 수 있게 된다. 따라서, N개의 광 변조기(121)들이 광 스위치 기능을 수행하게 되며, 다중화기(120)는 입력된 N개의 디지털 신호에 대해 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, WDM)를 수행할 수 있게 된다.Accordingly, each optical modulator 121 selects a specific wavelength at which the ring resonator causes resonance in the CW laser 125 to generate resonance, thereby extracting a laser of a specific wavelength, and using the laser of the extracted wavelength as a carrier signal, The signal can be modulated. If all of the N ring resonators have different resonance wavelengths, the multiplexer 120 can multiplex N data signals into N optical signals and modulate N data signals with N wavelengths, respectively. Accordingly, the N optical modulators 121 perform the optical switch function, and the multiplexer 120 can perform Wavelength Division Multiplexing (WDM) on the input N digital signals.

파장 제어기(130)는 외부에서 입력된 디지털 전기 제어신호에 따라 N개의 링 공진기의 공진 파장을 제어한다. 링 공진기는 링의 크기 및 바이어스 전압에 따라서 공진 파장이 달라진다. 따라서, 파장 제어기(130)는 각각의 링 공진기에 특정 전압의 디지털 전기 제어신호를 입력함으로써, 각각의 링 공진기의 공진 파장을 제어할 수 있게 된다. 이를 위해, 파장 제어기(130)는 N개의 디지털 전기 제어신호가 입력되며, 입력된 N개의 디지털 전기 제어신호를 다중화기(120) 내의 N개의 광 변조기(121)에 각각 인가하게 된다. 이를 통해 파장 제어기(130)는 다중화기(120)의 N개의 광 변조기(121)가 각각 변조하게 될 광신호의 파장을 선택할 수 있게 된다. 즉, 파장 제어기(130)는 외부에서 입력되는 디지털 전기 제어신호를 통해 다중화기(120)를 제어할 수 있게 해준다. The wavelength controller 130 controls the resonant wavelengths of the N ring resonators in accordance with an externally input digital electric control signal. In the ring resonator, the resonant wavelength varies depending on the size of the ring and the bias voltage. Accordingly, the wavelength controller 130 can control the resonant wavelength of each ring resonator by inputting a digital electric control signal of a specific voltage to each ring resonator. To this end, the wavelength controller 130 receives N digital electric control signals and applies the input N digital electric control signals to the N optical modulators 121 in the multiplexer 120, respectively. This allows the wavelength controller 130 to select the wavelength of the optical signal to be modulated by the N optical modulators 121 of the multiplexer 120, respectively. That is, the wavelength controller 130 controls the multiplexer 120 through an externally input digital electric control signal.

이와 같은 구성의 광 송신 장치(100)는 다중화기(120)가 링 공진기를 이용하여 구현되기 때문에, 광 구동부(110), 다중화기(120) 및 파장 제어기(130)를 하나의 칩에 포함되는 네트워크 온 칩(NOC : Networks on Chip) 형태로 구현될 수 있게 된다. 또한, 광 송신 장치(100)는 네트워크 온 칩 형태로 구현되더라도, 파장 제어기(130)에 N개의 디지털 전기 제어신호를 입력하여 공진 파장을 제어할 수 있게 되므로, 하나의 칩으로 구현되더라도 다양한 파장의 광 신호 송신에 이용될 수 있게 된다. Since the multiplexer 120 is implemented using a ring resonator, the optical transmitter 100 having the above-described structure can be realized by using the optical driver 110, the multiplexer 120, and the wavelength controller 130, And can be implemented in the form of a network on chip (NOC). In addition, even when the optical transmitter 100 is implemented in a network-on-chip form, since the N digital electric control signals can be input to the wavelength controller 130 to control the resonant wavelengths, So that it can be used for optical signal transmission.

이하에서는, 광 수신 장치(200)에 대해 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 광 수신 장치(200)는 역다중화기(210), 파장 제어기(220), 광 검출부(230), 광 수신부(240) 및 출력부(250)를 포함한다. Hereinafter, the optical receiver 200 will be described. 1 and 2, the optical receiver 200 includes a demultiplexer 210, a wavelength controller 220, a photodetector 230, a light receiver 240, and an output unit 250 .

