KR20240061925A - 광송신기, 광수신기 및 상기 광송신기와 광수신기의 동작 방법 - Google Patents

광송신기, 광수신기 및 상기 광송신기와 광수신기의 동작 방법 Download PDF

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KR20240061925A
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Abstract

광송신기, 광수신기 및 상기 광송신기와 광수신기의 동작 방법이 개시된다. 광송신기는 레이저광을 출력하는 광원; 상기 레이저광을 이용하여 일정한 주기의 펄스 신호를 제공하는 세기 변조기; 상기 일정한 주기의 펄스 신호를 이용하여 코히어런트 변조 신호를 생성하는 I/Q(In-phase and Quadrature) 변조기; 및 상기 코히어런트 변조 신호를 구성하는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분을 지연시키는 편광 제어기를 포함할 수 있다.

Description

광송신기, 광수신기 및 상기 광송신기와 광수신기의 동작 방법{AN OPTICAL TRANSMITTER, AN OPTICAL RECEIVER, AND A METHOD OF OPERATING THE OPTICAL TRANSMITTER AND THE OPTICAL RECEIVER}
본 발명은 코히어런트 광통신 시스템의 복잡도를 감소시키기 위해, 단일 편광 코히어런트 수신기를 사용함에도, 편광 회전 및 분산에 의한 통신 중단(Outage)을 경제적으로 제거할 수 있는 광송수신기 및 광송수신기의 동작 방법에 관한 것이다.
코히어런트 광통신 시스템은 장거리 광통신 시스템에서 널리 활용되고 있다. 코히어런트 광통신 시스템의 광송신기에서는 실수부와 허수부 도메인을 모두 활용하고, 광수신기에서는 산탄 잡음(Shot noise)에 의존하기 때문에, 코히어런트 광통신 시스템은 세기 변조 송신기 혹은 직접 수신기를 활용하는 시스템에 비해 높은 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR)을 얻기에 유리하다. 또한, 코히어런트 광통신 시스템은 색분산 등의 전기장의 선형적인 신호 왜곡을 직접적으로 보상할 수 있어 전송 거리를 늘리기에도 용이하다.
기존의 코히어런트 광통신 시스템에서는 편광분할 다중화된 신호가 전송되며, 이를 수신하기 위해서는 편광 다이버시티를 지닌 광수신기가 활용되어야 한다. 설령 단일 편광 신호를 전송한다 하더라도 광섬유 내부에서 편광이 회전하기 때문에 통신 중단을 막기 위해서는 편광 다이버시티를 지닌 광수신기가 활용되어야 한다.
즉, 기존의 코히어런트 광통신 시스템에서 사용되는 광수신기는 편광 다이버시티를 위하여 편광 빔 스플리터(Polarization Beam Splitter, PBS)를 포함해야 하는데, 이러한 편광 소자를 집적화하여 광수신기를 제작하는 것은 쉽지 않다. 따라서 광수신기의 가격을 낮추기 쉽지 않으며, 광수신기의 크기 역시 줄이는 것이 쉽지 않으므로, 성능에서의 우수성에도 불구하고 이러한 코히어런트 광통신 시스템의 경우 근거리 광통신 시스템에서는 선호되지 않는 문제가 있었다.
본 발명은 코히어런트 신호를 전송하는 광통신 시스템의 복잡도를 줄일 수 있는 광송수신기의 구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광송신기는 레이저광을 출력하는 광원; 상기 레이저광을 이용하여 일정한 주기의 펄스 신호를 제공하는 세기 변조기; 상기 일정한 주기의 펄스 신호에 I/Q 신호를 적용하여 코히어런트 변조 신호를 생성하는 I/Q(In-phase and Quadrature) 변조기; 및 상기 코히어런트 변조 신호를 구성하는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분을 지연시키는 편광 제어기를 포함할 수 있다.
상기 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 지연된 코히어런트 변조 신호는 단일 편광 성분을 통과시키는 편광판을 포함하고, 상기 편광판의 방향과 동일한 방향으로 편파된 국부(Local Oscillator, LO) 신호를 이용하는 광수신기에 의해 상기 I/Q 신호를 복원하는데 이용될 수 있다.
상기 편광 제어기는 상기 코히어런트 변조 신호를 x 편광 성분 및 y 편광 성분으로 분리하는 편광 분리기; 상기 분리된 x 편광 성분 또는 y 편광 성분 중 어느 하나의 편광 성분을 일정 시간만큼 지연시키는 편광 지연기; 및 상기 일정 시간만큼 지연된 편광 성분과 나머지 하나의 편광 성분을 결합하는 편광 결합기를 포함할 수 있다.
