KR20220132795A - Multi-channel optical transmission device - Google Patents

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KR20220132795A
KR20220132795A KR1020210037781A KR20210037781A KR20220132795A KR 20220132795 A KR20220132795 A KR 20220132795A KR 1020210037781 A KR1020210037781 A KR 1020210037781A KR 20210037781 A KR20210037781 A KR 20210037781A KR 20220132795 A KR20220132795 A KR 20220132795A
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optical
optical signal
unit
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light source
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KR1020210037781A
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허준영
강세경
유상화
송종태
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한국전자통신연구원
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Abstract

The present invention provides a multi-channel optical transmission device. According to the present invention, the multi-channel optical transmission device comprises: a first light source unit generating and outputting at least one optical signal; a second light source unit outputting a pump optical signal having a different wavelength from the at least one optical signal through a pump light source; and an optical transmitter configured based on silicon photonics and combining and transmitting the at least one optical signal provided through the first light source unit and the pump optical signal provided through the second light source unit.

Description

다채널 광송신 장치{MULTI-CHANNEL OPTICAL TRANSMISSION DEVICE}Multi-channel optical transmission device {MULTI-CHANNEL OPTICAL TRANSMISSION DEVICE}

본 개시는 광송신 장치에 대한 것이며, 보다 구체적으로는 실리콘 포토닉스 기반의 다채널 광송신 장치에 대한 것이다. The present disclosure relates to an optical transmission device, and more particularly, to a silicon photonics-based multi-channel optical transmission device.

최근 실리콘 포토닉스 기술의 발전으로 데이터 센터 또는 모바일 백 홀등 다양한 광통신 분야에 활용되는 광 트랜시버 기술에도 이 실리콘 포토닉스 기술이 활발히 적용되고 있다. 특히, 실리콘 포토닉스 기술을 이용하여 트랜시버의 광학부(optical part)를 단일의 칩으로 구현하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. With the recent development of silicon photonics technology, this silicon photonics technology is being actively applied to optical transceiver technology used in various optical communication fields such as data centers or mobile backhaul. In particular, research on implementing an optical part of a transceiver into a single chip using silicon photonics technology is being actively conducted.

실리콘 포토닉스 기반의 광 송신기는, 상대적으로 집적화가 어려운 LD(Laser Diode)를 제외한 변조기 모듈을 실리콘 포토닉스 기술을 이용하여 단일의 칩으로 구현된다. In the silicon photonics-based optical transmitter, a modulator module except for a laser diode (LD), which is relatively difficult to integrate, is implemented as a single chip using silicon photonics technology.

이러한, 실리콘 포토닉스 기반의 광 송신기는, 외부에서 다채널 광원을 입력 받고, 입력받은 광을 변조한 후, 변조한 신호를 출력하도록 구성된다. 이와 같이, 실리콘 포토닉스 기반으로 광 송신기를 구성할 경우, 칩 내에 광 도파로(waveguide)를 구현하는 구조적 한계로 삽입 손실이 발생한다.The silicon photonics-based optical transmitter is configured to receive a multi-channel light source from the outside, modulate the received light, and output the modulated signal. As such, when an optical transmitter is configured based on silicon photonics, insertion loss occurs due to a structural limitation of implementing an optical waveguide in a chip.

또한, 실리콘 포토닉스 기반으로 구현되는 칩 내에서의 광신호의 품질을 감시하지 못하는 문제가 발생된다. In addition, there is a problem in that the quality of an optical signal in a chip implemented based on silicon photonics cannot be monitored.

본 개시의 기술적 과제는 전술한 문제를 고려한 것으로써, 실리콘 포토닉스 기반으로 구성하되, 삽입 손실을 줄이면서 안정적으로 광신호를 출력할 수 있는 광송신 장치를 제공하는데 있다.An object of the present disclosure is to provide an optical transmission device that is configured based on silicon photonics, and that can stably output an optical signal while reducing insertion loss in consideration of the above-described problem.

본 개시의 다른 기술적 과제는 실리콘 포토닉스 기반으로 구현되는 칩 내에서의 광신호의 품질을 모니터링하여 신뢰성 있는 광신호를 출력할 수 있는 광송신 장치를 제공하는데 있다.Another technical object of the present disclosure is to provide an optical transmission device capable of outputting a reliable optical signal by monitoring the quality of an optical signal in a chip implemented based on silicon photonics.

본 개시의 또 다른 기술적 과제는 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기의 안정적인 출력을 확보하기 위하여 펌프 광원(Pump LD)으로부터의 광을 처리할 수 있는 구조의 광송신 장치를 제공하는데 있다.Another technical object of the present disclosure is to provide an optical transmission device having a structure capable of processing light from a pump light source (Pump LD) in order to secure a stable output of a silicon photonics-based optical transmitter.

본 개시의 또 다른 기술적 과제는 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기 내부에서, 펌프 광원(Pump LD)의 광을 사용하여 광신호를 증폭할 수 있는 광송신 장치를 제공하는데 있다.Another technical object of the present disclosure is to provide an optical transmission device capable of amplifying an optical signal using light from a pump light source (Pump LD) in a silicon photonics-based optical transmitter.

본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs from the description below. will be able

본 개시의 일 실시예에 따르면, 다채널 광송신 장치를 제공할 수 있다. 상기 장치는 적어도 하나의 광신호를 생성 및 출력하는 제1광원부와, 펌프(Pump) 광원을 통해, 상기 적어도 하나의 광신호와 다른 파장을 구비하는 펌프 광신호를 출력하는 제2광원부와, 실리콘 포토닉스 기반으로 구성되며, 상기 제1광원부를 통해 제공되는 상기 적어도 하나의 광신호와, 상기 제2광원부를 통해 제공되는 상기 펌프 광신호를 결합하여 전송하는 광송신기를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a multi-channel optical transmission apparatus. The device comprises: a first light source for generating and outputting at least one optical signal; a second light source for outputting a pump optical signal having a wavelength different from that of the at least one optical signal through a pump light source; It is configured based on photonics and may include an optical transmitter that combines and transmits the at least one optical signal provided through the first light source and the pump optical signal provided through the second light source.

본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.The features briefly summarized above with respect to the present disclosure are merely exemplary aspects of the detailed description of the present disclosure that follows, and do not limit the scope of the present disclosure.

본 개시에 따르면, 실리콘 포토닉스 기반으로 구성하되, 삽입 손실을 줄이면서 안정적으로 광신호를 출력할 수 있는 광송신 장치를 제공할 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to provide an optical transmission device configured based on silicon photonics, but capable of stably outputting an optical signal while reducing insertion loss.

