WO2010093195A9 - 저잡음 다파장 광원을 구비한 저잡음 광신호의 전송 장치, 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치, 및 이를 구비한 광가입자망 - Google Patents

저잡음 다파장 광원을 구비한 저잡음 광신호의 전송 장치, 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치, 및 이를 구비한 광가입자망 Download PDF

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김준영
이종훈
문실구
문정형
이훈근
오상민
문상록
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한국과학기술원
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Definitions

  • the present invention relates to a low noise optical signal transmission apparatus having a low noise multi-wavelength light source, a broadcast signal transmission apparatus using a low noise multi-wavelength light source, and an optical subscriber network having the same. More specifically, the present invention provides a device for transmitting a low noise optical signal having a low noise multi wavelength light source having a small noise such as mode division noise, even when selecting each wavelength while oscillating with multiple wavelengths, and broadcasting using a low noise multi wavelength light source. A signal transmission device, and an optical subscriber network having the same.
  • WDM-PON Widelength Division Multiplexed-Passive Optical Network
  • 1 is a view schematically showing an optical transmission device of a general wavelength division multiplex optical communication network.
  • the transmitter has N transmitters (Tx: Tx1, Tx2, ..., TxN) 101, 102, ..., 103 for outputting optical signals having different specific wavelengths.
  • One 1xN multiplexer (MUX) 104 is provided which multiplexes the output signals.
  • the receiver has one 1xN demultiplexer (DEMUX) 112 that separates the received signal by wavelength, and N receivers (Rx: Rx1, Rx2, .. , RxN) 113, 114, ..., 115 are provided.
  • the transmitting end and the receiving end are connected by one strand of optical fiber, and when the transmission distance is far, the optical signal is amplified by inserting one or more optical amplifiers between the transmitting end and the receiving end.
  • wavelength division multiplexing optical communication networks and optical subscriber networks multiplex / demultiplex signals using wavelengths
  • the light source used must oscillate at a predetermined wavelength and maintain it. Therefore, an expensive light source with high stability for each predetermined wavelength should be used, which is the biggest factor that lowers the economics of the wavelength division multiplexing optical communication network and the optical subscriber network.
  • One solution according to the prior art to solve the problem of using the expensive light source described above is to use a low cost light source that is wavelength-immersed in the injected non-coherent light.
  • FIG. 2 is a view schematically showing a low-cost light source immersed in injected non-coherent light according to the prior art and a wavelength division multiplexing optical subscriber network using the same.
  • the prior art shown in FIG. 2 is described by Hyun Deok Kim, Seung-Goo Kang, Chang-Hee Lee in “A low-” published in "IEEE Photonitc Technology Letters, vol. 12, no. 8, pp. 1067-1069". cost WDM source with an ASE injected Fabry-Perot semiconductor laser. "
  • the B-band spontaneous emission light emitted from the B-band incoherent light source (B-BLS) 211 at the central base station (CO) is a first circulator (CIR1) 214. And a Fabry-Perot laser diode of the central base station (CO) via a first optical splitter consisting of a first WDM filter (WDM1) 213 and a first waveguide grating (AWG1) 210. Laser signals are injected into a plurality of optical transmitters (Tx) 201, 202, ..., 203 having a FP LD to produce an optical signal whose wavelength is locked.
  • Tx optical transmitters
  • the wavelength-longated signal becomes a downlink signal transmitted from the central base station CO to a plurality of optical network units (ONUs) (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N).
  • the A-band spontaneous emission light emitted from the A-band incoherent light source (A-BLS) 212 at the central base station (CO) is the second circulator (CIR2) 216 and the second WDM filter (WDM2) ( Fab-ferot laser diode (FP LD) via a second optical splitter consisting of 215, an optical cable (single optical fiber) 217, and a second waveguide array grating (AWG2) 218 in a Remote Node (RN).
  • CIR2 the second circulator
  • WDM2 WDM filter
  • FP LD Fab-ferot laser diode
  • RN Remote Node
  • the light source is injected into the optical transmitters Tx (28,229, ..., 230) of the plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N) provided to produce a light-blocked light source.
  • This wavelength locked signal becomes an uplink signal transmitted from the plurality of optical subscribers (ONU) to the central base station (CO).
  • the first optical splitter and the second optical splitter are each implemented as a 3 dB 2x2 optical splitter, and the first waveguide array grating (AWG1) 210 and the second waveguide array grating (AWG2) 218 are each a 1xN waveguide array grating. (AWG).
  • the above-described wavelength division multiplexing optical transmission device whose wavelength is immersed in incoherent light has an advantage that it can be implemented by using a low-cost Fabry-Perot laser diode (F-P LD).
  • F-P LD Fabry-Perot laser diode
  • the advantage of having a color-free wavelength is achieved because the wavelength of the Fabry-Perot laser diode (FP LD) is selected by the wavelength of the incoherent light source filtered through the waveguide array grating (AWG). do.
  • the optical network's noise characteristics are affected by the noise of the incoherent light injected (10 Gb per subscriber).
  • 3 is a low noise broadband light source implemented through inter-injection of a Fabry-Perot laser diode (F-P LD) according to the prior art.
  • F-P LD Fabry-Perot laser diode
  • the prior art depicted in FIG. 3 is described by Ki Man Choi, Chang-Hee Lee, IEEE Photonitc Technology Letters, vol. 20, no. 24, pp.
  • the Fabry-Perot laser diode 1 (FP LD1) 301 modulated by the direct modulator (DM) 309 and the unmodulated Fabry-Perot laser diode 2 (FP LD2) ( 302 are mutually injected by the 50:50 optical coupler (OC) 303 and then output.
  • the output light passes through the isolators 304 and 305 and has a vertical polarization direction by the polarization controller PCs 306 and 307, respectively.
  • the two polarizations are then synthesized by a Polarization Beam Combiner (PBC) 308 to form a polarized broadband light source.
  • Unpolarized broadband light sources oscillate in multiple wavelengths and have very low noise characteristics in certain frequency bands.
  • the low noise broadband light source implemented through inter-injection of the Fabry-Perot laser diode (FP LD) according to the related art described above does not have a low noise characteristic in the remaining bands (particularly, high frequency bands) other than a specific frequency band.
  • the low-noise broadband light source realized through the inter-injection of Fabry-Perot laser diodes (FP LDs) is also ultra-high speed (per subscriber), as in the wavelength division multiplexing optical transmission apparatus which is immersed in the above-mentioned non-coherent light.
  • FP LDs Fabry-Perot laser diodes
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and a low noise optical signal transmission device having a low noise multi-wavelength light source having a low noise such as mode division noise even when one wavelength is selected while oscillating at multiple wavelengths,
  • the present invention provides a broadcast signal transmission apparatus using a low noise multi-wavelength light source, and an optical subscriber network having the same.
  • the low noise multi-wavelength light source used in the present invention described above may be implemented using a light source having an inhomogeneous broadening, a light source through modulation, and a light source using inter-injection of a Fabry-Perot laser diode (FP LD). have.
  • FP LD Fabry-Perot laser diode
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • the present invention uses a low noise multi-wavelength light source (LMLS).
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • WDM wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • An apparatus for transmitting a low noise optical signal includes a plurality of low noise multi-wavelength light sources (LMLS); And a wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) coupled to each of the plurality of low noise multi-wavelength light sources (LMLS) and composed of one input terminal and N (N ⁇ 1) output terminals.
  • Output light of a plurality of low-noise multi-wavelength light sources (LMLS) is input to the output terminal of the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM), respectively, for spectral division, and the spectral divided optical signals are each for the wavelength division multiplexer /. It is characterized in that the multiplexed in the demultiplexer (WDM) is output to the input terminal.
  • a wavelength division multiplexing optical subscriber network having a low noise optical signal transmission device comprises: a central base station (CO); Remote node (RN); A plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N); a feeder fiber (FF) connecting the central base station (CO) and the remote node (RN); and the remote node ( RN) and a plurality of distribution fibers (DF) connecting the plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N), wherein the central base station (CO) reverses the uplink signal.
  • CO central base station
  • RN Remote node
  • a plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2, ..., ONU N
  • FF feeder fiber
  • DF distribution fibers
  • the remote node RN is configured to multiplex the uplink signals inputted from the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2,..., ONU N.
  • a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2), wherein the plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N) are output stages of the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2).
  • WDM2 a second wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • a plurality of second WDM filters connected to the uplink signal and the downlink signal, respectively, connected to the plurality of second WDM filters, and configured to receive the downlink signals;
  • a plurality of second low noise multi-wavelength light sources LMLS connected to the plurality of second optical receivers Rx, respectively.
  • a low noise optical signal transmission device includes a single low noise multi-wavelength light source (LMLS); And one wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) coupled to the one low noise multi-wavelength light source (LMLS) and composed of one input terminal and N (N ⁇ 1) output terminals.
  • the output light of the multi-wavelength light source (LMLS) 512 is input to the input terminal of the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) and is spectrally divided into N lights ( ⁇ 1, ⁇ 2, ..., ⁇ N),
  • the spectral-divided N lights are each characterized by low noise light having narrow bands having different center wavelengths.
  • a wavelength division multiplexing optical subscriber network having a low noise optical signal transmission device comprises: a central base station (CO); A remote node (RN) comprising a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2); A plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N); trunk fiber (FF) connecting the central base station (CO) and the remote node (RN); and the remote node (RN)
  • the central base station (CO) is a plurality of first optical receiver (Rx) and A plurality of first optical transmitters TRx including a plurality of first optical transmitters Tx, a plurality of first WDM filters connected to the plurality of first optical transmitters TRx, and a plurality of first WDM filters
  • WDM1 A first wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • A-band low noise multi-wavelength light source A first wavelength division multiplexer
  • a third WDM filter connected to the first circulator CIR1 and the first wavelength division multiplexer / demultiplexer WDM1, respectively, wherein the second optical splitter is the A-band low noise.
  • a second circulator CIR2 connected to a multi-wavelength light source A-Band LMLS and the third WDM filter, and the first circulator CIR1, the second circulator CIR2, and the trunk optical fiber
  • a fourth WDM filter connected to the respective FFs, wherein the plurality of optical subscribers ONU 1 and ONU.
  • ONU N includes a plurality of second optical receivers TRx including a plurality of second optical receivers Rx and a plurality of second optical transmitters Tx; And a plurality of second WDM filters connected to the plurality of second optical transmitters Tx.
  • a broadcast signal transmission apparatus using a low noise multi-wavelength light source includes a low noise multi-wavelength light source (LMLS); And an external modulator (EM) or a direct modulator (DM) connected to the low noise multi-wavelength light source LMLS, and configured to optically modulate the output light of the low noise multi-wavelength light source LMLS into a broadcast signal.
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • EM external modulator
  • DM direct modulator
  • a wavelength division multiplexing optical subscriber network including a broadcast signal transmission apparatus using a low noise multi-wavelength light source comprises: a central base station (CO); Remote node (RN); A plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N); Trunk optical fiber (FF) connecting the central base station (CO) and the remote node (RN); And a plurality of distribution optical fibers connecting the remote node RN and the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2,..., ONU N, wherein the central base station CO includes an uplink data optical signal; A low noise multi-wavelength light source LMLS oscillating in a different band from the downlink data optical signal; An external modulator (EM) for modulating the output light of the low noise multi-wavelength light source (LMLS) into a broadcast signal; An WDM filter for combining the multiplexed downlink data optical signal and an optical signal modulated into a broadcast signal through the external modulator (EM); A first wavelength division multiplexer / demultiplex
  • a plurality of second WDM filters connected to an output terminal of a demultiplexer (WDM2) for separating the data optical signal and the downlink data optical signal;
  • a plurality of second optical transmitters Tx respectively connected to the plurality of second WDM filters and outputting the uplink data optical signal.
  • An optical subscriber network for transmitting downlink data or broadcast optical signals using one low noise multi-wavelength light source (LMLS) comprises: a central base station (CO); Remote node (RN); A plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N); Trunk optical fiber (FF) connecting the central base station (CO) and the remote node (RN); And a plurality of distribution optical fibers (DF) for connecting the remote node (RN) and the plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2,..., ONU N), wherein the central base station CO is low noise.
  • Wavelength light sources LMLS An external modulator (EM) or a direct modulator (DM) connected to the low noise multi-wavelength light source LMLS, for modulating the output light of the low noise multi-wavelength light source LMLS into data or a broadcast signal;
  • a first WDM filter for separating the downlink data or broadcast optical signal modulated into the data or broadcast signal through the external modulator (EM) or the direct modulator (DM) from the uplink data optical signal;
  • a first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) connected to the first WDM filter and configured to perform wavelength division demultiplexing on the uplink data optical signal;
  • a plurality of first optical receivers (Rx) connected to the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) and receiving the uplink data optical signal, wherein the remote node (RN) includes the downlink data or Spectral division of a broadcast optical signal is transmitted to the plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N), and the plurality of optical subscribers (
  • a plurality of second WDM filters connected to an output terminal of a split multiplexer / demultiplexer (WDM2) for separating the downlink data or broadcast optical signal and the uplink data optical signal;
  • a plurality of second optical receivers (Rx) connected to the plurality of second WDM filters, respectively, for receiving the downlink data or broadcast optical signals;
  • a plurality of second optical transmitters Tx respectively connected to the plurality of second WDM filters and outputting the uplink data optical signal.
  • An apparatus for transmitting a low noise optical signal for transmitting a downlink data optical signal includes a low noise multi-wavelength light source (LMLS); A first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) connected to the low noise multi-wavelength light source LMLS, for spectral splitting the output light of the low noise multi-wavelength light source LMLS; A plurality of external modulators (EMs) connected to an output terminal of the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) and modulating the spectral divided output light into a downlink data optical signal; A plurality of WDM filters separating the downlink data signals and the uplink data signals modulated by the plurality of external modulators (EM); A plurality of optical receivers (Rx) connected to the plurality of WDM filters and receiving the uplink data optical signal; And a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) connected to the plurality of WDM filters and multiplexing the downlink data optical signal.
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • a wavelength division multiplexing optical subscriber network having a low noise optical signal transmission device comprises: a central base station (CO); Remote node (RN); A plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N); Trunk optical fiber (FF) connecting the central base station (CO) and the remote node (RN); And a plurality of distribution optical fibers (DF) for connecting the remote node (RN) and the plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2,..., ONU N), wherein the central base station CO is low noise.
  • Wavelength light sources LMLS A first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) connected to the low noise multi-wavelength light source LMLS, for spectral splitting the output light of the low noise multi-wavelength light source LMLS; A plurality of external modulators (EMs) connected to an output terminal of the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) and modulating the spectral divided output light into a downlink data optical signal; A plurality of first WDM filters separating the downlink data signals and the uplink data signals modulated by the plurality of external modulators (EM); A plurality of first optical receivers (Rx) connected to the plurality of first WDM filters and receiving the uplink data optical signals; And a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) connected to the plurality of first WDM filters and multiplexing the downlink data optical signal, wherein the remote node RN inverts the downlink data optical signal.
  • WDM2 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • WDM3 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • WDM3 for multiplexing and multiplexing the uplink data optical signal, wherein the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2,...
  • a plurality of second WDM filters connected to the output of the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM3);
  • a plurality of second optical transmitters TRx connected to the plurality of second WDM filters.
  • a wavelength division multiplexing optical transmission device is connected to a plurality of optical transmitters (Tx) and the plurality of optical transmitters (Tx) and outputs data optical signals outputted from the plurality of optical transmitters (Tx).
  • a transmitter comprising a first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) for multiplexing;
  • WDM1 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • a second wavelength division multiplexer connected to a plurality of optical receivers Rx and the plurality of optical receivers Rx and demultiplexes data optical signals multiplexed by the first wavelength division multiplexer / demultiplexer WDM1.