상기 편광 지연기는 상기 어느 하나의 편광 성분을 심볼(Symbol)의 절반에 대응하는 시간만큼 지연시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 광수신기는 광송신기를 통해 전송된 광신호로부터 단일 편광 성분을 통과시키는 편광판; 상기 편광판의 방향과 동일한 방향으로 편파된 국부(Local Oscillator, LO) 신호를 이용하여 상기 전송된 광신호로부터 특정 편광 성분을 검출하는 단일 편광 코히어런트 수신기; 및 상기 검출된 특정 편광 성분으로부터 I/Q 신호를 복원하는 디지털 신호 처리기를 포함하고, 상기 광송신기를 통해 전송된 광신호는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 지연되어 결합된 코히어런트 변조 신호일 수 있다.
상기 코히어런트 변조 신호는 상기 편광 성분들 중 상기 어느 하나의 편광 성분이 심볼(Symbol)의 절반에 대응하는 시간만큼 지연되어 결합된 신호일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 광송신기의 동작 방법은 광원을 통해 레이저광을 출력하는 단계; 세기 변조기를 통해 상기 레이저광을 이용하여 일정한 주기의 펄스 신호를 제공하는 단계; I/Q(In-phase and Quadrature) 변조기를 통해 상기 일정한 주기의 펄스 신호에 I/Q 신호를 적용하여 코히어런트 변조 신호를 생성하는 단계; 및 편광 제어기를 통해 상기 코히어런트 변조 신호를 구성하는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분을 지연시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 지연된 코히어런트 변조 신호는 단일 편광 성분을 통과시키는 편광판을 포함하고, 상기 편광판의 방향과 동일한 방향으로 편파된 국부(Local Oscillator, LO) 신호를 이용하는 광수신기에 의해 상기 I/Q 신호를 복원하는데 이용될 수 있다.
상기 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분을 지연시키는 단계는 편광 분리기를 통해 상기 코히어런트 변조 신호를 x 편광 성분 및 y 편광 성분으로 분리하는 단계; 편광 지연기를 통해 상기 분리된 x 편광 성분 또는 y 편광 성분 중 어느 하나의 편광 성분을 일정 시간만큼 지연시키는 단계; 및 편광 결합기를 통해 상기 일정 시간만큼 지연된 편광 성분과 나머지 하나의 편광 성분을 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 어느 하나의 편광 성분을 일정 시간만큼 지연시키는 단계는 상기 어느 하나의 편광 성분을 심볼(Symbol)의 절반에 대응하는 시간만큼 지연시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 광수신기의 동작 방법은 편광판을 통해 광송신기를 통해 전송된 광신호로부터 단일 편광 성분을 통과시키는 단계; 단일 편광 코히어런트 수신기를 통해 상기 편광판의 방향과 동일한 방향으로 편파된 국부(Local Oscillator, LO) 신호를 이용하여 상기 전송된 광신호로부터 특정 편광 성분을 검출하는 단계; 디지털 신호 처리기를 통해 상기 검출된 특정 편광 성분으로부터 I/Q 신호를 복원하는 단계를 포함하고, 상기 광송신기를 통해 전송된 광신호는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 지연되어 결합된 코히어런트 변조 신호일 수 있다.
상기 코히어런트 변조 신호는 상기 편광 성분들 중 상기 어느 하나의 편광 성분이 심볼(Symbol)의 절반에 대응하는 시간만큼 지연되어 결합된 신호일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 편광 다이버시티를 활용하지 않는 단일 편광 코히어런트 수신기를 사용하여 코히어런트 변조된 신호를 통신 중단 없이 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 코히어런트 광통신 시스템의 광송신기 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광송신기의 동작 방법을 플로우챠트로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코히어런트 광통신 시스템의 광수신기 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광수신기의 동작 방법을 플로우챠트로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK) 방식을 이용한 전송의 실시예를 나타낸 도면이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 코히어런트 광통신 시스템의 광송신기 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 광송신기(100)는 광원(110), 세기 변조기(120), I/Q(In-phase and Quadrature) 변조기(130) 및 편광 제어기(140)로 구성될 수 있다. 광원(110)은 레이저광을 출력할 수 있고, 세기 변조기(120)는 광원(110)에서 출력된 레이저광을 이용하여 일정한 주기의 펄스 신호를 생성할 수 있다. 이때, 세기 변조기(120)는 외부에서 제공되는 클럭(Clock) 신호를 이용하여 레이저광의 세기를 변조함으로써 정현파(Sine wave), 구형파(Square wave), 삼각파(Ramp wave) 등 다양한 형태의 파형을 가지는 펄스 신호를 생성할 수 있다.
