KR20180111269A - Time and wavelength division multiplexing system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시간 및 파장분할 다중화시스템에 관한 것으로, 특히, 온도유지장치를 사용하지 않고도 광신호 전송에 누락이 발생하지 않는 시간 및 파장분할 다중화시스템에 관한 것이다.The present invention relates to time and wavelength division multiplexing systems, and more particularly to a time and wavelength division multiplexing system in which a drop in optical signal transmission does not occur without using a temperature holding device.
시분할 다중접속(Time Division Multiple Access, 이하에서는 간단하게 「TDMA」로 기재하는 경우도 있다) 기술과 파장분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, 이하에서는 간단하게 「WDM」으로 기재하는 경우도 있다) 기술을 접목하여 하나의 통신망을 통해 서로 다른 파장의 다수의 광신호를 하나의 광섬유로 전송하는 방식인 시간 및 파장분할 다중화(Time And Wavelength Division Multiplexing, 이하에서는 간단하게 「TWDM」로 기재하는 경우도 있다) 방식은 대용량 통신이 가능하다는 등의 이유에서 널리 사용되고 있는 통신방식이다.(Hereinafter, simply referred to as " TDMA ") technology and wavelength division multiplexing (hereinafter, also simply referred to as " WDM ") technology in a time division multiple access (Time & Wavelength Division Multiplexing; hereinafter, simply referred to as " TWDM ") scheme in which a plurality of optical signals of different wavelengths are transmitted through one optical fiber via one communication network Is a widely used communication method because of the possibility of large-capacity communication.
이와 같은 TWDM 시스템에서 기본이 되는 WDM 시스템은 서로 다른 사용자가 각각 서로 다른 파장의 광신호를 사용하므로 각각의 사용자별로 정밀한 파장 간격의 조절이 필요한 동시에, 각각의 채널별 파장을 정확하고도 안정적으로 유지해야 할 필요가 있다.The WDM system, which is the basic in the TWDM system, uses different optical signals of different wavelengths from different users. Therefore, it is necessary to precisely control the wavelength interval for each user and also to maintain the wavelength of each channel accurately and stably There is a need to do.
한편, 예를 들어 DFB LD(Distributed FeedBack Laser Diode)와 같은 레이저광원은 온도가 변화하면 그 레이저광원으로부터 출력되는 출력 레이저광의 파장이 변하며, 이런 이유에서 WDM 방식을 사용하는 시스템에서는 레이저광원의 온도를 일정하게 유지하기 위한 장치로 열전 냉각기(Thermo-Electric Cooler : TEC)와 같은 온도유지장치를 사용하고 있다.On the other hand, for example, in a laser light source such as a DFB LD (Distributed FeedBack Laser Diode), the wavelength of the output laser light output from the laser light source changes when the temperature changes. For this reason, in a system using the WDM system, A temperature holding device such as a thermo-electric cooler (TEC) is used as a device for keeping constant.
WDM 시스템에서 온도유지장치를 사용하지 않을 경우의 AWG의 동작을 나타내는 도 2 (a)와 같이, 일반적인 WDM 시스템에서 온도유지장치를 사용하지 않을 경우에는 온도 변화 등에 의한 광신호의 파장 변화에 의해 송신단으로부터 전송되는 광신호의 파장이 예를 들어 배열형 도파로 격자(Arrayed Waveguide Grating, 이하에서는 간단하게 「AWG」로 기재하는 경우도 있다)의 각 필터의 통과 대역(PB)과 통과 대역(PB) 사이에 위치하게 되면, 이 신호는 AWG의 어느 필터에 의해서도 제대로 검출되지 않게 되어서 사실상 통신이 불가능해지게 된다는 문제가 발생하며, 이와 같은 문제를 방지하기 위해 사용되는 것이 온도유지장치이다.2 (a) showing the operation of the AWG when the temperature holding device is not used in the WDM system, when the temperature holding device is not used in a general WDM system, due to a wavelength change of the optical signal due to a temperature change, Between the pass band PB of each filter of the arrayed waveguide grating (hereinafter sometimes simply referred to as " AWG ") and the pass band PB The signal is not properly detected by any of the filters of the AWG, so that a problem arises that the communication becomes virtually impossible. To prevent such a problem, a temperature holding device is used.