  • a receiving end including a demultiplexer (WDM2); One or more optical fibers connecting the transmitting end and the receiving end; And an optical amplifier provided on the one or more optical fibers and implemented using a gain medium for a low noise multi-wavelength light source.
  • a wavelength division multiplexing optical transmission device is connected to a plurality of optical transmitters (Tx) and the plurality of optical transmitters (Tx) and outputs data optical signals output from the plurality of optical transmitters (Tx).
  • a transmitter comprising a first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) for multiplexing; A second wavelength division multiplexer / connected to a plurality of optical receivers Rx, the plurality of optical receivers Rx and demultiplexing data optical signals multiplexed by the first wavelength division multiplexer / demultiplexer WDM1; A demultiplexer (WDM2), a circulator (CIR) connected to the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2), and a gain medium connected to the circulator (CIR) and implemented for a low noise multi-wavelength light source
  • a receiver comprising an optical amplifier (OA); And an optical fiber connecting the transmitting end and the receiving end, wherein the optical amplifier OA has only one surface of the non-reflective coating so that the signal input to the optical amplifier OA is amplified and then reflected and output again.
  • the circulator CIR transfers the data optical signals to the optical amplifier OA, and the data optical signals amplified by the optical amplifier OA
  • a single light source can generate a plurality of lights (i.e., multi-wavelength light) that oscillate at different wavelengths.
  • Application to the optical subscriber network can increase the economics.
  • the field of application is limited because the transmission speed is limited due to the increase of noise during spectral division, whereas the low-noise multi-wavelength light source (LMLS) according to the present invention significantly improves this problem and transmits. It can increase the speed, improve the transmission characteristics, and efficiently receive broadcast signals.
  • LMLS low-noise multi-wavelength light source
  • the low noise multi-wavelength light source (LMLS) according to the present invention can be applied not only to the optical subscriber network but also to the metro network, thereby contributing to the low cost and high level of the optical transmission system. Higher levels mean that low-noise multi-wavelength light sources (LMLS) can be applied to long-distance transmissions, allowing the integration of metro and subscriber networks, thereby reducing the number of intermediate telephone stations.
  • the broadcast signal transmission apparatus which has been difficult to implement until now, can be accommodated in a wavelength division multiplex optical communication network and an optical subscriber network, thereby allowing multicast signals and communication signals. It is possible to implement an efficient optical subscriber network capable of simultaneous transmission.
  • 1 is a view schematically showing an optical transmission device of a general wavelength division multiplex optical communication network.
  • FIG. 2 is a view schematically showing a low-cost light source immersed in injected non-coherent light according to the prior art and a wavelength division multiplexing optical subscriber network using the same.
  • F-P LD Fabry-Perot laser diode
  • FIG. 4 illustrates a low noise level in which a plurality of selected lights each have low noise even when different wavelengths are selected from light emitted in a plurality of wavelengths using the plurality of low noise multi-wavelength light sources LMLS according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. I is a view schematically showing an optical signal transmission device.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a wavelength division multiplexing optical subscriber network having a low noise optical signal transmission device according to a first embodiment of the present invention shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a low noise optical signal transmission apparatus in which a plurality of spectral-divided lights each have low noise even when spectral division of one light oscillating in multiple wavelengths using a low noise multi-wavelength light source LMLS according to a second embodiment of the present invention Is a diagram for schematically explaining.
  • FIG. 7 illustrates that the output light output from the low noise multi-wavelength light source LMLS according to the third embodiment of the present invention is spectral-divided, and the plurality of spectral-divided output light are respectively injected into specific light sources of the plurality of optical transmitters Tx. It is a diagram schematically showing a device for transmitting a low noise optical signal.
  • FIG. 8 schematically illustrates an embodiment of a wavelength division multiplexing optical subscriber network including a low noise optical signal transmission device according to a third embodiment of the present invention shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing an apparatus for transmitting broadcast signals using a low noise multi-wavelength light source according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view schematically showing a broadcast signal transmission apparatus using a low noise multi-wavelength light source according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9 and 12 are views illustrating a wavelength division multiplexing optical subscriber network having a broadcast signal transmission apparatus using the low noise multi-wavelength light source of the present invention shown in FIGS. 9 and 10, respectively.
  • FIGS. 13 and 14 are diagrams illustrating an optical subscriber network for transmitting downlink data or broadcast optical signals using one low noise multi-wavelength light source (LMLS) according to the present invention.
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • FIG. 15 is a view schematically illustrating a low noise optical signal transmission apparatus for transmitting a downlink data optical signal using one low noise multi-wavelength light source LMLS oscillating at multiple wavelengths according to the present invention.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an embodiment of a wavelength division multiplexing optical subscriber network including the low noise optical signal transmission device of FIG. 15.
  • 17 is a diagram illustrating a wavelength division multiplexing optical subscriber network having an optical amplifier (OA) using a gain medium for a low noise multi-wavelength light source (LMLS) according to an embodiment of the present invention.
  • OA optical amplifier
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • FIG. 18 is a view illustrating a wavelength division multiplexing optical subscriber network having a multi-wavelength optical amplifier (OA) using a gain medium for a low noise multi-wavelength light source (LMLS) according to another embodiment of the present invention.
  • OA multi-wavelength optical amplifier
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • FIG. 4 illustrates a low noise level in which a plurality of selected lights each have low noise even when different wavelengths are selected from light emitted in a plurality of wavelengths using the plurality of low noise multi-wavelength light sources LMLS according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. I s a view schematically showing an optical signal transmission device.
  • the plurality of low noise multi-wavelength light sources LMLS illustrated in FIG. 4 may be implemented as light sources having non-homogeneous broadening.
  • a low noise optical signal transmission apparatus includes a plurality of low noise multi-wavelength light sources (LMLS) 422, 423, ..., 424; And one wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 412 coupled to each of the plurality of low noise multi-wavelength light sources (LMLS) 422, 423,..., 424.
  • the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 412 is composed of one input terminal and N output terminals (N ⁇ 1).
  • the output light of the plurality of low-noise multi-wavelength light sources (LMLS) 422, 423, ..., 424 is input to the output terminals of the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 412 and is subjected to spectral division.
  • the optical signals ⁇ 1, ⁇ 2, ..., ⁇ N are respectively multiplexed by the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 412 and output to the input terminals, where the spectral divided optical signals ⁇ 1, ⁇ 2, are each a low noise optical signal.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a wavelength division multiplexing optical subscriber network having a low noise optical signal transmission device according to a first embodiment of the present invention shown in FIG. 4.
  • a wavelength division multiplexing optical subscriber network having a low noise optical signal transmission device includes a central base station (CO), a remote node (RN), and a plurality of optical subscribers (( ONU 1, ONU 2, ..., ONU N), optical fiber (FF) 411 connecting the central base station (CO) and the remote node (RN), and the plurality of remote nodes (RN) and the plurality of It consists of a plurality of distribution optical fibers (DFs) 413, 414, ..., 415 connecting optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N.)
  • the central base station (CO) reverses the upward signal.
  • the remote node RN is a plurality of the plurality of remote nodes RN.
  • a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 412 for multiplexing the upstream signals input from the optical subscribers ONU 1, ONU 2, ..., ONU N.
  • the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2, ..., ONU N) is connected to the output terminal of the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) of the remote node (RN), for separating the uplink signal and the downlink signal.
  • LMLS low noise multi-wavelength light sources
  • the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2,..., ONU N each have a plurality of second low noise multi-wavelength light sources.
  • the output light (uplink signal) of (422, 423, ..., 424) is transmitted upward through direct modulation or external modulation.
  • the transmitted uplink signal (specifically, the uplink data optical signal) is multiplexed by the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 412 of the remote node RN to be centered through the optical fiber (FF) 411. It is delivered to the base station (CO).
  • the multiplexed uplink data optical signal is demultiplexed in the first wavelength division multiplexer (WDM1) 410 of the central base station (CO) and then by the plurality of first WDM filters 407, 408, ..., 409. Is filtered.
  • the filtered upstream data optical signal is received by a plurality of first optical receivers (Rx) 404, 405, ..., 406, respectively.
  • Rx first optical receivers
  • the first wavelength division after the output light (downward signal) of the plurality of first low noise multi-wavelength light sources 401, 402, ..., 403 of the central base station CO is modulated through direct modulation or external modulation.
  • the multiplexed downlink signal (specifically, downlink data optical signal) is transmitted to the remote node RN through the trunk fiber (FF) 411.
  • the multiplexed downlink data optical signal is demultiplexed by the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 412 of the remote node (RN), and then the plurality of second WDM filters 416, 417,..., 418. Is filtered by.
  • the filtered downlink data optical signals are received by a plurality of second optical receivers Rx 419, 420,..., 421, respectively.
  • both the downlink data optical signal and the uplink data optical signal are composed of low noise optical signals.
  • FIG. 6 is a low noise optical signal transmission apparatus in which a plurality of spectral-divided lights each have low noise even when spectral division of one light oscillating in multiple wavelengths using a low noise multi-wavelength light source LMLS according to a second embodiment of the present invention Is a diagram for schematically explaining.
  • a low noise optical signal transmission apparatus includes one low noise multi-wavelength light source (LMLS) 512; And one wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518 coupled to the one low noise multi-wavelength light source (LMLS) 512.
  • the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518 consists of one input terminal and N output terminals (N ⁇ 1).
  • the output light of the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 512 is input to the input terminal of the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518 and is subjected to spectral division into N lights ( ⁇ 1, ⁇ 2, ..., ⁇ N). do.
  • N pieces of light ( ⁇ 1, ⁇ 2, ..., ⁇ N) divided by spectrum are low-noise light having narrow bands having different center wavelengths. Accordingly, the N-numbered light beams ⁇ 1, ⁇ 2, ..., ⁇ N do not increase in noise, such as mode division noise, before passing through the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518. It is characteristic.
  • the spectral-divided N lights ⁇ 1, ⁇ 2,..., ⁇ N are respectively output through the N output terminals of the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518.
  • FIG. 7 illustrates that the output light output from the low noise multi-wavelength light source LMLS according to the third embodiment of the present invention is spectral-divided, and the plurality of spectral-divided output light are respectively injected into specific light sources of the plurality of optical transmitters Tx.
  • the specific light source may be implemented by, for example, a Fabry Perot laser diode (F-P LD), a reflective semiconductor amplifier (RSOA), or the like.
  • a low noise optical signal transmission apparatus includes a low noise multi-wavelength light source (LMLS) 512; A wavelength division having one input terminal to which the output light of the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 512 is input, and a plurality of output terminals which pass only a desired wavelength band of the output light input to the one input terminal; Multiplexer / demultiplexer (WDM) 518; A plurality of light sources provided in a plurality of optical transmitters (Tx) (528, 529, ..., 530) connected to the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518; And a circulator (CIR) 516 connected between the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 512 and the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518.
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • WDM wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • the plurality of light sources provided in the plurality of optical transmitters (Tx) 528, 529, ..., 530 may be embodied by, for example, Fabry Perot laser diodes (FP LD), reflective optical amplifiers (RSOA), and the like. Can be.
  • FP LD Fabry Perot laser diodes
  • RSOA reflective optical amplifiers
  • output light of a low noise multi-wavelength light source (LMLS) 512 is input to a wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518 via a circulator (CIR) 516.
  • the input light is then split spectrum by spectrum according to a plurality of output terminals of the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518.
  • the plurality of lights split by spectrum by the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518 are low noise light having narrow bands having different center wavelengths.
  • the plural pieces of light divided by the spectrum do not increase noise, such as mode division noise, before passing through the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518.
  • Narrow bands of low noise light having different center wavelengths are respectively injected into a plurality of light sources 528, 529, ..., 530 respectively connected to a plurality of output terminals of a wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518. do.
  • Each of the plurality of light sources of the plurality of light transmitters (Tx) 528, 529 ..., 530 into which the plurality of wavelength-divided low-noise light is respectively injected has the same wavelength as the injected low-noise light, that is, the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM).
  • WDM wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • 518 outputs the wavelength-locked optical signal having a wavelength that matches the center wavelength of the pass band.
  • the output wavelength-locked optical signal is further multiplexed through the wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM) 518 and then output through the circulator (CIR) 516.
  • FIG. 8 schematically illustrates an embodiment of a wavelength division multiplexing optical subscriber network including a low noise optical signal transmission device according to a third embodiment of the present invention shown in FIG.
  • a wavelength division multiplexing optical subscriber network including a low noise optical signal transmission device is an A-band incoherent light source (A-BLS) and a B-band incoherent light source (B-BLS).
  • A-BLS A-band incoherent light source
  • B-BLS B-band incoherent light source
  • the wavelength division multiplex optical subscription shown in FIG. 2 is used except that low noise multi-wavelength light sources (A-Band LMLS 512 and B-Band LMLS 511) oscillating in the A and B bands are used. It is substantially the same as the net.
  • the wavelength division multiplexing optical subscriber network having a low noise optical signal transmission apparatus comprises: a central base station (CO); A remote node (RN) comprising a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 518; A plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N); trunk optical fiber (FF) 517 for connecting the central base station (CO) and the remote node (RN); and the remote node ( RN) and a plurality of distribution optical fibers (DFs) 519, 520, ..., 521 connecting the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2, ..., ONU N.
  • CO central base station
  • RN remote node
  • WDM2 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • FF trunk optical fiber
  • DFs distribution optical fibers
  • the central base station ( CO) includes a plurality of first optical receivers (Rx) 504, 505,..., 506 and a plurality of first optical transmitters each having a Fabry Perot laser diode (FP LD) or a reflective optical amplifier (RSOA).
  • Tx) A plurality of first optical transceivers TRx consisting of 501,502, ..., 503; A plurality of first WDM filters 507,508, ..., 509 connected to the plurality of first optical transceivers TRx.
  • WDM1 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • a first optical splitter which transmits to a wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 510 and the A-band low noise multi-wavelength light source (A-Band LMLS) 512, the A-band low noise multi-wavelength light source A-Band LMLS) 512 includes a second light splitter for passing a second output light oscillating from the 512 to the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 518.
  • the first light splitter A first circulator (CIR1) 514 connected to the B-band low noise multi-wavelength light source (B-Band LMLS) 511, and the first circulator (CIR1) 514 and the first wavelength division multiplexer And a third WDM filter 513 respectively connected to the / demultiplexer (WDM1) 510.
  • the second optical splitter is a second circulator (CIR2) 516 connected to the A-band low noise multi-wavelength light source (A-Band LMLS) 512 and the third WDM filter 513, respectively, and the second And a fourth WDM filter 515 connected to the first circulator (CIR1) 514, the second circulator (CIR2) 516, and the trunk optical fiber (FF) 517, respectively.
  • the first and second optical splitters are each implemented as 3 dB 2x2 optical splitters, and the first and second wavelength division multiplexers / demultiplexers (WDM1, WDM2) 510 and 518 are variable optical filters or 1xN waveguide array grids (AWG), respectively. It can be implemented as.
  • the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2,..., ONU N may include a plurality of second optical receivers Rx 525, 526, 527, and Fabry-Perot laser diodes FP LD.
  • a plurality of second optical transmitters TRx including a plurality of second optical transmitters Tx 528, 529, ..., 530 having a reflective optical amplifier ROS; And a plurality of second WDM filters 522, 523,... 524 connected to the plurality of second optical transmitters (Tx) 528, 529,..., 530.
  • the plurality of second optical transceivers TRx are connected to the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 518 by a plurality of distribution optical fibers (DFs) 519, 520,..., 521.
  • WDM2 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 518 of the remote node RN performs spectral division of a plurality of low-noise multi-wavelength lights, which are downlink data optical signals transmitted from the central base station CO, and a plurality of optical signals. Multiplex the uplink data optical signals transmitted from the subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N).