또한, 본 개시에 따르면, 실리콘 포토닉스 기반으로 구현되는 칩 내에서의 광신호의 품질을 모니터링하여 신뢰성 있는 광신호를 출력할 수 있는 광송신 장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present disclosure, it is possible to provide an optical transmission device capable of outputting a reliable optical signal by monitoring the quality of an optical signal in a chip implemented based on silicon photonics.

또한, 본 개시에 따르면, 펌프 광원(Pump LD)으로부터의 광을 처리할 수 있는 구조를 통해 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기의 안정적인 출력을 실현하는 광송신 장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present disclosure, it is possible to provide an optical transmission device that realizes a stable output of a silicon photonics-based optical transmitter through a structure capable of processing light from the pump light source (Pump LD).

또한, 본 개시에 따르면, 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기 내부에서, 펌프 광원(Pump LD)의 광을 사용하여 광신호를 증폭할 수 있는 광송신 장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present disclosure, it is possible to provide an optical transmission device capable of amplifying an optical signal using light from a pump light source (Pump LD) inside a silicon photonics-based optical transmitter.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtainable in the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs from the description below. will be.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치에 구비되는 광송신기의 세부 구성을 나타내는 일 예시도이다.
도 3은 도 2의 광송신기의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치에 구비되는 광송신기의 세부 구성을 나타내는 다른 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치에 구비되는 제2광원부의 다양한 실시예를 도시한다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 다채널 광송신 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
2 is an exemplary diagram illustrating a detailed configuration of an optical transmitter included in a multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 3 is a view for explaining the operation of the optical transmitter of FIG. 2 .
4 is another exemplary diagram illustrating a detailed configuration of an optical transmitter included in a multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
5A and 5B illustrate various embodiments of a second light source provided in a multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a diagram illustrating a configuration of a multi-channel optical transmission apparatus according to another embodiment of the present disclosure.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains can easily implement them. However, the present disclosure may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 개시의 실시 예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In describing an embodiment of the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a well-known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, a detailed description thereof will be omitted. And, in the drawings, parts not related to the description of the present disclosure are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts.

본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present disclosure, when it is said that a component is "connected", "coupled" or "connected" with another component, it is not only a direct connection relationship, but also an indirect connection relationship in which another component exists in the middle. may also include. Also, when it is said that a component includes "includes" or "has" another component, it means that another component may be further included without excluding other components unless otherwise stated. .

본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시 예에서의 제1 구성요소는 다른 실시 예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시 예에서의 제2 구성요소를 다른 실시 예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다. In the present disclosure, terms such as first, second, etc. are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and unless otherwise specified, the order or importance of the components is not limited. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in one embodiment is referred to as a first component in another embodiment. may also be called

본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시 예도 본 개시의 범위에 포함된다. In the present disclosure, components that are distinguished from each other are for clearly explaining each characteristic, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to form one hardware or software unit, or one component may be distributed to form a plurality of hardware or software units. Therefore, even if not separately mentioned, such integrated or distributed embodiments are also included in the scope of the present disclosure.

본 개시에 있어서, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들을 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시 예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시 예도 본 개시의 범위에 포함된다. In the present disclosure, components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment composed of a subset of components described in an embodiment is also included in the scope of the present disclosure. In addition, embodiments including other components in addition to components described in various embodiments are also included in the scope of the present disclosure.

본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 제시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Advantages and features of the present disclosure, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present disclosure is not limited to the embodiments presented below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments make the disclosure of the present disclosure complete, and common knowledge in the art to which the present disclosure belongs It is provided to fully inform those who have the scope of the invention.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치는 제1광원부(11), 제2광원부(15), 및 광송신기(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure includes a first light source unit 11 , a second light source unit 15 , and an optical transmitter 20 .

본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치는 서로 다른 파장의 광을 이용하여 다채널의 광신호를 전송하도록 구성되며, 이에 기초하여, 제1광원부(11)는 적어도 하나의 광신호를 생성 및 출력할 수 있다. 예컨대, 제1광원부(11)는 서로 다른 파장의 광을 각각 생성 및 발광하는 복수의 광원을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 제1광원부(11)는 단일의 레이저 다이오드(LD; Laser Diode)를 포함하고, 광송신기(20)가 레이저 다이오드에서 출력되는 LD 광을 다채널로 분배하도록 구비될 수도 있다. The multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure is configured to transmit multi-channel optical signals using light of different wavelengths, and based on this, the first light source unit 11 transmits at least one optical signal. can be created and printed. For example, the first light source unit 11 may include a plurality of light sources that respectively generate and emit light of different wavelengths. As another example, the first light source unit 11 may include a single laser diode (LD), and the optical transmitter 20 may be provided to distribute the LD light output from the laser diode into multiple channels.

제2광원부(15)는 펌프(Pump) 광원을 구비한다. 펌프(Pump) 광원은 LD(Laser Diode)를 포함할 수 있으며, 제1광원부(11)의 광 파장과 다른 파장으로 구성되는 것이 바람직하다. The second light source unit 15 includes a pump light source. The pump light source may include a laser diode (LD), and preferably has a wavelength different from that of the first light source unit 11 .

비록, 본 개시의 일 실시예에서 제2광원부(15)가 펌프(Pump) 광원 또는 펌프(Pump) LD임을 예시하고 있으나, 본 개시가 이를 한정하는 것은 아니며, 제2광원부(15)는, 광송신기(20)의 손실을 보상할 수 있는 광을 제공할 수 있는 장치일 수 있다.Although, in an embodiment of the present disclosure, the second light source unit 15 is exemplified as a pump light source or a pump LD, the present disclosure is not limited thereto, and the second light source unit 15 is It may be a device capable of providing light capable of compensating for the loss of the transmitter 20 .

광송신기(20)는 제1광원부(11)를 통해 제공되는 상기 적어도 하나의 광신호와, 상기 제2광원부(15)를 통해 제공되는 상기 펌프 광신호를 결합하여 광신호를 전송하는 장치를 포함할 수 있다. 특히, 광송신기(20)는 실리콘 포토닉스 기반으로 구성될 수 있다. The optical transmitter 20 includes a device for transmitting an optical signal by combining the at least one optical signal provided through the first light source unit 11 and the pump optical signal provided through the second light source unit 15 . can do. In particular, the optical transmitter 20 may be configured based on silicon photonics.

