WO2011078609A2 - 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망 - Google Patents

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    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0213—Groups of channels or wave bands arrangements

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for adjusting the oscillation wavelength of a tunable laser to match the transmission wavelength of a wavelength division multiplexer / demultiplexer, and a wavelength division multiplexing optical transmission system and a passive optical subscriber network having the same. More specifically, the present invention relates to a wavelength mismatch between transmission wavelengths of a wavelength division multiplexer / demultiplexer in a wavelength division multiplexed-passive optical network (WDM-PON) using a wavelength tunable laser. To prevent optical power loss and degradation caused by light, use the Rayleigh Backscattering or reflected light from the optical path to match the oscillation wavelength of the tunable laser with the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer. An apparatus and method for adjusting an oscillation wavelength of a wavelength tunable laser, and a wavelength division multiplex passive optical subscriber network having the same.
  • WDM-PON wavelength division multiplexed-passive optical network
  • the next generation subscriber network should be a structure that can efficiently accommodate video and video services.
  • WDM-PON The wavelength division multiplexing passive optical subscriber network
  • WDM-PON The wavelength division multiplexing passive optical subscriber network
  • WDM-PON Low-cost optical transceiver modules and system implementations are required because communication is performed using different wavelengths for each subscriber.
  • the use of wavelength independent light source is also required to allow all subscribers to use the same light source.
  • an external cavity laser may change the oscillation wavelength by adjusting the temperature of the grating. Since the ECL can be implemented relatively inexpensively compared to the conventional tunable laser, it is considered as one method that can be used for the WDM-PON. In addition, since the tunable laser including the above-described ECL can be modulated at high speed, it can be used not only as a passive optical subscriber network but also as a light source of a WDM optical transmission system used in metro and backbone networks, and thus has high utility.
  • the oscillation wavelength of the tunable laser must match the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • a specific method and apparatus for achieving this purpose for example, Jung-Hyung Moon, et. Al., In March 2009, published "An Automatic Wavelength Control Method of a Tunable Laser for a WDM-PON". Under the heading IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 21, no. 5, pp. In a paper published in 325-327, a device for controlling the oscillation wavelength of a tunable laser has been proposed.
  • the oscillation wavelength control device of the tunable laser proposed by Moon et al. Transmits incoherent light output from a broadband incoherent light source (BLS) to the tunable laser,
  • the oscillation wavelength of the wavelength tunable laser is matched to the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer using the optical beating component generated between the output optical signal and the non-coherent light.
  • the method disclosed in the above paper requires an external wideband incoherent light source, and also uses an optical coupler, a reflector such as a mirror, and a photodiode for each channel or subscriber. Is required.
  • the use of these additional equipment increases the cost of the WDM optical transmission system and WDM-PON, and thus requires a more economical solution.
  • the oscillation wavelength of the tunable laser is manually adjusted or a lookup table is used.
  • a method of finding the oscillation wavelength using a look-up table has been used.
  • such a manual method or a method using a look-up table has a disadvantage in that it is difficult to economically implement because a large number of skilled workers and considerable time are required.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and is due to a wavelength mismatch between the wavelengths of wavelength division multiplexed optical transmission systems using wavelength tunable lasers and the transmission wavelengths of wavelength division multiplexers / demultiplexers in passive optical network (WDM-PON).
  • WDM-PON passive optical network
  • the oscillation wavelength of the tunable laser can be transmitted through a wavelength division multiplexer / demultiplexer using, for example, reflected light generated in an optical path such as Rayleigh backscattering or reflection from a light reflector.
  • the light output from the wavelength tunable laser is passed through the wavelength division multiplexer / demultiplexer and then Rayleigh backscattered or reflected from the optical fiber or optical device, and the wavelength division multiplexer / reverse It is re-entered into the multiplexer.
  • the optical beating between the light output from the tunable laser and the Rayleigh backscattered or reflected light in order to improve the reception sensitivity of the optical power measured, the optical beating between the light output from the tunable laser and the Rayleigh backscattered or reflected light.
  • a low-cost light source a low power multi-wavelength light source or a low power broadband light source
  • the light of the wavelength component selected by the wavelength division multiplexer / demultiplexer is transmitted to a wavelength tunable laser.
  • Optical beats are used between the light output from the light source and the Rayleigh backscattered or reflected light.
  • the beating component ie, noise or frequency difference
  • the oscillation wavelength of the tunable laser is adjusted to match the wavelength of the light of the injected light source by adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser so that the wavelength difference between the two lights is minimized.
  • the difference between the wavelength of the light of the light source injected from the outside and the oscillation wavelength of the tunable laser and the interference noise (bitting noise) between the two light are measured.
  • Photodiodes and wavelength discriminators are used to control the oscillation wavelength of the tunable laser.
  • a single optical wavelength meter or a single optical spectrum analyzer may be used in the present invention, for example as a device capable of measuring the wavelength or frequency difference between two lights.
  • the oscillation wavelength of the tunable laser is automatically adjusted to match the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer, which saves a great deal of expertise and time to find the oscillation wavelength of the tunable laser.
  • the oscillation wavelength of the tunable laser is automatically adjusted to match the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer, the degradation of the wavelength division multiplex optical transmission system and the passive optical subscriber network due to the mismatch between the two wavelengths can be prevented. Can be.
  • FIG. 1 illustrates the oscillation wavelength of a tunable laser to match the transmission wavelength of a wavelength division multiplexer / demultiplexer using a backscattered or reflected light component generated in a single mode optical fiber according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure is a schematic block diagram illustrating the configuration and operation of the adjusting device.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a configuration and operation of an apparatus for adjusting an oscillation wavelength of a tunable laser according to an alternative embodiment of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a configuration and operation of an apparatus for adjusting an oscillation wavelength of a tunable laser according to an alternative embodiment of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram illustrating the configuration of an optical splitter / reflector according to the exemplary embodiment shown in FIG. 3 of the present invention in more detail.
  • FIG. 5 is a wavelength division of an oscillation wavelength of a tunable laser using an optical beating component between a backscattered or reflected light reflected light component generated in a single mode optical fiber and light output from the tunable laser according to the second embodiment of the present invention.
  • Figure is a schematic block diagram illustrating the construction and operation of an apparatus for adjusting to match the transmission wavelength of a multiplexer / demultiplexer.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating in more detail the configuration and operation of the apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3 of the present invention. .
  • FIG. 7 and 8 illustrate the configuration and operation of the apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser according to the third embodiment of the present invention, which is an alternative embodiment to the first and second embodiments of the present invention, respectively.
  • Figure is a schematic block diagram illustrating the principle.
  • FIG. 9 illustrates a wavelength using an optical beating component between light emitted from an external light source and a backscattered or reflected reflected light component generated in a single mode optical fiber (SMF) by placing a light source on the outside according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. I s a schematic block diagram illustrating the construction and operation of a device in which the oscillation wavelength of the variable laser is adjusted to match the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • FIG. 10 is a schematic block diagram illustrating a configuration and operation of an apparatus for adjusting an oscillation wavelength of a tunable laser according to an alternative embodiment of the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 and 12 are diagrams illustrating an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and the configuration of a wavelength division multiplex passive optical subscriber network having the same. .
  • FIG. 13 and 14 are views illustrating a configuration of an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 and a wavelength division multiplex passive optical subscriber network having the same. .
  • 15 to 16 are views illustrating a configuration of an apparatus for adjusting an oscillation wavelength of a tunable laser according to a third embodiment of the present invention shown in FIG. 7 and a wavelength division multiplex passive optical subscriber network having the same. .
  • FIG. 17 to 19 are diagrams illustrating a configuration of an apparatus for adjusting an oscillation wavelength of a tunable laser according to a fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 9 and a configuration of a wavelength division multiplex passive optical subscriber network having the same. .
  • FIG. 1 illustrates the oscillation wavelength of a tunable laser to match the transmission wavelength of a wavelength division multiplexer / demultiplexer using a backscattered or reflected light component generated in a single mode optical fiber according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure is a schematic block diagram illustrating the configuration and operation of the adjusting device.
  • an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of a tunable laser includes a wavelength division multiplexer / demultiplexer; A single mode optical fiber (SMF) coupled to the wavelength division multiplexer / demultiplexer; A wavelength tunable laser for outputting first light to the wavelength division multiplexer / demultiplexer; An optical component of the first light provided between the wavelength division multiplexer / demultiplexer and the tunable laser, receiving and separating the first light and also being backscattered or reflected in the single mode optical fiber (SMF) An optical coupler for receiving and outputting "reflected light component"; A photodiode connected to the optocoupler, the photodiode receiving the reflected light component and converting the converted optical signal into an electrical signal and outputting the converted electrical signal; A wavelength discriminator connected to the photodiode, for determining the oscillation wavelength of the tunable laser by receiving the converted electric signal, and outputting a discrimination signal; And a wavelength controller connected to
  • the first light output from the tunable laser shown in FIG. 1 is multiplexed in the wavelength division multiplexer / demultiplexer after passing through the optocoupler.
  • the first light passes through the wavelength division multiplexer / demultiplexer and is transmitted to the single mode optical fiber (SMF), but does not match. If not, it is not delivered to single-mode fiber (SMF).
  • SMF single mode optical fiber
  • the reflected light component When the signal of the first light (hereinafter referred to as a "first optical signal") is input to the single mode optical fiber SMF, the reflected light component is generated in a direction opposite to the input direction of the first optical signal due to the nonuniformity of the single mode optical fiber SMF. do.
  • the reflected light component is again inputted to the wavelength division multiplexer / demultiplexer, and then demultiplexed and delivered to the optocoupler. Thereafter, the reflected light component transmitted to the optocoupler is input to the photodiode.
  • the photodiode converts the received reflected light component into an electrical signal and then outputs the converted electrical signal to the wavelength discriminator.
  • the wavelength discriminator discriminates the difference between the oscillation wavelength of the tunable laser and the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer using the input electrical signal, and transmits the determination signal to the wavelength controller. Then, upon receiving the discrimination signal, the wavelength controller matches the oscillation wavelength of the tunable laser with the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer. In this way, the oscillation wavelength of the tunable laser is adjusted to match the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • the wavelength discriminator determines the oscillation wavelength of the wavelength tunable laser using the maximum power characteristic and outputs the discrimination signal, for example, when the converted electrical signal is received.
  • the oscillation wavelength of the tunable laser can be adjusted. That is, when the oscillation wavelength of the tunable laser coincides with the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer, the intensity of the reflected light component of the backscattered or reflected first light input to the photodiode becomes maximum.
  • the wavelength discriminator determines the instant when the power of the electrical signal output from the photodiode is maximized as the oscillation wavelength of the tunable laser matches the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer, and transmits the determination signal to the wavelength controller.
  • the oscillation wavelength of the tunable laser is matched with the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a configuration and operation of an apparatus for adjusting an oscillation wavelength of a tunable laser according to an alternative embodiment of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a configuration and operation of an apparatus for adjusting an oscillation wavelength of a tunable laser according to an alternative embodiment of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
  • another alternative embodiment of the present invention provides that an optical splitter / reflector is provided between the wavelength division multiplexer / demultiplexer and the single mode optical fiber (SMF) of the first embodiment shown in FIG. Except for the above, the configuration is substantially the same. More specifically, when the first light multiplexed in the wavelength division multiplexer / demultiplexer shown in FIG. 3 is input to the optical splitter / reflector, a portion (first portion) of the input first light is a single mode optical fiber (SMF). The light is transmitted to backscattered or reflected to generate a first reflected light.
  • SMF single mode optical fiber
  • a portion (second portion) of the first light input to the light splitter / reflector is reflected by the light splitter / reflector to generate a second reflected light.
  • the optical splitter / reflector combines the first and second reflected light and inputs the combined reflected light back into the wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram for explaining in detail the configuration of the optical splitter / reflector according to the embodiment shown in Figure 3 of the present invention.
  • the optical splitter / reflector shown in FIG. 3 is composed of a second optical coupler and a light reflector. More specifically, the optical splitter / reflector shown in FIG. 4 is implemented with a second optical coupler, for example a 1x2 optocoupler with three input and output terminals, and a light reflector, for example a mirror. Can be.
  • the second optocoupler has a first input / output terminal provided on one side, and a second and third input / output terminal provided on the other side facing the one side.
  • the first input / output terminal is connected to the wavelength division multiplexer / demultiplexer, the second input / output terminal is connected to a single mode optical fiber (SMF), and the third input / output terminal is connected to the light reflector.
  • the first light output from the tunable laser is input to the wavelength division multiplexer / demultiplexer after passing through the first optocoupler.
  • the first light output from the wavelength division multiplexer / demultiplexer is input to the second optical coupler through the first input / output terminal.
  • a portion (first portion) of the input first light is transmitted to the single mode optical fiber SMF through the second input / output terminal and backscattered or reflected from the single mode optical fiber SMF to generate the first reflected light.
  • the first reflected light is input to the second optical coupler through the second input / output terminal and then output to the wavelength division multiplexer / demultiplexer through the first input / output terminal.
  • a portion (second portion) of the first light input to the first input / output terminal of the second optical coupler is transmitted to the light reflection body through the third input / output terminal, and second reflected light reflected from the light reflection body is generated.
  • the second reflected light is input to the second optical coupler through the third input / output terminal and then output to the wavelength division multiplexer / demultiplexer through the first input / output terminal.
  • the first reflected light and the second reflected light re-entered into the wavelength division multiplexer / demultiplexer are demultiplexed and transmitted to the first optocoupler.
  • the oscillation wavelength of the tunable laser is matched to the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer using Rayleigh backscatter or reflected light components between reflected and other light. You can.
  • FIG. 5 illustrates a wavelength tunable laser using an optical beating component between a backscattered or reflected light reflected light component generated in a single mode optical fiber and light output from the tunable laser according to the second embodiment of the present invention.