  • the second output light of the A-band low-noise multi-wavelength light source (A-Band LMLS) 512 of the central base station CO is a second light splitter (second circulator CIR2) 516 and A fourth WDM filter 515 is passed to the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 518 in the remote node RN.
  • the transmitted second output light is spectrally divided by a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 518.
  • the plurality of spectral divided second output lights are low noise light having narrow bands having different center wavelengths, respectively.
  • the plurality of spectral-divided second output lights are light sources of the plurality of second optical transmitters (Tx) 528, 529, ..., 530 of the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2, ..., ONU N, respectively. Is injected into.
  • the light sources of the plurality of second optical transmitters (Tx) 528, 529, ..., 530 are wavelength-fixed by the plurality of spectrally divided second output lights, respectively.
  • the uplink optical signals output by the light sources of the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2,..., ONU N are respectively transmitted to the second wavelength division multiplexer / demultiplexer WDM2 of the remote node RN. Multiplexed at 518 and passed to the central base station (CO).
  • the uplink optical signal transmitted to the central base station CO is demultiplexed by the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 510.
  • the demultiplexed uplink optical signal is received by a plurality of first optical receivers (Rx) 504, 505,..., 506, respectively.
  • Rx first optical receivers
  • the first output light of the B-band low noise multi-wavelength light source (B-Band LMLS) 511 of the central base station (CO) is divided into a first optical splitter (first circulator (CIR2) 514 and the first). 3 is split by a WDM filter 513 by a first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 510 in the central base station CO.
  • the plurality of spectral divided first output lights are injected into the light sources of the first optical transmitters Tx (501, 502, ..., 503).
  • the plurality of spectral divided first output lights are low noise lights having narrow bands having different center wavelengths.
  • the light sources of the plurality of first optical transmitters Tx (501, 502, ..., 503) are each wavelength-fixed by the plurality of spectrally divided first output lights.
  • the downlink optical signals output by the light sources of the plurality of first optical transmitters Tx (501, 502, ..., 503) are respectively multiplexed by the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 510. It is delivered to the remote node (RN).
  • WDM1 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • the transmitted downlink optical signal is demultiplexed by a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (AWG2) 518 in the remote node (RN).
  • the demultiplexed downlink optical signal is received by a plurality of second optical receivers (Rx) 525, 526, ..., 527 of the plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N).
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing an apparatus for transmitting broadcast signals using a low noise multi-wavelength light source according to a third embodiment of the present invention.
  • a broadcast signal transmission apparatus using a low noise multi-wavelength light source includes a low noise multi-wavelength light source (LMLS) 611; And an external modulator (EM) 612a connected to the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 611 for light modulating the output light of the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 611 into a broadcast signal.
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • EM external modulator
  • FIG. 10 is a view schematically showing a broadcast signal transmission apparatus using a low noise multi-wavelength light source according to a fourth embodiment of the present invention.
  • a broadcast signal transmission apparatus using a low noise multi-wavelength light source according to a fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 10 includes a low noise multi-wavelength light source (LMLS) 611; And a direct modulator (DM) 612b connected to the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 611 for optically modulating the output light of the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 611 into a broadcast signal.
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • DM direct modulator
  • FIGS. 9 and 10 are views illustrating a wavelength division multiplexing optical subscriber network having a broadcast signal transmission apparatus using the low noise multi-wavelength light source of the present invention shown in FIGS. 9 and 10, respectively.
  • the wavelength division multiplexing optical subscriber network shown in Figs. 11 and 12, respectively, is a light source used in the central base station CO, and a second optical transmitter Tx2 and two second optical receivers Rx2-1 /, respectively. It is substantially the same as the wavelength division multiplexing optical subscriber network shown in FIG. 5 except for the configuration of the plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N) composed of Rx2-2).
  • a wavelength division multiplexing optical subscriber network including a broadcast signal transmission apparatus using a low noise multi-wavelength light source of the present invention includes a central base station (CO), a remote node (RN), and a plurality of optical subscribers (ONU 1). , ONU 2, ..., ONU N), trunk fiber (FF) 614 connecting the central base station (CO) and the remote node (RN), and the remote node (RN) and the plurality of optical subscribers And a plurality of distribution optical fibers (DF) 616, 617, ..., 618 connecting (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N).
  • the central base station (CO) comprises: a low noise multi-wavelength light source (LMLS) 611 oscillating in a band different from an uplink data signal and a downlink data signal; An external modulator (EM) 612a for modulating the output light of the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 611 into a broadcast signal; A WDM filter (613) for combining the multiplexed downlink data optical signal and the optical signal modulated into a broadcast signal through the external modulator (EM) 612a; A first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 610 for wavelength division demultiplexing the uplink data optical signal; A plurality of first WDM filters 607, 608,..., 609 connected to the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 610 for separating the uplink data signal and the downlink data signal; ; A plurality of first optical receivers (Rx) 604, 605,...
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • EM external modulator
  • the remote node by spectral splitting the downlink data optical signal and the broadcast signal to the plurality of optical subscriber (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N), the plurality of optical subscriber ( A second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 615 for multiplexing the uplink data optical signals transmitted from ONU 1, ONU 2, ..., ONU N).
  • a plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N) is connected to the output terminal of the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2), and separates the data optical signal and the downlink data optical signal
  • Downlink data optical signals transmitted from the plurality of first optical transmitters Tx1 (601, 602, ..., 603) are multiplexed by the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 610 of the central base station (CO). do.
  • the multiplexed downlink data optical signals are combined with the broadcast signals by the WDM filter 613, respectively.
  • the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 611 used for transmission of the broadcast signal is a light source used for transmission of the uplink data optical signal and the downlink data optical signal (ie, the plurality of first optical transmitters Tx1).
  • the multiplexed downlink data optical signal and the broadcast signal are demultiplexed by the second wavelength division / demultiplexer (WDM2) 615 of the remote node RN through the trunk optical fiber 614 and then output.
  • the demultiplexed downlink data optical signal and the broadcast signal are transmitted through a plurality of distributed optical fibers 616, 617, ..., 618, and a plurality of second WDMs of the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2, ..., ONU N. Passed to filters 619,620, ..., 621.
  • the plurality of second WDM filters 619, 620,..., 621 separate the transmitted downlink data optical signal and the broadcast signal.
  • the separated downlink optical signal is transmitted to the second optical receiver (Rx2-1) 622, 623, ..., 624, and the separated broadcast optical signal is transmitted to the second optical receiver (Rx2-2) (625, 626, . , 627).
  • WDM2 Fire / Demultiplexer
  • the multiplexed uplink data optical signal is demultiplexed by the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 610 of the central base station CO after passing through the optical fiber 614.
  • the demultiplexed uplink data optical signal is transmitted through a plurality of first WDM filters 607, 608,..., 609 connected to an output terminal of a first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 610.
  • the wavelength division multiplexing optical subscriber network including the broadcast signal transmission apparatus using the low noise multi-wavelength light source of the present invention uses a direct modulator 612b instead of the external modulator 612a shown in FIG. Except for only the wavelength division multiplex optical subscriber network shown in Figure 11 can be seen that the same. Therefore, in the present specification, a detailed configuration and operation of the wavelength division multiplexing optical subscriber network including the broadcast signal transmission apparatus using the low noise multi-wavelength light source of the present invention shown in FIG. 12 will be omitted.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an optical subscriber network for transmitting downlink data or broadcast optical signals using one low noise multi-wavelength light source (LMLS) according to the present invention.
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • an optical subscriber network for transmitting downlink data or broadcast optical signals using one low noise multi-wavelength light source (LMLS) includes a central base station (CO), a remote node (RN), A plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N), the optical fiber (FF) 708 connecting the central base station (CO) and the remote node (RN), and the remote node (RN) ) And a plurality of distribution optical fibers (DF) 719, 720, ..., 721 (reference numerals are added to the drawing) connecting the plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N). It is composed.
  • the central base station (CO) includes a low noise multi-wavelength light source (LMLS) 701; An external modulator (EM) 702a connected to the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 701 for modulating the output light of the low noise multi-wavelength light source 701 into data or a broadcast signal; A first WDM filter (703) for separating the downlink data signal or the uplink data signal modulated by the external modulator (EM) (702a); A first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 704 coupled to the first WDM filter for wavelength division demultiplexing the uplink data optical signal; And a plurality of first optical receivers (Rx) 705, 706,..., 707 connected to the first wavelength division multiplexer / demultiplexer 704 and receiving the uplink data signal.
  • the remote node by spectral splitting the downlink data or broadcast optical signal to the plurality of optical subscriber (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N), the plurality of optical subscriber (ONU 1) And a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 709 for multiplexing the uplink data optical signals transmitted from ONU 2, ..., ONU N).
  • WDM2 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • a plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N) is connected to the output terminal of the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 709, the downlink data or broadcast optical signal and the A plurality of second WDM filters 710, 711, ..., 712 for separating uplink data optical signals; A plurality of second optical receivers (Rx) 713, 714,. ; And a plurality of second optical transmitters (Tx) 716, 717,..., 718 connected to the plurality of second WDM filters 710, 711,..., 712, respectively and outputting the uplink data optical signal. do.
  • WDM2 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • the output light of the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 701 modulated by the downlink data or the broadcast signal passes through the first WDM filter 703 and then divides the second wavelength of the remote node RN through the trunk fiber 708. It is input to a multiplexer / demultiplexer (WDM2).
  • WDM2 multiplexer / demultiplexer
  • the input downlink data or broadcast optical signal is spectrum-divided by the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) and passes through the distribution optical fibers 719, 720, ..., 721, and then a plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU).
  • the second WDM filters 710, 711, ..., 712 of 2, ..., ONU N are delivered to the plurality of second optical receivers (Rx) 713, 714, ..., 715.
  • the uplink data optical signal output from the plurality of second optical transmitters Tx (716, 717, ..., 718) of the plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N) is divided by the second wavelength division multiplex.
  • the multiplexed uplink data optical signal is separated from the downlink data or broadcast optical signal by the first WDM filter 703 of the central base station (CO) after passing through the optical fiber 708, and then the first wavelength division multiplexer / demultiplexer ( Demultiplexed by WDM1) and input to a plurality of first optical receivers (Rx) 705,706, ..., 707.
  • an optical subscriber network for transmitting downlink data or broadcast optical signals using one low noise multi-wavelength light source (LMLS) of the present invention is a direct modulator 702b instead of the external modulator 702a shown in FIG. Except for using, it can be seen that it is exactly the same as the wavelength division multiplexing optical subscriber network shown in FIG. Therefore, in the present specification, a detailed configuration and operation of an optical subscriber network for transmitting downlink data or broadcast optical signals using one low noise multi-wavelength light source (LMLS) of FIG. 14 will be omitted. do.
  • a low noise multi-wavelength light source LMLS is provided with a plurality of second optical transmitters Tx 716, 717,..., 718 as shown in FIG. 5 for uplink data optical signal transmission. Can be used instead.
  • FIG. 15 is a view schematically illustrating an apparatus for transmitting a low noise optical signal for transmitting an uplink or downlink data optical signal using one low noise multi-wavelength light source LMLS oscillating at multiple wavelengths according to the present invention.
  • an apparatus for transmitting a low noise optical signal that transmits an uplink or downlink data optical signal using one low noise multi-wavelength light source LMLS is a low noise multi-wavelength light source LMLS 801.
  • a first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 802 connected to the low noise multi-wavelength light source LMLS and for spectral dividing the output light of the low noise multi-wavelength light source LMLS;
  • a plurality of external modulators (EMs) 803, 804, ..., 805 that are connected to an output of the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 802 and modulate the spectral split output light into a data optical signal;
  • WDM2 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • the output light of the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 801 is spectrally divided by a first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 802.
  • Spectrally divided light is low noise light with narrow bands, each having a different center wavelength.
  • Spectrally divided light is modulated into a transmission data optical signal by an external modulator (EM) 803,804, ..., 805.
  • EM external modulator
  • the modulated transmit data optical signal is passed through a plurality of WDM filters 809, 810,..., 811 and then multiplexed and transmitted by a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 812.
  • the received data optical signal is also demultiplexed by a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 812.
  • WDM2 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • Each demultiplexed data optical signal is received by optical receivers (Rx) 806, 807, ..., 808 after passing through a plurality of WDM filters 809, 810, ..., 811.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an embodiment of a wavelength division multiplexing optical subscriber network including the low noise optical signal transmission device of FIG. 15.
  • a wavelength division multiplexing optical subscriber network including a low noise optical signal transmission device includes a central base station (CO), a remote node (RN), and a plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2, ..., ONU N), trunk optical fiber (FF) 813 for connecting the central base station (CO) and the remote node (RN), and the remote node (RN) and the plurality of optical subscribers ( And a plurality of distribution optical fibers (DFs) 815, 816, ..., 817 that connect ONU 1, ONU 2, ..., ONU N).
  • CO central base station
  • RN remote node
  • FF trunk optical fiber
  • DFs distribution optical fibers
  • the central base station includes a low noise multi-wavelength light source (LMLS) 801; A first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 802 connected to the low noise multi-wavelength light source LMLS and for spectral dividing the output light of the low noise multi-wavelength light source LMLS; A plurality of external modulators (EM) 803, 804, ..., which are connected to an output of the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 802 and modulate the spectral divided output light into a downlink data optical signal.
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • WDM1 first wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • EM external modulators
  • WDM2 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • the remote node RN also includes a third wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM3) 814 that demultiplexes the downlink data optical signal and multiplexes the uplink data optical signal.
  • WDM3 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • the plurality of optical subscribers (ONU 1, ONU 2,..., ONU N) are connected to the output terminals of the third wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM3) 814.
  • a plurality of second optical transmitters TRx connected to the plurality of second WDM filters 818, 819,..., 820.
  • TRx) is composed of a plurality of second optical receivers (Rx) 821, 822, ..., 823 and a plurality of second optical transmitters (Tx) 824, 825, ..., 826.
  • the output light of the low noise multi-wavelength light source (LMLS) 801 of the central base station CO is spectrally divided by the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 802.
  • the spectral divided low noise output light is modulated by a plurality of external modulators (EM) 803, 804, ..., 805, respectively.
  • the modulated downlink data optical signal is passed through a plurality of WDM filters 809, 810,..., 811 and then multiplexed in a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 812.
  • the multiplexed downlink data optical signal is passed through the trunk optical fiber (FF) 813 and demultiplexed in the third wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM3) 814 of the remote node (RN).
  • the demultiplexed downlink data optical signal passes through a plurality of second WDM filters 818, 819, ..., 820 of the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2,. Are passed to receiver (Rx) 821, 822, ..., 823. Meanwhile, the uplink data signals output from the second optical transmitters Tx 824, 825,... 826 of the plurality of optical subscribers ONU 1, ONU 2,.
  • WDM3 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • RN remote node
  • WDM2 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • the multiplexed upstream data signal is then passed through a trunk optical fiber (FF) 813 and input to a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 812 of the central base station CO.
  • the input uplink data optical signal is demultiplexed by the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 812, and then passes through a plurality of first WDM filters 809, 810,... Received by the first optical receiver (Rx) 806,807, ..., 808.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a wavelength division multiplexing optical transmission apparatus including an optical amplifier using a gain medium for a low noise multi-wavelength light source (LMLS) according to an embodiment of the present invention.
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • the wavelength division multiplexing optical transmission device includes a plurality of optical transmitters (Tx) 901, 902,..., 903, and the plurality of optical transmitters (Tx).
  • a first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) connected to a plurality of optical receivers (Rx) (910,911, ..., 912) and the plurality of optical receivers (Rx) (910,911, ..., 912)
  • a receiving end comprising a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) 909 for demultiplexing the data optical signal multiplexed by 904;
  • an optical amplifier 906a provided on the one or more optical
  • a plurality of data optical signals output from the plurality of optical transmitters (Tx) 901, 902,..., 903 of the transmitting end are transmitted to a first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 904. Is multiplexed and transmitted over the optical fiber 905.
