KR960012978B1 - Optical fdm system - Google Patents

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박창수
류갑열
이만섭
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조백제
한국통신공사
양승택
재단법인한국전자통신연구소
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    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202Arrangements therefor

Abstract

a wave arranging unit(1) for rearranging a drift, caused by transmission lines and optical devices, using a non degenerate four wave mixing of a semiconductor optical amplifier; a control unit(2) for matching the first. main carrier of a rearranged channel to an optical sync. signal by receiving the wave arranging unit output through a corresponding coupler(5) after dividing it using a splitter(4); a fixed filter unit(3) for outputting channels having an equal interval after separating and extracting those from rearranged channels with a sync. method.

Description

광 에프.디.엠(FDM) 시스템의 채널 분리/추출 장치Channel Separation / Extraction Device for Optical FDM System

제1도는 본 발명에 따른 채널 분리/추출 장치의 구성도.1 is a block diagram of a channel separation / extraction apparatus according to the present invention.

제2도는 본 발명에 따른 중심 주파수 배열 예시도.2 is a diagram illustrating a center frequency arrangement according to the present invention.

본 발명은 광 가입자망에 사용되는 주파수 간격이 서브-나노미터 정도이고, 채널당 전송 속도가 수십 Mbps 이내에서 동작되는 기능을 갖는 광 FDM(Optical Frequency Division Multiplexing) 시스템을 대상으로 각 실장 시스템의 송신부로부터 동주파수(광캐리어) 간격으로 정렬되어 들어오는 채널들을 수신부에서 동기적 방법으로 분리/추출할 수 있는 광 FDM 시스템의 채널 분리/추출 장치에 관한 것이다.The present invention is directed to an optical optical frequency division multiplexing (FDM) system having a function of operating at a frequency interval of about 10 sub-nanometers and having a transmission rate per channel within several tens of Mbps. The present invention relates to a channel separation / extraction apparatus of an optical FDM system capable of separating / extracting incoming channels arranged at equal frequency (optical carrier) intervals in a synchronous manner at a receiver.

최근 서로 다른 형태의 신호를 별개의 광캐리어에 실어 한가닥 광섬유를 통해 전송해 주는 가입자용 광 FDM 시스템에 관한 연구가 많이 발표되고 있으며, 전송시킬 수 있는 채널수를 늘리기 위한 방법으로 채널간의 광주파수 간격을 최대한 좁히는 연구가 진행되고 있다. 좁은 간격으로 들어오는 채널들을 수신부에서 정교하게 분리 추출하기 위한 방법으로는 각각의 채널들을 서로 비동기적으로 분리 추출하는 방법이 있을 수 있으나 각각의 채널들을 제어하기 위한 제어부의 중복사용으로 채널수가 늘수록 수신부 구성이 복잡하게 되는 단점이 있어 등간격의 주파수 채널 할당의 이점을 상실하고 있다. 더우기, 광 FDM 시스템에 있어서 전송 용량을 증가시키기 위하여 시스템 실장수를 증가시키는데 시스템당 각기 다른 채널 할당기(예를 들면, 광공진기)를 사용함으로 발생되는 송신 채널 주파수들의 편차로 인하여 수신측에서는 비동기 역다중 추출방법이 사용되어 각각의 필터마다 디써링(Dithering)방법에 의한 제어기가 부착되어야 하므로 구성이 매우 복잡하게 되며, 시스템이 광동기망에 의해 운용되는 경우 이 방법은 동기를 맞추는데 장애를 초래하는 문제점이 있다.Recently, many studies on subscriber optical FDM systems that transmit different types of signals on separate optical carriers and transmit them through a single fiber have been published. Research is underway to narrow down as much as possible. As a method for finely separating and extracting the incoming channels at a narrow interval from the receiver, there may be a method of separating and extracting each channel asynchronously. However, as the number of channels increases due to the redundant use of the control unit for controlling the respective channels, The disadvantage of complex configuration is that the benefits of equally spaced frequency channel allocation are lost. Furthermore, in optical FDM systems, the asynchronous inverse at the receiver is increased due to variations in the transmission channel frequencies caused by the use of different channel allocators per system (e.g., optical resonators) to increase the transmission capacity. Since multiple extraction methods are used and a controller by dithering method must be attached to each filter, the configuration becomes very complicated. When the system is operated by the optical network, this method causes a problem in synchronization. There is this.