실리콘 포토닉스 기반의 광송신기(20)는, 단일의 칩(Chip)으로 구성될 수 있으며, PSM(Parallel single mode fiber) 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기(20)는, 광 멀티플렉서(MUX), 디멀티플렉서(DE-MUX), 비선형부(nonlinear section)등을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기(20)는, WDM방식으로 구현될 수 있다. 이때, 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기(20)는, WDM방식으로 변환하기 위한 광 멀티플렉서(MUX)를 더 포함할 수 있다. The silicon photonics-based optical transmitter 20 may be configured as a single chip, and may be implemented in a parallel single mode fiber (PSM) method. In addition, the silicon photonics-based optical transmitter 20 may include an optical multiplexer (MUX), a demultiplexer (DE-MUX), a nonlinear section, and the like. As another example, the optical transmitter 20 based on silicon photonics may be implemented in a WDM method. In this case, the silicon photonics-based optical transmitter 20 may further include an optical multiplexer (MUX) for converting to the WDM method.

광송신기(20)의 세부 구조 및 구성은 하기의 도 2 내지 도 4를 통해 상세히 설명한다.The detailed structure and configuration of the optical transmitter 20 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4 below.

본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치는 광신호 모니터링부(30)를 더 포함할 수 있다. 모니터링부(30)는 적어도 하나의 광신호의 전송 품질을 모니터링한다. 이를 위해, 광송신기(20)는 내부에서 증폭된 광신호로부터 미리 정해진 파장의 광을 분리할 수 있으며, 모니터링부(30)는 이렇게 분리된 광신호를 전기신호로 변환하는 광전 변환기를 포함할 수 있다. 예컨대, 광전 변환기는 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 바람직하게, 광전 변환기는 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기(20)의 내부에 구비될 수 있다. 다른 예로서, 광전 변환기는 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기(20)의 외부에 구비될 수도 있다.The multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure may further include an optical signal monitoring unit 30 . The monitoring unit 30 monitors the transmission quality of at least one optical signal. To this end, the optical transmitter 20 may separate light of a predetermined wavelength from the optical signal amplified therein, and the monitoring unit 30 may include a photoelectric converter that converts the optical signal thus separated into an electrical signal. have. For example, the photoelectric converter may include a photodiode. Preferably, the photoelectric converter may be provided inside the silicon photonics-based optical transmitter 20 . As another example, the photoelectric converter may be provided outside the silicon photonics-based optical transmitter 20 .

한편, 모니터링부(30)는 광송신기(20)의 광전 변환기로부터 제공되는 전기신호를 사용하여, 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기(20)에서 처리되는 광신호의 품질을 모니터링할 수 있다.Meanwhile, the monitoring unit 30 may monitor the quality of the optical signal processed by the silicon photonics-based optical transmitter 20 by using the electrical signal provided from the photoelectric converter of the optical transmitter 20 .

나아가, 본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치는 모니터링부(30)에서 검출되는 광신호의 품질을 확인하고, 광송신기(20)에서 출력되는 광신호를 제어하도록 구성될 수 있다. 이때, 광송신 장치는 제1광원부(11), 제2광원부(15), 및 광송신기(20), 중 적어도 하나를 제어하여 전술한 광신호의 출력을 제어할 수 있다.Furthermore, the multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure may be configured to check the quality of the optical signal detected by the monitoring unit 30 and to control the optical signal output from the optical transmitter 20 . In this case, the optical transmission device may control the output of the above-described optical signal by controlling at least one of the first light source unit 11 , the second light source unit 15 , and the optical transmitter 20 .

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치에 구비되는 광송신기의 세부 구성을 나타내는 일 예시도이다. 2 is an exemplary diagram illustrating a detailed configuration of an optical transmitter included in a multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure.

도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 송수신기(210)는 입력광 결합부(211), 광 변조부(212), 광 멀티플렉싱부(213), 비선형부(214), 광 디멀티플렉싱부(215), 및 출력광 결합부(216)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the transceiver 210 according to an embodiment of the present disclosure includes an input light coupling unit 211 , an optical modulation unit 212 , an optical multiplexing unit 213 , a non-linear unit 214 , and an optical demultiplexing unit. It may include a unit 215 , and an output light coupling unit 216 .

입력광 결합부(211)는 제1 및 제2광원부로부터 입력되는 상기 적어도 하나의 광신호 및 상기 펌프 광신호를 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기의 내부로 전달할 수 있다. The input light coupling unit 211 may transmit the at least one optical signal input from the first and second light source units and the pump optical signal to the inside of the silicon photonics-based optical transmitter.

일 예로, 입력광 결합부(211)는 코어 및 클래딩을 포함할 수 있다. 코어는 실리콘(Si) 재질로 구비되고, 클래딩은 실리콘 옥사이드(SiO2)재질로 구비될 수 있다. 코어는 비정질 실리콘(Armophous silicon) 또는 폴리 실리콘(poly-silicon)으로 형성되거나, 상기 비정질 실리콘(Armophous silicon) 또는 폴리 실리콘(poly-silicon)을 단결정화하여 형성될 수 있다. 또한, 입력광 결합부(211)는 실리콘계 화합물로 구비된 굴절부재를 더 포함할 수 있다. For example, the input light coupling unit 211 may include a core and a cladding. The core may be made of a silicon (Si) material, and the cladding may be made of a silicon oxide (SiO2) material. The core may be formed of amorphous silicon or poly-silicon, or may be formed by single-crystallizing the amorphous silicon or poly-silicon. In addition, the input light coupling unit 211 may further include a refractive member made of a silicon-based compound.

코어 및 클래딩의 굴절률은 다양하게 설정될 수 있으며, 코어 및 클래딩의 굴절률에 기초하여 굴절부재의 굴절률도 다양하게 설정될 수 있다.The refractive indices of the core and the cladding may be variously set, and the refractive indices of the refractive members may also be variously set based on the refractive indices of the core and the cladding.

한편, 출력광 결합부(216)는 광송신기의 내부의 광 신호를 외부로 출력하는 구성부로서, 입력광 결합부(211)와 마찬가지로 코어 및 클래딩을 포함할 수 있으며, 더 나아가 굴절부재를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the output light coupling unit 216 is a component that outputs the optical signal inside the optical transmitter to the outside, and like the input light coupling unit 211 , it may include a core and a cladding, and further includes a refractive member. may include

비록, 본 개시의 일 실시예에서, 입력광 결합부(211) 및 출력광 결합부(216)를 예시하고 있으나, 본 개시가 이를 한정하는 것은 아니며, 실리콘 포토닉스 칩의 구조 도는 설계에 따라 다양하게 변경되어 적용될 수 있다.Although, in one embodiment of the present disclosure, the input light coupling unit 211 and the output light coupling unit 216 are exemplified, the present disclosure is not limited thereto, and may vary according to the structure or design of the silicon photonics chip. may be modified and applied.