  • the multiplexed data optical signals are then amplified in an optical amplifier (OA) 906a using a gain medium for a low noise multi-wavelength light source.
  • the amplified plurality of data optical signals are transmitted to the receiver through the optical fiber 907.
  • the amplified plurality of data optical signals transmitted to the receiving end are demultiplexed by the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2), respectively, in the plurality of optical transmitters (Rx) (910,911, ..., 912). Is received.
  • WDM2 wavelength division multiplexer / demultiplexer
  • OA 906a using a gain medium for a low noise multi-wavelength light source (LMLS) according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 17, wavelength-division multiplexing light oscillating at multiple wavelengths Amplify the signal simultaneously and reduce noise.
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a wavelength division multiplexing optical transmission apparatus including a multi-wavelength optical amplifier (OA) using a gain medium for a low noise multi-wavelength light source (LMLS) according to another embodiment of the present invention.
  • OA multi-wavelength optical amplifier
  • LMLS low noise multi-wavelength light source
  • the wavelength division multiplexing optical transmission device includes a plurality of optical transmitters (Tx) 901, 902,.
  • First wavelength division multiplexer / demultiplexer connected to Tx (901,902, ..., 903) and multiplexing data optical signals outputted from the plurality of optical transmitters (Tx) (901,902, ..., 903).
  • a transmitting end comprising WDM1) 904; A plurality of optical receivers (Rx) (910,911, ..., 912) and a plurality of optical receivers (Rx) (910,911, ..., 912) and the first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1)
  • a receiver comprising an optical amplifier (OA) 906b coupled to a radar (CIR) 908 and a circulator (CIR) 908 and implemented using a gain medium for a low noise multi-wavelength light source; And an optical fiber 905 connecting the transmitting end and the receiving end.
  • OA optical amplifier
  • CIR radar
  • CIR circulator
  • the optical amplifier (OA) 906b is configured such that the input data optical signals are amplified and then reflected and output again.
  • a circulator (CIR) 908 transmits the data optical signals to an optical amplifier (OA) 906b and divides the data optical signals amplified by the optical amplifier (OA) 906b into the second wavelength division. Pass to multiplexer / demultiplexer (WDM2) 909.
  • the plurality of optical signals output from the plurality of optical transmitters (Tx) 901, 902,..., 903 are multiplexed by a first wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM1) 904. Transmitted through an optical fiber 905.
  • the multiplexed optical signal is then input to an optical amplifier (OA) 906b via a circulator (CIR) 908 at the receiving end.
  • the input optical signal is amplified by the optical amplifier (OA) 906b and then reflected.
  • the amplified optical signal reflected and output from the optical amplifier (OA) 906b is again input to the second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) via a circulator (CIR) 908.
  • the amplified input optical signal is demultiplexed by a second wavelength division multiplexer / demultiplexer (WDM2) and received by a plurality of optical transmitters (Rx) 910,911, ..., 912.
  • the wavelength oscillated at the multi-wavelength as in FIG. It is possible to simultaneously amplify divided multiplex optical signals and reduce noise.
  • the wavelength division multiplexing optical subscriber network according to the embodiment of the present invention as described above is a concept included in the wavelength division multiplexing optical communication network.
  • one optical transceiver of the wavelength division multiplexing optical network corresponds to a central base station (CO) in the wavelength division multiplexing optical subscriber network
  • the other optical transceiver of the wavelength division multiplexing optical communication network It can be seen that it corresponds to a remote node (RN) and a plurality of subscribers (ONU) in the wavelength division multiplexing optical subscriber network.
  • the wavelength division multiplexing optical communication network does not include the distribution optical fiber (DF) of the wavelength division multiplexing optical subscriber network.
  • DF distribution optical fiber

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Abstract

본 발명은 저잡음 다파장 광원을 구비한 저잡음 광신호의 전송 장치, 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치 및 이를 구비한 광통신망 및 광가입자망을 개시한다. 본 발명은 다파장에서 발진하면서 각 파장에서의 잡음이 충분히 작은 저잡음 다파장 광원(LMLS:　Low-noise Multi-wavelength Light Source)을 사용한다. 이러한 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광은 파장분할 다중화기/역다중화기(가변 광필터 또는 도파로 배열격자 등)를 통과하여도 각 파장에서의 잡음이 증가하지 않는다. 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하면 초고속 광신호의 전송이 가능하고, 동시에 멀티캐스트 신호의 전송이 가능한 파장분할 다중방식 광가입자망을 구현할 수 있다. 또한, 저잡음 다파장 광원(LMLS)용 이득매질을 이용하여 광증폭기를 구현할 경우 크로스 커플링이 없고, 넓은 대역에서 이득을 얻을 수 있다.

Description

저잡음 다파장 광원을 구비한 저잡음 광신호의 전송 장치, 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치, 및 이를 구비한 광가입자망
본 발명은 저잡음 다파장 광원을 구비한 저잡음 광신호의 전송 장치, 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치, 및 이를 구비한 광가입자망에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 다파장으로 발진하면서 각 파장을 선택하는 경우에도 모드분할잡음 등 잡음이 충분이 작은 저잡음 다파장 광원을 구비한 저잡음 광신호의 전송 장치, 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치, 및 이를 구비한 광가입자망에 관한 것이다.
현재 댁내 광가입자망(FTTH: Fiber to the home) 서비스의 수요는 지속적으로 증가하고 있고, 각 가입자당 전송 속도에 대한 요구도 커지고 있다. 1983년 이후부터 필요한 인터넷 대역폭은 매년 대략 50%씩 증가해왔다. 이러한 인터넷 대역폭의 증가량에 따르면, 2010년에는 100 Mbps의 대역폭이 필요할 것으로 예측된다. 이러한 급속하게 증가하는 대역폭을 확보하기 위해 파장분할 다중방식 광가입자망(WDM-PON: Wavelength Division Multiplexed-Passive Optical Network) 기술이 각광을 받고 있다. 이러한 WDM-PON을 효율적으로 운용하기 위해서는 저렴하고, 고속 신호의 전송이 가능한 광원이 필수적으로 요구된다.
도 1은 일반적인 파장분할 다중방식 광통신망의 광전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 송신단에는 서로 다른 특정 파장의 광신호를 출력하는 N개의 송신기들(Tx: transmitter)(Tx1,Tx2,...,TxN)(101,102,...,103)과 송신기의 출력 신호들을 다중화하는 하나의 1xN 다중화기(MUX)(104)가 설치되어 있다. 수신단에는 수신된 신호를 파장별로 분리하는 하나의 1xN 역다중화기(DEMUX)(112)와 각 파장별로 수신된 신호를 전기신호로 바꿔주는 N개의 수신기들(Rx: Receiver)(Rx1,Rx2,...,RxN)(113,114,...,115)이 설치된다. 송신단과 수신단은 한 가닥의 광섬유로 연결되고, 전송거리가 먼 경우 송신단과 수신단 사이에 하나 이상의 광증폭기를 삽입하여 광신호를 증폭한다.
파장분할 다중방식 광통신망 및 광가입자망에서는 파장을 이용하여 신호를 다중화/역다중화하기 때문에, 사용되는 광원은 정해진 파장에서 발진하여야 하고 또한 이를 유지하여야 한다. 따라서 각각의 정해진 파장마다 안정도가 매우 높은 고가의 광원을 사용하여야 하고, 이는 파장분할 다중방식 광통신망 및 광가입자망의 경제성을 저하시키는 가장 큰 요인이다.
상술한 고가의 광원을 사용하는 문제점을 해결하기 위한 종래 기술에 따른 하나의 방안으로는 주입된 비간섭성 광에 파장 잠김된 저가의 광원을 사용하는 것이다.
도 2는 종래 기술에 따른 주입된 비간섭성 광에 파장 잠김된 저가의 광원 및 이를 사용하는 파장분할 다중방식 광가입자망을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 종래 기술은 Hyun Deok Kim, Seung-Goo Kang, Chang-Hee Lee에 의해 "IEEE Photonitc Technology Letters, vol. 12, no. 8, pp. 1067-1069 "에 발표된 "A low-cost WDM source with an ASE injected Fabry-Perot semiconductor laser"라는 논문에 상세히 기술되어 있다.
도 2를 참조하면, 중앙 기지국(CO: Central Office)에서 B 대역 비간섭성 광원(B-BLS)(211)으로부터 방출되는 B 대역 자연 방출 광이 제 1 서큘레이터(Circulator: CIR1)(214)와 제 1 WDM 필터(WDM1)(213)로 구성된 제 1 광 분할기와 제 1 도파로 배열 격자(Arrayed Waveguide Grating: AWG1)(210)를 거쳐 중앙 기지국(CO)의 패브리-페롯 레이저 다이오드(Fabry-Perot Laser Diode: F-P LD)를 구비한 복수의 광송신기(Tx)(201,202,...,203)로 주입되어 파장 잠김된 광신호가 만들어진다. 이러한 파장 장김된 신호가 중앙 기지국(CO)에서 복수의 광 가입자(Optical Network Unit: ONU)(ONU 1,ONU 2,...,ONU N) 측으로 전송되는 하향 신호가 된다. 한편, 중앙 기지국(CO)에서 A 대역 비간섭성 광원(A-BLS)(212)으로부터 방출되는 A 대역 자연 방출 광이 제 2 서큘레이터(CIR2)(216)와 제 2 WDM 필터(WDM2)(215)로 구성된 제 2 광 분할기, 광케이블(단일 광섬유)(217) 및 원격노드(Remote Node: RN) 내의 제 2 도파로 배열 격자(AWG2)(218)를 거쳐 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD)를 구비한 복수의 광 가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)의 광송신기(Tx)(28,229,...,230)로 주입되어 파장 잠김된 광원이 만들어진다. 이러한 파장 잠김된 신호가 복수의 광 가입자(ONU) 측에서 중앙 기지국(CO)으로 전송되는 상향 신호가 된다. 여기서, 제 1 광 분할기 및 제 2 광 분할기는 각각 3dB 2x2 광 분할기로 구현되고, 제 1 도파로 배열 격자(AWG1)(210) 및 제 2 도파로 배열 격자(AWG2)(218)는 각각 1xN 도파로 배열 격자(AWG)로 구현될 수 있다.
상술한 비간섭성 광에 파장 잠김된 파장분할 다중방식 광전송 장치는 저가의 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD)를 이용해서 구현될 수 있다는 장점이 있다. 또한, 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD)의 파장이 도파로 배열 격자(AWG)를 통해 필터링되는 비간섭성 광원의 파장에 의해 선택되므로 파장에 무관한 특성(color-free)을 갖는다는 장점이 달성된다. 그러나, 상술한 종래 기술의 비간섭성 광에 파장 잠김된 파장분할 다중방식 광전송 장치에서는 광신호의 잡음 특성이 주입되는 비간섭성 광의 잡음에 영향을 받기 때문에 광통신망의 초고속화(가입자당 10 Gb/s 이상)에는 한계가 있고, IP-TV와 같은 방송(broadcast) 신호의 WDM-PON에서의 수용 가능성, 가입자-메트로 통합 등과 같은 다양한 요구들을 만족시킬 적절한 대안을 제시하지 못하고 있다. 도 3은 종래 기술에 따른 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD)의 상호주입을 통해 구현된 저잡음 광대역 광원이다. 도 3에 도시된 종래 기술은 Ki Man Choi, Chang-Hee Lee에 의해 IEEE Photonitc Technology Letters, vol. 20, no. 24, pp. 2072-2074에 발표된 "A Low-Noise Broadband Light Source for a WDM-PON Based on Mutually Injected Fabry-Perot Laser Diodes With RF Modulation"라는 논문에 상세히 기술되어 있다.
다시 도 3을 참조하면, 직접변조기(Direct Modulator: DM)(309)에 의해 변조된 패브리-페롯 레이저 다이오드1(F-P LD1)(301)과 변조되지 않은 패브리-페롯 레이저 다이오드2(F-P LD2)(302)가 50:50 광 커플러(Optical Coupler: OC)(303)에 의해 상호 주입된 뒤 출력된다. 출력된 광은 아이솔레이터(Isolator)(304,305)를 거친 뒤, 편광 조절기(Polarization Controller: PC)(306,307)에 의해 각각 수직한 편광방향을 갖게 된다. 그 후, 2개의 편광은 편광 빔합성기(Polarization Beam Combiner: PBC)(308)에 의해 합성되어 무편광 광대역 광원을 형성하게 된다. 무편광 광대역 광원은 다파장에서 발진하고, 특정 주파수 대역에서 매우 낮은 잡음 특성을 갖게 된다.
그러나, 상술한 종래 기술에 따른 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD)의 상호주입을 통해 구현된 저잡음 광대역 광원은 특정 주파수 대역 이외의 나머지 대역(특히 고주파 대역)에서는 저잡음 특성을 갖지 못한다는 단점이 있다. 그 결과, 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD)의 상호주입을 통해 구현된 저잡음 광대역 광원도 상술한 종래 기술의 비간섭성 광에 파장 잠김된 파장분할 다중방식 광전송 장치에서와 마찬가지로 초고속화(가입자당 10 Gb/s 이상)가 요구되는 광통신망에 사용하는 것이 적합하지 않다는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 다파장으로 발진하면서 하나의 파장을 선택하는 경우에도 모드분할잡음 등 잡음이 충분이 작은 저잡음 다파장 광원을 구비한 저잡음 광신호의 전송 장치, 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치, 및 이를 구비한 광가입자망을 제공하기 위한 것이다.
상술한 본 발명에 사용되는 저잡음 다파장 광원은 비균일 선폭특성(Inhomogeneous Broadening)을 갖는 광원, 변조를 통한 광원 및 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD)의 상호주입을 이용한 광원 등을 이용해 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 저잡음 다파장 광원(LMLS)용 이득매질을 이용한 광증폭기를 구현하여 파장분할 다중화된 광신호를 동시에 증폭하고 잡음을 줄이는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 파장분할 다중방식 광통신용 광원을 이용한 파장분할 다중방식 광가입자망을 제공하여 전송속도의 고속화 및 시스템의 저가화를 도모하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 저잡음 다파장 광원을 이용하여 멀티캐스트 신호 전송장치의 수용이 가능한 파장분할 다중방식 광가입자망을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 사용한다. 이러한 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광은 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM: Wavelength Division Multiplexer/Demultiplexer)를 거쳐도 각 파장에서의 잡음이 증가하지 않는 특성을 갖는다.