  • Figure is a schematic block diagram illustrating the construction and operation of an apparatus for adjusting the oscillation wavelength to match the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of a tunable laser includes a wavelength division multiplexer / demultiplexer; A single mode optical fiber (SMF) coupled to the wavelength division multiplexer / demultiplexer; A wavelength tunable laser for outputting first light to the wavelength division multiplexer / demultiplexer; Received between the wavelength division multiplexer / demultiplexer and the wavelength tunable laser and receiving and separating reflected light components of the first light backscattered or reflected from the single mode optical fiber (SMF), And a light splitter / combiner for combining a portion of the first light and the reflected light component to output a combined light; A photodiode coupled to the optical splitter / combiner for receiving the combined light and converting the converted light into an electrical signal and outputting the converted electrical signal;
  • the oscillation wavelength of the tunable laser is determined by using a noise or a frequency difference of optical beating components between the first light and the reflected light component when the converted electrical
  • first portion a portion of the first light output from the tunable laser (hereinafter referred to as “first portion”) is transmitted to the wavelength division multiplexer / demultiplexer through an optical splitter / combiner, and the remaining portion (hereinafter referred to as “first portion”).
  • the second portion is input to the photodiode via an optical splitter / combiner. If the oscillation wavelength of the tunable laser coincides with the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer, the first portion of the first light passes through the wavelength division multiplexer / demultiplexer and is transmitted to the single mode optical fiber (SMF), but the matching If not, it will not be transferred to single-mode fiber (SMF).
  • SMF single mode optical fiber
  • the optical signal of the first portion of the first light is input to the single mode optical fiber (SMF)
  • SMF single mode optical fiber
  • Rayleigh inverse scattering or reflected reflected light in a direction opposite to the optical signal input direction of the first portion input by the nonuniformity of the single mode optical fiber (SMF) Minute occurs.
  • the reflected light component of the first light is again input to the wavelength division multiplexer / demultiplexer and then transferred to the optical splitter / combiner. Thereafter, the reflected light component delivered to the optical splitter / combiner is input to the photodiode.
  • a second portion of the first light output from the tunable laser and a reflected light component of the first light inverted or reflected by the single mode optical fiber SMF are input to the photodiode, and the two light inputs (that is, the first light of the first light) are input.
  • the light beating component is generated according to the wavelength (or frequency) difference between the second portion and the reflected light component of the first light).
  • This optical beat component is transmitted to a wavelength discriminator, and the wavelength discriminator measures the frequency difference or noise of the optical beat component to determine the wavelength difference between the wavelength of the first light and the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • the wavelength difference determined by the wavelength discriminator is transmitted to the wavelength controller, and the wavelength controller adjusts the oscillation wavelength of the tunable laser using the determined wavelength difference.
  • the wavelength discriminator may be implemented using, for example, a low pass filter or a band pass filter (BPF), and measures the electric signal passing through the pass band of these filters to measure the wavelength difference. Can be determined.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating in more detail the configuration and operation of the apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 of the present invention.
  • the optical splitter / combiner shown in FIG. 3 is composed of an optical coupler and a light reflector.
  • the first input / output terminal is connected to the wavelength division multiplexer / demultiplexer, and the second input / output terminal is connected to the photodiode. Also, the third input / output terminal is connected to the wavelength tunable laser, and the fourth input / output terminal is connected to the light reflector.
  • the first light output from the wavelength tunable laser is input to the 2x2 optocoupler through the third input / output terminal, and a part (first part) of the input first light is output to the wavelength division multiplexer / demultiplexer through the first input / output terminal.
  • the remaining portion (second portion) is input to the photodiode through the second input / output terminal.
  • a first portion of the first light input to the wavelength division multiplexer / demultiplexer is input to the single mode optical fiber (SMF), where a backscattered or reflected reflected light component is generated in the single mode optical fiber (SMF).
  • the reflected light component is again input to the wavelength division multiplexer / demultiplexer and input to the first input / output terminal of the 2x2 optocoupler.
  • a portion of the reflected light component input to the first input / output terminal is output to the wavelength tunable laser through the third input / output terminal of the 2 ⁇ 2 optical coupler, and the remaining portion is output to the light reflector connected to the fourth input / output terminal.
  • the optical splitter / combiner used in the apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is provided with two lights (first light and first light) input in opposite directions. Reflected light components of light) can be separated and combined to be input together to the photodiode.
  • the light between the reflected light component of the backscattered or reflected first light generated in the single mode optical fiber (SMF) and the first light output from the tunable laser is used.
  • the reflection occurs at the front portion of the wavelength division multiplexer / demultiplexer and the reflection generated at the optical coupler or the optical circulator (that is, the first light is the wavelength division multiplexer / demultiplexer). The larger the reflection (regardless of whether it passes or not), the worse the performance of the apparatus for adjusting the oscillation wavelength.
  • a method of modulating the tunable laser can be used.
  • FIG. 7 and 8 illustrate the configuration and operation of an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser according to the third embodiment of the present invention, which is an alternative embodiment to the first and second embodiments of the present invention, respectively. It is a schematic block diagram and the principle which illustrate.
  • the third embodiment of the present invention has substantially the same configuration as the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 except that a frequency modulator is added.
  • the frequency modulator shown in FIG. 7 frequency modulates the first light at the first frequency.
  • the first light frequency-modulated at the first frequency is referred to as a modulated first light.
  • An alternative third embodiment of the present invention utilizes the property that the modulated first light is amplitude modulated such that the first frequency has a maximum of two times when it passes through a wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • the first frequency of the modulated first light is the maximum or minimum frequency (e.g., when the range of the first frequency is 99 to 101 MHz, the frequency of the modulated first light is 101 MHz or 99 MHz).
  • the wavelength division multiplexer / demultiplexer is most out of the transmission frequency (F AWG ), the optical power is minimized.
  • the optical power becomes maximum.
  • F AWG transmission frequency division multiplexer / demultiplexer
  • the optical power becomes maximum.
  • the wavelength discriminator determines that the oscillation wavelength of the wavelength tunable laser and the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer match.
  • the determination signal is transmitted to the wavelength controller.
  • the wavelength controller matches the oscillation wavelength of the tunable laser to the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • the optical power decreases because the first frequency of the modulated first light increases from, for example, 100 MHZ to 101 NHZ, away from the transmission frequency (F AWG ) of the wavelength division multiplexer / demultiplexer, and the frequency of the modulated first light
  • the optical power increases as it approaches the transmission frequency (F AWG ) of the wavelength division multiplexer / demultiplexer during the reduction from 100 MHz to 99 NHZ.
  • the optical power of the first frequency has one maximum value
  • the phase between the frequency-modulated first light and the amplitude-modulated backscattered or reflected light has a difference of 180 degrees.
  • the phase difference of 180 degrees means that the relationship between the frequency change change of the modulated first light and the change change of the transmission frequency F AWG of the wavelength division multiplexer / demultiplexer are opposite to each other.
  • modulation As the first frequency of the first light increases, for example from 100MHZ to 101NHZ, the optical power increases because it approaches the transmission frequency (F AWG ) of the wavelength division multiplexer / demultiplexer, and the first frequency of the modulated first light gives an example. For example, the optical power decreases as it moves away from the transmission frequency (F AWG ) of the wavelength division multiplexer / demultiplexer during the reduction from 100 MHz to 99 NHZ.
  • the phase between the modulated first light and the amplitude-modulated backscattered or reflected light is the same.
  • the same phase means that the relationship between the change in the frequency of the modulated first light and the change in the change in the transmission frequency F AWG of the wavelength division multiplexer / demultiplexer coincide with each other. Therefore, when the wavelength discriminator separates and detects the first frequency component output from the photodiode and detects the maximum value of the optical power once, using the phase characteristic between the modulated first light and the amplitude-modulated inverse scattering or reflected light, The backscatter or the phase of the reflected light may be measured to determine whether the wavelength or wavelength of the tunable laser is increased or decreased.
  • the above-described frequency modulator according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 7 may modulate the frequency of the tunable laser using a wavelength controller or alone.
  • FIG. 9 illustrates a wavelength using an optical beating component between light emitted from an external light source and a backscattered or reflected reflected light component generated in a single mode optical fiber (SMF) by placing a light source on the outside according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. I s a schematic block diagram illustrating the construction and operation of a device in which the oscillation wavelength of the variable laser is adjusted to match the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • the apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser includes a light source for outputting a second light; A wavelength division multiplexer / demultiplexer for demultiplexing the second light output from the light source; A single mode optical fiber (SMF) coupled to the wavelength division multiplexer / demultiplexer; A wavelength tunable laser for outputting first light to the wavelength division multiplexer / demultiplexer; A reflected light component of the first light, which is provided between the wavelength division multiplexer and the wavelength tunable laser and is scattered or reflected from the portion of the demultiplexed second light and the single mode optical fiber (SMF), and the wavelength division An optical coupler for coupling a portion of the first light reflected by the multiplexer / demultiplexer to output a combined light; A photodiode coupled to the optocoupler, the photodiode receiving the combined light into an electrical signal and outputting the converted electrical signal; Oscillation of the tunable laser coupled to
  • the second light output from the light source (eg, multiwavelength light source or broadband light source) is demultiplexed by a wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • the second light demultiplexed in the wavelength division multiplexer / demultiplexer is input to the photodiode by the optocoupler.
  • the first light output from the tunable laser is transmitted to the single mode optical fiber (SMF) after passing through the optocoupler and the wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • SMF single mode optical fiber
  • the first light is reflected light components by Rayleigh inverse scattering or reflection generated in a single mode optical fiber (SMF) and reflection generated in a wavelength division multiplexer / demultiplexer or a connector (not shown) to the optical coupler.
  • SMF single mode optical fiber
  • a wavelength division multiplexer / demultiplexer or a connector (not shown) to the optical coupler.
  • a portion of the second light output from the light source and the reflected light component of the first light are input to the photodiode, and the light beating component is generated according to a wavelength (or frequency) difference between the second light and the reflected light component of the first light.
  • the photodiode delivers the optical beating component to the wavelength discriminator, and the wavelength discriminator measures the frequency difference or noise of the optical beating component to determine the wavelength difference between the first light and the second light.
  • the wavelength difference determined by the wavelength discriminator is transmitted to the wavelength controller, and the wavelength controller adjusts the oscillation wavelength of the tunable laser using the determined wavelength difference.
  • the wavelength discriminator may be implemented using, for example, a low pass filter or a band pass filter (BPF), and these filters measure an electrical signal passing through a pass band to detect a wavelength difference. Can be determined.
  • FIG. 10 is a schematic block diagram illustrating a configuration and operation of an apparatus for adjusting an oscillation wavelength of a tunable laser according to an alternative embodiment of the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 9.
  • an alternative embodiment of the present invention shown in FIG. 10 has substantially the same configuration except that an optical circulator is used instead of the optocoupler as the fourth embodiment shown in FIG. have.
  • an optical circulator is used instead of the optocoupler as the fourth embodiment shown in FIG. have.
  • the photodiode and the wavelength discriminator are exemplarily shown as separate components from each other.
  • those skilled in the art will measure the difference between the wavelength of the second light inputted by the photodiode and the wavelength discriminator shown in FIGS. 9 and 10 by the wavelength division multiplexer / demultiplexer and the oscillation wavelength of the first light of the tunable laser. It will be appreciated that it can be implemented with a single optical wavelength meter or a single optical spectrum analyzer capable of doing so.
  • FIG. 11 and 12 are diagrams illustrating an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and the configuration of a wavelength division multiplex passive optical subscriber network having the same. .
  • the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network includes n first optical transmitters (Tx1, ..., Txn) and n first optical receivers (Rx1).
  • N first optical transceivers TRx1,..., TRxn consisting of .., Rxn;
  • a first wavelength division multiplexer / demultiplexer connected to the n first WDM filters and configured to multiplex / demultiplex the transmission signal.
  • a remote node including a second wavelength division multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing the transmission signal;
  • a single mode optical fiber (SMF) connecting said first wavelength division multiplexer / demultiplexer and said second wavelength division multiplexer / demultiplexer;
  • n optical network terminations (ONT1) (ONT1, ..., ONTn) respectively connected to the remote node (RN).
  • the n subscriber end devices ONT1, ..., ONTn each include a second optical transmitter configured of a second optical transmitter Tx and a second optical receiver Rx; And a second WDM filter connected to the second optical transmitter TRx, for separating the band of the transmission signal, wherein the second optical transmitter Tx outputs a first light;
  • the second WDM filter and the wavelength tunable laser are provided between the second WDM filter and the wavelength tunable laser to receive and separate the first light, and to receive and output the reflected light component of the first light reflected or scattered from the single mode optical fiber (SMF).
  • SMF single mode optical fiber
  • Optocouplers A photodiode connected to the optocoupler, the photodiode receiving the reflected light component and converting the converted optical signal into an electrical signal and outputting the converted electrical signal; A wavelength discriminator connected to the photodiode, for determining the oscillation wavelength of the tunable laser by receiving the converted electric signal, and outputting a discrimination signal; And a wavelength controller connected to the wavelength discriminator and receiving the discrimination signal to adjust the wavelength of the wavelength tunable laser.
  • the wavelength discriminator determines, for example, the oscillation wavelength of the tunable laser using the maximum power characteristic, and outputs the discrimination signal to receive the switched electric signal, and thus oscillates the tunable laser.
  • the wavelength can be adjusted. That is, when the oscillation wavelength of the tunable laser coincides with the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer, the intensity of the reflected light component of the backscattered or reflected first light input to the photodiode becomes maximum.
  • the wavelength discriminator determines the instant when the power of the electrical signal output from the photodiode is maximized as the oscillation wavelength of the tunable laser matches the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer, and transmits the determination signal to the wavelength controller.
  • the oscillation wavelength of the tunable laser is matched with the transmission wavelength of the wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • FIG. 11 describes a case where an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser is used in the ONT when transmitting a signal from the ONT to the OLT.
  • the apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser when transmitting a signal from the OLT to the ONT can also be applied when used in the OLT.
  • a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network includes n first optical transmitters (Tx1, ..., Txn) and n.
  • N first optical receivers TRx1, ..., TRxn each of which is composed of one first optical receiver Rx1, ..., Rxn;
  • N first WDM filters connected to the n first optical transceivers TRx1,..., And TRxn, respectively, for separating bands of a transmission signal;
  • an optical termination device OLT
  • a remote node comprising a second wavelength division multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing the transmission signal;
  • a single mode optical fiber (SMF) connecting said first wavelength division multiplexer / demultiplexer and said second wavelength division multiplexer / demultiplexer;
  • a second optical transmitter TRx each connected to the remote node RN, each configured of a second optical transmitter Tx and a second optical receiver Rx, and the second optical transmitter TRx.
