KR20170109879A - Bias control apparatus for optical modulator in optical transmitter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광 송신기용 광 변조기에 바이어스 신호를 인가하는 바이어스 제어장치에 관한 것으로, 상기 바이어스 제어장치는, 광 변조기로부터 출력되는 출력 광 신호를 검출하여, 검출 신호를 제공하는 광 검출부; 및 상기 광 검출부로부터 제공되는 검출 신호를 바탕으로 바이어스 신호를 생성하는 한편, 생성된 바이어스 신호에 에러검출 신호를 결합하여, 에러검출 신호 결합된 바이어스 신호를 광 변조기에 인가하는 바이어스 신호 출력부를 포함한다.The present invention relates to a bias control apparatus for applying a bias signal to an optical modulator for an optical transmitter, the bias control apparatus comprising: a photodetector for detecting an output optical signal output from an optical modulator and providing a detection signal; And a bias signal output unit for generating a bias signal based on the detection signal provided from the optical detection unit and coupling an error detection signal to the generated bias signal and applying an error detection signal combined bias signal to the optical modulator .
Description
본 발명은 광 송신기용 광 변조기의 바이어스 제어에 관한 것으로, 상세하게는 광 송신기에 사용되는 IQ-광 변조기의 바이어스 제어를 위한 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to bias control of an optical modulator for an optical transmitter, and more particularly, to an apparatus for bias control of an IQ optical modulator used in an optical transmitter.
수백 km 이상을 전송할 수 있는 장거리 광전송 기술에서 데이터 전송 속도가 100Gbps 이상으로 올라감에 따라 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)과 같은 멀티레벨 변조 방식에 대한 연구와 적용이 많이 이루어지고 있다.As the data transmission speed increases to over 100Gbps in long distance optical transmission technology that can transmit several hundred km or more, research and application of multi level modulation methods such as QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) and 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) have.
또한, 장거리 광전송 기술의 발달에 힘입어, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 같이 멀티 캐리어 방식의 다양한 변조 방식 역시 가능하게 되었다. In addition, due to the development of long distance optical transmission technology, various modulation methods of multi-carrier type such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) have become possible.
이러한 멀티레벨 변조 방식에서는 광의 진폭(amplitude)뿐만 아니라 위상(phase) 특성을 변조하게 되므로, Quadrature 변조가 가능한 IQ-광 변조기를 사용하게 된다. 여기서, I는 신호의 in-phase 성분을, Q는 quadrature 성분을 의미한다.In this multi-level modulation scheme, not only the amplitude but also the phase characteristics of the light are modulated, so an IQ-optical modulator capable of quadrature modulation is used. Where I is the in-phase component of the signal and Q is the quadrature component.
도 1에는 일반적으로 사용되는 광 송신기의 개략적인 구조가 도시되어 있으며, 광 송신기(10)의 구조를 살펴보면, 전송하려고 하는 데이터 신호(Data Signal)는 광 변조기(Optical Modulator, 13)를 구동할 수 있는 적절한 전압으로 드라이버 증폭기(Driver Amplifier, 11)에서 증폭된다. 그리고, 드라이버 증폭기(11)에 의해 증폭된 데이터 신호(Data Signal)는 광 변조기(13)로 입력된다.1 shows a schematic structure of a general optical transmitter. Referring to the structure of the
레이저 다이오드(laser diode, LD)(12)에서 생성된 광 신호(Optical Signal)는 CW(continuous wave) 형태로 나오며, 광 신호는 광 변조기(13)를 거치며 데이터 신호(Data Signal)에 의해 변조가 되어 출력되게 된다.An optical signal generated in a laser diode (LD) 12 is in the form of a CW (continuous wave), and the optical signal is modulated by a data signal (Data Signal) And output.