그러나 온도유지장치를 사용하는 경우에는 시스템의 구성이 복잡해지는 동시에 설치비용이 증가하게 되며, 특히, TEC와 같은 온도유지장치는 전력소모가 큰 장치이므로 이는 유지비용의 증가로도 연결된다는 문제가 있다. 따라서 최근에는 온도유지장치를 사용하지 않는 방식에 관한 연구가 이루어지고 있고, 그 한 예로 본 출원인에 의해 특허출원된 특허문헌 1의 기술이 있다.However, in the case of using the temperature holding device, the configuration of the system is complicated and the installation cost is increased. Particularly, since the temperature holding device such as TEC is a device consuming a large amount of power, . Therefore, researches on a method of not using a temperature holding device have been conducted recently. For example, there is a technique of
도 1은 특허문헌 1에 기재된 종래의 온도유지장치를 사용하지 않는 WDM 시스템의 시스템 구성을 나타내는 도면으로, 특허문헌 1의 종래의 WDM 시스템은 2 이상의 다채널 광을 출력하는 광원을 포함하는 송신단(210)과, 2 이상의 배열형 도파로 격자(221, 222)와, 2 이상의 AWG 각각에 연결되는 2 이상의 광 검출부(231, 232)를 포함하는 수신단이 단일 모드 광섬유(Single Mode Fiber : 이하에서는 간단하게 「SMF」로 기재하는 경우도 있다)에 의해 접속되어 구성되고, 2 이상의 AWG를 구성하는 필터의 통과 대역(Passband : PB) 각각이 서로 다른 중심파장을 가지며, 일정부분 서로 중첩되도록 함으로써 온도 변화가 발생해도 누락되는 파장이 없도록 하고 있다.1 is a diagram showing a system configuration of a WDM system not using the conventional temperature holding device disclosed in
이에 대해 더 상세하게 설명하면, 특허문헌 1의 종래기술에 의한 WDM 시스템의 동작을 나타내는 도 2 (b)와 같이, 특허문헌 1의 방식에서는 2개의 AWG의 사용에 의해 1개의 AWG를 사용하는 경우의 필터 F1, F2, …, Fn 각각의 사이에 F1', F2', …, Fn'를 추가한 것과 같은 효과를 가지도록 하고 있다. 따라서 온도 변화에 따른 광신호의 파장이 예를 들어 AWG의 각 필터의 통과 대역(PB)과 통과 대역(PB) 사이에 위치하는 경우에도 추가적인 필터 F1', F2', …, Fn'에 의해 변화된 파장의 광신호의 검출이 가능해지므로 온도유지장치 없이도 통신이 가능하도록 하고 있다.More specifically, as shown in Fig. 2 (b) showing the operation of the WDM system according to the prior art of
그러나 특허문헌 1의 종래기술에서는 2개의 AWG(221, 222)가 각각 검출할 수 있는 통과 대역(PB)이 정해져 있고, 도 2 (b)에서 예를 들어 F1과 F1' 사이, F2와 F2' 사이, …에서 빗금 친 부분과 같이 2개의 AWG(221, 222) 중 어느 AWG도 검출할 수 없는 대역이 존재하며, 따라서 특허문헌 1의 종래기술에 의해서는 모든 파장 대역의 신호를 검출할 수 있는 전역통과필터(All-Pass Filter)를 이루지는 못한다는 문제가 있고, 결과적으로는, 온도 변화에 의해 변화한 광신호의 파장이 2개의 AWG(221, 222) 중 어느 AWG도 검출할 수 없는 대역에 존재하게 된 때에는 사실상 통신이 곤란해진다는 문제가 있다.However, in the prior art of
본 발명은 상기 종래기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, AWG를 구성하는 각 필터의 통과 대역의 합이 항상 일정한 값으로 유지되도록 하여 모든 파장 대역의 신호를 검출할 수 있는 전역통과필터(All-Pass Filter)를 이루도록 함으로써, 온도 변화에 따라서 송신단으로부터 송신되는 광신호의 파장이 변화하는 경우에도 별도의 온도유지장치 없이도 정상적인 통신이 가능한 시간 및 파장분할 다중화시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an all-pass filter capable of detecting a signal of all wavelength bands by keeping the sum of pass- And a wavelength division multiplexing system capable of performing normal communication even when the wavelength of an optical signal transmitted from a transmitting terminal changes according to a temperature change without a separate temperature maintaining device.