본 발명의 제 1 특징에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치는 복수의 저잡음 다파장 광원(LMLS); 및 상기 복수의 저잡음 다파장 광원(LMLS) 각각에 연결되며, 1개의 입력 단자와 N(N≥1)개의 출력 단자로 구성되는 하나의 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)를 포함하고, 상기 복수의 저잡음 다파장 광원((LMLS)의 출력광은 각각 상기 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)의 출력 단자에 입력되어 스펙트럼 분할되고, 상기 스펙트럼 분할된 광신호는 각각 상기 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)에서 다중화되어 입력 단자로 출력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광 가입자망은 중앙기지국(CO); 원격노드(RN); 복수의 광가입자((ONU 1,ONU 2,...,ONU N); 상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(Feeder Fiber: FF); 및 상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(Distribution Fiber: DF)를 포함하고, 상기 중앙기지국(CO)은 상향 신호를 역다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1); 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)와 연결되며, 상향 신호 및 하향 신호를 분리하기 위한 복수의 제 1 WDM 필터; 상기 복수의 제 1 WDM 필터에 각각 연결되며, 상기 상향 신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx); 및 상기 복수의 제 1 WDM 필터에 각각 연결되는 복수의 제 1 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 포함하며, 상기 원격노드(RN)는 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)로부터 입력된 상기 상향 신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하고, 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)의 출력단에 연결되며, 상기 상향 신호 및 상기 하향 신호를 분리하기 위한 복수의 제 2 WDM 필터; 상기 복수의 제 2 WDM 필터와 각각 연결되며, 상기 하향 신호를 수신하기 위한 복수의 제 2 광수신기(Rx); 및 상기 복수의 제 2 광수신기(Rx)에 각각 연결되는 복수의 제 2 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 3 특징에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치는 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS); 및 상기 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)에 연결되며, 1개의 입력 단자와 N(N≥1)개의 출력 단자로 구성되는 하나의 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)를 포함하고, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)(512)의 출력광은 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)의 상기 입력 단자에 입력되어 N개의 광(λ1,λ2,...,λN)으로 스펙트럼 분할되고, 상기 스펙트럼 분할된 N개의 광(λ1,λ2,...,λN)은 각각 서로 다른 중심 파장을 가진 좁은 대역을 갖는 저잡음 광인 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 4 특징에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망은 중앙기지국(CO); 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하는 원격노드(RN); 복수의 광가입자((ONU 1,ONU 2,...,ONU N); 상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF); 및 상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)를 포함하고, 상기 중앙기지국(CO)은 복수의 제 1 광수신기(Rx) 및 복수의 제 1 광송신기(Tx)로 이루어진 복수의 제 1 광송수신기(TRx); 상기 복수의 제 1 광송수신기(TRx)와 연결되는 복수의 제 1 WDM 필터; 상기 복수의 제 1 WDM 필터와 연결되는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1); A대역에서 발진하는 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS); B대역에서 발진하는 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS); 상기 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS)에 연결되며, 상기 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS)으로부터 발진하는 제 1 출력광을 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)로 전달하는 제 1 광 분할기; 및 상기 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS)에 연결되며, 상기 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS)으로부터 발진하는 제 2 출력광을 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)로 전달하는 제 2 광 분할기를 포함하며, 상기 제 1 광 분할기는 상기 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS)와 연결되는 제 1 서큘레이터(CIR1), 및 상기 제 1 서큘레이터(CIR1)와 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)에 각각 연결되는 제 3 WDM 필터로 구성되고, 상기 제 2 광 분할기는 상기 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS)와 상기 제 3 WDM 필터에 각각 연결되는 제 2 서큘레이터(CIR2), 및 상기 제 1 서큘레이터(CIR1), 상기 제 2 서큘레이터(CIR2) 및 상기 간선광섬유(FF)에 각각 연결되는 제 4 WDM 필터로 구성되며, 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는 복수의 제 2 광수신기(Rx), 및 복수의 제 2 광송신기(Tx)로 이루어진 복수의 제 2 광송수신기(TRx); 및 상기 복수의 제 2 광송신기(Tx)와 연결되는 복수의 제 2 WDM 필터를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 5 특징에 따른 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치는 저잡음 다파장 광원(LMLS); 및 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)에 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 방송 신호로 광변조시키기 위한 외부변조기(EM) 또는 직접변조기(DM)를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 6 특징에 따른 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망은 중앙기지국(CO); 원격노드(RN); 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N); 상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF); 및 상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유를 포함하고, 상기 중앙기지국(CO)은 상향 데이터 광신호 및 하향 데이터 광신호와 각각 다른 대역에서 발진하는 저잡음 다파장 광원(LMLS); 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 방송 신호로 변조시키기 위한 외부변조기(EM); 다중화된 상기 하향 데이터 광신호와 상기 외부변조기(EM)를 통해 방송 신호로 변조된 광신호를 결합시키기 위한 WDM 필터; 상기 상향 데이터 광신호를 파장분할 역다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1); 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호 및 상기 하향 데이터 광신호를 분리하기 위한 복수의 제 1 WDM 필터; 상기 복수의 제 1 WDM 필터에 각각 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx); 및 상기 복수의 제 1 WDM 필터에 각각 연결되며, 상기 하향 데이터 광신호를 출력하는 복수의 제 1 광 송신기(Tx)를 포함하며, 상기 원격노드(RN)는 상기 하향 데이터 광신호와 상기 방송 신호를 스펙트럼 분할하여 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에 전달하며, 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에서 전송되는 상기 상향 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하고, 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)의 출력단에 연결되며, 상기 데이터 광신호 및 상기 하향 데이터 광신호를 분리하기 위한 복수의 제 2 WDM 필터; 상기 복수의 제 2 WDM 필터와 각각 연결되며, 상기 하향 데이터 광신호를 수신하기 위한 2개의 복수의 제 2 광수신기(Rx2-1/Rx2-2); 및 상기 복수의 제 2 WDM 필터에 각각 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 출력하는 복수의 제 2 광송신기(Tx)를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 7 특징에 따른 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 하향 데이터 또는 방송 광신호를 전송하는 광가입자망은 중앙기지국(CO); 원격노드(RN); 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N); 상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF); 및 상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)를 포함하고, 상기 중앙기지국(CO)은 저잡음 다파장 광원(LMLS); 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)과 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 데이터 또는 방송 신호로 변조시키기 위한 외부변조기(EM) 또는 직접변조기(DM); 상기 외부변조기(EM) 또는 상기 직접변조기(DM)를 통해 상기 데이터 또는 방송 신호로 변조된 하향 데이터 또는 방송 광신호를 상향 데이터 광신호와 분리 하기 위한 제 1 WDM 필터; 상기 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 파장분할 역다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1); 및 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx)를 포함하고, 상기 원격노드(RN)는 상기 하향 데이터 또는 방송 광신호를 스펙트럼 분할하여 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에 전달하며, 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에서 전송되는 상기 상향 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하고, 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)의 출력단에 연결되며, 상기 하향 데이터 또는 방송 광신호와 상기 상향 데이터 광신호를 분리하기 위한 복수의 제 2 WDM 필터; 상기 복수의 제 2 WDM 필터와 각각 연결되며, 상기 하향 데이터 또는 방송 광신호를 수신하기 위한 복수의 제 2 광수신기(Rx); 및 상기 복수의 제 2 WDM 필터에 각각 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 출력하는 복수의 제 2 광송신기(Tx)를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 8 특징에 따른 하향 데이터 광신호를 전송하는 저잡음 광신호의 전송 장치는 저잡음 다파장 광원(LMLS); 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)과 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 스펙트럼 분할하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1); 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)의 출력단에 연결되며, 상기 스펙트럼 분할된 출력광을 하향 데이터 광신호로 변조하는 복수의 외부변조기(EM); 상기 복수의 외부변조기(EM)에서 변조된 상기 하향 데이터 광신호와 상향 데이터 광신호를 분리하는 복수의 WDM 필터; 상기 복수의 WDM 필터와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 수신하는 복수의 광수신기(Rx); 및 상기 복수의 WDM 필터와 연결되며, 상기 하향 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 9 특징에 따른 저잡음 광신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망은 중앙기지국(CO); 원격노드(RN); 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N); 상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF); 및 상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)를 포함하고, 상기 중앙기지국(CO)은 저잡음 다파장 광원(LMLS); 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)과 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 스펙트럼 분할하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1); 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)의 출력단에 연결되며, 상기 스펙트럼 분할된 출력광을 하향 데이터 광신호로 변조하는 복수의 외부변조기(EM); 상기 복수의 외부변조기(EM)에서 변조된 상기 하향 데이터 광신호와 상향 데이터 광신호를 분리하는 복수의 제 1 WDM 필터; 상기 복수의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx); 및 상기 복수의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 하향 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하며, 상기 원격노드(RN)는 상기 하향 데이터 광신호를 역다중화하고 상기 상향 데이터 광신호를 다중화하는 제 3 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM3)를 포함하고, 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는 상기 제 3의 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM3)의 출력단에 연결되는 복수의 제 2 WDM 필터; 및 상기 복수의 제 2 WDM 필터에 연결되는 복수의 제 2 광송수신기(TRx)를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 10 특징에 따른 파장분할 다중방식 광전송 장치는 복수의 광송신기(Tx), 및 상기 복수의 광송신기(Tx)에 연결되며 상기 복수의 광송신기(Tx)에서 출력되는 데이터 광신호들을 다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)를 포함하는 송신단; 복수의 광수신기(Rx), 및 상기 복수의 광수신기(Rx)에 연결되며 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)에 의해 다중화된 데이터 광신호들을 역다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하하는 수신단; 상기 송신단과 상기 수신단을 연결하는 하나 이상의 광섬유; 및 상기 하나 이상의 광섬유 상에 제공되며, 저잡음 다파장 광원용 이득매질을 이용하여 구현되는 광증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 11 특징에 따른 파장분할 다중방식 광전송장치는 복수의 광송신기(Tx), 및 상기 복수의 광송신기(Tx)에 연결되며 상기 복수의 광송신기(Tx)에서 출력되는 데이터 광신호들을 다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)를 포함하는 송신단; 복수의 광수신기(Rx), 상기 복수의 광수신기(Rx)에 연결되며 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)에 의해 다중화된 데이터 광신호들을 역다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2), 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)에 연결되는 서큘레이터(CIR), 및 상기 서큘레이터(CIR)에 연결되며 저잡음 다파장 광원용 이득매질을 이용하여 구현된 광증폭기(OA)를 포함하는 수신단; 및 상기 송신단과 상기 수신단을 연결하는 광섬유를 포함하고, 상기 광증폭기(OA)는 한 면만이 비반사 코팅이 되어 있어서 상기 광증폭기(OA)에 입력된 신호가 증폭된 후 반사되어 다시 출력되고, 상기 서큘레이터(CIR)는 상기 데이터 광신호들을 상기 광증폭기(OA)로 전달하고, 상기 광증폭기(OA)에 의해 증폭된 상기 데이터 광신호들을 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)로 전달하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에서는 다음과 같은 장점이 달성된다.
1. 본 발명에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하는 경우 하나의 광원으로 서로 상이한 파장에서 발진하는 다수개의 광(즉, 다파장 광)을 생성할 수 있으며, 이러한 다파장 광을 광통신망 및 광가입자망에 적용하면 경제성을 높일 수 있다.
2. 기존의 다파장 광원에서는 스펙트럼 분할 시에 잡음의 증가에 따라 전송 속도가 제한되어 적용 가능한 분야가 좁았던 반면, 본 발명에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)은 이러한 문제를 획기적으로 개선하여 전송 속도를 고속화하고 전송특성을 향상 시킬 수 있으며 방송 신호(broadcast signals) 등을 효율적으로 수용할 수 있다.
3. 본 발명에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)은 광가입자망 뿐만 아니라 메트로 망에도 적용할 수 있기 때문에 광전송 시스템의 저가화 및 고도화에 기여할 수 있다. 여기서 고도화란 저잡음 다파장 광원(LMLS)이 장거리 전송에도 적용 가능하므로 메트로 망과 가입자망의 통합이 가능해져 중간 전화국들의 수를 줄일 수 있다는 것을 의미한다.
4. 본 발명에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)용 이득매질을 이용한 광증폭기를 사용할 경우, 기존의 광증폭기와 달리 다파장에서 발진하는 파중분할 다중방식 광신호를 동시에 증폭함으로써 잡음을 줄일 수 있다.
5. 본 발명에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하는 경우, 지금까지는 구현하기가 어려웠던 방송신호 전송장치의 파장분할 다중방식 광통신망 및 광가입자망으로의 수용이 가능해져 멀티캐스트 신호와 통신신호의 동시 전송이 가능한 효율적인 광가입자망의 구현이 가능해진다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
도 1은 일반적인 파장분할 다중방식 광통신망의 광전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 주입된 비간섭성 광에 파장 잠김된 저가의 광원 및 이를 사용하는 파장분할 다중방식 광가입자망을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD)의 상호주입을 통해 구현된 저잡음 광대역 광원이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 복수의 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 복수의 다파장에서 발진하는 광으로부터 각각 상이한 파장을 선택할 경우에도 선택된 복수의 광이 각각 저잡음을 갖는 저잡음 광신호의 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 다파장으로 발진하는 하나의 광을 스펙트럼 분할하더라도 스펙트럼 분할된 복수의 광이 각각 저잡음을 갖는 저잡음 광신호 전송 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)으로부터 출력된 출력광이 스펙트럼 분할되고, 스펙트럼 분할된 복수의 출력광이 각각 복수의 광송신기(Tx)의 특정 광원에 주입되는 저잡음 광신호의 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망의 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 각각 도 9 및 도 10에 도시된 본 발명의 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망을 도시한 도면이다.
도 13 및 도 14는 각각 본 발명에 따른 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 하향 데이터 또는 방송 광신호를 전송하는 광가입자망을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 다파장에서 발진하는 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 하향 데이터 광신호를 전송하기 위한 저잡음 광신호의 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16은 도 15의 저잡음 광신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)용 이득매질을 이용한 광증폭기(OA)를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망을 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)용 이득매질을 이용한 다파장 광증폭기(OA)를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망을 도시한 도면이다.
이하에서 본 발명을 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 기술한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 복수의 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 복수의 다파장에서 발진하는 광으로부터 각각 상이한 파장을 선택할 경우에도 선택된 복수의 광이 각각 저잡음을 갖는 저잡음 광신호의 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 복수의 저잡음 다파장 광원(LMLS)은 비균일 선폭특성(Inhomogeneous Broadening)을 갖는 광원으로 구현될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치는 복수의 저잡음 다파장 광원(LMLS)(422,423,...,424); 및 상기 복수의 저잡음 다파장 광원(LMLS)(422,423,...,424) 각각에 연결되는 하나의 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(412)를 포함한다. 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(412)는 1개의 입력 단자와 N개의 출력 단자로 구성된다(N≥1). 상기 복수의 저잡음 다파장 광원((LMLS)(422,423,...,424)의 출력광은 각각 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(412)의 출력 단자에 입력되어 스펙트럼 분할된다. 스펙트럼 분할된 광신호(λ1,λ2,...,λN)는 각각 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(412)에서 다중화되어 입력 단자로 출력된다. 여기서, 스펙트럼 분할된 광신호(λ1,λ2,...,λN)는 각각 저잡음 광신호이다.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광 가입자망은 중앙기지국(CO), 원격노드(RN), 복수의 광가입자((ONU 1,ONU 2,...,ONU N), 상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF)(411), 및 상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)(413,414,...,415)로 구성된다. 상기 중앙기지국(CO)은 상향신호를 역다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(410); 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(410)와 연결되며, 상향 신호 및 하향 신호를 분리하기 위한 복수의 제 1 WDM 필터(407,408,...,409); 상기 복수의 제 1 WDM 필터(407,408,...,409)에 각각 연결되며, 상기 상향 신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx)(404,405,...,406); 및 상기 복수의 제 1 WDM 필터(407,408,...,409)에 각각 연결되는 복수의 제 1 저잡음 다파장 광원(LMLS)(401,402,...,403)을 포함한다. 상기 원격노드(RN)는 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)로부터 입력된 상기 상향 신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(412)를 포함한다. 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는 상기 원격노드(RN)의 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)의 출력단에 연결되며, 상기 상향 신호 및 상기 하향 신호를 분리하기 위한 복수의 제 2 WDM 필터(416,417,...,418); 상기 복수의 제 2 WDM 필터(416,417,...,418)와 각각 연결되며, 상기 하향 신호를 수신하기 위한 복수의 제 2 광수신기(Rx)(419,420,...,421); 및 상기 복수의 제 2 광수신기(Rx)(419,420,...,421)에 각각 연결되는 복수의 제 2 저잡음 다파장 광원(LMLS)(422,423,...,424)을 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파장분할 다중방식 광 가입자망에서는 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)가 각각 복수의 제 2 저잡음 다파장 광원(422,423,...,424)의 출력광(상향 신호)을 직접변조 또는 외부변조를 통해 상향 전송한다. 전송된 상향 신호(구체적으로는 상향 데이터 광신호)는 원격노드(RN)의 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(412)에 의해 다중화되어 간선광섬유(FF)(411)를 통해 중앙기지국(CO)으로 전달된다. 다중화된 상향 데이터 광신호는 중앙기지국(CO)의 제 1 파장분할 다중화기(WDM1)(410)에서 역다중화된 후, 복수의 제 1 WDM 필터(407, 408,...,409)에 의해 필터링된다. 필터링된 상향 데이터 광신호는 각각 복수의 제 1 광수신기(Rx)(404,405,...,406)에 의해 수신된다. 하향 신호의 경우, 중앙기지국(CO)의 복수의 제 1 저잡음 다파장 광원(401,402,...,403)의 출력광(하향 신호)이 집접변조 또는 외부변조를 통해 변조된 뒤 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(410)에 의해 다중화된다. 다중화된 하향 신호(구체적으로는 하향 데이터 광신호)는 간선광섬유(FF)(411)를 통해 원격노드(RN)로 전송된다. 다중화된 하향 데이터 광신호는 원격노드(RN)의 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(412)에 의해 역다중화된 후, 복수의 제 2 WDM 필터(416,417,...,418)에 의해 필터링된다. 필터링된 하향 데이터 광신호는 각각 복수의 제 2 광수신기(Rx)(419,420,...,421)에 의해 수신된다.