  • n subscriber end devices (ONTs) (ONT1, ..., ONTn) that are connected and include a second WDM filter for separating bands of the transmission signal.
  • the n first optical transmitters Tx1, ..., Txn each include a tunable laser for outputting first light;
  • the first WDM filter and the wavelength tunable laser are provided between the first WDM filter and the wavelength tunable laser to receive and separate the first light, and to receive and output the reflected light component of the first light reflected or scattered from the single mode optical fiber (SMF).
  • SMF single mode optical fiber
  • Optocouplers A photodiode connected to the optocoupler, the photodiode receiving the reflected light component and converting the converted optical signal into an electrical signal and outputting the converted electrical signal; A wavelength discriminator connected to the photodiode, for determining the oscillation wavelength of the tunable laser by receiving the converted electric signal, and outputting a discrimination signal; And a wavelength controller connected to the wavelength discriminator and receiving the discrimination signal to adjust the wavelength of the wavelength tunable laser.
  • an optical coupler is used as a component of an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser shown in FIG. 1.
  • an optical circulator as shown in Fig. 2, an optical splitter / reflector as shown in Fig. 3, or an optical splitter / combiner as shown in Fig. 5, instead of the optocoupler shown in Figs. It will be appreciated that can be used.
  • FIG. 13 and 14 are views illustrating a configuration of an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 and a wavelength division multiplex passive optical subscriber network having the same. .
  • a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network includes n first optical transmitters Tx1,..., Txn and n first optical receivers Rx1,.
  • N first optical transceivers TRx1,..., TRxn consisting of .., Rxn;
  • N first WDM filters connected to the n first optical transceivers TRx1,..., And TRxn, respectively, for separating bands of a transmission signal;
  • an optical termination device OLT
  • a remote node comprising a second wavelength division multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing the transmission signal;
  • a single mode optical fiber connecting said first wavelength division multiplexer / demultiplexer and said second wavelength division multiplexer / demultiplexer;
  • n subscriber end devices ONTs (ONT1, ..., ONTn) respectively connected to the remote node (RN).
  • the n subscriber end devices ONT1, ..., ONTn each include a second optical transmitter TRx composed of a second optical transmitter Tx and a second optical receiver Rx; And a second WDM filter connected to the second optical transmitter TRx, for separating the band of the transmission signal, wherein the second optical transmitter Tx outputs a first light;
  • a reflection light component of the first light which is provided between the second WDM filter and the wavelength tunable laser, is scattered or reflected from the first light and the single mode optical fiber (SMF), and is separated from the first light;
  • An optical splitter / combiner for combining a portion of the light and the reflected light component to output a combined light;
  • a photodiode coupled to the optical splitter / combiner for receiving the combined light and converting the converted light into an electrical signal and outputting the converted electrical signal;
  • the oscillation wavelength of the tunable laser is determined by using a noise or a frequency difference of optical beating components between the first light and the reflected light component when the converted electrical signal
  • FIG. 13 describes a case where an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser is used in the ONT when transmitting a signal from the ONT to the OLT.
  • the apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser when transmitting a signal from the OLT to the ONT can also be applied when used in the OLT.
  • the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network includes n first optical transmitters (Tx1, ..., Txn) and n.
  • N first optical receivers TRx1, ..., TRxn each of which is composed of one first optical receiver Rx1, ..., Rxn;
  • N first WDM filters connected to the n first optical transceivers TRx1,..., And TRxn, respectively, for separating bands of a transmission signal;
  • an optical termination device connected to the n first WDM filters, the first wavelength division multiplexer / demultiplexer configured to multiplex / demultiplex the transmission signal.
  • a remote node comprising a second wavelength division multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing the transmission signal;
  • a single mode optical fiber (SMF) connecting said first wavelength division multiplexer / demultiplexer and said second wavelength division multiplexer / demultiplexer;
  • a second optical transmitter TRx each connected to the remote node RN, each configured of a second optical transmitter Tx and a second optical receiver Rx, and the second optical transmitter TRx.
  • n subscriber end devices (ONTs) (ONT1, ..., ONTn) that are connected and include a second WDM filter for separating bands of the transmission signal.
  • the n first optical transmitters Tx1, ..., Txn each include a tunable laser for outputting first light;
  • a reflection light component of the first light which is provided between the first WDM filter and the wavelength tunable laser, is scattered or reflected from the first light and the single mode optical fiber (SMF), and is further separated from the first light;
  • An optical splitter / combiner for combining a portion of the light and the reflected light component to output a combined light;
  • the oscillation wavelength of the tunable laser is determined by using a noise or a frequency difference of optical beating components between the first light and the reflected light component when the converted electrical signal is received.
  • a wavelength discriminator for outputting a discrimination signal;
  • a wavelength controller connected to the discriminator and configured to receive the discrimination signal and adjust the wavelength of the tunable laser.
  • FIGS. 13 and 14 exemplarily describe that an optical splitter / combiner is used as a component of an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser shown in FIG. 5.
  • an optical splitter / combiner is used as a component of an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser shown in FIG. 5.
  • a 2x2 light splitter / coupler and a light reflector as shown in FIG. 6 may be used as the light splitter / coupler shown in FIGS. 13 and 14.
  • FIGS. 15 and 16 illustrate an apparatus for adjusting an oscillation wavelength of a tunable laser according to a third embodiment of the present invention shown in FIGS. 7 and 8, and a configuration of a wavelength division multiplex passive optical subscriber network having the same.
  • FIGS. 7 and 8 illustrate an apparatus for adjusting an oscillation wavelength of a tunable laser according to a third embodiment of the present invention shown in FIGS. 7 and 8, and a configuration of a wavelength division multiplex passive optical subscriber network having the same.
  • a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network includes n first optical transmitters (Tx1, ..., Txn) and n first optical receivers (Rx1).
  • N first optical transceivers TRx1,..., TRxn consisting of .., Rxn;
  • N first WDM filters connected to the n first optical transceivers TRx1,..., And TRxn, respectively, for separating bands of a transmission signal;
  • a first wavelength division multiplexer / demultiplexer connected to the n first WDM filters and configured to multiplex / demultiplex the transmission signal.
  • a remote node including a second wavelength division multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing the transmission signal;
  • a single mode optical fiber (SMF) connecting said first wavelength division multiplexer / demultiplexer and said second wavelength division multiplexer / demultiplexer;
  • n optical network terminations (ONT1) (ONT1, ..., ONTn) respectively connected to the remote node (RN).
  • the n subscriber end devices ONT1, ..., ONTn each include a second optical transmitter TRx composed of a second optical transmitter Tx and a second optical receiver Rx; And a second WDM filter connected to the second optical transmitter TRx, for separating the band of the transmission signal, wherein the second optical transmitter Tx outputs a first light;
  • the second WDM filter and the wavelength tunable laser are provided between the second WDM filter and the wavelength tunable laser to receive and separate the first light, and to receive and output the reflected light component of the first light reflected or scattered from the single mode optical fiber (SMF).
  • SMF single mode optical fiber
  • Optocouplers A photodiode connected to the optocoupler, the photodiode receiving the reflected light component and converting the converted optical signal into an electrical signal and outputting the converted electrical signal; A wavelength discriminator connected to the photodiode, for determining the oscillation wavelength of the tunable laser by receiving the converted electric signal, and outputting a discrimination signal; And a wavelength controller connected to the wavelength discriminator, the wavelength controller receiving the discrimination signal and adjusting the wavelength of the wavelength tunable laser. And a frequency modulator coupled to the tunable laser and modulating the frequency of the tunable laser using or alone.
  • FIG. 15 describes a case where an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser is used in the ONT when transmitting a signal from the ONT to the OLT.
  • an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser when transmitting a signal from the OLT to the ONT can be used in the OLT.
  • a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network includes n first optical transmitters Tx1, ..., Txn and n.
  • N first optical receivers TRx1, ..., TRxn each of which is composed of one first optical receiver Rx1, ..., Rxn;
  • N first WDM filters connected to the n first optical transceivers TRx1,..., And TRxn, respectively, for separating bands of a transmission signal;
  • an optical termination device (OLT) connected to the n first WDM filters, the first wavelength division multiplexer / demultiplexer configured to multiplex / demultiplex the transmission signal.
  • a remote node comprising a second wavelength division multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing the transmission signal;
  • a single mode optical fiber (SMF) connecting said first wavelength division multiplexer / demultiplexer and said second wavelength division multiplexer / demultiplexer;
  • a second optical transmitter TRx each connected to the remote node RN, each configured of a second optical transmitter Tx and a second optical receiver Rx, and the second optical transmitter TRx.
  • n subscriber end devices (ONTs) (ONT1, ..., ONTn) that are connected and include a second WDM filter for separating bands of the transmission signal.
  • the n first optical transmitters Tx1, ..., Txn each include a tunable laser for outputting first light;
  • the first WDM filter and the wavelength tunable laser are provided between the first WDM filter and the wavelength tunable laser to receive and separate the first light, and to receive and output the reflected light component of the first light reflected or scattered from the single mode optical fiber (SMF).
  • SMF single mode optical fiber
  • Optocouplers A photodiode connected to the optocoupler, the photodiode receiving the reflected light component and converting the converted optical signal into an electrical signal and outputting the converted electrical signal; A wavelength discriminator connected to the photodiode, for determining the oscillation wavelength of the tunable laser by receiving the converted electric signal, and outputting a discrimination signal; A wavelength controller connected to the wavelength discriminator and configured to receive the discrimination signal and adjust a wavelength of the wavelength tunable laser; And a frequency modulator coupled to the tunable laser and modulating the frequency of the tunable laser using or alone.
  • FIG. 15 and 16 exemplarily illustrate that an optocoupler is used as a component of an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser shown in FIG. 7.
  • an optical circulator as shown in Fig. 2, an optical splitter / reflector as shown in Fig. 3, or an optical splitter / combiner as shown in Fig. 5, instead of the optocouplers shown in Figs. It will be appreciated that can be used.
  • FIG. 17 to 19 are diagrams illustrating a configuration of an apparatus for adjusting an oscillation wavelength of a tunable laser according to a fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 9 and a configuration of a wavelength division multiplex passive optical subscriber network having the same. .
  • a wavelength division multiplexing passive optical subscriber network includes n first optical transmitters Tx1,..., Txn and n first optical receivers Rx1,.
  • a first wavelength division multiplexer / demultiplexer connected to the n first WDM filters and configured to multiplex / demultiplex the transmission signal;
  • a light source for outputting a second light;
  • an optical coupling coupled to the first wavelength division multiplexer / demultiplexer and the light source respectively, for coupling the transmission signal multiplexed by the first wavelength division multiplexer / demultiplexer and the second light output from the light source.
  • An optical termination device consisting of a device;
  • a remote node comprising a second wavelength division multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing the transmission signal;
  • a single mode optical fiber connecting the optical coupling device and the second wavelength division multiplexer / demultiplexer;
  • n subscriber end devices ONTs (ONT1, ..., ONTn) respectively connected to the remote node (RN).
  • the n subscriber end devices ONT1, ..., ONTn each include a second optical transmitter TRx composed of a second optical transmitter Tx and a second optical receiver Rx; And a second WDM filter connected to the second optical transmitter TRx, for separating the band of the transmission signal, wherein the second optical transmitter Tx outputs a first light; A portion of the second light provided between the second WDM filter and the tunable laser, demultiplexed by the second wavelength division multiplexer / demultiplexer, backscattered or reflected in the single mode optical fiber (SMF) An optical coupler for coupling a reflected light component of the first light and a portion of the first light reflected by the second wavelength division multiplexer / demultiplexer to output combined light; A photodiode connected to the optocoupler, the photodiode receiving the combined light into an electrical signal and outputting the converted electrical signal; Oscillation of the tunable laser coupled to the photodiode, using the noise or frequency difference of optical beating components
  • FIG. 17 describes a case where an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser is used in the ONT when transmitting a signal from the ONT to the OLT.
  • the apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser when transmitting a signal from the OLT to the ONT can also be applied when used in the OLT.
  • the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network includes n first optical transmitters (Tx1, ..., Txn). And n first optical receivers TRx1,..., TRxn composed of n first optical receivers Rx1,..., Rxn; N first WDM filters connected to the n first optical transceivers TRx1,..., And TRxn, respectively, for separating bands of a transmission signal; A first wavelength division multiplexer / demultiplexer connected to the n first WDM filters and configured to multiplex / demultiplex the transmission signal; A light source for outputting a second light; And an optical termination device (OLT) comprising an optical coupling device connected to the first wavelength division multiplexer / demultiplexer and the light source, respectively.
  • OLT optical termination device
  • a remote node comprising a second wavelength division multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing the transmission signal;
  • a single mode optical fiber connecting the optical coupling device and the second wavelength division multiplexer / demultiplexer;
  • a second optical transmitter TRx each connected to the remote node RN, each configured of a second optical transmitter Tx and a second optical receiver Rx, and the second optical transmitter TRx.
  • n subscriber end devices (ONTs) (ONT1, ..., ONTn) coupled to each other and including a second WDM filter for separating bands of the transmission signal, wherein the optical coupling device comprises the second wavelength division.
  • the n first optical transmitters Tx1, ..., Txn each include a tunable laser for outputting first light; A portion of the second light provided between the first WDM filter and the tunable laser and demultiplexed by the first wavelength division multiplexer / demultiplexer, backscattered or reflected in the single mode optical fiber (SMF) An optical coupler for coupling the reflected light component of the first light and a portion of the first light reflected by the first wavelength division multiplexer / demultiplexer to output a combined light; A photodiode connected to the optocoupler, the photodiode receiving the combined light into an electrical signal and outputting the converted electrical signal; A oscillation wavelength of the tunable laser is determined by using a noise or frequency difference of an optical beating component between the reflected light component and the demultiplexed second light when connected to the photodiode and receiving the converted
  • FIGS. 17 and 18 described above describes a case where a light source (for example, a multi-wavelength light source or a broadband light source) is located in the OLT.
  • a light source for example, a multi-wavelength light source or a broadband light source
  • the present invention can be applied even when a light source (for example, a multi-wavelength light source or a broadband light source) is located at the remote node RN as shown in FIG.