상기 종래 기술에 대한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 전송되어온 각 실장 시스템 채널의 파장(또는 주파수)이 사용된 광소자나 또는 각기 다른 경로를 통해 들어오는 시스템간의 파장 표류현상을 광동기신호에 맞추어 재정렬하고 다음단의 등간격의 주파수로 고정된 광필터를 사용하여 동기방식으로 분리/추출할 수 있는 광 FDM 시스템의 채널 분리/추출 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve the problems of the prior art, the wavelength drift phenomenon between the optical device using the wavelength (or frequency) of each mounting system channel transmitted or the system coming in through different paths to the optical synchronization signal An object of the present invention is to provide a channel separation / extraction apparatus of an optical FDM system that can be separated / extracted in a synchronous manner using an optical filter that is rearranged and fixed at equal intervals in the next stage.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, SOA(Semiconductor Optical Amplifier)의 4광혼합효과(non degenerate Four Wave Mixing)를 이용하여 전송로와 사용 광소자로 인한 파장 표류치를 재정렬시켜 출력하는 파장정렬수단; 상기 파장정렬수단의 출력을 스플리터에 의해 분배된 신호로 신호 각각에 해당하는 커플러를 통해 입력받아 재정렬된 채널의 첫번째 중심캐리어를 수신된 광동기신호에 맞추어 상기 파장정렬수단으로 제공하는 제어수단; 및 상기 스플리터와 커플러를 통해 입력된 상기 파장 정렬수단의 재정렬된 채널들을 동기방식으로 분리/추출하여 등간격의 채널을 출력하는 고정필터수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, the wavelength alignment means for rearranging and outputting the wavelength drift value due to the transmission path and the optical device using the non-degenerate Four Wave Mixing (SOA); Control means for receiving the output of the wavelength alignment means through a coupler corresponding to each signal as a signal distributed by a splitter and providing the first center carrier of the rearranged channel to the wavelength alignment means in accordance with the received optical synchronization signal; And fixed filter means for outputting channels at equal intervals by separating / extracting the rearranged channels of the wavelength alignment means inputted through the splitter and the coupler in a synchronous manner.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment according to the present invention;

제1도는 본 발명에 따른 채널 분리/추출 장치의 구성도이고, 제2도는 본 발명에 따른 중심 주파수 배열에 대한 예시도로서, 도면에서, 1은 SOA(Semiconductor Optical Amplifier)의 4광혼합효과(non degenerate Four Wave Mixing)를 이용하여 전송로와 사용 광소자(예 : 광공진기)로 인하여 표류된 파장을 재정렬시켜 주는 파장정렬부, 2는 재정렬된 채널의 첫번째 중심캐리어를 수신된 광동기신호에 맞추어 주기 위한 제어부, 3은 재정렬된 채널들을 분리 추출하여 주는 등간격이 고정필터부이다.1 is a block diagram of a channel separation / extraction apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an exemplary diagram of a center frequency array according to the present invention. In FIG. 1, 1 represents four light mixing effects of a semiconductor optical amplifier (SOA). a wavelength aligner that realigns the drift wavelengths due to the transmission path and the optical device (e.g., optical resonator) using non-degenerate Four Wave Mixing, and 2 is a first center carrier of the rearranged channel according to the received optical synchronization signal. The control unit 3 is a fixed filter unit having equal intervals for separately extracting rearranged channels.

각 블럭에 대해 상세하세 설명하면 다음과 같다.Each block will be described in detail as follows.