광 변조부(212)는 적어도 하나의 전송 데이터 신호를 전광 변환하고, 변환된 광 신호를, 입력광 결합부(211)에서 제공되는 적어도 하나의 광신호 각각에, 결합하여 광 변조할 수 있다. 일 예로, 변조부(212)는 적어도 하나의 광신호의 수(예, n개)에 대응되는 적어도 하나의 변조기(modulator 1, modulator 1, ??, modulator n)를 포함할 수 있다. 그리고, 적어도 하나의 변조기(modulator 1, modulator 1, ??, modulator n)는 각각 적어도 하나의 광신호에 전광 변환된 광 신호를 결합하여 적어도 하나의 광 변조된 신호(이하, '광 변조 신호'라 함)를 생성할 수 있다. The optical modulator 212 may electro-optically convert at least one transmission data signal, and combine the converted optical signal with each of the at least one optical signal provided from the input light coupling unit 211 for optical modulation. For example, the modulator 212 may include at least one modulator (modulator 1, modulator 1, ??, modulator n) corresponding to the number (eg, n) of at least one optical signal. In addition, at least one modulator (modulator 1, modulator 1, ??, modulator n) combines at least one optical signal with an electro-optical converted optical signal, respectively, to form at least one optically modulated signal (hereinafter, 'optical modulated signal'). ) can be created.

광 멀티플렉싱부(213)는 상기 적어도 하나의 광 변조 신호 각각에 전술한 펌프 광신호를 결합할 수 있다. 광 멀티플렉서(213)는 적어도 하나의 변조기(modulator 1, modulator 1, ??, modulator n)의 수에 대응하는 수의 광 멀티플렉서(Mux 1, Mux 2, ??, Mux n)를 포함할 수 있으며, 전술한 적어도 하나의 변조기(modulator 1, modulator 1, ??, modulator n)에 각각 하나의 광 멀티플렉서(Mux 1, Mux 2, ??, Mux n)가 연결될 수 있다. The optical multiplexer 213 may combine the above-described pump optical signal to each of the at least one optical modulation signal. The optical multiplexer 213 may include a number of optical multiplexers (Mux 1, Mux 2, ??, Mux n) corresponding to the number of at least one modulator (modulator 1, modulator 1, ??, modulator n), , One optical multiplexer (Mux 1, Mux 2, ??, Mux n) may be connected to at least one of the above-described modulators (modulator 1, modulator 1, ??, modulator n), respectively.

비선형부(214)는 광 멀티플렉싱부(213)를 통해 출력되는 광신호를 비선형적으로 증폭하여 출력할 수 있다. 이때, 비선형부(ONU: Optical Nonlinear Unit)(214)는 광도파로(waveguide)의 크기(size)와 구조, 도핑농도를 설정하여 최적의 비선형 증폭을 구현할 수 있다. 나아가, 비선형부(ONU)(214)에 설정되는 비선형계수(nonlinear coefficient)는 종래의 비선형부(ONU)에 설정되는 계수보다 수백배 내지 수천배로 설정하는 것이 바람직하다. The non-linear unit 214 may non-linearly amplify and output the optical signal output through the optical multiplexing unit 213 . In this case, the optical nonlinear unit (ONU) 214 may implement optimal nonlinear amplification by setting the size, structure, and doping concentration of an optical waveguide. Furthermore, the nonlinear coefficient set in the non-linear unit (ONU) 214 is preferably set to be several hundred to several thousand times higher than the coefficient set in the conventional non-linear unit (ONU).

광 디멀티플렉싱부(215)는 비선형부(ONU)(314)를 통해 비선형적으로 증폭된 광신호로부터 미리 설정된 파장의 광신호를 분리하여 출력할 수 있다. 일 예로, 광 디멀티플렉싱부(215)는 적어도 하나의 광 디멀티플렉서(DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n)를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 광 디멀티플렉서(DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n)는 비선형부(ONU)(214)에 각각 연결되어, 개별적으로 비선형부에서 출력되는 증폭 광신호로부터 아이들러(idler) 신호를 분리할 수 있다. 적어도 하나의 광 디멀티플렉서(DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n)는 아이들러(idler) 신호를 제외한 유효 광 신호를 출력광 결합부(216)로 전달하도록 구성될 수 있다. The optical demultiplexing unit 215 may separate and output an optical signal having a preset wavelength from the optical signal amplified nonlinearly through the nonlinear unit (ONU) 314 . For example, the optical demultiplexer 215 may include at least one optical demultiplexer (DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n), and at least one optical demultiplexer (DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n) may be respectively connected to the non-linear unit (ONU) 214 to separate the idler signal from the amplified optical signal output from the non-linear unit individually. At least one optical demultiplexer (DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n) may be configured to transmit an effective optical signal excluding an idler signal to the output optical coupling unit 216 .

나아가, 송수신기(210)는 아이들러(idler) 신호를 전술한 광전 변환기에 전달하는 구조로 구성될 수 있다. Furthermore, the transceiver 210 may be configured to transmit an idler signal to the above-described photoelectric converter.

또한, 송수신기(210)는 펌프 광신호를 분배하여 광 멀티플랙서(213)에 제공하는 분배부(Splitter)(217)를 더 포함할 수 있다. 분배부(217)는 적어도 하나의 펌프 광신호를 적어도 하나의 광 멀티플렉서(Mux 1, Mux 2, ??, Mux n)에 분배할 수 있다.In addition, the transceiver 210 may further include a splitter 217 that distributes the pump optical signal and provides it to the optical multiplexer 213 . The distribution unit 217 may distribute at least one pump optical signal to at least one optical multiplexer (Mux 1, Mux 2, ??, Mux n).

도 3은 도 2의 광송신기의 동작을 설명하는 도면이다. FIG. 3 is a view for explaining the operation of the optical transmitter of FIG. 2 .