광 변조기(13)는 데이터 신호에 따라 광 신호를 변조하여, 신호의 전광(electro-optic) 변환이 이루어지도록 구성된다. 일반적으로, 광 변조기(13)는 리튬나이오베이트(LiNbO3) 도파로(waveguide)를 이용하고, 전극에 전기신호를 인가하는 형태로 구현된다.The
한편, 드라이버 증폭기(11), 레이저 다이오드(12) 및 광 변조기(13)는 마이크로 프로세서(14)에 의해 제어되며, 마이크로 프로세서(14)는 드라이버 증폭기(11), 레이저 다이오드(12) 및 광 변조기(13)의 상태를 감시 및 제어한다.The
도 2는 일반적으로 사용되는 IQ-광 변조기의 구조를 도시한 도면으로서, 광 변조기(20)로 입사되는 광 신호(Optical Sinal)는 둘로 나누어진 후, 각각 마하젠더 간섭계(Mach-Zehnder interferometer) 형태의 마하젠더 변조기(Mach-Zehnder Modulator, MZM)(21, 22)을 지나게 된다. 각각의 MZM(21, 22)는 각각 In-phase Data(Data_I)와 Quadrature Data(Data_Q)의 신호에 의해 구동된다. 2 shows a structure of a generally used IQ optical modulator. Optical signals incident on the
MZM(21, 22)의 출력은 위상 편이기(23)에 의해 다시 합쳐지는데, 이때, Bias_90의 DC 전압을 이용하여 MZM(21, 22)의 출력이 서로 90도의 위상 차가 발생하도록 하여야 한다. 이렇게 위상 편이기(23)에서 다시 합쳐진 신호는 광 변조기(20)의 출력으로 나가게 된다.The outputs of the
한편, 도 2에서와 같이, 외부에서 인가되는 데이터 신호(Data_I, Data_Q) 이외에, 광 변조기(20)의 동작을 최적화하기 위한 3개의 DC 바이어스 전압(Bias_I, Bias_Q, Bias_90)이 요구된다. 2, three DC bias voltages (Bias_I, Bias_Q, Bias_90) for optimizing the operation of the
광 변조기(20)는 바이어스 값에 따라 특성이 변하며, 바이어스 드리프트(drift)가 있기 때문에, 성능의 최적화를 위해서는 반드시 이들 바이어스를 제어해 주어야 한다.Since the characteristics of the
광 변조기의 바이어스 제어와 관련된 종래기술로서 ‘Auto bias control technique for optical 16-QAM transmitter with asymmetric bias dithering, Optics Express, vol.19, no.26, B308 (2011)’ 및 ‘Effect of pilot tone-based modulator bias control on external modulation link performance, International Topical Meeting on Microwave Photonics, pp.121-124 (2000)’이 있다.As the prior art related to the bias control of the optical modulator, 'Auto bias control technique for optical 16-QAM transmitter with asymmetric bias dithering, Optics Express, vol.19, no. 26, B308 (2011) modulator bias control on external modulation link performance, International Topical Meeting on Microwave Photonics, pp. 121-124 (2000).
상기 언급된 종래기술들은 바이어스에 일정한 주파수의 tone을 인가하고, 이의 1배 또는 2배 주파수의 값을 검출하기 위하여 록-인 증폭기(lock-in amp) 등을 사용하여 얻어진 에러 신호 값을 바이어스 제어에 이용하고 있다.The above-mentioned prior art techniques apply bias control to bias signal values obtained by applying a tone of a certain frequency to a bias, and using a lock-in amplifier or the like to detect a value of a frequency of 1 or 2 times of the bias. .
하지만, 종래기술들에서 사용하고 있는 방식은 특정 주파수를 검출하기 위해 록-인 증폭기 등의 상대적으로 복잡한 회로를 필요로 한다. 또한, IQ-광 변조기의 바이어스 변화는 수 sec 정도의 느린 변화이기 때문에, 이를 추적하기 위하여 빠른 속도의 회로를 필요로 하지 않는다.