역다중화기(210)는 N개의 파장을 포함하는 광신호를 수신하고, 수신된 광신호를 각기 다른 파장을 가지는 N개의 광신호로 분할한다. 구체적으로, 역다중화기(210)는 N개의 광 필터(211)를 포함하며, N개의 광필터(211)는 수신된 광신호를 각기 다른 상기 N개의 파장을 갖는 N개의 광 신호로 분할한다. 이 때, N개의 광 필터(211)는 각각에 설정된 특정 파장에서만 공진을 일으키는 N개의 링 공진기로 구성된다. 예를 들어, 수신된 광신호가 제1 파장, 제2 파장, ..., 제N 파장의 N개의 파장을 가진다고 가정했을 때, N개의 광 필터(211)는 제1 파장에서 공진하는 제1 링 공진기, 제2 파장에서 공진하는 제2 링 공진기, ..., 제N 파장에서 공진하는 제N 공진기를 포함하게 된다. The demultiplexer 210 receives an optical signal including N wavelengths, and divides the received optical signal into N optical signals having different wavelengths. Specifically, the demultiplexer 210 includes N optical filters 211, and the N optical filters 211 divide the received optical signal into N optical signals having different N wavelengths. At this time, the N optical filters 211 are composed of N ring resonators that cause resonance only at specific wavelengths set in each of them. For example, assuming that the received optical signal has N wavelengths of the first wavelength, the second wavelength, ..., and the Nth wavelength, the N optical filters 211 are arranged in the order of the first ring resonating at the first wavelength, A second ring resonator that resonates at the second wavelength, ..., and an Nth resonator that resonates at the Nth wavelength.

따라서, 각각의 광 필터(211)들은 수신된 광신호에서 링 공진기가 공진을 일으키는 특정 파장을 선택하여 공진을 일으킴으로써, 특정 파장의 광신호를 추출하여 추출된 파장의 광신호를 추출하여 광 검출부(220)로 출력할 수 있게 된다. 그리고, 역다중화기(210)는 N개의 링 공진기가 모두 다른 공진 파장을 가지게 되면 N개의 파장의 광신호를 각각 N개의 각기 다른 파장을 가지는 광신호로 분할할 수 있게 된다. 따라서, N개의 광 필터(211)들이 광 필터 기능을 수행하게 되며, 역다중화기(210)는 수신된 N개의 파장을 가지는 광신호에 대해 파장 분할 역다중화(Wavelength Division DeMmultiplexing, DeWDM)를 수행할 수 있게 된다.Therefore, each optical filter 211 extracts an optical signal of a specific wavelength by extracting an optical signal of the extracted wavelength by selecting a specific wavelength for resonance of the ring resonator in the received optical signal to generate resonance, (220). If the N ring resonators have different resonance wavelengths, the demultiplexer 210 can divide the N wavelength optical signals into N optical signals having different wavelengths. Accordingly, the N optical filters 211 perform the optical filter function, and the demultiplexer 210 can perform wavelength division demultiplexing (DeWDM) on the received optical signals having N wavelengths. .

파장 제어기(220)는 외부에서 입력된 디지털 전기 제어신호에 따라 N개의 링 공진기의 공진 파장을 제어한다. 링 공진기는 링의 크기 및 바이어스 전압에 따라서 공진 파장이 달라진다. 따라서, 파장 제어기(220)는 각각의 링 공진기에 특정 전압의 디지털 전기 제어신호를 입력함으로써, 각각의 링 공진기의 공진 파장을 제어할 수 있게 된다. 이를 위해, 파장 제어기(220)는 N개의 파장을 갖는 광 신호가 수신되면, N개의 파장에 대응되는 N개의 디지털 전기 제어신호를 역다중화기(210) 내의 N개의 광 필터(211)에 각각 인가하게 된다. 이를 통해 파장 제어기(210)는 역다중화기(210)의 N개의 광 필터(211)가 각각 필터링하게 될 광신호의 파장을 선택할 수 있게 된다. 즉, 파장 제어기(210)는 외부에서 입력되는 디지털 전기 제어신호를 통해 역다중화기(210)를 제어할 수 있게 해준다. The wavelength controller 220 controls the resonant wavelength of the N ring resonators in accordance with the digital electric control signal inputted from the outside. In the ring resonator, the resonant wavelength varies depending on the size of the ring and the bias voltage. Therefore, the wavelength controller 220 can control the resonant wavelength of each ring resonator by inputting a digital electric control signal of a specific voltage to each ring resonator. To this end, when an optical signal having N wavelengths is received, the wavelength controller 220 applies N digital electrical control signals corresponding to N wavelengths to N optical filters 211 in the demultiplexer 210 do. Accordingly, the wavelength controller 210 can select the wavelength of the optical signal to be filtered by the N optical filters 211 of the demultiplexer 210, respectively. That is, the wavelength controller 210 controls the demultiplexer 210 through an externally input digital electric control signal.

광 검출부(230)는 분할된 N개의 광신호를 N개의 디지털 신호로 검출하는 N개의 광 검출기(Photo Diode : PD)를 포함한다. 즉, 광 검출부(230)는 광신호를 디지털 전기 신호로 검출해주며, 이미지 센서가 이러한 광 검출기능을 수행할 수도 있다. The photodetector 230 includes N photodiodes (PD) for detecting N divided optical signals as N digital signals. That is, the optical detecting unit 230 detects the optical signal as a digital electric signal, and the image sensor may perform the optical detecting function.