상술한 바와 같은 도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서는, 하향 신호 및 상향 신호용 광원으로 각각 복수의 제 1 저잡음 다파장 광원(401,402,...,403) 및 복수의 제 2 저잡음 다파장 광원(422,423,...,424)을 사용함으로써, 하향 데이터 광신호 및 상향 데이터 광신호가 모두 저잡음 광신호로 구성된다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 다파장으로 발진하는 하나의 광을 스펙트럼 분할하더라도 스펙트럼 분할된 복수의 광이 각각 저잡음을 갖는 저잡음 광신호 전송 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치는 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)(512); 및 상기 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)(512)에 연결되는 하나의 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)를 포함한다. 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)는 1개의 입력 단자와 N개의 출력 단자로 구성된다(N≥1). 저잡음 다파장 광원(LMLS)(512)의 출력광은 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)의 입력 단자에 입력되어 N개의 광(λ1,λ2,...,λN)으로 스펙트럼 분할된다. 이 경우, 스펙트럼별 분할된 N개의 광(λ1,λ2,...,λN)은 각각 서로 다른 중심 파장을 가진 좁은 대역을 갖는 저잡음 광이다. 따라서, 스펙트럼별 분할된 N개의 광(λ1,λ2,...,λN)은 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)를 통과하기 전에 비해 모드 분할 잡음 등의 잡음이 증가하지 않는 것이 특징이다. 스펙트럼 분할된 N개의 광(λ1,λ2,...,λN)은 각각 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)의 N개의 출력 단자를 통해 출력된다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)으로부터 출력된 출력광이 스펙트럼 분할되고, 스펙트럼 분할된 복수의 출력광이 각각 복수의 광송신기(Tx)의 특정 광원에 주입되는 저잡음 광신호의 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 특정 광원은 예를 들어, 패브리 페롯 레이저 다이오드(F-P LD), 반사형 광증폭기(Reflective Semiconductor Optical Amplifier: RSOA) 등으로 구현될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치는 저잡음 다파장 광원(LMLS)(512); 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)(512)의 출력광이 입력되는 하나의 입력 단자, 및 상기 하나의 입력 단자에 입력된 상기 출력광 중 원하는 파장대역만을 통과시키는 복수의 출력 단자를 구비한 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518); 상기 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)와 연결되는 복수의 광송신기(Tx)(528,529,...,530) 내에 제공되는 복수의 광원; 및 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)(512)과 상기 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)의 사이에서 연결되는 서큘레이터(CIR)(516)를 포함한다. 여기서, 복수의 광송신기(Tx)(528,529,...,530) 내에 제공되는 복수의 광원은 각각 예를 들어, 패브리 페롯 레이저 다이오드(F-P LD), 반사형 광증폭기(RSOA) 등으로 구현될 수 있다.
이하에서는 상술한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치의 동작원리를 상세히 기술한다.
다시 도 7을 참조하면, 저잡음 다파장 광원(LMLS)(512)의 출력광은 서큘레이터(CIR)(516)를 거쳐 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)에 입력된다. 그 후, 입력된 광은 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)의 복수의 출력 단자에 따라 스펙트럼별로 분할된다. 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)에 의해 스펙트럼별로 분할된 복수의 광은 각각 서로 다른 중심 파장을 갖는 좁은 대역을 갖는 저잡음 광이다. 이러한 스펙트럼별로 분할된 복수의 광은 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)를 통과하기 전에 비해 모드 분할 잡음 등의 잡음이 증가하지 않는다. 서로 다른 중심 파장을 가진 좁은 대역의 복수의 저잡음 광이 각각 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)의 복수의 출력 단자와 각각 연결된 복수의 광원(528,529,...,530)으로 주입된다. 파장분할된 복수의 저잡음 광이 각각 주입된 복수의 광송신기(Tx)(528,529...,530)의 복수의 광원 각각은 주입된 저잡음 광과 동일한 파장, 즉 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)의 통과 대역의 중심 파장과 일치하는 파장의 파장잠김된 광신호를 출력한다. 출력된 파장잠김된 광신호는 다시 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)(518)를 통과하여 다중화된 후, 서큘레이터(CIR)(516)를 거쳐 출력된다.
도 8은 7에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망의 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망은 A 대역 비간섭성 광원(A-BLS) 및 B 대역 비간섭성 광원(B-BLS) 대신에 A대역과 B대역에서 발진하는 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS(512) 및 B-Band LMLS(511))을 사용한다는 점을 제외하고는 도 2에 도시된 파장분할 다중방식 광가입자망과 실질적으로 동일하다. 즉, 본 발명에 따른 저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망은 중앙기지국(CO); 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(518)를 포함하는 원격노드(RN); 복수의 광가입자((ONU 1,ONU 2,...,ONU N); 상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF)(517); 및 상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)(519,520,...,521)를 포함한다. 여기서, 중앙기지국(CO)은 복수의 제 1 광수신기(Rx)(504,505,...,506) 및 각각이 패브리 페롯 레이저 다이오드(F-P LD) 또는 반사형 광증폭기(RSOA)를 구비하는 복수의 제 1 광송신기(Tx)(501,502,...,503)로 이루어진 복수의 제 1 광송수신기(TRx); 상기 복수의 제 1 광송수신기(TRx)와 연결되는 복수의 제 1 WDM 필터(507,508,...,509); 상기 복수의 제 1 WDM 필터(507,508,...,509)와 연결되는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(510); A대역에서 발진하는 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS)(512); B대역에서 발진하는 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS)(511); 상기 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS)(511)에 연결되며, 상기 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS)(511)으로부터 발진하는 제 1 출력광을 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(510)로 전달하는 제 1 광 분할기; 및 상기 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS)(512)에 연결되며, 상기 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS)(512)으로부터 발진하는 제 2 출력광을 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(518)로 전달하는 제 2 광 분할기를 포함한다. 여기서, 제 1 광 분할기는 상기 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS)(511)와 연결되는 제 1 서큘레이터(CIR1)(514), 및 상기 제 1 서큘레이터(CIR1)(514)와 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(510)에 각각 연결되는 제 3 WDM 필터(513)로 구성된다. 또한, 제 2 광 분할기는 상기 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS)(512)와 상기 제 3 WDM 필터(513)에 각각 연결되는 제 2 서큘레이터(CIR2)(516), 및 상기 제 1 서큘레이터(CIR1)(514), 상기 제 2 서큘레이터(CIR2)(516) 및 상기 간선광섬유(FF)(517)에 각각 연결되는 제 4 WDM 필터(515)로 구성된다. 제 1 및 제 2 광 분할기는 각각 3dB 2x2 광 분할기로 구현되고, 제 1 및 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1,WDM2)(510,518)는 각각 가변 광필터 또는 1xN 도파로 배열격자(AWG)로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는 복수의 제 2 광수신기(Rx)(525,526,...,527), 및 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD) 또는 반사형 광증폭기(ROSA)를 구비하는 복수의 제 2 광송신기(Tx)(528,529,...,530)로 이루어진 복수의 제 2 광송수신기(TRx); 및 상기 복수의 제 2 광송신기(Tx)(528,529,...,530)와 연결되는 복수의 제 2 WDM 필터(522,523,...,524)를 포함한다. 복수의 제 2 광송수신기(TRx)는 복수의 분배광섬유(DF)(519,520,...,521)에 의해 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(518)와 연결된다. 원격노드(RN)의 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(518)는 상기 중앙기지국(CO)에서 전송되는 하향 데이터 광신호인 복수의 저잡음 다파장 광을 스펙트럼 분할하고, 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에서 전송되는 상향 데이터 광신호를 다중화한다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 도 8에 도시된 본 발명에 따른 파장분할 다중방식 광가입자망에서 상향 광신호의 전송이 이하에서 상세히 기술된다.
다시 도 8을 참조하면, 중앙기지국(CO)의 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS)(512)의 제 2 출력광이 제 2 광분할기(제 2 서큘레이터(CIR2)(516) 및 제 4 WDM 필터(515))에 의해 원격노드(RN) 내의 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(518)에 전달된다. 전달된 제 2 출력광은 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(518)에 의해 스펙트럼 분할된다. 스펙트럼 분할된 복수의 제 2 출력광은 각각 서로 다른 중심 파장을 갖는 좁은 대역을 갖는 저잡음 광이다. 스펙트럼 분할된 복수의 제 2 출력광은 각각 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)의 복수의 제 2 광송신기(Tx)(528,529,...,530)의 광원으로 주입된다. 복수의 제 2 광송신기(Tx)(528,529,...,530)의 광원은 각각 상기 스펙트럼 분할된 복수의 제 2 출력광에 의해 파장 고정된다. 그 후, 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)의 광원이 각각 출력하는 상향 광신호는 상기 원격노드(RN)의 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(518)에서 다중화되어 중앙기지국(CO)으로 전달된다. 중앙기지국(CO)으로 전달된 상향 광신호는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(510)에서 역다중화된다. 역다중화된 상향 광신호는 복수의 각각 제 1 광수신기(Rx)(504,505,...,506)에 의해 수신된다. 하향 광신호의 경우, 중앙기지국(CO)의 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS)(511)의 제 1 출력광이 제 1 광분할기(제 1 서큘레이터(CIR2)(514) 및 제 3 WDM 필터(513))에 의해 중앙기지국(CO) 내의 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(510)에 의해 스펙트럼 분할된다. 스펙트럼 분할된 복수의 제 1 출력광은 제 1 광송신기(Tx)(501,502,...,503)의 광원에 주입된다. 스펙트럼 분할된 복수의 제 1 출력광은 각각 서로 다른 중심 파장을 갖는 좁은 대역을 갖는 저잡음 광이다. 복수의 제 1 광송신기(Tx)(501,502,...,503)의 광원은 각각 상기 스펙트럼 분할된 복수의 제 1 출력광에 의해 파장 고정된다. 그 후, 복수의 제 1 광송신기(Tx)(501,502,...,503)의 광원이 각각 출력하는 하향 광신호는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(510)에 의해 다중화되어 원격노드(RN)로 전달된다. 전달된 하향 광신호는 원격노드(RN) 내의 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(AWG2)(518)에 의해 역다중화된다. 역다중화된 하향 광신호는 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)의 복수의 제 2 광수신기(Rx)(525,526,...,527)에 의해 수신된다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치는 저잡음 다파장 광원(LMLS)(611); 및 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)(611)에 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)(611)의 출력광을 방송 신호로 광변조시키기 위한 외부변조기(External Modulator: EM)(612a)를 포함한다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 본 발명의 제 4 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치는 저잡음 다파장 광원(LMLS)(611); 및 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)(611)에 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)(611)의 출력광을 방송 신호로 광변조시키기 위한 직접 변조기(Direct modulator: DM)(612b)를 포함한다.
도 11 및 도 12는 각각 도 9 및 도 10에 도시된 본 발명의 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망을 도시한 도면이다. 도 11 및 도 12에 각각 도시된 파장분할 다중방식 광가입자망은 중앙기지국(CO) 내에서 사용되는 광원, 및 각각이 제 2 광송신기(Tx2) 및 2개의 제 2 광수신기(Rx2-1/Rx2-2)로 구성되는 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)의 구성을 제외하고는 도 5에 도시된 파장분할 다중방식 광가입자망과 실질적으로 동일하다.
먼저 도 11을 참조하면, 본 발명의 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망은 중앙기지국(CO), 원격노드(RN), 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N), 상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF)(614), 및 상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)(616,617,...,618)로 구성된다. 상기 중앙기지국(CO)은 상향 데이터 광신호 및 하향 데이터 광신호와 각각 다른 대역에서 발진하는 저잡음 다파장 광원(LMLS)(611); 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)(611)의 출력광을 방송 신호로 변조시키기 위한 외부변조기(EM)(612a); 다중화된 상기 하향 데이터 광신호와 상기 외부변조기(EM)(612a)를 통해 방송 신호로 변조된 광신호를 결합시키기 위한 WDM 필터(613); 상기 상향 데이터 광신호를 파장분할 역다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(610); 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(610)와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호 및 상기 하향 데이터 광신호를 분리하기 위한 복수의 제 1 WDM 필터(607,608,...,609); 상기 복수의 제 1 WDM 필터(607,608,...,609)에 각각 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx)(604,605,...,606); 및 상기 복수의 제 1 WDM 필터(607,608,...,609)에 각각 연결되며, 상기 하향 데이터 광신호를 출력하는 복수의 제 1 광 송신기(Tx)(601,602,...,603)를 포함한다.
또한, 원격노드(RN)는 상기 하향 데이터 광신호와 상기 방송 신호를 스펙트럼 분할하여 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에 전달하며, 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에서 전송되는 상기 상향 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(615)를 포함한다. 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)의 출력단에 연결되며, 상기 데이터 광신호 및 상기 하향 데이터 광신호를 분리하기 위한 복수의 제 2 WDM 필터(619,620,...,621); 상기 복수의 제 2 WDM 필터(619,620,...,621)와 각각 연결되며, 상기 하향 데이터 광신호를 수신하기 위한 2개의 복수의 제 2 광수신기(Rx2-1/Rx2-2)(622,625;623,626;...;624,627); 및 상기 복수의 제 2 WDM 필터(619,620,...,621)에 각각 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 출력하는 복수의 제 2 광송신기(Tx)(628,629,...,630)를 포함한다.