However, the approach used in the prior art requires a relatively complex circuit such as a lock-in amplifier to detect a specific frequency. Also, since the bias change of the IQ-optical modulator is a slow change of several seconds, it does not require a high-speed circuit to track it.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 하나의 광-검출기를 이용한 단순한 회로를 이용하여 출력되는 DC값을 에러 신호 값으로 하여 광 송신기용 광 변조기의 바이어스를 제어할 수 있는 장치를 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical transmitter and a method for controlling the same, And a device capable of controlling the bias of the light modulator.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 광 송신기용 광 변조기의 바이어스 제어장치는, 광 송신기용 광 변조기에 바이어스 신호를 인가하는 바이어스 제어장치에 있어서, 상기 광 변조기로부터 출력되는 출력 광 신호를 검출하여, 검출 신호를 제공하는 광 검출부; 및 상기 광 검출부로부터 제공되는 검출 신호를 바탕으로 바이어스 신호를 생성하는 한편, 생성된 바이어스 신호에 에러검출 신호를 결합하여, 에러검출 신호 결합된 바이어스 신호를 상기 광 변조기에 인가하는 바이어스 신호 출력부를 포함한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a bias controller for applying a bias signal to an optical modulator for an optical transmitter, the bias controller comprising: A photodetector for detecting an optical signal and providing a detection signal; And a bias signal output unit for generating a bias signal based on the detection signal provided from the optical detection unit and coupling an error detection signal to the generated bias signal and applying the bias signal combined with the error detection signal to the optical modulator do.
이와 같은 본 발명에 따르면, 광 변조기의 바이어스 제어를 위해 필요한 에러 신호의 값을 하나의 광-검출기를 이용하여 검출할 수 있다. 따라서, 광 변조기의 바이어스를 제어하기 위한 회로를 단순한 형태로 구현할 수 있다.
According to the present invention, the value of an error signal required for bias control of an optical modulator can be detected using a single photo-detector. Therefore, a circuit for controlling the bias of the optical modulator can be implemented in a simple form.
도 1은 일반적으로 사용되는 광 송신기의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 일반적으로 사용되는 IQ-광 변조기의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 바이어스 제어 장치를 광 송신기용 광 변조기에 적용한 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 MZM(Mach-Zehnder modulator)의 출력 특성 곡선을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 바이어스 신호 출력부의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 바이어스 신호 출력부에서 바이어스 신호 생성 시에 이용되는 에러검출 신호의 값의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 Bias_90에 의한 위상 변화에 따른 RF 출력의 변화를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광 송신기용 광 변조기의 바이어스 제어장치를 DP(Dual Polarization)-IQ 광 변조기에 적용한 일례를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a schematic structure of a commonly used optical transmitter.
2 is a diagram showing the structure of a commonly used IQ-optical modulator.
3 is a diagram illustrating an example of applying a bias control apparatus according to an embodiment of the present invention to an optical modulator for an optical transmitter.
4 is a diagram showing an output characteristic curve of an MZM (Mach-Zehnder modulator).
5 is a diagram illustrating a configuration of a bias signal output unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example of a value of an error detection signal used in generating a bias signal in the bias signal output unit according to the embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing a change in RF output according to a phase change due to Bias_90.
8 is a diagram illustrating an example in which a bias control apparatus for an optical modulator for an optical transmitter according to an embodiment of the present invention is applied to a DP (Dual Polarization) -IQ optical modulator.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like numbers refer to like elements throughout.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 광 송신기용 광 변조기의 바이어스 제어장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a bias control apparatus for an optical modulator for an optical transmitter according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 바이어스 제어 장치를 광 송신기용 광 변조기에 적용한 일례를 도시한 도면으로, 본 발명에 따른 광 송신기용 광 변조기의 바이어스 제어장치(30, 이하 ‘바이어스 제어장치’)는 광 송신기용 광 변조기(20´)의 안정적인 광 신호 출력을 위하여 광 변조기(20´)로 바이어스 신호를 인가한다.FIG. 3 is a diagram illustrating an example of application of a bias control apparatus according to an embodiment of the present invention to an optical modulator for an optical transmitter. The bias control apparatus 30 (hereinafter referred to as a bias control apparatus) Applies a bias signal to the optical modulator 20 'for stable optical signal output of the optical modulator 20' for the optical transmitter.