I/Q 변조기(130)는 세기 변조기(120)를 통해 생성된 일정한 주기의 펄스 신호를 이용하여 코히어런트 변조 신호를 생성할 수 있다. 이때, I/Q 변조기(130)는 외부에서 제공되는 I/Q 신호를 이용하여, 일정한 주기의 펄스 신호의 동위상 성분 I(In-phase) 및 직교위상 성분 Q(Quadrature)을 구분하여 변조함으로써 코히어런트 변조 신호를 생성할 수 있다.
편광 제어기(140)는 I/Q 변조기(130)를 통해 생성된 코히어런트 변조 신호를 구성하는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분을 지연시킴으로써 광수신기로 전송할 광신호(A)를 출력할 수 있다. 이때, 광수신기는 단일 편광 코히어런트 수신기를 포함할 수 있다.
이와 같이 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 지연되어 출력된 광신호(A)는 단일 편광 성분을 통과시키는 편광판을 포함하고, 편광판의 방향과 동일한 방향으로 편파된 국부(Local Oscillator, LO) 신호를 이용하는 광수신기에 의해 I/Q 신호를 복원하는데 이용될 수 있다.
즉, 본 발명은 단일 편광 코히어런트 수신기를 사용함에도 불구하고, 종래 기술이 두 개의 I/Q 변조기를 사용하는 것과 달리 하나의 I/Q 변조기(130)만을 사용하더라도 편광 회전 및 분산에 의한 통신 중단을 경제적으로 제거할 수 있는 광송신기(100)의 구조를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광송신기의 동작 방법을 플로우챠트로 나타낸 도면이다.
단계(210)에서, 광송신기(100)는 광원(110)을 통해, 레이저광을 출력할 수 있다.
단계(220)에서, 광송신기(100)는 세기 변조기(120)를 통해, 광원(110)에서 출력된 레이저광을 이용하여 일정한 주기의 펄스 신호를 생성할 수 있다. 이때, 세기 변조기(120)는 외부에서 제공되는 클럭(Clock) 신호를 이용하여 레이저광의 세기를 변조함으로써 정현파(Sine wave), 구형파(Square wave), 삼각파(Ramp wave) 등 다양한 형태의 파형을 가지는 펄스 신호를 생성할 수 있다.
단계(230)에서, 광송신기(100)는 I/Q 변조기(130)를 통해, 세기 변조기(120)에서 생성된 일정한 주기의 펄스 신호를 이용하여 코히어런트 변조 신호를 생성할 수 있다. 이때, I/Q 변조기(130)는 외부에서 제공되는 I/Q 신호를 이용하여 일정한 주기의 펄스 신호의 동위상 성분I(In-phase) 및 직교위상 성분 Q(Quadrature)을 구분하여 변조함으로써 코히어런트 변조 신호를 생성할 수 있다.
단계(240)에서, 광송신기(100)는 편광 제어기(140)를 통해, 코히어런트 변조 신호를 구성하는 편광 성분 들 중 어느 하나의 편광 성분을 지연시킴으로써 광수신기로 전송할 광신호(A)를 출력할 수 있다. 보다 구체적으로 광송신기(100)는 편광 제어기(140)의 편광 분리기를 통해, 코히어런트 변조 신호를 x 편광 성분 및 y 편광 성분으로 분리할 수 있다.
이후 광송신기(100)는 편광 제어기(140)의 편광 지연기를 통해, 분리된 x 편광 성분 또는 y 편광 성분 중 어느 하나의 편광 성분을 일정 시간만큼 지연시킬 수 있다. 이때, 광송신기(100)는 편광 지연기를 통해 어느 하나의 편광 성분을 (n+1/2) 심볼(Symbol)에 대응하는 시간만큼 지연시킬 수 있다. 도 1의 예에서는 광송신기(100)가 y 편광 성분을 일정 시간만큼 지연시키는 구성을 제공하고 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐 이에 한정되지 않는다.
마지막으로 광송신기(100)는 편광 제어기(140)의 편광 결합기를 통해, 일정 시간만큼 지연된 편광 성분과 나머지 하나의 편광 성분을 결합하여 광수신기로 전송할 광신호(A)를 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코히어런트 광통신 시스템의 광수신기 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 광수신기(300)는 편광판(310), 단일 편광 코히어런트 수신기(320) 및 디지털 신호 처리기(330)로 구성될 수 있다. 편광판(310)은 광송신기(100)를 통해 전송된 광신호(A)로부터 단일 편광 신호를 통과시킬 수 있다.