  • the wavelength division multiplexing passive optical subscriber network includes n first optical transmitters Tx1, ..., Txn. And n first optical receivers TRx1,..., TRxn composed of n first optical receivers Rx1,..., Rxn; N first WDM filters connected to the n first optical transceivers TRx1,..., And TRxn, respectively, for separating bands of a transmission signal; And an optical termination device (OLT) connected to the n first WDM filters, the first wavelength division multiplexer / demultiplexer configured to multiplex / demultiplex the transmission signal.
  • OLT optical termination device
  • a remote node comprising a second wavelength division multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing the transmission signal;
  • a light source for outputting a second light;
  • One side of the remote node RN is connected to the second wavelength division multiplexer / demultiplexer, and a first input / output terminal of the other side is connected to the light source, and multiplexed at the first wavelength division multiplexer / demultiplexer.
  • An optical coupling device for coupling the transmission signal and the second light output from the light source;
  • a single mode optical fiber (SMF) connecting said first wavelength division multiplexer / demultiplexer and said optical coupling device;
  • n subscriber end devices ONT1, ..., ONTn respectively connected to the remote node RN, wherein the second input / output terminal of the other side of the optical coupling device comprises the single mode optical fiber ( SMF).
  • the n subscriber end devices ONT1, ..., ONTn each include a second optical transmitter TRx composed of a second optical transmitter Tx and a second optical receiver Rx; And a second WDM filter connected to the second optical transmitter TRx, for separating the band of the transmission signal, wherein the second optical transmitter Tx outputs a first light; A portion of the second light provided between the second WDM filter and the tunable laser, demultiplexed by the second wavelength division multiplexer / demultiplexer, backscattered or reflected in the single mode optical fiber (SMF) An optical coupler for coupling a reflected light component of the first light and a portion of the first light reflected by the second wavelength division multiplexer / demultiplexer to output combined light; A photodiode connected to the optocoupler, the photodiode receiving the combined light into an electrical signal and outputting the converted electrical signal; The oscillation wavelength of the tunable laser is determined by using a noise or a frequency difference of an optical beating component between the a
  • the second light output from the light source (for example, a multi-wavelength light source or a broadband light source) is a tunable laser. Should be injected into the light source (for example, a multi-wavelength light source or a broadband light source) is a tunable laser. Should be injected into the light source (for example, a multi-wavelength light source or a broadband light source) is a tunable laser. Should be injected into the light source (for example, a multi-wavelength light source or a broadband light source) is a tunable laser. Should be injected into the light source (for example, a multi-wavelength light source or a broadband light source) is a tunable laser.
  • FIGS. 17 to 19 exemplarily describes that an optical coupler is used as a component of an apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser shown in FIG. 9.
  • the optical circulator as shown in Fig. 2 the optical splitter / reflector shown in Figs. 3 and 4, or the optical splitter shown in Figs. 5 and 6 instead of the optical coupler shown in Figs. It will be appreciated that / combiners can be used.
  • the apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser of the present invention shown in Figures 1 to 10 is used in the wavelength division multiplex passive optical subscriber network It describes.
  • the apparatus for adjusting the oscillation wavelength of the tunable laser of the present invention shown in Figs. 1 to 10 can be applied to wavelength division multiplexing optical transmission systems including metro networks, backbone networks, and the like. I can understand enough.
  • the light source used in the embodiment of the present invention may be implemented as a multi-wavelength light source or a broadband light source.
  • multi-wavelength light sources include Fabry-Perot Laser Diodes (FP LDs) and DFB-LD arrays consisting of multiple Distributed Feed-Back Laser Diodes (DFB-LDs). And the like can be used.
  • broadband light sources include reflective semiconductor optical amplifiers (RSAAs), erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) that emit Amplified Spontaneous Emission (ASE), and high power light emitting diodes.
  • LED Light Emitting Diode
  • SLD Super Luminescent Diode
  • FIGS. 1 to 13 describe that the tunable laser is used, a person skilled in the art replaces the DFB-LD and the distributed Bragg reflector (DBR) instead of the tunable laser.
  • DBR distributed Bragg reflector
  • light sources such as lasers, Fabry-Perot laser diodes (FP LDs) and the like may be used.
  • Korean Patent Application No. 10 issued on August 13, 2007 under the name of “wavelength division multiplexing passive optical subscriber network using a multi-mode laser diode with multiple injection electrodes” by Chang-Hee Lee et al. It will be fully understood that a multi-mode laser diode with multiple injection electrodes disclosed in Korean Patent No. 0916858, filed on September 3, 2009, and filed on September 3, 2009, can be used.
  • wavelength division multiplexer / demultiplexer or the first wavelength division multiplexer / demultiplexer and the second wavelength division multiplexer / demultiplexer used in the embodiments of the present invention shown in FIGS.
  • An arrayed waveguide grating (AWG) or a thin film filter may be implemented.
  • WDM-PON wavelength division multiplexing passive optical subscriber network

Landscapes

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Abstract

본 발명은 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망을 개시한다. 본 발명에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에서는 광선로에서 발생하는 레일리 역산란 또는 반사된 반사 광성분에 의해 얻어지는 광 파워 특성 또는 광비팅 성분을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 자동으로 일치하도록 조절함으로써, 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 성능을 개선할 수 있다.

Description

파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망
본 발명은 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장에 일치하도록 조절하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 광전송 시스템 및 수동형 광 가입자망에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 파장 가변 레이저를 사용하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망(Wavelength Division Multiplexed-Passive Optical Network: WDM-PON)에서 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장 간의 파장 불일치로 인한 광 파워 손실 및 성능 저하를 방지하기 위해, 광선로에서 발생하는 레일리 역산란(Rayleigh Backscattering) 또는 반사된 광 등을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하도록 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 관한 것이다.
오늘날 인터넷의 급속한 확산으로 기존의 음성 전화와 텍스트 중심의 서비스가 영상 및 화상 중심의 멀티미디어 서비스로 빠르게 전환되면서 가입자망 (Access Network)의 고속화에 대한 요구가 급격히 증가하고 있다. 이러한 추세와 정보 인식의 용이성으로 인하여 앞으로 개발될 대부분의 새로운 서비스는 영상 중심의 멀티미디어 서비스가 될 것으로 예상되고 있다. 따라서, 차세대의 가입자망은 영상 및 화상 서비스를 효율적으로 수용할 수 있는 구조가 되어야 한다. 또한, 음성 전화 서비스, 데이터 통신 서비스, 및 고화질 영상 서비스가 하나로 융합된 서비스(TPS: Triple Play Service)를 하나의 네트워크 인프라를 통해서 공급할 수 있어야 한다. 이러한 티피에스(TPS)에 사용되는 프로토콜과 전송속도에 무관하면서 실질적으로 제한이 없는 대역폭을 가입자에게 제공해 줄 수 있는 방법으로 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망(WDM-PON)이 궁극적인 대안으로 인식되고 있다. 일반적으로 WDM-PON에서는, 각각의 가입자(Subscribers)마다 서로 다른 파장을 사용하여 통신이 이루어지기 때문에 저가의 광 송수신기 모듈 및 시스템 구현이 필수적으로 요구된다. 또한, 가입자망의 설치 비용 및 유지 보수 비용을 절감하기 위해서는, 모든 가입자가 동일한 광원을 사용할 수 있도록 파장 무의존적인 광원의 사용도 또한 필수적으로 요구된다.
상술한 파장 무의존적인 광원을 구현하기 위해 파장 가변 레이저의 연구가 진행되어 왔다. 일 예로, 외부 캐비티 레이저(External Cavity Laser: ECL)는 회절격자(grating)의 온도를 조절함으로써 발진 파장을 변화시킬 수 있다. 이러한 ECL은 기존의 파장 가변 레이저에 비해서 비교적 저렴하게 구현될 수 있기 때문에, WDM-PON에 사용될 수 있는 하나의 방안으로 고려되고 있다. 또한, 상술한 ECL을 포함한 파장 가변 레이저는 고속으로 변조 가능하기 때문에 수동형 광가입자망 뿐만 아니라 메트로 및 백본망에 사용되는 WDM 광전송 시스템의 광원 등으로도 사용될 수 있어서 높은 활용 가능성을 갖는다.
한편, 상술한 파장 가변 레이저를 WDM 광전송 시스템 및 WDM-PON의 광원으로 사용하기 위해서는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치시켜야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위한 구체적인 방법 및 장치로, 예를 들어 문정형 등(Jung-Hyung Moon, et. al) 은 2009년 3월에 "An Automatic Wavelength Control Method of a Tunable Laser for a WDM-PON "라는 제목으로 IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 21, no. 5, pp. 325-327에 발표된 논문에서 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치를 제안한 바 있다. 문정형 등에 의해 제안된 파장 가변 레이저의 발진 파장 조절 장치는 광대역 비간섭성 광원(BLS: Broadband Light Source)에서 출력된 비간섭성 광(incoherent light)을 파장 가변 레이저에 전달하고, 파장 가변 레이저에서 출력된 광신호와 비간섭성 광 사이에 발생하는 광비팅 성분을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장에 일치시키는 방법이다. 그러나, 상술한 논문에서 개시된 방법에서는, 외부에 추가적인 광대역 비간섭성 광원이 요구되며, 또한 각 채널 혹은 가입자마다 광커플러, 예를 들어 미러(mirror)와 같은 반사체, 및 포토다이오드(photodiode)의 사용이 요구된다. 이러한 추가적인 장비들의 사용은 WDM 광전송 시스템 및 WDM-PON의 가격을 증가시키기 때문에 보다 경제적인 방안이 필요하다.
그 외에도 종래 기술의 WDM 광전송 시스템 및 WDM-PON에서는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치시키기 위해, 파장 가변 레이저의 발진 파장을 수동 방식으로 조절하거나 또는 룩업 테이블(Look-up table)을 이용하여 발진 파장을 찾아내는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 수동적인 방법 또는 룩업 테이블을 이용하는 방법은 많은 전문 인력과 상당한 시간이 요구되기 때문에 경제적으로 구현하기 어렵다는 단점이 있었다.
따라서, 파장 가변 레이저의 발진 파장을 자동으로 조절하여, WDM 광전송 시스템 및 WDM-PON을 경제적으로 구현할 수 있는 새로운 방안이 요구된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파장 가변 레이저를 사용하는 파장 분할 다중방식 광전송 시스템 및 수동형 광 가입자망(WDM-PON)에서 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장 간의 파장 불일치로 인한 광 파워 손실 및 성능 저하를 방지하기 위해, 예를 들어 레일리 역산란 또는 광반사체에서의 반사와 같이 광선로에서 발생하는 반사광 등을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하도록 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 특징에 따르면, 본 발명에서는 파장 가변 레이저에서 출력된 광이 파장 분할 다중화기/역다중화기를 통과 후 광섬유 또는 광소자에서 레일리 역산란되거나 또는 반사되어 다시 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기에 재입력된다. 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기에 재입력된 후 출력된 광 신호의 광 파워가 최대가 되도록 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절함으로써, 파장 분할 다중방식 광전송 시스템 및 수동형 광 가입자망을 경제적으로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 특징에 따르면, 본 발명에서는 측정되는 광 파워의 수신감도를 향상시키기 위하여, 파장 가변 레이저에서 출력된 광과 레일리 역산란되거나 또는 반사되는 광 사이의 광비팅을 이용하거나, 또는 외부에 저가의 광원(저출력 다파장 광원 또는 저출력 광대역 광원)을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 전단에 두고, 파장 분할 다중화기/역다중화기에서 선택된 파장 성분의 광을 파장 가변 레이저로 전송하여 외부 광원에서 출력된 광과 레일리 역산란되거나 또는 반사되는 광 간의 광비팅을 이용한다. 그 후, 광비팅이 이루어진 후, 비팅 성분(즉, 잡음 또는 주파수 차이)이 측정된다. 그 후, 두 광 간의 파장 차이가 최소가 되도록 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절함으로써, 파장 가변 레이저의 발진 파장을 주입된 광원의 광의 파장에 일치시킨다.
또한, 본 발명의 제 3 특징에 따르면, 본 발명에서는 외부에서 주입되는 광원의 광의 파장과 파장 가변 레이저의 발진 파장의 차이 및 두 광 간의 간섭 잡음(비팅 잡음)을 측정하는 서로 별개의 구성요소인 포토다이오드 및 파장 판별기를 사용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절한다. 대안적으로(alternatively), 두 광 간의 파장 또는 주파수 차이를 측정할 수 있는 장치로 예를 들어 단일의 광 파장 측정기 또는 단일의 광 스펙트럼 분석기가 본 발명에 사용될 수 있다.
본 발명의 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 방법, 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망을 사용하면 다음과 같은 장점이 달성된다.
1. 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하도록 자동으로 조절되므로, 파장 가변 레이저의 발진 파장을 찾아내기 위한 많은 전문 인력과 시간이 현저하게 절약된다.
2. 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하도록 자동으로 조절되므로, 두 파장 간의 불일치로 인한 파장 분할 다중방식 광전송 시스템 및 수동형 광 가입자망의 성능 저하가 방지될 수 있다.
3. 파장 가변 레이저에서 출력되는 광신호의 레일리 역산란되거나 또는 반사된 광의 성분을 사용하여 파장을 조절하기 때문에 파장 분할 다중방식 광전송 시스템 및 수동형 광 가입자망을 경제적으로 구현하기가 용이하다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 단일 모드 광섬유에서 발생하는 역산란되거나 또는 반사된 광성분을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장에 일치되도록 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 실시예의 대안적인 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 실시예의 대안적인 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 도 3에 도시된 실시예에 따른 광분리/반사기의 구성을 좀더 상세하게 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 단일 모드 광섬유에서 발생하는 역산란 또는 반사돤 반사 광성분과 파장 가변 레이저에서 출력된 광 간의 광비팅 성분을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하도록 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 도 3에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 동작을 더욱 상세하게 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 7 및 8은 각각 본 발명의 제 1 실시예와 제 2 실시예에 대한 대안적인 실시예인 본 발명의 제 3 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도와 원리를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른, 외부에 광원을 두어 외부 광원에서 출력된 광과 단일 모드 광섬유(SMF)에서 발생하는 역산란 또는 반사된 반사 광성분 간의 광비팅 성분을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하도록 조절되는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 본 발명의 제 4 실시예의 대안적인 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 각각 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 구성을 도시한 도면이다.
도 13 및 도 14는 각각 도 5에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 구성을 도시한 도면이다.
도 15 내지 도 16은 각각 도 7 에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 구성을 도시한 도면이다.