특히, 상기 바이어스 제어장치(30)는 광 변조기(20´)로 바이어스 신호와 함께 에러검출 신호를 인가하고, 광 변조기(20´)로부터 출력되는 출력 광 신호로부터 에러검출 신호를 확인하여, 에러검출 신호의 값이 최소가 되도록 바이어스 신호를 제어한다.In particular, the
이때, 상기 바이어스 제어장치(30)는 바이어스 신호에 에러검출 신호를 결합하여, 에러검출 신호가 결합된 바이어스 신호를 광 변조기(20´)로 인가하도록 구현될 수 있다.At this time, the
그리고, 상기 에러검출 신호는 소정의 주파수를 갖는 교류 신호로서, 상기 바이어스 제어장치(30)는 에러검출 신호 주파수에 대한 전압을 확인하여, 전압이 최소가 되도록 바이어스 신호를 제어한다.
The error detection signal is an AC signal having a predetermined frequency. The
먼저, 본 발명에 따른 바이어스 제어장치(30)로부터 바이어스 신호를 인가받는 광 변조기(20´)에 대해서 살펴보면, 상기 광 변조기(20´)는 도 1에 도시된 광 송신기(10)에 적용될 수 있는 것으로서, 광 신호, In-phase(I) 데이터(D_I) 및 Quadrature(Q) 데이터(D_Q)를 입력받고, I 데이터(D_I) 및 Q 데이터(D_Q)에 따라 광 신호를 변조하여 출력한다.Referring to an optical modulator 20 'receiving a bias signal from the
이하에서는 광 변조기(20´)로 입력되는 광 신호를 ‘입력 광 신호’라 명명하고, 광 변조기(20´)로부터 출력되는 광 신호를 ‘출력 광 신호’라 명명하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an optical signal input to the optical modulator 20 'will be referred to as an' input optical signal ', and an optical signal output from the optical modulator 20' will be referred to as an 'output optical signal'.
상기 광 변조기(20´)는 입력 광 신호, In-phase(I) 데이터(D_I) 및 Quadrature(Q) 데이터(D_Q)를 입력받고, I 데이터(D_I) 및 Q 데이터(D_Q)에 따라 입력 광 신호를 변조하여 출력 광 신호를 출력한다.The optical modulator 20 'receives an input optical signal, In-phase (I) data D_I and quadrature (Q) data D_Q and outputs the input optical signal D_I according to I data D_I and Q data D_Q. Modulates the signal and outputs an output optical signal.
구체적으로, 상기 광 변조기(20´)는 병렬로 배치되는 제 1 및 제 2 변조부(21, 22)와, 두 변조부(21, 22)로부터 각각 출력되는 제 1 및 제 2 광 신호가 서로 90도의 위상 차를 갖도록 하는 위상 천이부(23)를 포함한다.More specifically, the optical modulator 20 'includes first and
이때, 상기 2개의 변조부 즉, 제 1 및 제 2 변조부(21, 22)는 각각 제 1 및 제 2 광 신호를 출력하는데, 상기 제 1 및 제 2 변조부(21, 22)는 각각 마하젠더 간섭계(Mach-Zehnder interferometer) 형태의 MZM(Mach-Zehnder modulator)일 수 있다.The first and
상기 제 1 변조부(21)는 외부로부터 입력되는 입력 광 신호, I 데이터(D_I) 및 제 1 바이어스 신호(S_B1)를 수신하여 제 1 광 신호를 출력하고, 상기 제 2 변조부(22)는 외부로부터 입력되는 입력 광 신호, Q 데이터(D_Q) 및 제 2 바이어스 신호(S_B2)를 수신하여 제 2 광 신호를 출력한다.The
상기 위상 천이부(23)는 제 1 광 신호, 제 2 광 신호 및 제 3 바이어스 신호(S_B3)를 수신하여, 제 3 바이어스 신호(S_B3)를 바탕으로, 제 1 및 제 2 광 신호의 위상 차가 90도가 되도록 하여 출력 광 신호를 출력한다.