이때, 광송신기(100)를 통해 전송된 광신호(A)는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 일정 시간만큼 지연되어 결합된 코히어런트 변조 신호일 수 있다. 일례로, 광송신기(100)를 통해 전송된 광신호(A)인 코히어런트 변조 신호는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 심볼의 절반에 대응하는 시간만큼 지연되어 결합된 신호일 수 있다.
단일 편광 코히어런트 수신기(320)는 편광판(310)과 동일한 방향으로 편파된 국부(Local Oscillator, LO) 신호를 이용하여, 광송신기(100)를 통해 전송된 광신호(A)로부터 특정 편광 성분을 검출할 수 있다.
디지털 신호 처리기(330)는 단일 편광 코히어런트 수신기(320)를 통해 검출된 특정 편광 성분으로부터 I/Q 신호를 복원할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광수신기의 동작 방법을 플로우챠트로 나타낸 도면이다.
단계(410)에서, 광수신기(300)는 편광판(310)을 통해, 광송신기(100)에서 전송된 광신호(A)로부터 단일 편광 신호를 통과시킬 수 있다. 이때, 광송신기(100)를 통해 전송된 광신호(A)는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 일정 시간만큼 지연되어 결합된 코히어런트 변조 신호일 수 있다. 일례로, 광송신기(100)를 통해 전송된 광신호(A)인 코히어런트 변조 신호는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 심볼의 절반에 대응하는 시간만큼 지연되어 결합된 신호일 수 있다.
단계(420)에서, 광수신기(300)는 단일 편광 코히어런트 수신기(320)를 통해, 편광판(310)과 동일한 방향으로 편파된 국부(Local Oscillator, LO) 신호를 이용함으로써, 광송신기(100)를 통해 전송된 광신호(A)로부터 특정 편광 성분을 검출할 수 있다.
일례로 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK) 방식을 이용한 전송의 실시예를 나타낸 도면이다. 도 5를 참고하면, 사인파로 세기 변조된 레이저광은 I/Q 변조기에 의해 QPSK방식으로 변조된다. I/Q 변조기를 통해 변조된 코히어런트 변조 신호는 도 5와 같이 시간 도메인에서 차례대로 {0°, 90°, 270°, 90°, 0°, … }로 변조되었다고 가정한다. 코히어런트 변조 신호는 편광 분리기에 의해 x편광 성분과 y편광 성분으로 분기되고, 그 중 y편광 성분이 x편광 성분에 비해 반 심볼만큼 지연되었다.
만약 광수신기(300)의 단일 편광 코히어런트 수신기(320)에서, x편광 성분만 검출되었다면 t=0 ~ 1에서 전송된 0° 성분이 검출된 것일 수 있고, 편광 회전 등에 의해 y편광 성분만 검출되었다면 t=0.5 ~ 1.5에서 전송된 0° 성분이 검출된 것일 수 있다.
만약 광수신기(300)의 단일 편광 코히어런트 수신기(320)에서, x편광 성분과 y편광 성분이 50%씩 검출되었다면 t=0~1에서 전송된 0° 성분 및 t=0.5~1.5에서 전송된 0° 성분이 각각 나뉘어 검출된 것일 수 있다.
마지막으로 단계(430)에서, 광수신기(300)는 디지털 신호 처리기(330)를 통해, 단일 편광 코히어런트 수신기(320)에서 검출된 특정 편광 성분으로부터 I/Q 신호를 복원할 수 있다. 일례로, 디지털 신호 처리기(330)는 Feed Forward Equalizer(FFE) 또는 Decision Feedback Equalizer(DFE) 등일 수 있으나, 이는 예시일 뿐 상기의 예에 한정되지 않는다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 저장할 수 있으며 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100 : 광송신기
110 : 광원
120 : 세기 변조기
130 : I/Q 변조기
140 : 편광 제어기

Claims (12)

  1. 광송신기에 있어서,
    레이저광을 출력하는 광원;
    상기 레이저광을 이용하여 일정한 주기의 펄스 신호를 제공하는 세기 변조기;
    상기 일정한 주기의 펄스 신호에 I/Q 신호를 적용하여 코히어런트 변조 신호를 생성하는 I/Q(In-phase and Quadrature) 변조기; 및
    상기 코히어런트 변조 신호를 구성하는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분을 지연시키는 편광 제어기
    를 포함하는 광송신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 지연된 코히어런트 변조 신호는,
    단일 편광 성분을 통과시키는 편광판을 포함하고, 상기 편광판의 방향과 동일한 방향으로 편파된 국부(Local Oscillator, LO) 신호를 이용하는 광수신기에 의해 상기 I/Q 신호를 복원하는데 이용되는 광송신기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 편광 제어기는,
    상기 코히어런트 변조 신호를 x 편광 성분 및 y 편광 성분으로 분리하는 편광 분리기;
    상기 분리된 x 편광 성분 또는 y 편광 성분 중 어느 하나의 편광 성분을 일정 시간만큼 지연시키는 편광 지연기; 및
    상기 일정 시간만큼 지연된 편광 성분과 나머지 하나의 편광 성분을 결합하는 편광 결합기
    를 포함하는 광송신기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 편광 지연기는,
    상기 어느 하나의 편광 성분을 심볼(Symbol)의 절반에 대응하는 시간만큼 지연시키는 광송신기.