도 3을 참조하면, 펌프 광신호는 분배부(217)를 통해 나누어져 광 변조부(212)에서 변조된 변조 광신호들과 광 멀티플렉싱부(213)에서 합쳐지고, 이 결합 광신호는 실리콘 포토닉스 칩에 구현된 비선형부(214)를 통과한다. 이때, 전술한 바와 같이, 비선형부(214)는 광도파로(waveguide)의 크기(size)와 구조, 도핑 농도 등을 설정하여 미리 정해진 비선형 계수(nonlinear coefficient)를 구성할 수 있는데, 비선형 계수에서 사광파 혼합 현상이 발생될 수 있다. 이에 따라, 광 멀티플렉싱부(213)에 인가된 광변조 신호(λsignal)는 펌프 광신호(λpump)에 의해 증폭이 되고, 펌프 광신호(λpump)의 파장을 중심으로 대칭되는 위치의 파장을 가지는 아이들러(idler) 신호(λidler)가 발생된다. 이 때 아이들러 신호(λidler)는 증폭된 변조광 신호(λamp)와 위상이 반대지만, 변조 광신호(λamp)와 동일한 크기로 발생될 수 있다. 이를 고려하여, 광 디멀티플랙싱부(215)는 아이들러 신호(λidler)와 증폭된 변조광 신호(λamp)를 분리한다. 이에 따라, 증폭된 변조 광신호(λamp)는 출력광 결합부(215)로 전달되어 출력될 수 있다. 또한, 광 디멀티플랙싱부(215)에서 분리된 아이들러 신호(λidler)는 실리콘 포토닉스 기반의 송수신기(210) 내부 또는 외부에 구비된 광전 변환기로 전달되어 출력될 수 있다. Referring to FIG. 3 , the pump optical signal is divided through the distribution unit 217 and combined with the modulated optical signals modulated by the optical modulator 212 and the optical multiplexing unit 213 , and the combined optical signal is silicon photonics. It passes through the non-linear part 214 implemented in the chip. At this time, as described above, the nonlinear unit 214 may configure a predetermined nonlinear coefficient by setting the size, structure, and doping concentration of the optical waveguide. Light wave mixing may occur. Accordingly, the optical modulation signal λ signal applied to the optical multiplexing unit 213 is amplified by the pump optical signal λ pump , and the wavelength of the pump optical signal λ pump is symmetrical about the wavelength. An idler signal (λ idler ) having In this case, the idler signal λ idler may have the same phase as the amplified modulated optical signal λ amp , but may be generated with the same magnitude as the modulated optical signal λ amp . In consideration of this, the optical demultiplexing unit 215 separates the idler signal λ idler and the amplified modulated optical signal λ amp . Accordingly, the amplified modulated optical signal λ amp may be transmitted to and output from the output light coupling unit 215 . In addition, the idler signal λ idler separated by the optical demultiplexing unit 215 may be transmitted and output to a photoelectric converter provided inside or outside the silicon photonics-based transceiver 210 .

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치에 구비되는 광송신기의 세부 구성을 나타내는 다른 예시도이다. 4 is another exemplary diagram illustrating a detailed configuration of an optical transmitter included in a multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure.

도 4를 참조하면, 본 개시의 다른 실시예에 따른 송수신기(410)는 입력광 결합부(411), 광 변조부(412), 비선형부(nonlinear section)(413), 광 멀티플렉싱부(414), 광 디멀티플렉싱부 (415), 및 출력광 결합부(416)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the transceiver 410 according to another embodiment of the present disclosure includes an input light coupling unit 411 , a light modulator 412 , a nonlinear section 413 , and an optical multiplexing unit 414 . , an optical demultiplexing unit 415 , and an output light coupling unit 416 .

본 개시의 다른 실시예에 따른 송수신기(410)에 구비된 구성부들은 전술한 본 개시의 일 실시예에 따른 송수신기(210)와 같이, 입력광 결합부(211), 광 변조부(212), 광 멀티플렉싱부 (213), 비선형부(nonlinear section)(214), 광 디멀티플렉싱부 (215), 및 출력광 결합부(216)를 포함할 수 있다. 다만, 본 개시의 다른 실시예에 따른 송수신기(410)에 구비된 입력광 결합부(411), 광 변조부(412), 비선형부(nonlinear section)(413), 광 멀티플렉싱부 (414), 광 디멀티플렉싱부 (415), 및 출력광 결합부(416) 등의 결합이 다르게 구성될 수 있다. 즉, 본 개시의 다른 실시예에 따른 송수신기(410)에 구비된 구성부들은 광 멀티플렉싱부 (412), 비선형부(nonlinear section)(413), 광 변조부(414), 광 디멀티플렉싱부 (415)가 순차적으로 배열될 수 있다. Components provided in the transceiver 410 according to another embodiment of the present disclosure include an input light coupling unit 211, a light modulator 212, It may include an optical multiplexing unit 213 , a nonlinear section 214 , an optical demultiplexing unit 215 , and an output light coupling unit 216 . However, an input light coupling unit 411 , a light modulator 412 , a nonlinear section 413 , an optical multiplexing unit 414 , and an optical signal provided in the transceiver 410 according to another embodiment of the present disclosure The combination of the demultiplexing unit 415 and the output light coupling unit 416 may be configured differently. That is, the components included in the transceiver 410 according to another embodiment of the present disclosure include an optical multiplexing unit 412 , a nonlinear section 413 , an optical modulator 414 , and an optical demultiplexing unit 415 . ) may be sequentially arranged.

이에 따라, 광 디멀티플렉싱부 (415)를 통해 결합된 결합 광신호는 비 선형부를 통해 증폭되어, 증폭 광신호로 변환될 수 있다. 그리고, 증폭 광신호는 광 변조부(414)를 통해 변조 광신호로 출력될 수 있다. 전술한 바와 같이 비선형 증폭되는 과정에서 변조 광신호에는 아이들러 신호가 포함될 수 있으므로, 광 디멀티플렉싱부(415)는 변조 광신호로부터 아이들러 신호를 분리할 수 있으며, 아이들러 신호가 분리된 광신호를 출력할 수 있다. 또한, 광 디멀티플렉싱부(415)는 분리한 아이들러 신호를 실리콘 포토닉스 기반의 송수신기(410) 내부 또는 외부에 구비된 광전 변환기로 전달할 수 있다. Accordingly, the combined optical signal coupled through the optical demultiplexing unit 415 may be amplified through the non-linear unit and converted into an amplified optical signal. In addition, the amplified optical signal may be output as a modulated optical signal through the optical modulator 414 . As described above, since the modulated optical signal may include an idler signal during the nonlinear amplification process, the optical demultiplexer 415 can separate the idler signal from the modulated optical signal, and output the optical signal from which the idler signal is separated. can Also, the optical demultiplexer 415 may transmit the separated idler signal to a photoelectric converter provided inside or outside the silicon photonics-based transceiver 410 .

도 5a 및 도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따른 다채널 광송신 장치에 구비되는 제2광원부의 다양한 실시예를 도시한다. 5A and 5B illustrate various embodiments of a second light source provided in a multi-channel optical transmission apparatus according to an embodiment of the present disclosure.