채널의 신호가 광주파수 영역에서 각각 f1(여기서 f1은 송신부에서 광동기신호 주파수 f에 일치시켰다), f2, f3로 Δf의 등간격을 유지하면서 들어오고 채널 할당기(예 : 광공진기)의 파장 설정 오차로 인한 파장변위 현상으로 df 만큼 표류되었다고 할때 각 채널의 중심주파수는 f1+df, f2+df, f3+df로 되어 다음단의 고정필터부(3)에서 이러한 중심주파수들을 적절히 분리/추출할 수 없다. 따라서 파장 정렬부(1)의 SOA로 들어 가는 펌핑용 LD(Laser Diode)의 파장(또는 주파수 fp)을 스플리터(4) 의해 분배시켜 제2도와 같이 설정하여 송신부에서 보내온 신호와 광커플러(5)를 통하여 같이 보내주면 SOA내의 4광 혼합효과에 의해 채널 1의 주파수 fp에 정렬된다. 송신부에서 보내온 신호 f1,f2,....,fn을 입력받아 SOA내의 4광혼합효과에 의해 발생된 f1',f2',....,fn' 출력은 제어부(2)에서 수신된 광동기신호 파장(주파수 개념에서 볼때 f)과 또다른 광커플러(5)를 통해 혼합되어 그 차 f3'-f, f2'-f, f1'-f가 광검출기에 의해 검출된다. 광검출기의 출력은 차단주파수 Δf 보다 작은 저역통과필터를 통과하고 난 후 f1'-f의 값에 상응하는 진폭치가 얻어지고, PID(Proportional Integration Differentia) 제어부(2)를 통해 이 값에 상응하는 만큼 펌핑 LD의 인가전류가 변화되어 f1'-f의 값이 0(f1'=f)이 될때까지 펌핑 LD의 주파수 fp가 조정된다. 고정 필터부(3)에서는 광필터의 중심통과대역이 f를 기준으로 Δf의 간격으로 배열되어 있어 제어부(2)에서 재정렬된 채널들을 동기적으로 분리/추출하여 준다.The signal of the channel enters f1 (where f1 coincides with the optical synchronizing signal frequency f at the transmitter), f2, f3 in the optical frequency domain, maintaining an equal interval of Δf and setting the wavelength of the channel allocator (e.g., optical resonator). In the case of drift by df due to the wavelength shift caused by the error, the center frequency of each channel is f1 + df, f2 + df, and f3 + df, so that these center frequencies are properly separated / extracted from the next fixed filter unit 3. Can not. Therefore, the wavelength (or frequency fp) of the pumping laser diode (LD) entering the SOA of the wavelength alignment unit 1 is divided by the splitter 4 and set as shown in FIG. 2 to transmit the signal and the optocoupler 5 transmitted from the transmitter. When sent together, it is aligned with the frequency fp of channel 1 by the four-light mixing effect in the SOA. The outputs f1 ', f2', ..., fn 'generated by the four-light mixing effect in the SOA by receiving the signals f1, f2, ..., fn sent from the transmitter are the Guangdong received from the controller 2 The pre-signal wavelength (f in the frequency concept) and another optocoupler 5 are mixed and the differences f3'-f, f2'-f and f1'-f are detected by the photodetector. After the output of the photodetector passes through the low pass filter smaller than the cutoff frequency Δf, an amplitude value corresponding to the value of f1'-f is obtained, and the PID (Proportional Integration Differentia) control unit 2 corresponds to this value. The frequency fp of the pumping LD is adjusted until the applied current of the pumping LD is changed so that the value of f1'-f becomes 0 (f1 '= f). In the fixed filter unit 3, the center pass bands of the optical filters are arranged at intervals of Δf with respect to f so that the control unit 2 synchronously separates / extracts the rearranged channels.

제2도에서 도시한 바와 같은 편차를 갖는 실장 시스템 1,2,....,n에서 각각의 채널 1주파수들도 위와 같은 방법으로 제각기 fp에 일치되어 주파수 동기된다.In the mounting systems 1, 2, ..., n having the deviation as shown in FIG. 2, the respective channel 1 frequencies are also synchronized to each of fp in the same manner as described above.

따라서, 상기와 같은 본 발명이 효과는 수신측에서 각 실장 시스템의 채널 주파수간의 편차를 광동기 신호에 맞추어 동기시킴으로써, 이후 실장시스템 내에 다중화된 각 채널의 중심 주파수를 고정 광필터로서 간단히 채널 분리/추출하게 하여주어 시스템 구성을 단순화시킴과 동시에 동기망에서의 운용을 가능하게 해준다.Therefore, the effect of the present invention as described above, by synchronizing the deviation between the channel frequency of each mounting system in accordance with the optical synchronization signal on the receiving side, the channel frequency of each channel multiplexed in the mounting system is then simply separated / fixed as a fixed optical filter. This allows the system to be simplified and to operate in a synchronous network.

Claims (1)

SOA(Semiconductor Optical Amplifier)의 4광혼합효과(non degenerate Four Wave Mixing)를 이용하여 전송로와 사용 광소자로 인하여 표류된 파장 표류치를 재정렬시켜 출력하는 파장정렬수단(1); 상기 파장정렬수단(1)의 출력을 스플리터(4)에 의해 분배된 신호로 신호 각각에 해당하는 커플러(5)를 통해 입력받아 재정렬된 채널의 첫번째 중심캐리어를 수신된 광동기신호에 맞추어 상기 파장정렬수단(1)으로 제공하는 제어수단(2); 및 상기 스플리터(4)와 커플러(5)를 통해 입력된 상기 파장정렬수단(1)의 재정렬된 채널들을 동기방식으로 분리/추출하여 등간격의 채널을 출력하는 고정필터수단(3)을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 에프.디.엠(FDM) 시스템의 채널 분리/추출 장치.A wavelength alignment means (1) for rearranging and outputting the wavelength drift values caused by the transmission path and the optical element used by using a non-degenerate four wave mixing (SOA) method of the optical optical amplifier (SOA); The wavelength alignment means 1 receives the output of the splitter 4 through the coupler 5 corresponding to each signal as a signal distributed by the splitter 4 so that the first center carrier of the rearranged channel is aligned with the received optical synchronization signal. Control means (2) for providing the means (1); And fixed filter means (3) for outputting channels at equal intervals by separating / extracting the rearranged channels of the wavelength alignment means (1) input through the splitter (4) and the coupler (5) in a synchronous manner. Channel separation / extraction apparatus of an optical F. D. system (FDM) system, characterized in that.
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