도 17 내지 도 19는 각각 도 9에 도시된 본 발명의 제 4 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 구성을 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시예 및 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 기술한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 단일 모드 광섬유에서 발생하는 역산란되거나 또는 반사된 광성분을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장에 일치되도록 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치는 파장 분할 다중화기/역다중화기; 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기에 연결되는 단일모드 광섬유(SMF); 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기로 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 파장 가변 레이저 사이에 제공되며, 상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 광성분(이하 "반사 광성분"이라 합니다)을 입력받아 출력하는 광커플러; 상기 광커플러에 연결되며, 상기 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및 상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기를 포함한다.
좀 더 구체적으로, 도 1에 도시된 파장 가변 레이저에서 출력된 제 1 광은 광커플러를 통과 후 파장 분할 다중화기/역다중화기에서 다중화된다. 이때, 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하는 경우에는 제 1 광이 파장 분할 다중화기/역다중화기를 투과하여 단일모드 광섬유(SMF)에 전달되지만, 일치하지 않는 경우에는 단일모드 광섬유(SMF)에 전달되지 않는다. 단일모드 광섬유(SMF)에 제 1 광의 신호(이하 "제 1 광신호"라 합니다)가 입력되면 단일모드 광섬유(SMF)의 불균일성에 의해 제 1 광 신호의 입력 방향과 반대 방향으로 반사 광성분이 발생한다. 반사 광성분은 다시 파장 분할 다중화기/역다중화기에 재입력된 후, 역다중화되어 광커플러로 전달된다. 그 후, 광커플러에 전달된 반사 광성분은 포토다이오드로 입력된다. 포토다이오드는 수신된 반사 광성분을 전기 신호로 전환시킨 후 전환된 전기 신호를 파장 판별기로 출력한다. 파장 판별기는 입력된 전기 신호를 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장과 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장의 차이를 판별하고, 판별 신호를 파장 제어기에 전달한다. 그 후, 파장 제어기는 판별 신호를 수신하면, 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치시킨다. 이러한 방식으로 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치되도록 조절된다.
상술한 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에서, 파장 판별기는 예를 들어 전환된 전기 신호를 수신하면 최대 파워 특성을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절할 수 있다. 즉, 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하는 경우에는, 포토다이오드에 입력되는 역산란 또는 반사된 제 1광의 반사 광성분의 세기가 최대가 된다. 파장 판별기는 포토다이오드에서 출력되는 전기 신호의 파워가 최대가 되는 순간을 파장 가변 레이저의 발진 파장과 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장이 일치하는 것으로 판별하고, 이러한 판별 신호를 파장 제어기에 전달하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치시킨다.
*도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 실시예의 대안적인 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 도 2에 도시된 본 발명의 대안적인 실시예는 도 1에 도시된 제1 실시예와 광커플러 대신 광서큘레이터가 사용된다는 점을 제외하고는 실질적으로 동일한 구성을 구비하고 있다. 따라서, 도 2에 도시된 본 발명의 대안적인 실시예의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 상세한 설명을 생략한다. 도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 실시예의 대안적인 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 대안적인 실시예는 도 1에 도시된 제 1 실시예의 파장분할 다중화기/역다중화기와 단일모드 광섬유(SMF)사이에 광분리/반사기가 제공된다는 점을 제외하고는 실질적으로 동일한 구성을 구비하고 있다. 좀 더 구체적으로, 도 3에 도시된 파장분할 다중화기/역다중화기에서 다중화된 제 1광이 광분리/반사기에 입력되면, 입력된 제 1광의 일부분(제 1 부분)은 단일모드 광섬유(SMF)에 전달되어 역산란되거나 또는 반사되어 제 1 반사광이 발생한다. 또한, 광분리/반사기에 입력된 제 1광의 일부분(제 2 부분)은 광분리/반사기에서 반사되어 제 2 반사광이 발생한다. 광분리/반사기는 제 1 반사광과 제 2 반사광을 결합하여 결합된 반사광을 파장분할 다중화기/역다중화기에 재입력한다.
도 4 는 본 발명의 도 3에 도시된 실시예에 따른 광분리/반사기의 구성을 상세하게 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 4의 실시예에서는, 도3에 도시된 광분리/반사기가 제 2 광커플러와 광반사체로 구성되어 있다. 좀 더 구체적으로, 도 4에 도시된 광분리/반사기는 예를 들어 3개의 입출력 단자를 가진 1x2 광커플러(coupler)와 같은 제 2 광 커플러 및 예를 들어 미러(mirror)와 같은 광 반사체로 구현될 수 있다. 제 2광커플러는 일측에 제공되는 제 1 입출력 단자를 구비하고, 상기 일측과 대향하는 타측에 제공되는 제 2 및 제 3 입출력 단자를 구비한다. 제 1 입출력 단자는 파장 분할 다중화기/역다중화기에 연결되고, 제 2 입출력 단자는 단일모드 광섬유(SMF)에 연결되며, 제 3 입출력 단자는 광반사체에 연결된다. 파장 가변 레이저에서 출력된 제 1광은 제 1 광커플러를 통과한 후 파장 분할 다중화기/역다중화기에 입력된다. 파장 분할 다중화기/역다중화기에서 출력된 제 1광은 제 1 입출력 단자를 통해 제 2 광커플러에 입력된다. 입력된 제 1광의 일부분(제 1 부분)은 제 2 입출력단자를 통해 단일모드 광섬유(SMF)에 전달되고 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사되어 제 1 반사광이 발생한다. 제 1 반사광은 제 2 입출력 단자를 통해 제 2 광커플러에 입력된 후 제 1 입출력 단자를 통해 파장분할다중화기/역다중화기로 출력된다. 제 2 광커플러의 제 1 입출력 단자에 입력된 제 1광의 일부분(제 2 부분)은 제 3 입출력 단자를 통해 광반사체에 전달되고, 광반사체에서 반사되는 제 2 반사광이 발생한다. 제 2 반사광은 제 3 입출력 단자를 통해 제 2 광커플러에 입력된 후 제 1 입출력 단자를 통해 파장분할다중화기/역다중화기로 출력된다. 파장분할다중화기/역다중화기에 재입력된 제 1 반사광과 제 2 반사광은 역다중화되어 제 1 광커플러로 전달된다.
상술한 도 1, 도 2, 도3, 및 도4 에 도시된 본 발명의 제1 실시예 및 그 대안적인 실시예에서는, 단일 모드 광섬유(SMF)에서 발생하는 레일리 역산란 또는 반사된 반사 광성분을 직접적으로 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장에 일치시키는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 레일리 역산란 또는 반사된 반사 광성분의 세기는 상대적으로 작기 때문에 수신 감도가 낮다는 단점이 있다. 또한, 상술한 도 3 및 도 4 에 도시된 본 발명의 또 다른 대안적인 실시예에서는, 반사 광성분의 세기를 높이기 위해 사용된 광분리/반사기에 의해 시스템의 성능이 열화될 수 있다는 단점이 있다. 시스템의 성능의 열화 없이 상술한 단점을 보완하기 위해 레일리 역산란 또는 반사된 반사 광성분과 다른 광 간의 광비팅 성분을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장에 일치시킬 수 있다.
좀 더 구체적으로, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 단일 모드 광섬유에서 발생하는 역산란 또는 반사돤 반사 광성분과 파장 가변 레이저에서 출력된 광 간의 광비팅 성분을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하도록 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치는 파장 분할 다중화기/역다중화기; 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기에 연결되는 단일모드 광섬유(SMF); 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기로 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광과 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분을 수신하여 분리하고, 또한 상기 제 1 광의 일부분 및 상기 반사 광성분을 결합하여 결합광을 출력하는 광분리/결합기; 상기 광분리/결합기에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 제 1 광과 상기 반사 광성분 간의 광비팅 성분(optical beating components)의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및 상기 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기를 포함한다.
이하에서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 발진 파장이 자동으로 조절되는 원리를 상세히 기술한다.
다시 도 5를 참조하면, 파장 가변 레이저에서 출력된 제 1 광의 일부분(이하 "제 1 부분"이라 합니다)은 광분리/결합기를 통해 파장 분할 다중화기/역다중화기로 전달되고, 나머지 일부분(이하 "제 2 부분"이라 합니다)은 광분리/결합기를 통해 포토다이오드에 입력된다. 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하는 경우에는 제 1 광의 제 1 부분이 파장 분할 다중화기/역다중화기를 투과하여 단일모드 광섬유(SMF)에 전달되지만, 일치하지 않는 경우에는 단일모드 광섬유(SMF)에 전달되지 않는다. 단일모드 광섬유(SMF)에 제 1 광의 제 1부분의 광신호가 입력되면 단일모드 광섬유(SMF)의 불균일성에 의해 입력되는 제 1 부분의 광신호 입력 방향과 반대 방향으로 레일리 역산란 또는 반사된 반사 광성분이 발생한다. 따라서, 제 1 광의 반사 광성분은 다시 파장 분할 다중화기/역다중화기에 재입력된 후 광분리/결합기로 전달된다. 그 후, 광분리/결합기에 전달된 반사 광성분은 포토다이오드로 입력된다. 따라서, 포토다이오드에는 파장 가변 레이저에서 출력된 제 1 광의 제 2 부분과 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 제 1 광의 반사 광성분이 입력되고, 입력된 두 광(즉, 제 1 광의 제 2 부분 및 제 1 광의 반사 광성분) 간의 파장(또는 주파수) 차이에 따라 광비팅 성분이 생성된다. 이러한 광비팅 성분은 파장 판별기로 전달되고, 파장 판별기는 상술한 광비팅 성분의 주파수 차이 또는 잡음을 측정하여 제 1 광의 파장과 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장 간의 파장 차이를 판별한다. 파장 판별기에 의해 판별된 파장 차이는 파장 제어기로 전달되고, 파장 제어기는 판별된 파장 차이를 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절한다. 파장 판별기는 예를 들어 저역 통과 필터(low pass filter) 또는 대역 통과 필터(band pass filter: BPF) 등을 이용하여 구현될 수 있으며, 이러한 필터들의 통과대역을 통과하는 전기 신호를 측정하여 파장 차이를 판별할 수 있다.
도 6은 본 발명의 도 5에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 동작을 더욱 상세하게 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다. 도 6의 실시예에서는, 도 3에 도시된 광분리/결합기가 광커플러와 광반사체로 구성되어 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과파장에 자동으로 일치시키는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치는 4개의 입출력 단자를 가진 2x2 광커플러(coupler)와 광 반사체(예를 들어, 미러(mirror))로 구현되는 광분리/결합기를 포함할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 본 발명에 사용되는 2x2 광커플러는 일측에 제공되는 제 1 및 제 2 입출력 단자를 구비하고, 상기 일측과 대향하는 타측에 제공되는 제 3 및 제 4 입출력 단자를 구비한다. 제 1 입출력 단자는 파장 분할 다중화기/역다중화기에 연결되고, 제 2 입출력 단자는 포토다이오드에 연결된다. 또한, 제 3 입출력 단자는 파장 가변 레이저에 연결되고, 제 4 입출력 단자는 광반사체에 연결된다. 파장 가변 레이저에서 출력된 제 1 광은 제 3 입출력 단자를 통해 2x2 광커플러로 입력되고, 입력된 제 1 광의 일부분(제 1 부분)은 제 1 입출력 단자를 통해 파장분할 다중화기/역다중화기로 출력되고, 나머지 부분(제 2 부분)은 제 2 입출력 단자를 통해 포토다이오드에 입력된다. 파장 분할 다중화기/역다중화기에 입력된 제 1 광의 제 1 부분은 단일모드 광섬유(SMF)에 입력되고, 단일 모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 반사 광성분이 발생된다. 반사 광성분은 다시 파장분할 다중화기/역다중화기에 재입력되어 2x2 광커플러의 제 1 입출력 단자로 입력된다. 제 1 입출력 단자로 입력된 반사 광성분의 일부분은 2x2 광커플러의 제 3 입출력 단자를 통해 파장 가변 레이저로 출력되고, 나머지 부분은 제 4 입출력 단자에 연결된 광반사체로 출력된다. 광반사체에서 반사된 반사 광성분의 나머지 부분은 다시 제 4입출력 단자를 통해 2x2 광커플러 내로 입력된다. 그 후, 광반사체에서 반사된 반사 광성분의 나머지 부분은 제 2 입출력 단자를 통해 포토다이오드에 입력된다. 따라서, 제 1 광의 제 1 부분 및 단일 모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 제 1 광의 반사 광성분의 나머지 부분이 함께 포토 다이오드로 입력된다. 즉, 도 4에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치에 사용되는 광분리/결합기는 서로 반대 방향에서 입력되는 두 개의 광(제 1광 및 제 1 광의 반사 광성분)을 분리 및 결합하여 포토다이오드에 함께 입력시킬 수 있다.
상술한 도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에서는, 단일 모드 광섬유(SMF)에서 발생하는 역산란 또는 반사된 제 1광의 반사 광성분과 파장 가변 레이저에서 출력된 제 1 광 간의 광비팅 성분을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장에 일치시키는 방법이 사용되고 있다. 상술한 제 1 실시예와 제 2 실시예에서는, 파장분할다중화/역다중화기의 전면부에서 일어나는 반사와 광 커플러 또는 광 서큘레이터에서 발생하는 반사(즉, 제 1 광이 파장분할다중화/역다중화기를 통과하는가의 여부에 관계없이 발생하는 반사)가 커질수록 발진 파장을 조절하는 장치의 성능이 열화된다는 단점이 있다. 상술한 단점을 해결하기 위해, 파장 가변 레이저를 변조하는 방법이 사용될 수 있다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 제 1 실시예와 제 2 실시예에 대한 대안적인 실시예인 본 발명의 제 3 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도와 원리를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예는 주파수 변조기가 추가되었다는 점을 제외하고는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구성을 구비하고 있다. 도 7에 도시된 주파수 변조기는 제 1 주파수로 제 1광을 주파수 변조한다. 이때 제 1 주파수로 주파수 변조된 제 1 광을 변조 제 1광이라 한다. 본 발명의 대안적인 제 3 실시예는 변조 제 1광이 파장분할다중화/역다중화기를 통과할 경우 제 1주파수가 2번의 최대값을 갖도록 진폭 변조되는 특성을 이용한다.