일 예로, 도 5a를 참조하면, 제2광원부는 단일의 펌프(Pump) 광원(LD; Laser Diode)(510)을 구비할 수 있다. 이에 대응하여, 광송신기(520)는 입력광 결합부(521)와 단일의 분배부(522)를 구비할 수 있으며, 분배부(522)는 펌프 광신호를 다수의 신호로 분리하고, 분리된 신호를 각각 광 멀티플렉서(523-1, 523-2, ??, 523-n)에 제공할 수 있다. For example, referring to FIG. 5A , the second light source unit may include a single pump light source (LD; Laser Diode) 510 . Correspondingly, the optical transmitter 520 may include an input light coupling unit 521 and a single distribution unit 522, and the distribution unit 522 separates the pump optical signal into a plurality of signals, Signals may be provided to optical multiplexers 523-1, 523-2, ?? and 523-n, respectively.

다른 예로서, 도 5b를 참조하면, 제2광원부는 복수의 펌프(Pump) 광원(LD; Laser Diode)(550)을 구비할 수 있다. 이에 대응하여, 광송신기(560)는 입력광 결합부(561)와, 펌프 광원의 수에 대응되는 수 만큼의 분배부(562-1, 562-2, ??)를 구비할 수 있으며, 복수의 분배부(562-1, 562-2, ??)는 각각 펌프 광신호를 다수의 신호로 분리하고, 분리된 신호를 각각 광 멀티플렉서(563-1, 563-2, ??, 563-n)에 제공할 수 있다. 이때, 복수의 분배부(562-1, 562-2, ??)는 미리 정해진 수의 광 멀티플렉서(563-1, 563-2, ??, 563-n)에 분리된 신호를 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제1분배부(562-1)는 제1 내지 제3 광 멀티플렉서(563-1, 563-2, 563-3)에 광신호를 제공하고, 제2분배부(562-2)는 제4 내지 제6 광 멀티플렉서(563-4, 563-5, 563-6)에 광신호를 제공하도록 구성될 수 있다.As another example, referring to FIG. 5B , the second light source unit may include a plurality of pump light sources (LDs) 550 . Correspondingly, the optical transmitter 560 may include an input light coupling unit 561 and a number of distribution units 562-1, 562-2, ??, corresponding to the number of pump light sources, and a plurality of The distribution units 562-1, 562-2, ?? separate the pump optical signal into a plurality of signals, respectively, and divide the separated signals into the optical multiplexers 563-1, 563-2, ??, and 563-n, respectively. ) can be provided. At this time, the plurality of distribution units (562-1, 562-2, ??) may be configured to provide separated signals to a predetermined number of optical multiplexers (563-1, 563-2, ??, 563-n). can For example, the first distribution unit 562-1 provides optical signals to the first to third optical multiplexers 563-1, 563-2, and 563-3, and the second distribution unit 562-2 provides the first to third optical multiplexers 563-1, 563-2, and 563-3. It may be configured to provide an optical signal to the fourth to sixth optical multiplexers 563-4, 563-5, and 563-6.

도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 다채널 광송신 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 6 is a diagram illustrating a configuration of a multi-channel optical transmission apparatus according to another embodiment of the present disclosure.

도 6을 참조하면, 본 개시의 다른 실시예에 따른 다채널 광송신 장치는 제1광원부(610), 제2광원부(620), 및 광송수신기(630)를 포함한다.Referring to FIG. 6 , a multi-channel optical transmission apparatus according to another embodiment of the present disclosure includes a first light source unit 610 , a second light source unit 620 , and an optical transmitter 630 .

본 개시의 다른 실시예에 따른 다채널 광송신 장치는 서로 다른 파장의 광을 이용하여 다채널의 광신호를 전송하도록 구성되며, 이에 기초하여, 제1광원부(610)는 적어도 하나의 광신호를 생성 및 출력할 수 있다. 예컨대, 제1광원부(610)는 단일의 레이저 다이오드(LD; Laser Diode)로 구성될 수 있다. The multi-channel optical transmission apparatus according to another embodiment of the present disclosure is configured to transmit multi-channel optical signals using light of different wavelengths, and based on this, the first light source unit 610 transmits at least one optical signal. can be created and printed. For example, the first light source unit 610 may be configured as a single laser diode (LD).

제2광원부(620)는 펌프(Pump) 광원을 구비한다. 펌프(Pump) 광원(LD; Laser Diode)은 제1광원부(610)의 광 파장과 다른 파장으로 구성될 수 있다. The second light source unit 620 includes a pump light source. A pump light source (LD; Laser Diode) may have a wavelength different from that of the first light source unit 610 .

송수신기(630)는 제1광원부(610)를 통해 제공되는 광신호와, 제2광원부(620)를 통해 제공되는 펌프 광신호를 결합하여 전송할 수 있다. 송수신기(630)는 실리콘 포토닉스 기반으로 구성될 수 있다. The transceiver 630 may combine and transmit the optical signal provided through the first light source unit 610 and the pump optical signal provided through the second light source unit 620 . The transceiver 630 may be configured based on silicon photonics.

실리콘 포토닉스 기반의 송수신기(630)는, 단일의 칩으로 구성될 수 있으며, 입력광 결합부(631), 광 멀티플렉서(MUX)(632), 비선형부(nonlinear section)(633), 분배부(634), 광변조부(635), 광 디멀티플렉싱부(636), 출력광 결합부(637) 등을 포함할 수 있다. The silicon photonics-based transceiver 630 may be configured as a single chip, and includes an input light coupling unit 631 , an optical multiplexer (MUX) 632 , a nonlinear section 633 , and a distribution unit 634 . ), an optical modulation unit 635 , an optical demultiplexing unit 636 , an output light coupling unit 637 , and the like.