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 시간 및 파장분할 다중화시스템은, 시간 및 파장분할 다중화(Time And Wavelength Division Multiplexing : TWDM) 시스템으로, 레이저광을 발생하는 광원을 갖는 복수의 사용자를 포함하는 송신단과, 단일 모드 광섬유에 의해 상기 송신단과 병렬 접속된 2개의 배열형 도파로 격자(Arrayed Waveguide Grating : AWG)와, 상기 2개의 배열형 도파로 격자와 각각 접속되는 2개의 광 검출기, 상기 2개의 광 검출기와 접속되는 다중 입출력장치(Multiple Input Multiple Output : MIMO)를 포함하는 수신단으로 이루어지고, 상기 2개의 배열형 도파로 격자는 대응하는 파장의 차수가 2인 가우시안 형태이며, 상기 2개의 배열형 도파로 격자의 3db 대역폭이 배열형 도파로 격자를 구성하는 복수 개의 필터의 간격과 일치하도록 필터의 개수가 설정되어 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a time and wavelength division multiplexing (TDM) system comprising: a transmitter including a plurality of users having a light source for generating laser light; Two arrayed waveguide gratings (AWGs) connected in parallel with the transmitting end by a single mode optical fiber, two photodetectors connected to the two arrayed waveguide gratings, two photodetectors connected to the two photodetectors Wherein the two arrayed waveguide gratings are of a Gaussian type with a degree of a corresponding wavelength of 2, and the 3db bandwidth of the two arrayed waveguide gratings The number of filters is set so as to coincide with the intervals of the plurality of filters constituting the arrayed waveguide grating.
바람직하게는, 상기 광원은 서로 다른 파장의 레이저광을 발생하는 복수의 광원으로 구성된다.Preferably, the light source is composed of a plurality of light sources that generate laser beams of different wavelengths.
바람직하게는, 상기 다중 입출력장치는 온도 변화로 인해 상기 복수의 사용자 중 특정 사용자 또는 특정 사용자 그룹으로부터 전송되는 레이저광의 파장이 변화한 경우, 레이저광의 파장이 변화한 사용자 또는 사용자 그룹을 제어하여 변화된 파장에 의해서도 계속해서 통신이 이루어지도록 한다.Preferably, when the wavelength of the laser light transmitted from a specific user or a specific user group among the plurality of users changes due to a temperature change, the MIMO apparatus controls a user or a user group whose wavelength of laser light has changed, So that the communication can be continued.
바람직하게는, 상기 다중 입출력장치는 온도 변화로 인해 상기 복수의 사용자 중 특정 사용자 또는 특정 사용자 그룹으로부터 전송되는 레이저광의 파장이 변화한 경우, 레이저광의 파장이 변화한 사용자 또는 사용자 그룹을 제어하여 그 사용자가 사용하던 광원을 변화된 온도에서 온도변화 전의 파장과 동일한 파장의 레이저광을 출력하는 광원으로 전환한다.Preferably, when the wavelength of the laser light transmitted from a specific user or a specific user group among the plurality of users changes due to a temperature change, the MIMO apparatus controls a user or a user group whose wavelength has changed, To a light source that outputs laser light having the same wavelength as the wavelength before the temperature change at the changed temperature.
바람직하게는, 상기 배열형 도파로 격자를 구성하는 복수 개의 필터의 수(n)는 상기 복수의 사용자의 수(m)보다 많다(n>m).Preferably, the number n of the plurality of filters constituting the arrayed waveguide grating is larger than the number m of the plurality of users (n > m).
바람직하게는, 상기 복수의 사용자의 수(m)는 상기 복수의 광원의 수(ℓ)보다 많다(m>ℓ).Preferably, the number m of the plurality of users is greater than the number of the plurality of light sources (m> l).
본 발명에 의하면 AWG를 구성하는 각 필터의 통과 대역(PB)의 합은 항상 일정한 값으로 유지되므로, 온도 변화에 따라서 송신단으로부터 송신되는 광신호의 파장이 변화한 경우에도 별도의 온도유지장치 없이도 정상적인 통신이 가능한 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the sum of the pass band (PB) of each filter constituting the AWG is always maintained at a constant value. Therefore, even when the wavelength of the optical signal transmitted from the transmitting end changes in accordance with the temperature change, Communication effect can be obtained.