좀 더 구체적으로, 도 8을 참조하면, 변조 제 1광의 중심주파수(FL) 또는 중심파장이 파장분할다중화/역다중화기의 주파수(FAWG) 또는 투과파장과 일치할 경우(예를 들어 FL = FAWG = 100MHz인 경우), 변조 제 1광의 제 1 주파수는 최대 또는 최소 주파수일 때(예를 들어, 제 1 주파수의 범위가 99 내지 101MHz인 경우, 변조 제 1광의 주파수가 101MHz 또는 99MHz일 때) 파장분할다중화/역다중화기의 투과 주파수(FAWG)에서 가장 많이 벗어나게 되므로 광파워는 최소가 된다. 또한, 변조 제 1 광의 제 1 주파수가 파장분할다중화/역다중화기의 투과 주파수(FAWG)와 일치할 경우(예를 들어, 상기 예에서 100MHz일 경우), 광파워는 최대가 된다. 따라서, 한 번의 제 1 주파수의 변조 주기(예를 들어, 상기 예에서 변조 제 1 광의 제 1 주파수가 101MHz -> 100MHz -> 99MHz -> 100MHz -> 101MHz로 변하는 주기)에 대해 광파워는 두 번의 진폭 변조(위의 예에서, 광파워가 최소 -> 최대 -> 최소 -> 최대 -> 최소)를 갖는다(도 8에 도시된 FL = FAWG 인 경우의 수평 방향의 진폭 변조 참조). 역산란, 또는 반사는 파장분할다중화/역다중화기를 통과한 후에 일어나므로, 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하는 경우에는, 포토다이오드에 입력되는 역산란 또는 반사된 제 1광의 반사 광성분은 변조 제 1광의 제1 주파수의 광파워가 2번의 최대값을 갖는다. 파장 판별기는 포토다이오드에서 출력되는 제 1 주파수 성분을 분리 및 감지하여 광파워의 최대값을 2회 검출하는 경우 파장 가변 레이저의 발진 파장과 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장이 일치하는 것으로 판별하는 판별 신호를 파장 제어기에 전달한다. 파장 제어기는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치시킨다.
다시 도 8을 참조하면, 변조 제 1광의 중심 주파수(FL)가 파장분할다중화/역다중화기의 투과 주파수(FAWG)보다 클 경우(예를 들어, FL = 100MHZ이고, FAWG= 99MHz인 경우), 변조 제 1광의 제 1 주파수가 예를 들어 100MHZ에서 101NHZ로 증가하는 동안 파장분할다중화/역다중화기의 투과 주파수(FAWG)에서 멀어지게 되므로 광파워는 감소하고, 변조 제 1광의 주파수가 예를 들어 100MHZ에서 99NHZ로 감소하는 동안 파장분할다중화/역다중화기의 투과 주파수(FAWG)에 가까워지게 되므로 광파워는 증가한다. 이 경우, 제 1 주파수의 광 파워는 1번의 최대값을 가지며, 주파수 변조된 제 1광과 진폭 변조된 역산란, 또는 반사광 간의 위상은 180도의 차이를 갖게 된다. 여기서 180도의 위상차란 변조 제 1광의 주파수 증감 변화와 파장분할다중화/역다중화기의 투과 주파수(FAWG)의 증감 변화의 관계가 서로 정반대임을 의미한다. 이와는 반대로, 변조 제 1광의 중심 주파수(FL)가 파장분할다중화/역다중화기의 투과 주파수(FAWG)보다 작을 경우(예를 들어, FL = 100MHZ이고, FAWG= 101MHz인 경우), 변조 제 1광의 제 1 주파수가 예를 들어 100MHZ에서 101NHZ로 증가하는 동안 파장분할다중화/역다중화기의 투과 주파수(FAWG)에서 가까워지게 되므로 광파워는 증가하고, 변조 제 1광의 제 1 주파수가 예를 들어 100MHZ에서 99NHZ로 감소하는 동안 파장분할다중화/역다중화기의 투과 주파수(FAWG)에 멀어지게 되므로 광파워는 감소한다. 이 경우, 변조 제 1광과 진폭변조된 역산란, 또는 반사광 간의 위상은 같게 된다. 여기서 위상이 같다는 것은 변조 제 1광의 주파수 증감 변화와 파장분할다중화/역다중화기의 투과 주파수(FAWG)의 증감 변화의 관계가 서로 일치함을 의미한다. 따라서, 파장 판별기는 포토다이오드에서 출력되는 제 1 주파수 성분을 분리 및 감지하여 광파워의 최대값을 1회 검출하는 경우 변조 제 1광과 진폭변조된 역산란, 또는 반사광 간의 위상 특성을 이용하면, 역산란, 또는 반사광의 위상을 측정하여 파장 가변레이저의 주파수 또는 파장의 증가 또는 감소 여부를 판별할 수 있다. 상술한 도 7에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 주파수 변조기는 파장 제어기를 이용하거나 또는 단독으로 파장 가변 레이저의 주파수를 변조할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른, 외부에 광원을 두어 외부 광원에서 출력된 광과 단일 모드 광섬유(SMF)에서 발생하는 역산란 또는 반사된 반사 광성분 간의 광비팅 성분을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하도록 조절되는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치는 제 2광을 출력하는 광원; 상기 광원에서 출력되는 상기 제 2 광을 역다중화하는 파장 분할 다중화기/역다중화기; 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기에 연결되는 단일모드 광섬유(SMF); 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기로 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 파장 분할 다중화기 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 역다중화된 제 2 광의 일부분 및 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분, 및 상기 파장분할 다중화/역다중화기에서 반사된 상기 제 1광의 일부분을 결합하여 결합광을 출력하는 광커플러; 상기 광커플러에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 반사 광 성분과 상기 역다중화된 제 2 광 간의 광비팅 성분(optical beating components)의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및 상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기를 포함한다.
이하에서, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 발진 파장이 자동으로 조절되는 원리가 상세히 기술된다.
다시 도 9를 참조하면, 광원(예를 들어, 다파장 광원 또는 광대역 광원)에서 출력된 제 2 광은 파장 분할 다중화기/역다중화기에 의해 역다중화된다. 파장 분할 다중화기/역다중화기에서 역다중화된 제 2 광은 광커플러에 의해 포토다이오드에 입력된다. 또한, 파장 가변 레이저에서 출력된 제 1 광은 광커플러와 파장 분할 다중화기/역다중화기를 통과 후 단일모드 광섬유(SMF)로 전달된다. 이 때, 제 1광은 단일모드 광섬유(SMF)에서 발생하는 레일리 역산란 또는 반사 및 파장 분할 다중화기/역다중화기 또는 커넥터(connector: 미도시) 등에서 발생하는 반사에 의한 반사 광성분이 광커플러로 재입력되어 포토다이오드로 입력된다. 따라서, 포토다이오드에는 광원에서 출력된 제 2 광의 일부분과 제 1 광의 반사 광성분이 입력되고, 제 2 광 및 제 1 광의 반사 광성분 간의 파장(또는 주파수) 차이에 따라 광비팅 성분이 생성된다. 포토다이오드는 광비팅 성분을 파장 판별기로 전달하고, 파장 판별기는 광비팅 성분의 주파수 차이 또는 잡음을 측정하여 제 1 광 및 제 2 광 간의 파장 차이를 판별한다. 파장 판별기에 의해 판별된 파장 차이는 파장 제어기로 전달되고, 파장 제어기는 판별된 파장 차이를 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절한다. 파장 판별기는 예를 들어 저역 통과 필터(low pass filter) 또는 대역 통과 필터(band pass filter: BPF) 등을 이용하여 구현될 수 있으며, 이러한 필터들은 통과대역을 통과하는 전기 신호를 측정하여 파장 차이를 판별할 수 있다.
도 10은 도 9에 도시된 본 발명의 제 4 실시예의 대안적인 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 도 10에 도시된 본 발명의 대안적인 실시예는 도 9에 도시된 제 4 실시예와 광커플러 대신 광서큘레이터가 사용된다는 점을 제외하고는 실질적으로 동일한 구성을 구비하고 있다. 따라서, 도 10에 도시된 본 발명의 대안적인 실시예의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
상술한 도 9 및 도 10에 도시된 본 발명의 제 4 실시예 및 그 대안적인 실시예에서는, 포토다이오드 및 파장 판별기가 서로 별개의 구성요소로 예시적으로 도시되어 있다. 그러나, 당업자라면 도 9 및 도 10에 도시된 포토다이오드 및 파장 판별기가 파장 분할 다중화기/역다중화기에 의해 역다중화되어 입력되는 제 2 광의 파장과 파장 가변 레이저의 제 1 광의 발진 파장의 차이를 측정할 수 있는 단일의 광 파장 측정기 또는 단일의 광 스펙트럼 분석기로 구현될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
도 11 및 도 12는 각각 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 구성을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망은 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(Optical Line Termination: OLT); 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(Remote Node: RN); 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및 상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되는 n개의 가입자 종단 장치(Optical Network Terminations: ONT)(ONT1,...,ONTn)를 포함한다. 여기서, n개의 가입자 종단 장치(ONT1,...,ONTn)는 각각 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기; 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하고, 상기 제 2 광송신기(Tx)는 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 제 2 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 제 1 광의 반사 광성분을 입력받아 출력하는 광커플러; 상기 광커플러에 연결되며, 상기 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및 상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기를 포함한다.
상술한 도 11에 도시된 실시예에서, 파장 판별기는 예를 들어 전환된 전기 신호를 수신하면 최대 파워 특성을 이용하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절할 수 있다. 즉, 파장 가변 레이저의 발진 파장이 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치하는 경우에는, 포토다이오드에 입력되는 역산란 또는 반사된 제 1광의 반사 광성분의 세기가 최대가 된다. 파장 판별기는 포토다이오드에서 출력되는 전기 신호의 파워가 최대가 되는 순간을 파장 가변 레이저의 발진 파장과 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장이 일치하는 것으로 판별하고, 이러한 판별 신호를 파장 제어기에 전달하여 파장 가변 레이저의 발진 파장을 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장과 일치시킨다.
상술한 도 11에 도시된 실시예는 ONT에서 OLT로 신호를 전송할 때 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치가 ONT에서 사용되는 경우를 기술하고 있다. 그러나, 당업자라면 도 12에 도시된 바와 같이, OLT에서 ONT로 신호를 전송할 때 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치가 OLT에서 사용되는 경우에도 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 도 12를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예의 대안적인 실시예에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망은 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(OLT); 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN); 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및 상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되며, 각각이 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx), 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하는n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)를 포함한다. 여기서, n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn)는 각각 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 제 1 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 제 1 광의 반사 광성분을 입력받아 출력하는 광커플러; 상기 광커플러에 연결되며, 상기 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및 상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기를 포함한다.
한편, 도 11 및 도 12에 도시된 실시예에서는 도 1에 도시된 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성요소로 광커플러가 사용되는 것으로 예시적으로 기술하고 있다. 그러나, 당업자라면 도 11 및 도 12에 도시된 광커플러 대신 도 2에 도시된 바와 같은 광서큘레이터, 도 3에 도시된 바와 같은 광분리/반사기, 또는 도 5에 도시된 바와 같은 광분리/결합기가 사용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
도 13 및 도 14는 각각 도 5에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 구성을 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망은 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(OLT); 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN); 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및 상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되는 n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)를 포함한다. 여기서, n개의 가입자 종단 장치(ONT1,...,ONTn)는 각각 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx); 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하고, 상기 제 2 광송신기(Tx)는 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 제 2 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광과 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분을 수신하여 분리하고, 또한 상기 제 1 광의 일부분 및 상기 반사 광성분을 결합하여 결합광을 출력하는 광분리/결합기; 상기 광분리/결합기에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 제 1 광과 상기 반사 광성분 간의 광비팅 성분(optical beating components)의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및 상기 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기를 포함한다.
상술한 도 13에 도시된 실시예는 ONT에서 OLT로 신호를 전송할 때 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치가 ONT에서 사용되는 경우를 기술하고 있다. 그러나, 당업자라면 도 14에 도시된 바와 같이, OLT에서 ONT로 신호를 전송할 때 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치가 OLT에서 사용되는 경우에도 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 도 14를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예의 대안적인 실시예에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망은 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,..., Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(OLT); 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN); 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및 상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되며, 각각이 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx), 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하는n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)를 포함한다. 여기서, n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn)는 각각 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 제 1 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광과 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분을 수신하여 분리하고, 또한 상기 제 1 광의 일부분 및 상기 반사 광성분을 결합하여 결합광을 출력하는 광분리/결합기; 상기 광분리/결합기에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 제 1 광과 상기 반사 광성분 간의 광비팅 성분(optical beating components)의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및 상기 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기를 포함한다.
한편, 도 13 및 도 14에 도시된 실시예에서는 도 5에 도시된 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성요소로 광분리/결합기가 사용되는 것으로 예시적으로 기술하고 있다. 그러나, 당업자라면 도 13 및 도 14에 도시된 광분리/결합기로 도 6에 도시된 바와 같은 2x2 광분리/결합기 및 광 반사체가 사용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
도 15 및 도 16은 각각 도 7 및 도 8에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 구성을 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망은 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(Optical Line Termination: OLT); 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(Remote Node: RN); 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및 상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되는 n개의 가입자 종단 장치(Optical Network Terminations: ONT)(ONT1,...,ONTn)를 포함한다. 여기서, n개의 가입자 종단 장치(ONT1,...,ONTn)는 각각 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx); 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하고, 상기 제 2 광송신기(Tx)는 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 제 2 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 제 1 광의 반사 광성분을 입력받아 출력하는 광커플러; 상기 광커플러에 연결되며, 상기 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및 상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기; 및 상기 파장 가변 레이저에 연결되며, 상기 파장 제어기를 이용하거나 또는 단독으로 상기 파장 가변 레이저의 주파수를 변조하는 주파수 변조기를 포함한다.
상술한 도 15에 도시된 실시예는 ONT에서 OLT로 신호를 전송할 때 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치가 ONT에서 사용되는 경우를 기술하고 있다. 그러나, 당업자라면 도 16에 도시된 바와 같이, OLT에서 ONT로 신호를 전송할 때 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치가 OLT에서 사용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 도 16을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예의 대안적인 실시예에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망은 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(OLT); 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN); 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및 상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되며, 각각이 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx), 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하는n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)를 포함한다. 여기서, n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn)는 각각 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 제 1 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 제 1 광의 반사 광성분을 입력받아 출력하는 광커플러; 상기 광커플러에 연결되며, 상기 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기; 및 상기 파장 가변 레이저에 연결되며, 상기 파장 제어기를 이용하거나 또는 단독으로 상기 파장 가변 레이저의 주파수를 변조하는 주파수 변조기를 포함한다.