본 개시의 다른 실시예에 따른 다채널 광송신 장치에 구비되는 광송수신기(630)는, 단일의 광 멀티플렉서(632), 및 비선형부(633)를 구비할 수 있으며, 광 멀티플렉서(632)는 제1광원부(610)를 통해 제공되는 광신호와, 제2광원부(620)를 통해 제공되는 펌프 광신호를 결합한 결합 광신호를 구성할 수 있다. 그리고, 비선형부(633)는 결합 광신호에 대한 비선형 증폭을 처리하여 증폭 광신호를 구성할 수 있으며, 증폭 광신호는 분배부(634)를 통해 복수의 분배 광신호를 구성하여 출력할 수 있다. 이때, 변조부(635)는 적어도 하나의 변조기(modulator 1, modulator 1, ??, modulator n)를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 변조기(modulator 1, modulator 1, ??, modulator n)는 복수의 변조 광신호를 구성하여 출력할 수 있다. 광 디멀티플렉싱부(636)는 적어도 하나의 광 디멀티플렉서(DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n)를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 광 디멀티플렉서(DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n)는 적어도 하나의 변조기(modulator 1, modulator 1, ??, modulator n)에 각각 연결되어, 개별적으로 변조기(modulator 1, modulator 1, ??, modulator n)에서 출력되는 변조 광신호로부터 아이들러(idler) 신호를 분리할 수 있다. 적어도 하나의 광 디멀티플렉서(DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n)는 아이들러(idler) 신호를 제외한 유효 광 신호를 출력광 결합부(637)로 전달하도록 구성될 수 있다.The optical transceiver 630 provided in the multi-channel optical transmission apparatus according to another embodiment of the present disclosure may include a single optical multiplexer 632 and a non-linear unit 633, and the optical multiplexer 632 includes the first A combined optical signal by combining the optical signal provided through the first light source unit 610 and the pump optical signal provided through the second light source unit 620 may be configured. In addition, the non-linear unit 633 may configure an amplified optical signal by processing non-linear amplification of the combined optical signal, and the amplified optical signal may be output by composing a plurality of divided optical signals through the distribution unit 634 . . In this case, the modulator 635 may include at least one modulator (modulator 1, modulator 1, ??, modulator n), and at least one modulator 1, modulator 1, ??, modulator n includes a plurality of It is possible to construct and output a modulated optical signal of The optical demultiplexer 636 may include at least one optical demultiplexer (DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n), and at least one optical demultiplexer (DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n). is connected to at least one modulator (modulator 1, modulator 1, ??, modulator n), respectively, and is an idler from the modulated optical signal output from the modulators (modulator 1, modulator 1, ??, modulator n), respectively. signal can be separated. At least one optical demultiplexer (DeMux 1, DeMux 2, ??, DeMux n) may be configured to transmit an effective optical signal excluding an idler signal to the output optical coupling unit 637 .

본 개시의 다른 실시예에 따른 다채널 광송신 장치는 모니터링부(640)를 더 포함할 수 있다. 모니터링부(640)는 적어도 하나의 아이들러(idler) 신호를 사용하여 광송수신기(630)의 전송 품질을 모니터링한다. 이를 위해, 송수신기(630)는 출력되는 광신호를 검출하고, 이(광신호)를 전기신호로 변환하는 광전변환기(638)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 광전변환기(638)는 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 바람직하게, 광전 변환기는 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기(630)의 내부에 구비될 수 있다. 다른 예로서, 광전 변환기는 실리콘 포토닉스 기반의 광송신기(630)의 외부에 구비될 수도 있다.The multi-channel optical transmission apparatus according to another embodiment of the present disclosure may further include a monitoring unit 640 . The monitoring unit 640 monitors the transmission quality of the optical transceiver 630 using at least one idler signal. To this end, the transceiver 630 may further include a photoelectric converter 638 for detecting the output optical signal and converting the (optical signal) into an electrical signal. For example, the photoelectric converter 638 may include a photodiode. Preferably, the photoelectric converter may be provided inside the optical transmitter 630 based on silicon photonics. As another example, the photoelectric converter may be provided outside the silicon photonics-based optical transmitter 630 .

한편, 모니터링부(640)는 송수신기의 광전변환기(638)로부터 제공되는 전기신호를 사용하여, 실리콘 포토닉스 기반의 송수신기(630)에서 처리되는 광신호의 품질을 모니터링할 수 있다.Meanwhile, the monitoring unit 640 may monitor the quality of the optical signal processed by the silicon photonics-based transceiver 630 using the electrical signal provided from the photoelectric converter 638 of the transceiver.

본 개시의 다른 실시예에 따른 다채널 광송신 장치와 같이, 제1광원부(610)를 단일의 레이저 다이오드로 구성할 경우, 다채널 LD를 제어하는 부담을 줄일 수 있다. As in the multi-channel optical transmission apparatus according to another embodiment of the present disclosure, when the first light source unit 610 is configured with a single laser diode, the burden of controlling the multi-channel LD can be reduced.

또한, 광신호의 분배 전에 증폭 후 분배하면, 한 개의 LD만으로 다채널 변조기 모두 충분한 광신호를 줄 수 있게 된다. 뿐만 아니라 출력되는 광신호의 크기를 Pump LD의 크기를 통해 제어할 수 있게 된다. 이는 LD 제어 시 문제가 되는 LD의 출력 파워와 파장의 상관 관계를 고려하지 않고, 제어할 수 있게 되는 장점을 가지게 된다.In addition, if the optical signal is amplified and then distributed before distribution, it is possible to provide a sufficient optical signal to all of the multi-channel modulators using only one LD. In addition, the size of the output optical signal can be controlled through the size of the Pump LD. This has the advantage of being able to control the LD without considering the correlation between the output power and the wavelength of the LD, which is a problem when controlling the LD.

본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.In order to implement the method according to the present disclosure, other steps may be included in addition to the illustrated steps, other steps may be included except some steps, or additional other steps may be included except some steps.

본 개시의 다양한 실시 예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시 예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.Various embodiments of the present disclosure do not list all possible combinations, but are intended to describe representative aspects of the present disclosure, and matters described in various embodiments may be applied independently or in combination of two or more.

Claims (13)