복수의 제 1 광 송신기(Tx1)(601,602,...,603)에서 전달된 하향 데이터 광신호는 중앙기지국(CO)의 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(610)에 의해 다중화된다. 다중화된 하향 데이터 광신호는 각각 WDM 필터(613)에 의해 방송 신호와 결합된다. 이 때, 방송 신호의 전송을 위해서 사용된 저잡음 다파장 광원(LMLS)(611)은 상향 데이터 광신호 및 하향 데이터 광신호의 전송을 위해 사용되는 광원(즉, 복수의 제 1 광 송신기(Tx1)(601,602,...,603) 및 복수의 제 2 광 송신기(Tx2)(628,629,...,630))과는 다른 대역에서 발진한다. 다중화된 하향 데이터 광신호와 방송 신호는 간선광섬유(614)를 통해 원격노드(RN)의 제 2 파장 분할/역다중화기(WDM2)(615)에서 역다중화된 후 출력된다. 역다중화된 하향 데이터 광신호와 방송 신호는 복수의 분배광섬유(616,617,...,618)를 통해 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)의 복수의 제 2 WDM 필터(619,620,...,621)로 전달된다. 복수의 제 2 WDM 필터(619,620,...,621)는 전달된 하향 데이터 광신호와 방송 신호를 분리한다. 분리된 하향 데이터 광신호는 제 2 광수신기(Rx2-1)(622,623,...,624)로 전달되고, 분리된 방송 광신호는 제 2 광수신기(Rx2-2)(625,626,...,627)로 전달된다. 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)의 복수의 제 2 광송신기(Tx)(628,629,...,630)에서 출력되는 상향 데이터 광신호는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(615)에 의해 다중화된다. 다중화된 상향 데이터 광신호는 간선광섬유(614)를 지나 중앙기지국(CO)의 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(610)에 의해 역다중화된다. 역다중화된 상향 데이터 광신호는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(610)의 출력단에 연결된 복수의 제 1 WDM 필터(607,608,...,609)를 통해 복수의 제 1 광수신기(Rx)(604,605,...,606)에 의해 수신된다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망은 도 11에 도시된 외부변조기(612a) 대신 직접변조기(612b)를 사용한다는 점만을 제외하고는 도 11에 도시된 파장분할 다중방식 광가입자망과 완전히 동일함을 알 수 있다. 따라서, 본 명세서에서는 도 12에 도시된 본 발명의 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 13은 본 발명에 따른 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 하향 데이터 또는 방송 광신호를 전송하는 광가입자망을 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 하향 데이터 또는 방송 광신호를 전송하는 광가입자망은 중앙기지국(CO), 원격노드(RN), 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N), 상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF)(708), 및 상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)(719,720,...,721)(도면에 참조부호를 추가하였습니다)로 구성된다. 중앙기지국(CO)은 저잡음 다파장 광원(LMLS)(701); 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)(701)과 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(701)의 출력광을 데이터 또는 방송 신호로 변조시키기 위한 외부변조기(EM)(702a); 상기 외부변조기(EM)(702a)에서 변조된 하향 데이터 또는 방송 광신호와 상향 데이터 광신호를 분리하기 위한 제 1 WDM 필터(703); 상기 제 1 WDM 필터에 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 파장분할 역다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(704); 및 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(704)와 연결되며, 상기 상향 대이터 광신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx)(705,706,...,707)를 포함한다.
또한, 원격노드(RN)는 상기 하향 데이터 또는 방송 광신호를 스펙트럼 분할하여 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에 전달하며, 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에서 전송되는 상기 상향 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(709)를 포함한다. 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(709)의 출력단에 연결되며, 상기 하향 데이터 또는 방송 광신호와 상기 상향 데이터 광신호를 분리하기 위한 복수의 제 2 WDM 필터(710,711,...,712); 상기 복수의 제 2 WDM 필터(710,711,...,712)와 각각 연결되며, 상기 하향 데이터 또는 방송 광신호를 수신하기 위한 복수의 제 2 광수신기(Rx)(713,714,...,715); 및 상기 복수의 제 2 WDM 필터(710,711,...,712)에 각각 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 출력하는 복수의 제 2 광송신기(Tx)(716,717,...,718)를 포함한다.
하향 데이터 또는 방송 신호로 변조된 저잡음 다파장 광원(LMLS)(701)의 출력광은 제 1 WDM 필터(703)를 통과한 뒤 간선광섬유(708)를 통해 원격노드(RN)의 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)에 입력된다. 입력된 하향 데이터 또는 방송 광신호는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)에서 스펙트럼 분할되어 분배광섬유(719,720,...,721)를 통과한 후, 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)의 제 2 WDM 필터(710,711,...,712)에 의해 복수의 제 2 광수신기(Rx)(713,714,...,715)로 전달된다. 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)의 복수의 제 2 광송신기(Tx)(716,717,...,718)에서 출력되는 상향 데이터 광신호는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(710,711,...,712)에 의해 다중화된다. 다중화된 상향 데이터 광신호는 간선광섬유(708)를 지나 중앙기지국(CO)의 제 1 WDM 필터(703)에 의해 하향 데이터 또는 방송 광신호와 분리된 후, 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)에 의해 역다중화되어 복수의 제 1 광수신기(Rx)(705,706,...,707)로 입력된다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 하향 데이터 또는 방송 광신호를 전송하는 광가입자망은 도 13에 도시된 외부변조기(702a) 대신 직접변조기(702b)를 사용한다는 점만을 제외하고는 도 13에 도시된 파장분할 다중방식 광가입자망과 완전히 동일함을 알 수 있다. 따라서, 본 명세서에서는 도 14에 도시된 본 발명의 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 하향 데이터 또는 방송 광신호를 전송하는 광가입자망의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 13 및 도 14의 실시예에서는, 상향 데이터 광신호 전송을 위해 도 5에 도시된 바와 같이 저잡음 다파장 광원(LMLS)이 복수의 제 2 광송신기(Tx)(716,717,...,718) 대신에 사용될 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 다파장에서 발진하는 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 상향 또는 하향 데이터 광신호를 전송하기 위한 저잡음 광신호의 전송 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)을 이용하여 상향 또는 하향 데이터 광신호를 전송하는 저잡음 광신호의 전송 장치는 저잡음 다파장 광원(LMLS)(801); 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)과 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 스펙트럼 분할하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(802); 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(802)의 출력단에 연결되며, 상기 스펙트럼 분할된 출력광을 데이터 광신호로 변조하는 복수의 외부변조기(EM)(803,804,...,805); 상기 복수의 외부변조기(EM)(803,804,...,805)에서 변조된 송신 데이터 광신호와 수신 데이터 광신호를 분리하는 복수의 WDM 필터(809,810,...,811); 상기 복수의 WDM 필터(809,810,...,811)와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 수신하는 복수의 광수신기(Rx)(806,807,...,808); 및 상기 복수의 WDM 필터(809,810,...,811)와 연결되며, 상기 송신 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(812)를 포함한다.
다시 도 15를 참조하면, 저잡음 다파장 광원(LMLS)(801)의 출력광은 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(802)에 의해 스펙트럼 분할된다. 스펙트럼 분할된 광은 각각 서로 다른 중심 파장을 갖는 좁은 대역을 갖는 저잡음 광이다. 스펙트럼 분할된 광은 외부변조기(EM)(803,804,...,805)에 의해 송신 데이터 광신호로 변조된다. 변조된 송신 데이터 광신호는 복수의 WDM 필터(809,810,...,811)를 통과한 뒤 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(812)에서 다중화되어 전송된다. 또한, 수신 데이터 광신호는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(812)에 의해 역다중화된다. 역다중화된 각각의 데이터 광신호는 복수의 WDM 필터(809,810,...,811)를 통과한 뒤 광수신기(Rx)(806,807,...,808)에 의해 수신된다.
도 16은 도 15의 저잡음 광신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 광신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망은 중앙기지국(CO), 원격노드(RN), 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N), 상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF)(813), 및 상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)(815,816,...,817)를 포함한다. 여기서, 중앙기지국(CO)은 저잡음 다파장 광원(LMLS)(801); 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)과 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 스펙트럼 분할하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(802); 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(802)의 출력단에 연결되며, 상기 스펙트럼 분할된 출력광을 하향 데이터 광신호로 변조하는 복수의 외부변조기(EM)(803,804,...,805); 상기 복수의 외부변조기(EM)(803,704,...,805)에서 변조된 상기 하향 데이터 광신호와 상향 데이터 광신호를 분리하는 복수의 제 1 WDM 필터(809,810,...,811); 상기 복수의 제 1 WDM 필터(809,810,...,811)와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx)(806,807,...,808); 및 상기 복수의 제 1 WDM 필터(809,810,...,811)와 연결되며, 상기 하향 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(812)를 포함한다.
또한, 원격노드(RN)는 상기 하향 데이터 광신호를 역다중화하고 상기 상향 데이터 광신호를 다중화하는 제 3 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM3)(814)를 포함한다. 아울러, 복수의 광가입자((ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는 상기 제 3의 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM3)(814)의 출력단에 연결되는 복수의 제 2 WDM 필터(818,819,...,820); 및 상기 복수의 제 2 WDM 필터(818,819,...,820)에 연결되는 복수의 제 2 광송수신기(TRx)를 포함한다. 복수의 제 2 광송수신기(TRx)는 복수의 제 2 광수신기(Rx)(821,822,...,823) 및 복수의 제 2 광송신기(Tx)(824,825,...,826)로 구성된다.
이하에서는 도 15 및 도 16에 각각 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 광신호 전송 장치 및 이를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망의 구성 및 동작을 상세히 기술한다.
먼저, 중앙기지국(CO)의 저잡음 다파장 광원(LMLS)(801)의 출력광은 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(802)에 의해 스펙트럼 분할된다. 스펙트럼 분할된 저잡음 출력광은 각각 복수의 외부변조기(EM)(803,804,...,805)에 의해 변조된다. 변조된 하향 데이터 광신호는 복수의 WDM 필터(809,810,...,811)를 통과한 다음 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(812)에서 다중화된다. 다중화된 하향 데이터 광신호는 간선광섬유(FF)(813)를 통과하여 원격노드(RN)의 제 3 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM3)(814)에서 역다중화된다. 역다중화된 하향 데이터 광신호는 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)의 복수의 제 2 WDM 필터(818,819,...,820)를 통과하여 복수의 제 2 광수신기(Rx)(821,822,...,823)로 전달된다. 한편, 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)의 각각의 제 2 광송신기(Tx)(824,825,...,826)에서 출력된 상향 데이터 신호는 복수의 제 2 WDM 필터(818,819,...,820)를 통과하여 원격노드(RN)의 제 3 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM3)(814)에 의해 다중화된다. 그 후, 다중화된 상향 데이터 신호는 간선광섬유(FF)(813)를 통과하여 중앙기지국(CO)의 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(812)에 입력된다. 입력된 상향 데이터 광신호는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(812)에 의해 역다중화된 후, 복수의 제 1 WDM 필터(809,810,...,811)를 통과한 뒤 복수의 제 1 광수신기(Rx)(806,807,...,808)에 의해 수신된다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)용 이득매질을 이용한 광증폭기를 구비한 파장분할 다중방식 광전송 장치를 도시한 도면이다.
좀 더 구체적으로, 도 17에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 파장분할 다중방식 광전송 장치는 복수의 광송신기(Tx)(901,902,...,903), 및 상기 복수의 광송신기(Tx)(901,902,...,903)에 연결되며 상기 복수의 광송신기(Tx)(901,902,...,903)에서 출력되는 데이터 광신호들을 다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(904)를 포함하는 송신단; 복수의 광수신기(Rx)(910,911,...,912), 및 상기 복수의 광수신기(Rx)(910,911,...,912)에 연결되며 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(904)에 의해 다중화된 데이터 광신호를 역다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(909)를 포함하는 수신단; 상기 송신단과 상기 수신단을 연결하는 하나 이상의 광섬유(905,907); 및 상기 하나 이상의 광섬유(905,907) 상에 제공되며, 저잡음 다파장 광원용 이득매질을 이용하여 구현되는 광증폭기(906a)를 포함한다.
다시 도 17을 참조하면, 송신단의 복수의 광송신기(Tx)(901,902,...,903)에서 출력된 복수의 데이터 광신호는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(904)에 의해 다중화되어 광섬유(905)를 통해 전송된다. 그 후, 다중화된 복수의 데이터 광신호는 저잡음 다파장 광원용 이득매질을 이용한 광증폭기(OA)(906a)에서 증폭된다. 증폭된 복수의 데이터 광신호는 광섬유(907)를 통해 수신단으로 전송된다. 그 후, 수신단에 전송된 증폭된 복수의 데이터 광신호는 각각 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)에 의해 역다중화되어 복수의 광송신기(Rx)(910,911,...,912)에서 수신된다.
상술한 도 17에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)용 이득매질을 이용한 광증폭기(OA)(906a)를 사용하는 경우, 다파장에서 발진하는 파장분할 다중방식 광신호를 동시에 증폭하고 잡음을 감소시킬 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)용 이득매질을 이용한 다파장 광증폭기(OA)를 구비한 파장분할 다중방식 광전송 장치를 도시한 도면이다.
좀 더 구체적으로, 도 18에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파장분할 다중방식 광전송 장치는 복수의 광송신기(Tx)(901,902,...,903), 및 상기 복수의 광송신기(Tx)(901,902,...,903)에 연결되며 상기 복수의 광송신기(Tx)(901,902,...,903)에서 출력되는 데이터 광신호들을 다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(904)를 포함하는 송신단; 복수의 광수신기(Rx)(910,911,...,912), 상기 복수의 광수신기(Rx)(910,911,...,912)에 연결되며 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(904)에 의해 다중화된 데이터 광신호들을 역다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(909), 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(909)에 연결되는 서큘레이터(CIR)(908), 및 상기 서큘레이터(CIR)(908)에 연결되며 저잡음 다파장 광원용 이득매질을 이용하여 구현된 광증폭기(OA)(906b)를 포함하는 수신단; 및 상기 송신단과 상기 수신단을 연결하는 광섬유(905)를 포함한다. 여기서, 상기 광증폭기(OA)(906b)는 한 면만이 비반사 코팅이 되어 있다. 따라서, 광증폭기(OA)(906b)는 입력된 데이터 광신호들이 증폭된 후 반사되어 다시 출력되도록 구성되어 있다. 또한, 서큘레이터(CIR)(908)는 상기 데이터 광신호들을 광증폭기(OA)(906b)로 전달하고, 광증폭기(OA)(906b)에 의해 증폭된 상기 데이터 광신호들을 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)(909)로 전달한다.
다시 도 18을 참조하면, 복수의 광송신기(Tx)(901,902,...,903)에서 출력된 복수의 광신호는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)(904)에 의해 다중화되어 광섬유(905)를 통해 전송된다. 그 후, 다중화된 광신호는 수신단의 서큘레이터(CIR)(908)를 거쳐 광증폭기(OA)(906b)로 입력된다. 입력된 광신호는 광증폭기(OA)(906b)에 의해 증폭된 후 반사된다. 광증폭기(OA)(906b)로부터 반사되어 출력되는 증폭된 광신호는 다시 서큘레이터(CIR)(908)를 거쳐 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)로 입력된다. 증폭된 입력 광신호는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)에 의해 역다중화되어 다수의 광송신기(Rx)(910,911,...,912)에서 수신된다.
상술한 도 18에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 다파장 광원(LMLS)용 이득매질을 이용한 광증폭기(OA)(906a)를 사용하는 경우, 도 17과 마찬가지로 다파장에서 발진하는 파장분할 다중방식 광신호를 동시에 증폭하고 잡음을 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 파장분할 다중방식 광가입자망은 파장분할 다중방식 광통신망에 포함되는 개념이다.
좀 더 구체적으로, 파장분할 다중방식 광통신망의 한 쪽 광 송수신단은 파장분할 다중방식 광가입자망에서의 중앙기지국(CO)에 대응되고, 파장분할 다중방식 광통신망의 다른 한 쪽 광 송수신단은 파장분할 다중방식 광가입자망에서의 원격노드(RN) 및 복수의 가입자(ONU)에 대응되는 것으로 볼 수 있다. 이 경우, 파장분할 다중방식 광통신망은 파장분할 다중방식 광가입자망의 분배광섬유(DF)를 포함하지 않는다. 따라서, 본 발명이 파장분할 다중방식 광가입자망을 예시적으로 기술하고 있지만, 당업자라면 본 발명이 파장분할 다중방식 광통신망에도 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.