한편, 도 15 및 도 16에 도시된 실시예에서는 도 7에 도시된 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성요소로 광커플러가 사용되는 것으로 예시적으로 기술하고 있다. 그러나, 당업자라면 도 15 및 도 16에 도시된 광커플러 대신 도 2에 도시된 바와 같은 광서큘레이터, 도 3에 도시된 바와 같은 광분리/반사기, 또는 도 5에 도시된 바와 같은 광분리/결합기가 사용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
도 17 내지 도 19는 각각 도 9에 도시된 본 발명의 제 4 실시예에 따른 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치 및 이를 구비한 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망의 구성을 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망은 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기; 제 2 광을 출력하는 광원; 및 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 광원과 각각 연결되며, 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기에서 다중화된 상기 전송 신호와 상기 광원에서 출력된 상기 제 2 광을 결합하는 광결합 장치로 구성되는 광 종단 장치(OLT); 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN); 상기 광결합 장치 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및 상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되는 n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)를 포함한다. 여기서, n개의 가입자 종단 장치(ONT1,...,ONTn)는 각각 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx); 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하고, 상기 제 2 광송신기(Tx)는 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 제 2 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기에 의해 역다중화된 상기 제 2 광의 일부분, 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분, 및 상기 제 2 파장분할 다중화/역다중화기에서 반사된 상기 제 1 광의 일부분을 결합하여 결합광을 출력하는 광커플러; 상기 광커플러에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 반사 광 성분과 상기 역다중화된 제 2 광 간의 광비팅 성분(optical beating components)의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및 상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기를 포함한다.
상술한 도 17에 도시된 실시예는 ONT에서 OLT로 신호를 전송할 때 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치가 ONT에서 사용되는 경우를 기술하고 있다. 그러나, 당업자라면 도 18에 도시된 바와 같이, OLT에서 ONT로 신호를 전송할 때 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치가 OLT에서 사용되는 경우에도 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 도 18을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예의 제 1 대안적인 실시예에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망은 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기; 제 2 광을 출력하는 광원; 및 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 광원과 각각 연결되는 광결합 장치로 구성되는 광 종단 장치(OLT); 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN); 상기 광결합 장치 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및 상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되며, 각각이 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx), 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하는 n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)를 포함하고, 상기 광결합 장치는 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기에서 다중화된 상기 전송 신호와 상기 광원에서 출력된 상기 제 2 광을 결합한다. 여기서, n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn)는 각각 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 제 1 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기에 의해 역다중화된 상기 제 2 광의 일부분, 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분, 및 상기 제 1 파장분할 다중화/역다중화기에서 반사된 상기 제 1 광의 일부분을 결합하여 결합광을 출력하는 광커플러; 상기 광커플러에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 반사 광 성분과 상기 역다중화된 제 2 광 간의 광비팅 성분의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및 상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기를 포함한다.
또한, 상술한 도 17 및 도 18에 도시된 실시예는 광원(예를 들어 다파장 광원 또는 광대역 광원)이 OLT내에 위치된 경우를 기술하고 있다. 그러나, 당업자라면 본 발명이 도 19에 도시된 바와 같이 광원(예를 들어 다파장 광원 또는 광대역 광원)이 원격 노드(RN)에 위치된 경우에도 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 도 19를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예의 제 2 대안적인 실시예에 따른 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망은 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(OLT); 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN); 제 2 광을 출력하는 광원; 상기 원격 노드(RN) 내에서 일측이 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기와 연결되고, 타측의 제 1 입출력 단자가 상기 광원과 연결되며, 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기에서 다중화된 상기 전송 신호와 상기 광원에서 출력된 상기 제 2 광을 결합하는 광결합 장치; 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 광결합 장치를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및 상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되는 n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)를 포함하고, 상기 광결합 장치의 상기 타측의 제 2 입출력 단자는 상기 단일 모드 광섬유(SMF)와 연결된다. 여기서, n개의 가입자 종단 장치(ONT1,...,ONTn)는 각각 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx); 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하고, 상기 제 2 광송신기(Tx)는 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저; 상기 제 2 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기에 의해 역다중화된 상기 제 2 광의 일부분, 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분, 및 상기 제 2 파장분할 다중화/역다중화기에서 반사된 상기 제 1 광의 일부분을 결합하여 결합광을 출력하는 광커플러; 상기 광커플러에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드; 상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 반사 광 성분과 상기 역다중화된 상기 제 2 광 간의 광비팅 성분의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및 상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기를 포함한다.
한편, 상술한 도 17 내지 도 19에 도시된 실시예에서는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 원하는 파장으로 조절하기 위해서는 광원(예를 들어 다파장 광원 또는 광대역 광원)에서 출력된 제 2 광이 파장 가변 레이저에 주입되어야 한다.
또한, 상술한 도 17 내지 도 19에 도시된 본 발명의 실시예에서는 도 9에 도시된 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치의 구성요소로 광커플러가 사용되는 것으로 예시적으로 기술하고 있다. 그러나, 당업자라면 도 17 내지 도 19에 도시된 광커플러 대신 도 2에 도시된 바와 같은 광서큘레이터, 도 3및 도 4에 도시된 광분리/반사기, 또는 도 5 및 도 6에 도시된 광분리/결합기가 사용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
아울러, 도 11 내지 도 19에 도시된 본 발명의 실시예에서는, 도 1 내지 도 10에 도시된 본 발명의 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치가 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 사용되는 것을 기술하고 있다. 그러나, 당업자라면 도 1 내지 도 10에 도시된 본 발명의 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치가 메트로 망(metro network) 및 백본망(backbone network) 등을 포함한 파장 분할 다중방식 광전송 시스템에도 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 사용되는 광원은 다파장 광원 또는 광대역 광원으로 구현될 수 있다. 이러한 다파장 광원으로는 패브리-페롯 레이저 다이오드(Fabry-Perot Laser Diode: F-P LD), 다수의 분산형 피드백 레이저 다이오드 (Distributed Feed-Back Laser diode: DFB-LD)로 구성된 DFB-LD 어레이(array) 등이 사용될 수 있다. 또한, 광대역 광원으로는 반사형 반도체 광 증폭기(reflective semiconductor optical amplifier: RSOA), 자연 방출광(Amplified Spontaneous Emission: ASE)을 방출하는 어븀 첨가 광증폭기(Erbium-Doped Fiber Amplifier: EDFA), 고출력 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED), 초발광 다이오드(Super Luminescent Diode: SLD) 등이 사용될 수 있다.
나아가, 도 1 내지 도 13에 도시된 본 발명의 실시예에서는 파장 가변 레이저를 사용하고 있는 것으로 기술하고 있지만, 당업자라면 파장 가변 레이저 대신 DFB-LD, 분산형 브래그 반사장치(Distributed Bragg Reflector: DBR) 레이저, 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD) 등의 광원이 사용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. 또한, 파장 가변 레이저로 이창희 등에 의해 "다중의 주입 전극을 구비한 다중 모드 레이저 다이오드를 사용하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망"이라는 발명의 명칭으로 2007년 8월 13일자로 대한민국 특허출원 제 10-2007-0081062호로 출원되고, 2009년 9월 3일자로 특허 허여된 대한민국 특허 제0916858호에 개시된 다중의 주입 전극을 구비한 다중 모드 레이저 다이오드가 사용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
아울러, 도 1 내지 도 13에 도시된 본 발명의 실시예에 사용되는 파장 분할 다중화기/역다중화기, 또는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기는 각각 도파로 배열 격자(Arrayed Waveguide Grating: AWG) 또는 박막 필터 등으로 구현될 수 있다.
본 발명은 파장 가변 레이저의 발진 파장이 자동적으로 조절되는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망(WDM-PON)의 실시예를 기술하고 있지만, 당업자라면 이러한 본 발명의 실시예가 일반적인 광통신 시스템에서도 적용 가능하다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
다양한 변형 예가 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 (41)

  1. 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치에 있어서,
    파장 분할 다중화기/역다중화기;
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기에 연결되는 단일모드 광섬유(SMF);
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기로 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 파장 가변 레이저 사이에 제공되며, 상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분을 입력받아 출력하는 광커플러;
    상기 광커플러에 연결되며, 상기 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및
    상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기
    를 포함하는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 파장 판별기는 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 최대 파워 특성을 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 상기 발진 파장을 판별하고, 상기 판별 신호를 출력하는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광커플러가 광서큘레이터로 구현되는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치가 상기 단일모드 광섬유(SMF)와 상기 파장분할 다중화기/역다중화기 사이에 제공되며, 상기 제 1광을 수신하여 분리하고 상기 제 1광의 반사 성분을 출력하는 광분리/반사기를 추가로 포함하는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 광분리/반사기는
    일측에 제공되는 제 1 입출력 단자, 및 상기 일측과 대향하는 타측에 제공되는 제공되는 제 2 및 제 3 입출력 단자를 구비한 1x2 광커플러(coupler); 및
    상기 1x2 광커플러와 연결되는 광 반사체
    를 포함하고,
    상기 제 1 입출력 단자는 상기 파장분할 다중화기/역다중화기에 연결되고,
    상기 제 2 입출력 단자는 상기 단일모드 광섬유에 연결되며,
    상기 제 3 입출력 단자는 상기 광 반사체에 연결되는
    파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  6. 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치에 있어서,
    파장 분할 다중화기/역다중화기;
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기에 연결되는 단일모드 광섬유(SMF);
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기로 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광과 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분을 수신하여 분리하고, 또한 상기 제 1 광의 일부분 및 상기 반사 광성분을 결합하여 결합광을 출력하는 광분리/결합기;
    상기 광분리/결합기에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 제 1 광과 상기 반사 광성분 간의 광비팅 성분(optical beating components)의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및
    상기 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기
    를 포함하는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 광분리/결합기는
    일측에 제공되는 제 1 입출력 단자 및 제 2 입출력 단자, 및 상기 일측과 대향하는 타측에 제공되는 제 3 입출력 단자 및 제 4 입출력 단자를 구비한 2x2 광커플러(coupler); 및
    상기 2x2 광커플러와 연결되는 광반사체
    를 포함하고,
    상기 제 1 입출력 단자는 상기 파장분할 다중화기/역다중화기에 연결되고,
    상기 제 2 입출력 단자는 상기 포토다이오드에 연결되며,
    상기 제 3 입출력 단자는 상기 파장 가변 레이저에 연결되고,
    상기 제 4 입출력 단자는 상기 광반사체에 연결되는
    파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  8. 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치에 있어서,
    제 2광을 출력하는 광원;
    상기 광원에서 출력되는 상기 제 2 광을 역다중화하는 파장 분할 다중화기/역다중화기;
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기에 연결되는 단일모드 광섬유(SMF);
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기로 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 파장 분할 다중화기 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 역다중화된 제 2 광의 일부분 및 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분을 결합하여 결합광을 출력하는 광커플러;
    상기 광커플러에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 반사 광 성분과 상기 역다중화된 제 2 광 간의 광비팅 성분(optical beating components)의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및
    상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기
    를 포함하는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 광원은 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD) 또는 다수의 분산형 피드백 레이저 다이오드(DFB-LD)로 구성된 DFB-LD 어레이(array)로 구현되는 다파장 광원이거나, 또는 반사형 반도체 광 증폭기(RSOA), 자연 방출광(ASE)을 방출하는 어븀 첨가 광증폭기(EDFA), 고출력 발광 다이오드(LED), 및 초발광 다이오드(SLD) 중 어느 하나로 구현되는 광대역 광원인 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기는 도파로 배열 격자(Arrayed Waveguide Grating: AWG) 또는 박막 필터로 구현되는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  11. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 포토다이오드 및 상기 파장 판별기는 상기 제 1광의 반사 광성분과 상기 역다중화된 제 2 광 간의 파장 차이를 검출하여 상기 파장 가변 레이저의 상기 발진 파장의 차이를 판별하는 단일의 광 파장 측정기 또는 단일의 광 스펙트럼 분석기로 구현되는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  12. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파장 판별기는 상기 광비팅 성분을 측정하는 저역 통과 필터(low pass filter) 또는 대역 통과 필터(band pass filter)를 이용하여 구현되는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파장 가변 레이저 장치가 메트로 망(metro network) 및 백본망(backbone network)을 포함한 파장 분할 다중방식 광전송 시스템에 적용되는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  14. 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치에 있어서,
    파장 분할 다중화기/역다중화기;
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기에 연결되는 단일모드 광섬유(SMF);
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기로 제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 파장 가변 레이저에 연결되며, 제 1 주파수로 파장 가변 레이저의 주파수를 변조하는 주파수 변조기;
    상기 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분을 입력받아 출력하는 광커플러;
    상기 광커플러에 연결되며, 상기 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 제 1 주파수 성분의 광파워 최대값 또는 주파수 변조된 상기 제 1광과 진폭 변조된 상기 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분 간의 위상을 검출하여, 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및
    상기 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기
    를 포함하는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 파장 판별기는 상기 광파워 최대값을 2회 검출하는 경우 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장과 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장이 일치하는 것으로 판별하는 상기 판별 신호를 상기 파장 제어기에 전달하고,
    상기 파장 제어기는 상기 발진 파장을 상기 투과 파장과 일치시키는
    파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 파장 판별기는 상기 광파워 최대값을 1회 검출하는 경우 상기 위상을 측정하여 상기 파장 가변레이저의 주파수 또는 파장의 증가 또는 감소 여부를 판별하는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 장치.