도 1은 온도유지장치를 사용하지 않는 종래기술의 WDM 시스템의 시스템 구성을 나타내는 도면,
도 2는 종래기술의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태의 온도유지장치를 사용하지 않는 TWDM 시스템의 시스템 구성을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 TWDM 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing a system configuration of a conventional WDM system not using a temperature holding device, Fig.
2 is a diagram for explaining the operation of the prior art,
3 is a diagram showing a system configuration of a TWDM system not using a temperature holding device according to a preferred embodiment of the present invention,
4 is a diagram showing the operation of a TWDM system according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태의 온도유지장치를 사용하지 않는 TWDM 시스템의 시스템 구성을 나타내는 도면이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 3 is a diagram showing a system configuration of a TWDM system not using the temperature holding device according to the preferred embodiment of the present invention.
도 3에 나타내는 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태의 온도유지장치를 사용하지 않는 TWDM 시스템은 복수의 사용자(101, 102, …, 10m)로 이루어지는 송신단(100)과, 2개의 배열형 도파로 격자(310a, 310b)와 2개의 광 검출부(330a, 330b) 및 다중 입출력장치(Multiple Input Multiple Output, 이하에서는 간단하게 「MIMO」로 기재하는 경우도 있다)(350)로 구성되는 수신단(300)이 SMF(200)에 의해 서로 통신 가능한 상태로 접속되어 있다.3, the TWDM system not using the temperature holding device according to the preferred embodiment of the present invention includes a transmitting
복수의 사용자(101, 102, …, 10m)는 예를 들어 TWDM 시스템의 가입자 등이며, 이들 복수의 사용자(101, 102, …, 10m) 각각은 레이저광을 발생하는 광원으로 서로 다른 복수의 파장을 발생하는 복수의 광원(LS1, LS2, …, LSℓ)을 가지며, 이 점에서 본 발명은 사용자당 1개의 파장의 광원을 사용하는 특허문헌 1의 종래의 시스템과 차이가 있다.Each of the plurality of
복수의 광원(LS1, LS2, …, LSℓ)은 각각 서로 다른 파장의 레이저광을 출력하는 레이저 다이오드일 수 있고, 바람직하게는 예를 들어 DFB LD(Distributed FeedBack Laser Diode)일 수 있다.The plurality of light sources LS1, LS2, ..., LS1 may be laser diodes outputting laser beams of different wavelengths, and may be, for example, DFB LDs (Distributed FeedBack Laser Diodes).
여기서, 송신단(100)을 구성하는 사용자(101, 102, …, 10m)의 수 m(m은 2 이상의 정수)은 각 광원(LS1, LS2, …, LSℓ)의 개수 ℓ보다 많은, 즉, m>ℓ의 관계를 갖는다.The number m (m is an integer of 2 or more) of the
복수의 사용자에 대해 서로 다른 파장의 레이저광을 출력하는 복수의 광원 중 동일한 파장의 광을 출력하는 광원을 균등하게 분배하는 것이 바람직하며, 예를 들어 복수의 사용자(101, 102, …, 10m)의 수, 즉 m이 32이고, 광원(LS1, LS2, …, LSℓ)의 개수 ℓ이 4인 경우, 4개의 서로 다른 파장의 광원을 32명의 사용자에게 균등하게 분배하는 것으로 하면 사용자는 4개 그룹으로 나누어지고, 서로 동일한 파장의 광원을 사용하는 각 그룹당 사용자 수는 각각 8명씩이 된다.It is preferable to distribute the light sources that output light of the same wavelength among a plurality of light sources that output laser beams of different wavelengths to a plurality of users. For example, a plurality of
즉, 예를 들어 파장 λ1의 레이저광을 출력하는 광원 LS1과 파장 λ2의 레이저광을 출력하는 광원 LS2와 파장 λ3의 레이저광을 출력하는 광원 LS3 및 파장 λ4의 레이저광을 출력하는 광원 LS4의 4개의 광원을 32명의 사용자에게 균등하게 분배하면 이들 4개의 광원 LS1, LS2, LS3, LS4는 각 광원당 8명씩의 사용자가 함께 사용하게 된다.That is, for example, the light source LS1 for outputting the laser light of the wavelength? 1, the light source LS2 for outputting the laser light of the wavelength? 2, the light source LS3 for outputting the laser light of the wavelength? 3, and the light source LS4 for outputting the laser light of the wavelength? When four light sources LS1, LS2, LS3 and LS4 are equally distributed to 32 users, eight users are used together for each light source.