The
다음으로, 본 발명에 따른 바이어스 제어장치(30)는 광 송신기용 광 변조기(20´)의 안정적인 광 신호 출력을 위하여 광 변조기(20´)로 바이어스 신호를 인가하기 위한 것으로, 광 검출부(31) 및 바이어스 신호 출력부(32)를 포함한다.The
상기 광 검출부(31)는 광 변조기(20´)의 출력단에 위치하여, 광 변조기(20´)로부터 출력되는 출력 광 신호를 검출하는 것으로, 예들 들면 광 변조기(20´)에 내장된 내장형 PD(embedded PD(photo detector))일 수 있다.The
그리고, 상기 광 검출부(31)는 검출된 출력 광 신호를 바이어스 신호 출력부(32)로 제공한다. 이때, 상기 검출부(31)는 검출된 출력 광 신호를 전기적인 신호로 변환하여 바이어스 신호 출력부(32)로 제공한다.The optical detecting
이하에서는 광 검출부(31)로부터 바이어스 신호 출력부(21)로 제공되는 전기적 신호를 검출 신호(S_PD)라 한다.Hereinafter, an electrical signal supplied from the optical detecting
상기 바이어스 신호 출력부(32)는 광 검출부(31)로부터 제공되는 검출 신호(S_PD)를 바탕으로 바이어스 신호를 생성하는 한편, 생성된 바이어스 신호를 광 변조기(20´)로 인가하여, 광 변조기(20´)를 제어한다.The bias
특히, 상기 바이어스 신호 출력부(32)는 광 검출부(31)로부터 제공되는 검출 신호(S_PD)로부터 에러검출 신호를 확인하고, 확인된 에러검출 신호를 기반으로 바이어스 신호를 생성한다.In particular, the bias
한편, 상기 바이어스 신호 출력부(31)는 제 1 내지 제 3 바이어스 신호(S_B1, S_B2, S_B3)를 생성한다.Meanwhile, the bias
상기 제 1 바이어스 신호(S_B1)는 광 변조기(20´)의 제 1 변조부(21)로 인가되고, 상기 제 2 바이어스 신호(S_B2)는 광 변조기(20´)의 제 2 변조부(22)로 인가되고, 상기 제 3 바이어스 신호(S_B3)는 광 변조기(20´)의 위상 천이부(23)로 인가된다.The first bias signal S_B1 is applied to the
이에 더하여, 상기 바이어스 신호 출력부(31)는 제 1 내지 제 3 바이어스 신호(S_B1, S_B2, S_B3)에 에러검출 신호를 결합하여, 에러검출 신호를 포함하는 제 1 내지 제 3 바이어스 신호(S_B1, S_B2, S_B3)를 생성하여 광 변조기(20´)에 인가한다.
In addition, the bias
이하에서는 본 발명의 바이어스 신호 출력부의 구성 및 에러 신호 생성에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 하되, 설명의 편의를 위하여, MZM(Mach-Zehnder modulator)의 특성에 대해서 먼저 살펴보기로 한다.
Hereinafter, the configuration of the bias signal output unit and error signal generation according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For convenience of description, characteristics of an MZM (Mach-Zehnder modulator) will be described first .