Claims (18)

  1. 저잡음 광신호의 전송 장치에 있어서,
    복수의 저잡음 다파장 광원(LMLS); 및
    상기 복수의 저잡음 다파장 광원(LMLS) 각각에 연결되며, 1개의 입력 단자와 N(N≥1)개의 출력 단자로 구성되는 하나의 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)
    를 포함하고,
    상기 복수의 저잡음 다파장 광원((LMLS)의 출력광은 각각 상기 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)의 출력 단자에 입력되어 스펙트럼 분할되고,
    상기 스펙트럼 분할된 광신호는 각각 상기 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)에서 다중화되어 입력 단자로 출력되는
    저잡음 광신호의 전송 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광은 각각 넓은 파장대역에서 발진하고, 상기 스펙트럼 분할된 광신호는 스펙트럼 분할을 하기 전에 비해 잡음이 크게 증가하지 않는 저잡음 광신호의 전송 장치.
  3. 저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광 가입자망에 있어서,
    중앙기지국(CO);
    원격노드(RN);
    복수의 광가입자((ONU 1,ONU 2,...,ONU N);
    상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(Feeder Fiber: FF); 및
    상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(Distribution Fiber: DF)
    를 포함하고,
    상기 중앙기지국(CO)은
    상향 신호를 역다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1);
    상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)와 연결되며, 상향 신호 및 하향 신호를 분리하기 위한 복수의 제 1 WDM 필터;
    상기 복수의 제 1 WDM 필터에 각각 연결되며, 상기 상향 신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx); 및
    상기 복수의 제 1 WDM 필터에 각각 연결되는 복수의 제 1 저잡음 다파장 광원(LMLS)
    을 포함하며,
    상기 원격노드(RN)는 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)로부터 입력된 상기 상향 신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하고,
    상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는
    상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)의 출력단에 연결되며, 상기 상향 신호 및 상기 하향 신호를 분리하기 위한 복수의 제 2 WDM 필터;
    상기 복수의 제 2 WDM 필터와 각각 연결되며, 상기 하향 신호를 수신하기 위한 복수의 제 2 광수신기(Rx); 및
    상기 복수의 제 2 광수신기(Rx)에 각각 연결되는 복수의 제 2 저잡음 다파장 광원(LMLS)
    을 포함하는
    저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광 가입자망.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 저잡음 다파장 광원(LMLS)에서 출력되는 상기 하향 신호는 직접변조 또는 외부변조를 통해 하향 전송되고,
    상기 복수의 제 2 저잡음 다파장 광원(LMLS)에서 출력되는 상기 상향 신호는 직접변조 또는 외부변조를 통해 상향 전송되는
    저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광 가입자망.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 저잡음 다파장 광원(LMLS)에서 출력되는 상기 하향 신호는 각각 넓은 파장대역에서 발진하고, 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)에 의해 스펙트럼 분할된 상기 하향 광신호는 스펙트럼 분할되기 전에 비해 잡음이 크게 증가하지 않으며,
    상기 복수의 제 2 저잡음 다파장 광원(LMLS)에서 출력되는 상기 상향 신호는 각각 넓은 파장대역에서 발진하고, 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다화기(WDM2)에 의해 스펙트럼 분할된 상기 상향 광신호는 스펙트럼 분할되기 전에 비해 잡음이 크게 증가하지 않는
    저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광 가입자망.
  6. 저잡음 광신호의 전송 장치에 있어서,
    하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS); 및
    상기 하나의 저잡음 다파장 광원(LMLS)에 연결되며, 1개의 입력 단자와 N(N≥1)개의 출력 단자로 구성되는 하나의 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)
    를 포함하고,
    상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)(512)의 출력광은 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)의 상기 입력 단자에 입력되어 N개의 광(λ1,λ2,...,λN)으로 스펙트럼 분할되고,
    상기 스펙트럼 분할된 N개의 광(λ1,λ2,...,λN)은 각각 서로 다른 중심 파장을 가진 좁은 대역을 갖는 저잡음 광인
    저잡음 광신호의 전송 장치.
  7. 저잡음 광신호의 전송 장치에 있어서,
    저잡음 다파장 광원(LMLS);
    상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광이 입력되는 하나의 입력 단자, 및 상기 하나의 입력 단자에 입력된 상기 출력광 중 원하는 파장대역만을 통과시키는 복수의 출력 단자를 구비한 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM);
    상기 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)와 연결되는 복수의 광송신기(Tx) 내에 제공되는 복수의 광원; 및
    상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)과 상기 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM) 사이에서 연결되는 서큘레이터(CIR)
    를 포함하고,
    상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광은 상기 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM)에 의해 복수의 광으로 스펙트럼 분할되고,
    상기 스펙트럼 분할된 복수의 광은 상기 복수의 광원에 주입되는
    저잡음 광신호의 전송 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 복수의 광원은 각각 파브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD) 또는 반사형 광증폭기(RSOA)로 구현되는 저잡음 광신호의 전송 장치.
  9. 저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망에 있어서,
    중앙기지국(CO);
    제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하는 원격노드(RN);
    복수의 광가입자((ONU 1,ONU 2,...,ONU N);
    상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF); 및
    상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)
    를 포함하고,
    상기 중앙기지국(CO)은
    복수의 제 1 광수신기(Rx) 및 복수의 제 1 광송신기(Tx)로 이루어진 복수의 제 1 광송수신기(TRx);
    상기 복수의 제 1 광송수신기(TRx)와 연결되는 복수의 제 1 WDM 필터;
    상기 복수의 제 1 WDM 필터와 연결되는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1);
    A대역에서 발진하는 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS);
    B대역에서 발진하는 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS);
    상기 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS)에 연결되며, 상기 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS)으로부터 발진하는 제 1 출력광을 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)로 전달하는 제 1 광 분할기; 및
    상기 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS)에 연결되며, 상기 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS)으로부터 발진하는 제 2 출력광을 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)로 전달하는 제 2 광 분할기
    를 포함하며,
    상기 제 1 광 분할기는 상기 B대역 저잡음 다파장 광원(B-Band LMLS)와 연결되는 제 1 서큘레이터(CIR1), 및 상기 제 1 서큘레이터(CIR1)와 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)에 각각 연결되는 제 3 WDM 필터로 구성되고,
    상기 제 2 광 분할기는 상기 A대역 저잡음 다파장 광원(A-Band LMLS)와 상기 제 3 WDM 필터에 각각 연결되는 제 2 서큘레이터(CIR2), 및 상기 제 1 서큘레이터(CIR1), 상기 제 2 서큘레이터(CIR2) 및 상기 간선광섬유(FF)에 각각 연결되는 제 4 WDM 필터로 구성되며,
    상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는
    복수의 제 2 광수신기(Rx), 및 복수의 제 2 광송신기(Tx)로 이루어진 복수의 제 2 광송수신기(TRx); 및
    상기 복수의 제 2 광송신기(Tx)와 연결되는 복수의 제 2 WDM 필터
    를 포함하는
    저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 광송신기(Tx) 및 상기 복수의 제 2 광송신기(Tx)는 각각 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD) 또는 반사형 광증폭기(RSOA)를 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2 광 분할기는 각각 3dB 2x2 광 분할기로 구현되며,
    상기 제 1 및 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1,WDM2)는 각각 가변 광필터 또는 1xN 도파로 배열격자(AWG)로 구현되는
    저잡음 광신호의 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망.
  11. 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치에 있어서,
    저잡음 다파장 광원(LMLS); 및
    상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)에 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 방송 신호로 광변조시키기 위한 외부변조기(EM) 또는 직접 변조기(DM)
    를 포함하는 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치.
  12. 저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망에 있어서,
    중앙기지국(CO);
    원격노드(RN);
    복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N);
    상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF); 및
    상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)
    를 포함하고,
    상기 중앙기지국(CO)은
    상향 데이터 광신호 및 하향 데이터 광신호와 각각 다른 대역에서 발진하는 저잡음 다파장 광원(LMLS);
    상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 방송 신호로 변조시키기 위한 외부변조기(EM) 또는 직접변조기(DM);
    다중화된 상기 하향 데이터 광신호와 상기 외부변조기(EM) 또는 상기 직접변조기(DM)를 통해 방송 신호로 변조된 광신호를 결합시키기 위한 WDM 필터;
    상기 상향 데이터 광신호를 파장분할 역다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1);
    상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호 및 상기 하향 데이터 광신호를 분리하기 위한 복수의 제 1 WDM 필터;
    상기 복수의 제 1 WDM 필터에 각각 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx); 및
    상기 복수의 제 1 WDM 필터에 각각 연결되며, 상기 하향 데이터 광신호를 출력하는 복수의 제 1 광 송신기(Tx)
    를 포함하며,
    상기 원격노드(RN)는 상기 하향 데이터 광신호와 상기 방송 신호를 스펙트럼 분할하여 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에 전달하며, 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에서 전송되는 상기 상향 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하고,
    상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는
    상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)의 출력단에 연결되며, 상기 데이터 광신호 및 상기 하향 데이터 광신호를 분리하기 위한 복수의 제 2 WDM 필터;
    상기 복수의 제 2 WDM 필터와 각각 연결되며, 상기 하향 데이터 광신호를 수신하기 위한 2개의 복수의 제 2 광수신기(Rx2-1/Rx2-2); 및
    상기 복수의 제 2 WDM 필터에 각각 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 출력하는 복수의 제 2 광송신기(Tx)
    를 포함하는
    저잡음 다파장 광원을 이용한 방송 신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망.
  13. 하나의 저잡음 다파장 광원을 이용하여 하향 데이터 또는 방송 광신호를 전송하는 광가입자망에 있어서,
    중앙기지국(CO);
    원격노드(RN);
    복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N);
    상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF); 및
    상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)
    를 포함하고,
    상기 중앙기지국(CO)은
    저잡음 다파장 광원(LMLS);
    상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)과 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 데이터 또는 방송 신호로 변조시키기 위한 외부변조기(EM) 또는 직접변조기(DM);
    상기 외부변조기(EM) 또는 상기 직접변조기(DM)를 통해 상기 데이터 또는 방송 신호로 변조된 하향 데이터 또는 방송 광신호를 상향 데이터 광신호와 분리 하기 위한 제 1 WDM 필터;
    상기 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 파장분할 역다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1); 및
    상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx)
    를 포함하며,
    상기 원격노드(RN)는 상기 하향 데이터 또는 방송 광신호를 스펙트럼 분할하여 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에 전달하며, 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)에서 전송되는 상기 상향 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하고,
    상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는
    상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)의 출력단에 연결되며, 상기 하향 데이터 또는 방송 광신호와 상기 상향 데이터 광신호를 분리하기 위한 복수의 제 2 WDM 필터;
    상기 복수의 제 2 WDM 필터와 각각 연결되며, 상기 하향 데이터 또는 방송 광신호를 수신하기 위한 복수의 제 2 광수신기(Rx); 및
    상기 복수의 제 2 WDM 필터에 각각 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 출력하는 복수의 제 2 광송신기(Tx)
    를 포함하는
    하나의 저잡음 다파장 광원을 이용하여 하향 데이터 또는 방송 광신호를 전달하는 파장분할 다중방식 광가입자망.
  14. 하향 데이터 광신호를 전송하는 저잡음 광신호의 전송 장치에 있어서,
    저잡음 다파장 광원(LMLS);
    상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)과 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 스펙트럼 분할하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1);
    상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)의 출력단에 연결되며, 상기 스펙트럼 분할된 출력광을 하향 데이터 광신호로 변조하는 복수의 외부변조기(EM);
    상기 복수의 외부변조기(EM)에서 변조된 상기 하향 데이터 광신호와 상향 데이터 광신호를 분리하는 복수의 WDM 필터;
    상기 복수의 WDM 필터와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 수신하는 복수의 광수신기(Rx); 및
    상기 복수의 WDM 필터와 연결되며, 상기 하향 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)
    를 포함하는 하향 데이터 광신호를 전송하는 저잡음 광신호의 전송 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 스펙트럼 분할된 출력광은 각각 서로 다른 중심 파장을 갖는 좁은 대역을 갖는 저잡음 광인 하향 데이터 광신호를 전송하는 저잡음 광신호의 전송 장치.
  16. 저잡음 광신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망에 있어서,
    중앙기지국(CO);
    원격노드(RN);
    복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N);
    상기 중앙기지국(CO)과 상기 원격노드(RN)를 연결하는 간선광섬유(FF); 및
    상기 원격노드(RN)와 상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)를 연결하는 복수의 분배광섬유(DF)
    를 포함하고,
    상기 중앙기지국(CO)은
    저잡음 다파장 광원(LMLS);
    상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)과 연결되며, 상기 저잡음 다파장 광원(LMLS)의 출력광을 스펙트럼 분할하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1);
    상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)의 출력단에 연결되며, 상기 스펙트럼 분할된 출력광을 하향 데이터 광신호로 변조하는 복수의 외부변조기(EM);
    상기 복수의 외부변조기(EM)에서 변조된 상기 하향 데이터 광신호와 상향 데이터 광신호를 분리하는 복수의 제 1 WDM 필터;
    상기 복수의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 상향 데이터 광신호를 수신하는 복수의 제 1 광수신기(Rx); 및
    상기 복수의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 하향 데이터 광신호를 다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)
    를 포함하며,
    상기 원격노드(RN)는 상기 하향 데이터 광신호를 역다중화하고 상기 상향 데이터 광신호를 다중화하는 제 3 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM3)를 포함하고,
    상기 복수의 광가입자(ONU 1,ONU 2,...,ONU N)는
    상기 제 3의 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM3)의 출력단에 연결되는 복수의 제 2 WDM 필터; 및
    상기 복수의 제 2 WDM 필터에 연결되는 복수의 제 2 광송수신기(TRx)
    를 포함하는
    저잡음 광신호 전송 장치를 구비한 파장분할 다중방식 광가입자망.
  17. 파장분할 다중방식 광전송 장치에 있어서,
    복수의 광송신기(Tx), 및 상기 복수의 광송신기(Tx)에 연결되며 상기 복수의 광송신기(Tx)에서 출력되는 데이터 광신호들을 다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)를 포함하는 송신단;
    복수의 광수신기(Rx), 및 상기 복수의 광수신기(Rx)에 연결되며 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)에 의해 다중화된 데이터 광신호들을 역다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)를 포함하하는 수신단;
    상기 송신단과 상기 수신단을 연결하는 하나 이상의 광섬유; 및
    상기 하나 이상의 광섬유 상에 제공되며, 저잡음 다파장 광원용 이득매질을 이용하여 구현되는 광증폭기
    를 포함하는 파장분할 다중방식 광전송 장치.
  18. 파장분할 다중방식 광전송장치에 있어서,
    복수의 광송신기(Tx), 및 상기 복수의 광송신기(Tx)에 연결되며 상기 복수의 광송신기(Tx)에서 출력되는 데이터 광신호들을 다중화하는 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)를 포함하는 송신단;
    복수의 광수신기(Rx), 상기 복수의 광수신기(Rx)에 연결되며 상기 제 1 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM1)에 의해 다중화된 데이터 광신호들을 역다중화하는 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2), 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)에 연결되는 서큘레이터(CIR), 및 상기 서큘레이터(CIR)에 연결되며 저잡음 다파장 광원용 이득매질을 이용하여 구현된 광증폭기(OA)를 포함하는 수신단; 및
    상기 송신단과 상기 수신단을 연결하는 광섬유
    를 포함하고,
    상기 광증폭기(OA)는 한 면만이 비반사 코팅이 되어 있어서 상기 광증폭기(OA)에 입력된 신호가 증폭된 후 반사되어 다시 출력되고,
    상기 서큘레이터(CIR)는 상기 데이터 광신호들을 상기 광증폭기(OA)로 전달하고, 상기 광증폭기(OA)에 의해 증폭된 상기 데이터 광신호들을 상기 제 2 파장분할 다중화기/역다중화기(WDM2)로 전달하는
    파장분할 다중방식 광전송장치.
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