  5. 광수신기에 있어서,
    광송신기를 통해 전송된 광신호로부터 단일 편광 성분을 통과시키는 편광판;
    상기 편광판의 방향과 동일한 방향으로 편파된 국부(Local Oscillator, LO) 신호를 이용하여 상기 전송된 광신호로부터 특정 편광 성분을 검출하는 단일 편광 코히어런트 수신기; 및
    상기 검출된 특정 편광 성분으로부터 I/Q 신호를 복원하는 디지털 신호 처리기
    를 포함하고,
    상기 광송신기를 통해 전송된 광신호는,
    편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 지연되어 결합된 코히어런트 변조 신호인 광수신기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 코히어런트 변조 신호는,
    상기 편광 성분들 중 상기 어느 하나의 편광 성분이 심볼(Symbol)의 절반에 대응하는 시간만큼 지연되어 결합된 신호인 광수신기.
  7. 광송신기의 동작 방법에 있어서,
    광원을 통해 레이저광을 출력하는 단계;
    세기 변조기를 통해 상기 레이저광을 이용하여 일정한 주기의 펄스 신호를 제공하는 단계;
    I/Q(In-phase and Quadrature) 변조기를 통해 상기 일정한 주기의 펄스 신호에 I/Q 신호를 적용하여 코히어런트 변조 신호를 생성하는 단계; 및
    편광 제어기를 통해 상기 코히어런트 변조 신호를 구성하는 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분을 지연시키는 단계
    를 포함하는 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 지연된 코히어런트 변조 신호는,
    단일 편광 성분을 통과시키는 편광판을 포함하고, 상기 편광판의 방향과 동일한 방향으로 편파된 국부(Local Oscillator, LO) 신호를 이용하는 광수신기에 의해 상기 I/Q 신호를 복원하는데 이용되는 동작 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분을 지연시키는 단계는,
    편광 분리기를 통해 상기 코히어런트 변조 신호를 x 편광 성분 및 y 편광 성분으로 분리하는 단계;
    편광 지연기를 통해 상기 분리된 x 편광 성분 또는 y 편광 성분 중 어느 하나의 편광 성분을 일정 시간만큼 지연시키는 단계; 및
    편광 결합기를 통해 상기 일정 시간만큼 지연된 편광 성분과 나머지 하나의 편광 성분을 결합하는 단계
    를 포함하는 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 어느 하나의 편광 성분을 일정 시간만큼 지연시키는 단계는,
    상기 어느 하나의 편광 성분을 심볼(Symbol)의 절반에 대응하는 시간만큼 지연시키는 동작 방법.
  11. 광수신기의 동작 방법에 있어서,
    편광판을 통해 광송신기를 통해 전송된 광신호로부터 단일 편광 성분을 통과시키는 단계;
    단일 편광 코히어런트 수신기를 통해 상기 편광판의 방향과 동일한 방향으로 편파된 국부(Local Oscillator, LO) 신호를 이용하여 상기 전송된 광신호로부터 특정 편광 성분을 검출하는 단계; 및
    디지털 신호 처리기를 통해 상기 검출된 특정 편광 성분으로부터 I/Q 신호를 복원하는 단계
    를 포함하고,
    상기 광송신기를 통해 전송된 광신호는,
    편광 성분들 중 어느 하나의 편광 성분이 지연되어 결합된 코히어런트 변조 신호인 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 코히어런트 변조 신호는,
    상기 편광 성분들 중 상기 어느 하나의 편광 성분이 심볼(Symbol)의 절반에 대응하는 시간만큼 지연되어 결합된 신호인 동작 방법.
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