광 수신부(240)는 광 검출부(230)의 미세 전압을 가진 디지널 신호를 증폭하여 충분한 크기의 전압을 가지는 디지털 신호로 변환하는 N개의 광 수신회로(Rx IC)를 포함한다. The light receiving unit 240 includes N light receiving circuits (Rx IC) for amplifying a digital signal having a fine voltage of the light detecting unit 230 and converting the digital signal into a digital signal having a voltage of a sufficient magnitude.

출력부(250)는 광 수신부(240)에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 N개의 출력부를 포함한다. The output unit 250 includes N output units for outputting the digital signals converted by the light receiving unit 240.

이와 같은 구성의 광 수신 장치(200)는 역다중화기(210)가 링 공진기를 이용하여 구현되기 때문에, 역다중화기(210), 파장 제어기(220), 및 광 검출부(230)를 하나의 칩에 포함되는 네트워크 온 칩(NOC : Networks on Chip) 형태로 구현될 수 있게 된다. 또한, 광 수신 장치(200)는 네트워크 온 칩 형태로 구현되더라도, 파장 제어기(220)에 N개의 디지털 전기 제어신호를 입력하여 공진 파장을 제어할 수 있게 되므로, 하나의 칩으로 구현되더라도 다양한 파장의 광 신호 수신에 이용될 수 있게 된다. Since the demultiplexer 210 having the above configuration is implemented using a ring resonator, the demultiplexer 210, the wavelength controller 220, and the optical detector 230 are included in one chip (NOC: Networks on Chip). In addition, even when the optical receiver 200 is implemented in a network-on-chip form, N resonant wavelengths can be controlled by inputting N digital electric control signals to the wavelength controller 220, So that it can be used for optical signal reception.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

100 : 광 송신 장치 110 : 광 구동부
120 : 다중화기 121 : 광 변조기
125 : CW 레이저 130 : 파장 제어기
140 : 입력부 200 : 광 수신 장치
210 : 역다중화기 211 : 광 필터
220 : 파장 제어기 230 ; 광 검출부
240 : 광 수신부 250 : 출력부100: optical transmitter 110: optical driver
120: multiplexer 121: optical modulator
125: CW laser 130: wavelength controller
140: Input unit 200: Optical receiver
210: Demultiplexer 211: Optical filter
220: wavelength controller 230; The optical detector
240: light receiving unit 250: output unit

Claims (6)

N개의 디지털 신호가 입력되고, 입력된 디지털 신호에 기반하여 N개의 광 변조기를 각각 구동하는 N개의 광 구동회로를 포함하는 광 구동부; 및
N개의 파장을 갖는 레이저를 캐리어 신호로 하여 변조된 상기 N개의 디지털 신호를 하나의 광 신호로 다중화하여 출력하는 다중화기;를 포함하는 광 송신 장치.
An optical driver including N optical signals inputted to N digital signals and driving N optical modulators based on an input digital signal, respectively; And
And a multiplexer for multiplexing the N digital signals modulated with the laser having N wavelengths as a carrier signal into one optical signal and outputting the multiplexed signals.
제 1항에 있어서,
상기 다중화기는,
상기 N개의 광 구동회로에 의해 구동되고, 상기 N개의 파장을 갖는 레이저 광을 캐리어 신호로 하여 상기 입력된 N개의 디지털 신호를 변조하는 상기 N개의 광 변조기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 송신 장치.
The method according to claim 1,
The multiplexer includes:
And N optical modulators driven by the N optical driving circuits and modulating the input N digital signals by using the laser light having the N wavelengths as a carrier signal, .
제 2항에 있어서,
상기 N개의 광 변조기는,
각각에 설정된 특정 파장에서만 공진을 일으키는 N개의 링 공진기인 것을 특징으로 하는 광 송신 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the N optical modulators comprise:
And N ring resonators which cause resonance only at specific wavelengths set in each of the ring resonators.
제 3항에 있어서,
외부에서 입력된 디지털 전기 제어신호에 따라 상기 N개의 링 공진기의 공진 파장을 제어하는 파장 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 송신 장치.
The method of claim 3,
And a wavelength controller for controlling a resonant wavelength of the N ring resonators according to an externally input digital electric control signal.
제 4항에 있어서,
상기 광 구동부, 다중화기 및 파장 제어기는 하나의 칩에 포함되는 것을 특징으로 하는 광 송신 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the optical driver, the multiplexer, and the wavelength controller are included in one chip.
광신호를 수신하고, 상기 수신된 광신호를 각기 다른 파장을 가지는 N개의 광신호로 분할하는 역다중화기; 및
상기 분할된 N개의 광신호를 N개의 디지털 신호로 검출하는 N개의 광 검출기를 포함하는 광 검출부;를 포함하는 광 수신 장치.
A demultiplexer for receiving an optical signal and dividing the received optical signal into N optical signals having different wavelengths; And
And a photodetector including N photodetectors for detecting the divided N optical signals as N digital signals.
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