다 채널 광송신 장치에 있어서,
적어도 하나의 광신호를 생성 및 출력하는 제1광원부와,
펌프(Pump) 광원을 통해, 상기 적어도 하나의 광신호와 다른 파장을 구비하는 펌프 광신호를 출력하는 제2광원부와,
실리콘 포토닉스 기반으로 구성되며, 상기 제1광원부를 통해 제공되는 상기 적어도 하나의 광신호와, 상기 제2광원부를 통해 제공되는 상기 펌프 광신호를 결합하여 전송하는 광송신기를
포함하는 다채널 광송신 장치.
In the multi-channel optical transmission device,
a first light source for generating and outputting at least one optical signal;
a second light source for outputting a pump optical signal having a wavelength different from that of the at least one optical signal through a pump light source;
An optical transmitter which is configured based on silicon photonics and transmits by combining the at least one optical signal provided through the first light source and the pump optical signal provided through the second light source.
A multi-channel optical transmission device comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 광 송신기는,
상기 제1 및 제2광원부로부터 상기 광 송신기로 입력되는 상기 적어도 하나의 광신호 및 상기 펌프 광신호를 상기 광 송신기의 내부로 전달하는 입력광 결합부와,
전송 데이터의 신호를 전광변조하고, 상기 입력광 결합부에서 제공되는 상기 적어도 하나의 광신호에 결합하는 광 변조부와,
상기 광 변조부에서 제공되는 상기 적어도 하나의 광신호 각각에 상기 펌프 광신호를 결합하는 적어도 하나의 광 멀티플렉서(Multiplexer)와,
상기 적어도 하나의 광 멀티플렉서를 통해 출력되는 광신호를 비선형적으로 증폭하는 비선형부(nonlinear section)와,
상기 비선형부로부터 출력되는 광신호로부터 아이들러(idler) 신호를 분리하는 적어도 하나의 광 디멀티플랙서(De-Multiplexer)와,
상기 적어도 하나의 광 디멀티플랙서를 통해 출력되는 상기 적어도 하나의 광신호를 상기 광 송신기의 외부로 출력광 결합부를 포함하는 다채널 광송신 장치.
The method of claim 1,
The optical transmitter is
an input light coupling unit transmitting the at least one optical signal and the pump optical signal input from the first and second light sources to the optical transmitter to the inside of the optical transmitter;
an optical modulator for electro-optically modulating a signal of transmission data and coupling the at least one optical signal provided from the input light coupling unit;
at least one optical multiplexer for coupling the pump optical signal to each of the at least one optical signal provided from the optical modulator;
a nonlinear section for nonlinearly amplifying an optical signal output through the at least one optical multiplexer;
at least one optical de-multiplexer for separating an idler signal from the optical signal output from the non-linear unit;
and an output light coupling unit configured to output the at least one optical signal output through the at least one optical demultiplexer to the outside of the optical transmitter.
 제2항에 있어서,
상기 펌프 광신호를 분배하여 상기 적어도 하나의 광 멀티플렉서에 제공하는 분배부(Splitter)를 포함하는 다채널 광송신 장치.
3. The method of claim 2,
and a splitter for distributing the pump optical signal and providing it to the at least one optical multiplexer.
 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 광신호의 전송 품질을 모니터링하는 모니터링부를 더 포함하는 다채널 광송신 장치.
According to claim 1,
The multi-channel optical transmission apparatus further comprising a monitoring unit for monitoring the transmission quality of the at least one optical signal.
 제항에 있어서,
상기 모니터링부는,
상기 실리콘 포토닉스 기반으로 구성된 상기 광송신기 내부에 구비되며, 상기 디멀티플랙서로부터 분리된 아이들러(idler) 광 신호를 광전 변환하는 광전 변환부를 포함하는 다채널 광송신 장치.
The method according to claim
The monitoring unit,
and a photoelectric conversion unit provided inside the optical transmitter based on the silicon photonics and for photoelectrically converting an idler optical signal separated from the demultiplexer.
 제5항에 있어서,
상기 모니터링부는,
상기 광전 변환부로부터 제공되는 전기신호를 사용하여 상기 광 송신기의 성능을 분석하는 분석부를 포함하는 다채널 광송신 장치.
6. The method of claim 5,
The monitoring unit,
and an analyzer configured to analyze the performance of the optical transmitter using the electrical signal provided from the photoelectric converter.
 제2항에 있어서,
상기 광 변조부는,
상기 입력광 결합부와, 상기 적어도 하나의 광 멀티플렉서의 사이에 구비되는 다채널 광송신 장치.
3. The method of claim 2,
The light modulator,
A multi-channel optical transmission device provided between the input light coupling unit and the at least one optical multiplexer.
 제2항에 있어서,
상기 광 변조부는,
상기 비선형부와, 상기 적어도 하나의 광 디멀티플렉서의 사이에 구비되는 다채널 광송신 장치.
3. The method of claim 2,
The light modulator,
A multi-channel optical transmission device provided between the non-linear unit and the at least one optical demultiplexer.
 제3항에 있어서,
상기 제2광원부는, 적어도 하나의 상기 펌프 광원을 구비하고,
상기 적어도 하나의 펌프 광원에 각각 대응되는 상기 적어도 하나의 상기 분배부를 구비하는 구비되는 다채널 광송신 장치.
4. The method of claim 3,
The second light source unit includes at least one pump light source,
and the at least one distribution unit corresponding to the at least one pump light source, respectively.
 제2항에 있어서,
상기 변조부, 광 멀티플렉서, 비선형부, 및 광 디멀티플랙서는 각각 상기 적어도 하나의 광신호의 수만큼 구비되며, 서로 다른 파장으로 구비되는 상기 적어도 하나의 광신호를 개별적으로 처리하여 상기 출력광 결합부로 전달하는 다채널 광송신 장치.
3. The method of claim 2,
The modulator, the optical multiplexer, the nonlinear part, and the optical demultiplexer are respectively provided as many as the number of the at least one optical signal, and individually process the at least one optical signal having different wavelengths to combine the output light A multi-channel optical transmission device that transmits to the receiver.
 제2항에 있어서,
상기 제1광원부는 레이저 다이오드를 포함하는 다채널 광송신 장치.
3. The method of claim 2,
The first light source unit is a multi-channel optical transmission device including a laser diode.
 제11항에 있어서,
상기 입력광 결합부, 광 멀티플렉서, 및 비선형부를 통해 입력되는 상기 광신호를 복수의 광신호로 분배하여 출력하는 분배부(Splitter)를 포함하는 다채널 광송신 장치.
12. The method of claim 11,
and a splitter for distributing and outputting the optical signal input through the input light coupling unit, the optical multiplexer, and the nonlinear unit into a plurality of optical signals.
 제12항에 있어서,
전송 데이터의 신호를 전광변조하고, 상기 분배부로부터 출력되는 복수의 광신호와 결합하는 변조부와,
상기 변조부를 통해 출력되는 상기 복수의 광신호 각각으로부터, 아이들러(Idler) 신호를 분리하는 적어도 하나의 광 디멀티플랙서(De-Multiplexer)와,
상기 적어도 하나의 광 디멀티플랙서로부터 분리된 상기 아이들러(Idler) 신호를 광전 변환하는 광전 변환부를 포함하는 다채널 광송신 장치.13. The method of claim 12,
a modulator which electro-optically modulates a signal of transmission data and combines it with a plurality of optical signals output from the distribution unit;
at least one optical de-multiplexer that separates an idler signal from each of the plurality of optical signals output through the modulator;
and a photoelectric conversion unit for photoelectrically converting the idler signal separated from the at least one optical demultiplexer.
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