  17. 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,
    n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(Optical Line Termination: OLT);
    상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(Remote Node: RN);
    상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및
    상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되는 n개의 가입자 종단 장치(Optical Network Terminations: ONT)(ONT1,...,ONTn)
    를 포함하고,
    상기 n개의 가입자 종단 장치(ONT1,...,ONTn)는 각각
    제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx); 및
    상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터
    를 포함하며,
    상기 제 2 광송신기(Tx)는
    제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 제 2 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 제 1 광의 반사 광성분을 입력받아 출력하는 광커플러;
    상기 광커플러에 연결되며, 상기 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및
    상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기
    를 포함하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  18. 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,
    n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(OLT);
    상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN);
    상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및
    상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되며, 각각이 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx), 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하는n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)
    를 포함하고,
    상기 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn)는 각각
    제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 제 1 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 제 1 광의 반사 광성분을 입력받아 출력하는 광커플러;
    상기 광커플러에 연결되며, 상기 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및
    상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기
    를 포함하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  19. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 파장 판별기는 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 최대 파워 특성을 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 상기 발진 파장을 판별하고, 상기 판별 신호를 출력하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  20. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 광커플러가 광서큘레이터로 구현되는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  21. 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,
    n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(OLT);
    상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN);
    상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및
    상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되는 n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)
    를 포함하고,
    상기 n개의 가입자 종단 장치(ONT1,...,ONTn)는 각각
    제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx); 및
    상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터
    를 포함하며,
    상기 제 2 광송신기(Tx)는
    제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 제 2 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광과 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분을 수신하여 분리하고, 또한 상기 제 1 광의 일부분 및 상기 반사 광성분을 결합하여 결합광을 출력하는 광분리/결합기;
    상기 광분리/결합기에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 제 1 광과 상기 반사 광성분 간의 광비팅 성분의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및
    상기 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기
    를 포함하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  22. 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,
    n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(OLT);
    상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN);
    상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및
    상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되며, 각각이 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx), 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하는n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)
    를 포함하고,
    상기 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn)는 각각
    제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 제 1 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광과 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분을 수신하여 분리하고, 또한 상기 제 1 광의 일부분 및 상기 반사 광성분을 결합하여 결합광을 출력하는 광분리/결합기;
    상기 광분리/결합기에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 제 1 광과 상기 반사 광성분 간의 광비팅 성분의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및
    상기 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기
    를 포함하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  23. 제 21항 또는 제 22항에 있어서,
    상기 광분리/결합기는
    일측에 제공되는 제 1 입출력 단자 및 제 2 입출력 단자, 및 상기 일측과 대향하는 타측에 제공되는 제 3 입출력 단자 및 제 4 입출력 단자를 구비한 2x2 광커플러(coupler); 및
    상기 2x2 광커플러와 연결되는 광반사체
    를 포함하고,
    상기 제 1 입출력 단자는 상기 제 2 WDM 필터에 연결되고,
    상기 제 2 입출력 단자는 상기 포토다이오드에 연결되며,
    상기 제 3 입출력 단자는 상기 파장 가변 레이저에 연결되고,
    상기 제 4 입출력 단자는 상기 광반사체에 연결되는
    파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  24. 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,
    n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기; 제 2 광을 출력하는 광원; 및 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 광원과 각각 연결되며, 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기에서 다중화된 상기 전송 신호와 상기 광원에서 출력된 상기 제 2 광을 결합하는 광결합 장치로 구성되는 광 종단 장치(OLT);
    상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN);
    상기 광결합 장치 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및
    상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되는 n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)
    를 포함하고,
    상기 n개의 가입자 종단 장치(ONT1,...,ONTn)는 각각
    제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx); 및
    상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터
    를 포함하며,
    상기 제 2 광송신기(Tx)는
    제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 제 2 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기에 의해 역다중화된 상기 제 2 광의 일부분, 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분, 및 상기 제 2 파장분할 다중화/역다중화기에서 반사된 상기 제 1 광의 일부분을 결합하여 결합광을 출력하는 광커플러;
    상기 광커플러에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 반사 광 성분과 상기 역다중화된 제 2 광 간의 광비팅 성분의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및
    상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기
    를 포함하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  25. 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,
    n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기; 제 2 광을 출력하는 광원; 및 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 광원과 각각 연결되는 광결합 장치로 구성되는 광 종단 장치(OLT);
    상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN);
    상기 광결합 장치 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및
    상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되며, 각각이 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx), 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하는 n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)
    를 포함하고,
    상기 광결합 장치는 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기에서 다중화된 상기 전송 신호와 상기 광원에서 출력된 상기 제 2 광을 결합하고,
    상기 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn)는 각각
    제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 제 1 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기에 의해 역다중화된 상기 제 2 광의 일부분, 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분, 및 상기 제 1 파장분할 다중화/역다중화기에서 반사된 상기 제 1 광의 일부분을 결합하여 결합광을 출력하는 광커플러;
    상기 광커플러에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 반사 광 성분과 상기 역다중화된 제 2 광 간의 광비팅 성분의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및
    상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기
    를 포함하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  26. 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,
    n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(OLT);
    상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN);
    제 2 광을 출력하는 광원; 상기 원격 노드(RN) 내에서 일측이 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기와 연결되고, 타측의 제 1 입출력 단자가 상기 광원과 연결되며, 상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기에서 다중화된 상기 전송 신호와 상기 광원에서 출력된 상기 제 2 광을 결합하는 광결합 장치;
    상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 광결합 장치를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및
    상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되는 n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)
    를 포함하고,
    상기 광결합 장치의 상기 타측의 제 2 입출력 단자는 상기 단일 모드 광섬유(SMF)와 연결되며,
    상기 n개의 가입자 종단 장치(ONT1,...,ONTn)는 각각
    제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx); 및
    상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터
    를 포함하고,
    상기 제 2 광송신기(Tx)는
    제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 제 2 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기에 의해 역다중화된 상기 제 2 광의 일부분, 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분, 및 상기 제 2 파장분할 다중화/역다중화기에서 반사된 상기 제 1 광의 일부분을 결합하여 결합광을 출력하는 광커플러;
    상기 광커플러에 연결되며, 상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 반사 광 성분과 상기 역다중화된 상기 제 2 광 간의 광비팅 성분의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기; 및
    상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기
    를 포함하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  27. 제 17항, 제 18항, 제 21항, 제 22항, 제 24항, 제 25항, 및 제 26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기는 각각 도파로 배열 격자(Arrayed Waveguide Grating: AWG) 또는 박막 필터로 구현되는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  28. 제 24항 내지 제 26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포토다이오드 및 상기 파장 판별기는 상기 반사 광성분 및 상기 역다중화된 제 2 광 간의 파장 차이를 검출하여 상기 파장 가변 레이저의 상기 발진 파장의 차이를 판별하는 단일의 광 파장 측정기 또는 단일의 광 스펙트럼 분석기로 구현되는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  29. 제 24항 내지 제 26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원은 패브리-페롯 레이저 다이오드(F-P LD) 또는 다수의 분산형 피드백 레이저 다이오드(DFB-LD)로 구성된 DFB-LD 어레이(array)로 구현되는 다파장 광원이거나, 또는 반사형 반도체 광 증폭기(RSOA), 자연 방출광(ASE)을 방출하는 어븀 첨가 광증폭기(EDFA), 고출력 발광 다이오드(LED), 및 초발광 다이오드(SLD) 중 어느 하나로 구현되는 광대역 광원인 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  30. 제 21항, 제 22항, 제 24항, 제 25항 및 제 26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파장 판별기는 상기 광비팅 성분을 측정하는 저역 통과 필터(low pass filter) 또는 대역 통과 필터(band pass filter)를 이용하여 구현되는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  31. 제 24항 내지 제 26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광커플러가 광서큘레이터로 구현되는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  32. 제 24항 내지 제 26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광커플러가 광분리/결합기로 구현되고,
    상기 광분리/결합기는
    일측에 제공되는 제 1 입출력 단자 및 제 2 입출력 단자, 및 상기 일측과 대향하는 타측에 제공되는 제 3 입출력 단자 및 제 4 입출력 단자를 구비한 2x2 광커플러(coupler); 및
    상기 2x2 광커플러와 연결되는 광반사체
    를 포함하고,
    상기 제 1 입출력 단자는 상기 제 2 WDM 필터에 연결되고,
    상기 제 2 입출력 단자는 상기 포토다이오드에 연결되며,
    상기 제 3 입출력 단자는 상기 파장 가변 레이저에 연결되고,
    상기 제 4 입출력 단자는 상기 광반사체에 연결되는
    파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  33. 제 25항에 있어서,
    상기 광커플러가 광분리/결합기로 구현되고,
    상기 광분리/결합기는
    일측에 제공되는 제 1 입출력 단자 및 제 2 입출력 단자, 및 상기 일측과 대향하는 타측에 제공되는 제 3 입출력 단자 및 제 4 입출력 단자를 구비한 2x2 광커플러(coupler); 및
    상기 2x2 광커플러와 연결되는 광반사체
    를 포함하고,
    상기 제 1 입출력 단자는 상기 제 1 WDM 필터에 연결되고,
    상기 제 2 입출력 단자는 상기 포토다이오드에 연결되며,
    상기 제 3 입출력 단자는 상기 파장 가변 레이저에 연결되고,
    상기 제 4 입출력 단자는 상기 광반사체에 연결되는
    파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  34. 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,
    n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(Optical Line Termination: OLT);
    상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(Remote Node: RN);
    상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및
    상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되는 n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)
    를 포함하고,
    상기 n개의 가입자 종단 장치(ONT1,...,ONTn)는 각각
    제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx); 및
    상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터
    를 포함하며,
    상기 제 2 광송신기(Tx)는
    제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 제 2 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 제 1 광의 반사 광성분을 입력받아 출력하는 광커플러;
    상기 광커플러에 연결되며, 상기 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기;
    상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기; 및
    상기 파장 가변 레이저에 연결되며, 상기 파장 제어기를 이용하거나 또는 단독으로 제 1 주파수로 상기 파장 가변 레이저의 주파수를 변조하는 주파수 변조기
    를 포함하는
    파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  35. 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망에 있어서,
    n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn) 및 n개의 제 1 광수신기(Rx1,...,Rxn)로 구성되는 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn); 상기 n개의 제 1 광송수신기(TRx1,...,TRxn)에 각각 연결되며, 전송신호의 대역을 분리하기 위한 n개의 제 1 WDM 필터; 및 상기 n개의 제 1 WDM 필터와 연결되며, 상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기로 구성되는 광 종단 장치(OLT);
    상기 전송신호를 다중화/역다중화하는 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 포함하는 원격 노드(RN);
    상기 제 1 파장 분할 다중화기/역다중화기 및 상기 제 2 파장 분할 다중화기/역다중화기를 연결하는 단일 모드 광섬유(SMF); 및
    상기 원격 노드(RN)에 각각 연결되며, 각각이 제 2 광송신기(Tx) 및 제 2 광수신기(Rx)로 구성되는 제 2 광송수신기(TRx), 및 상기 제 2 광송수신기(TRx)에 연결되며, 상기 전송신호의 대역을 분리하기 위한 제 2 WDM 필터를 포함하는n개의 가입자 종단 장치(ONT)(ONT1,...,ONTn)
    를 포함하고,
    상기 n개의 제 1 광송신기(Tx1,...,Txn)는 각각
    제 1 광을 출력하는 파장 가변 레이저;
    상기 제 1 WDM 필터 및 상기 파장 가변 레이저의 사이에 제공되며, 상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 상기 단일모드 광섬유(SMF)에서 역산란 또는 반사된 제 1 광의 반사 광성분을 입력받아 출력하는 광커플러;
    상기 광커플러에 연결되며, 상기 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드에 연결되며, 상기 전환된 전기 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 파장 판별기;
    상기 파장 판별기와 연결되며, 상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 파장 제어기; 및
    상기 파장 가변 레이저에 연결되며, 상기 파장 제어기를 이용하거나 또는 단독으로 제 1 주파수로 상기 파장 가변 레이저의 주파수를 변조하는 주파수 변조기
    를 포함하는
    파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  36. 제 34항 또는 제 35항에 있어서,
    상기 파장 판별기는 상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 제 1 주파수 성분의 광파워 최대값 또는 주파수 변조된 상기 제 1광과 진폭 변조된 상기 역산란 또는 반사된 상기 제 1 광의 반사 광성분 간의 위상을 검출하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  37. 제 36항에 있어서,
    상기 파장 판별기는 상기 광파워 최대값을 2회 검출하는 경우 상기 발진 파장과 상기 파장 분할 다중화기/역다중화기의 투과 파장이 일치하는 것으로 판별하는 상기 판별 신호를 상기 파장 제어기에 전달하고,
    상기 파장 제어기는 상기 발진 파장을 상기 투과 파장과 일치시키는
    파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  38. 제 36항에 있어서,
    상기 파장 판별기는 상기 광파워 최대값을 1회 검출하는 경우 상기 위상을 측정하여 상기 파장 가변레이저의 주파수 또는 파장의 증가 또는 감소 여부를 판별하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망.
  39. 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 방법에 있어서,
    제 1 광을 전송하는 단계;
    상기 제 1 광을 수신하여 분리하고 또한 역산란 또는 반사된 제 1 광의 반사 광성분을 입력받아 출력하는 단계;
    상기 제 1 광의 반사 광성분을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 단계;
    상기 전환된 전기 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 단계
    를 포함하는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 방법.
  40. 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 방법에 있어서,
    제 1 광을 전송하는 단계;
    상기 제 1 광과 상기 제 1 광이 역산란 또는 반사된 반사 광성분을 수신하여 분리하고, 또한 상기 제 1 광의 일부분 및 상기 반사 광성분을 결합하여 결합광을 출력하는 단계;
    상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 단계;
    상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 제 1 광과 상기 반사 광성분 간의 광비팅 성분(optical beating components)의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 단계
    를 포함하는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 방법.
  41. 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 방법에 있어서,
    제 1 광을 전송하는 단계;
    외부 광원을 이용하여 제 2 광을 출력 및 역다중화하는 단계;
    역다중화된 상기 제 2 광의 일부분 및 상기 제 1 광이 역산란 또는 반사된 반사 광성분, 및 반사된 상기 제 1 광의 일부분을 결합하여 출력하는 단계;
    상기 결합광을 수신하여 전기 신호로 전환시키고, 상기 전환된 전기 신호를 출력하는 단계;
    상기 전환된 전기 신호를 수신하면 상기 반사 광성분과 상기 역다중화된 제 2 광 간의 광비팅 성분(optical beating components)의 잡음 또는 주파수 차이를 이용하여 상기 파장 가변 레이저의 발진 파장을 판별하고, 판별 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 판별 신호를 수신하여 상기 파장 가변 레이저의 파장을 조절하는 단계
    를 포함하는 파장 가변 레이저의 발진 파장을 조절하는 방법.
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