도 4는 MZM(Mach-Zehnder modulator)의 출력 특성 곡선을 도시한 것으로, MZM에 인가되는 바이어스 전압의 값에 따라 MZM의 출력 값은 싸인(sine) 함수 형태로 변화한다. FIG. 4 shows an output characteristic curve of an MZM (Mach-Zehnder modulator). The output value of the MZM changes in the form of a sine function according to the value of the bias voltage applied to the MZM.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, MZM의 최소 출력(null)이 Bias_I(본 발명의 S_B1) 및 Bias_Q(본 발명의 S_B2)의 최적 위치가 되고, MZM의 최소 출력(null)과 최대 출력(peak)의 중간인 90도가 Bias_90(본 발명의 S_B3)의 최적 위치가 된다.
As shown in FIG. 4, the minimum output null of the MZM is the optimum position of Bias_I (S_B1 of the present invention) and Bias_Q (S_B2 of the present invention), and the minimum output (null) ) Is the optimum position of Bias_90 (S_B3 of the present invention).
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 바이어스 신호 출력부의 구성을 도시한 도면으로, 도 5에 도시된 바이어스 신호 출력부(50)는 도 3의 바이어스 신호 출력부(31)에 적용될 수 있다. 그리고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 바이어스 신호 출력부에서 바이어스 신호 생성 시에 이용되는 에러검출 신호의 값의 일례를 도시한 도면이고, 도 7은 Bias_90에 의한 위상 변화에 따른 RF 출력의 변화를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a configuration of a bias signal output unit according to an embodiment of the present invention. The bias
도 5를 참조하면, 상기 바이어스 신호 출력부(50)는 증폭부(51), 신호 추출부(52), 제 1 신호 처리부(53), 제 2 신호 처리부(54) 및 바이어스 신호 생성부(55)를 포함한다.5, the bias
상기 증폭부(51)는 도 3의 광 검출부(32)로부터 제공되는 전기적 신호, 즉 검출 신호(S_PD)를 수신하여 소정의 크기로 증폭하며, 예를 들어 트랜스임피던스 증폭기(transimpedance amplifier, TIA)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 증폭부(51)의 대역폭은 2GHz 정도일 수 있다.The
상기 신호 추출부(52)는 증폭부(51)에 의해 소정의 크기로 증폭된 검출 신호로부터 기 설정된 대역의 신호를 추출하도록 구성되는 것으로서, 100kHz 이하의 낮은 대역폭(bandwidth)을 갖는 신호를 추출하도록 구성된 저대역 통과 필터(LPF; Low Pass Filter)일 수 있다.The
상기 제 1 신호 처리부(53)는 신호 추출부(52)에 의해 추출된 신호로부터 전압 신호를 생성하며, 실효치-직류 전압 변환기(RMS-to-DC converter)일 수 있으며, DC 전압 신호를 생성한다.The
상기 제 2 신호 처리부(54)는 증폭부(51)에 의해 소정의 크기로 증폭된 검출 신호로부터 RF 전력을 검출하여, DC 전압 신호를 생성하며, RF DC/DC 컨버터일 수 있다.The
상기 바이어스 신호 생성부(55)는 제 1 및 제 2 신호 처리부(53, 54)로부터 인가되는 DC 전압 신호를 바탕으로 바이어스 신호를 생성하여, 도 3의 광 변조기(20´)로 인가한다.The
즉, 상기 바이어스 신호 생성부(55)는 제 1 내지 제 3 바이어스 신호(S_B1, S_B2, S_B3)를 생성하여 광 변조기(20´)로 인가한다.That is, the
또한, 상기 바이어스 신호 생성부(55)는 바이어스 신호와 함께 에러검출 신호를 도 3의 광 변조기(20´)로 인가하며, 이때, 상기 바이어스 신호 생성부(55)는 에러검출 신호로서, 데이터 신호에 영향을 주지 않는 충분히 낮은 주파수의 교류 신호, 예를 들면 8kHz 정도의 주파수를 갖는 교류 신호를 인가한다.The
그리고, 바이어스 신호를 생성함에 있어서, 상기 바이어스 신호 생성부(55)는 피드백되는 에러검출 신호를 바이어스 신호의 생성에 이용하게 되는데, 피드백된 에러검출 신호의 값이 최소가 되도록 바이어스 신호를 생성한다.In generating a bias signal, the
이때, 상기 바이어스 신호 생성부(55)는 제 1 신호 처리부(53)로부터 인가되는 DC 전압 신호를 바탕으로 제 1 및 제 2 바이어스 신호를 생성하고, 제 2 신호 처리부(54)로부터 인가되는 DC 전압 신호를 바탕으로 제 3 바이어스 신호를 생성한다.The
또한, 상기 바이어스 신호 생성부(55)는 제 1 및 제 2 바이어스 신호에 대한 생성을 순차적으로 진행하는데, 제 1 바이어스 신호를 생성하는 경우에는 제 1 바이어스 신호에만 에러검출 신호를 결합하고, 제 2 바이어스 신호는 소정의 DC 전압 값으로 고정시킨다.The
반대로, 상기 바이어스 신호 생성부(55)는 제 2 바이어스 신호를 생성하는 경우에는 제 2 바이어스 신호에만 에러검출 신호를 결합하고, 제 1 바이어스 신호는 소정의 DC 전압 값으로 고정시킨다.Conversely, when generating the second bias signal, the
즉, 상기 바이어스 신호 생성부(55)는 서로 상이한 시간에 제 1 및 제 2 바이어스 신호에 에러검출 신호를 결합한다.That is, the
따라서, 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 바이어스 신호 생성부(55)는 제 1 및 제 2 바이어스에 결합된 에러검출 신호에 대한 값을 서로 비교하여 에러 신호 값이 최소가 되는 방향으로 바이어스 신호를 생성한다.6, the
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, RF 출력이 최소일 때 Bias_90의 위상이 90이 됨을 알 수 있다. 이를 위해, 상기 바이어스 신호 생성부(55)는 제 2 신호 처리부(54)로부터 인가되는 DC 전압 신호의 값이 최소가 되도록 제 3 바이어스 신호를 생성한다.
Further, as shown in FIG. 7, it can be seen that the phase of Bias_90 is 90 when the RF output is minimum. To this end, the
한편, 최근 광 송신기에 많이 사용되고 있는 IQ-광 변조기는 광신호의 2개의 편광을 모두 이용하기 위한 DP(Dual Polarization)-IQ 광 변조기이다.Meanwhile, recently, an IQ-optical modulator which is widely used in an optical transmitter is a DP (Dual Polarization) -IQ optical modulator for utilizing both polarizations of an optical signal.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 광 송신기용 광 변조기의 바이어스 제어장치를 DP(Dual Polarization)-IQ 광 변조기에 적용한 일례를 도시한 도면으로, DP-IQ 광 변조기(80)는 도 3의 광 변조기(20´)를 2개 병렬로 배치한 구조로 이루어지며, 따라서 4개의 변조부를 포함한다.8 is a diagram illustrating an example of applying a bias control apparatus for an optical modulator for an optical transmitter according to an embodiment of the present invention to a DP (Dual Polarization) -IQ optical modulator. The DP- And two optical modulators 20 'are arranged in parallel, thus including four modulators.
이때, 하나의 광 변조기(20´-1)는 X-편광에 대한 I 데이터(D_Ix) 및 Q 데이터(D_Qx)를 인가받고, 다른 하나의 광 변조기(20´-2)는 Y-편광에 대한 I 데이터(D_Iy) 및 Q 데이터(D_Qy)를 인가받는다.At this time, one optical modulator 20'-1 receives I data (D_Ix) and Q data (D_Qx) for X-polarized light and the other optical modulator 20'- I data (D_Iy) and Q data (D_Qy).
그리고, 2개의 광 변조기(20´-1, 20´-2)에는 각각 광 검출부(32´-1, 32´-2)가 구비되며, 광 검출부(32´-1)는 광 변조기(20´-1)로부터 출력되는 출력 광 신호에 대한 검출 신호(S_PDx)를 바이어스 신호 출력부(31´)로 제공하고, 광 검출부(32´-2)는 광 변조기(20´-2)로부터 출력되는 출력 광 신호에 대한 검출 신호(S_PDy)를 바이어스 신호 출력부(31´)로 제공한다.The optical detectors 32'-1 and 32'-2 are respectively provided in the two optical modulators 20'-1 and 20'-2. The optical detectors 32'-1 and 32'- 2 provides the detection signal S_PDx for the output optical signal output from the optical modulator 20'-2 to the bias signal output unit 31 ', and the optical detection unit 32'- And provides the detection signal S_PDy for the optical signal to the bias signal output unit 31 '.
그리고, 바이어스 신호 출력부(31´)는 검출 신호(S_PDx)를 바탕으로 바이어스 신호들(S_B1x, S_B2x, S_B3x)을 생성하는 한편, 검출 신호(S_PDy)를 바탕으로 바이어스 신호들(S_B1y, S_B2y, S_B3y)을 생성하고, 생성된 바이어스 신호들을 광 변조기(20´-1, 20´-2)로 인가한다.
The bias signal output unit 31'generates the bias signals S_B1x, S_B2x and S_B3x based on the detection signal S_PDx and generates the bias signals S_B1y, S_B2y, S_B2x, S_B2y based on the detection signal S_PDy, S_B3y), and applies the generated bias signals to the optical modulators 20'-1 and 20'-2.
한편, 본 발명에 따른 광 송신기용 광 변조기의 바이어스 제어장치를 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
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 embodiments, but, on the contrary, And various alternatives, modifications, and alterations can be made within a range.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, the embodiments described in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate rather than limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
20, 20´, 20´-1, 20´-2 : 광 변조기
21, 22 : 변조부
23 : 위상 천이부
30 : 바이어스 제어장치
31, 31´, 50 : 바이어스 신호 출력부
32, 32´-1, 32´-2 : 광 검출부
51 : 증폭부
52 : 신호 추출부
53 : 제 1 신호 처리부
54 : 제 2 신호 처리부
55 : 바이어스 신호 생성부20, 20 ', 20'-1, 20'-2: optical modulator
21, 22: Modulation section
23:
30: bias control device
31, 31 ', 50: bias signal output section
32, 32'-1, and 32'-2:
51:
52:
53: first signal processor
54: second signal processor
55: bias signal generator
Claims (1)
상기 광 변조기로부터 출력되는 출력 광 신호를 검출하여, 검출 신호를 제공하는 광 검출부; 및
상기 광 검출부로부터 제공되는 검출 신호를 바탕으로 바이어스 신호를 생성하는 한편, 생성된 바이어스 신호에 에러검출 신호를 결합하여, 에러검출 신호 결합된 바이어스 신호를 상기 광 변조기에 인가하는 바이어스 신호 출력부를 포함하는
광 송신기용 광 변조기의 바이어스 제어장치.
A bias control apparatus for applying a bias signal to an optical modulator for an optical transmitter,
A photodetector for detecting an output optical signal output from the optical modulator and providing a detection signal; And
And a bias signal output unit for generating a bias signal based on the detection signal provided from the optical detection unit and coupling the error detection signal to the generated bias signal and applying the bias signal combined with the error detection signal to the optical modulator
A bias control apparatus for an optical modulator for an optical transmitter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160034033A KR20170109879A (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Bias control apparatus for optical modulator in optical transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
KR1020160034033A KR20170109879A (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Bias control apparatus for optical modulator in optical transmitter |
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---|---|
KR20170109879A true KR20170109879A (en) | 2017-10-10 |
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ID=60190274
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KR (1) | KR20170109879A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10523333B2 (en) | 2017-11-23 | 2019-12-31 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Optical signal transmission apparatus for generating multi-level optical signal and method performed by the same |
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2016
- 2016-03-22 KR KR1020160034033A patent/KR20170109879A/en unknown
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