여기서, 복수의 사용자에 대해 서로 다른 파장의 레이저광을 출력하는 복수의 광원 중 동일한 파장의 광을 출력하는 광원을 균등하게 분배한다는 의미는, 상기 예와 같이, 전체 사용자 32명을 광원의 개수와 같은 4개의 사용자 그룹으로 나누고, 이들 4개의 사용자 그룹 각각이 4개의 광원 LS1, LS2, LS3, LS4 중 어느 하나를 사용하도록 배정함으로써, 결과적으로 4개의 광원 LS1, LS2, LS3, LS4 각각을 사용하는 사용자의 수가 각각 8명(32명÷4=8명)씩이 되는 것과 같은 완전한 균등 분배를 의미하는 아니며, 예를 들어 광원의 수가 4개이고, 사용자의 수가 30명일 경우, 이 중 2개의 광원은 각각 8명에게 분배하고, 나머지 2개의 광원은 각각 7명에게 분배하는 것과 같이, 완전한 균등 분배는 아니라도 사실상 균등하게 분배되는 경우를 포함하는 의미이다.Here, to meanly distribute the light sources that output light of the same wavelength among a plurality of light sources outputting laser beams of different wavelengths to a plurality of users means that the total number of 32 users is divided by the number of light sources LS2, LS3, and LS4, respectively, by allocating each of the four user groups to use one of the four light sources LS1, LS2, LS3, and LS4, as a result of dividing the four light sources LS1, LS2, For example, if the number of light sources is 4 and the number of users is 30, then two of the light sources are the same number of light sources. Including a case where the light is distributed substantially evenly, even though it is not a perfectly even distribution, such as distributing to eight persons each and distributing the remaining two light sources to seven persons respectively.
또, 당연하나 본 실시형태에서는 서로 동일한 파장의 광원을 사용하는 사용자 사이(상기 예에서는 각각 광원 LS1을 사용하는 사용자 8명, 광원 LS2를 사용하는 사용자 8명, 광원 LS3을 사용하는 사용자 8명, 광원 LS4를 사용하는 사용자 8명 각각 8명 사이)에서는 각각 TDMA 방식으로 통신이 이루어진다.Of course, in the present embodiment, the number of users using the light source LS1, the number of users using the light source LS2, the number of users using the light source LS3, And 8 users each of 8 users using the light source LS4), communication is performed by the TDMA method.
SMF(200)는 송신단(100)에서 출력하는 광신호를 수신단(300)으로 전송하는 광 전송로이며, 본 실시형태에서는 복수의 사용자(101, 102, …, 10m)로부터 출력되는 서로 다른 파장의 레이저광은 도시하지 않은 광 결합기(Optical Coupler)에 의해 결합 다중화되어서 SMF(200)를 통해서 수신단(300)으로 전송된다.The
SMF(200)를 통해서 송신단(100)으로부터 전송되는 광신호는 SMF(200)에 병렬로 접속된 2개의 AWG(310a) 및 AWG(310b)에 각각 입력되며, AWG(310a) 및 AWG(310b)는 SMF(200)를 통해서 송신단(100)으로부터 전송된 광신호를 스펙트럼 분할하여 분할된(역 다중화된) 각 파장의 광신호를 각각 광 검출부(330a, 330b)에 전달한다.The optical signal transmitted from the transmitting
도 3에는 도시하고 있지 않으나, 2개의 AWG(310a, 310b) 중 AWG(310a)는 n/2개의 필터(F1, F3, …, Fn-1)를 가지며, AWG(310b)도 마찬가지로 n/2개(n은 2 이상의 정수)의 필터(F2, F4, …, Fn)를 갖는다.3, the AWG 310a of the two
본 실시형태에서는 2개의 AWG(310a, 310b)는 대응하는 파장의 차수가 2인 가우시안 형태의 AWG를 사용하며, 3db 대역폭이 AWG(310a, 310b)를 구성하는 n 개의 필터의 간격과 일치하도록 필터의 개수가 설정되어 있다. 따라서 본 실시형태의 AWG(310a, 310b)는 n 개의 필터가 합쳐진 형태의 전역통과필터(All-Pass Filter)를 이루며, 이에 의해 복수의 사용자(101, 102, …, 10m)로부터 전송되는 레이저광의 파장이 초기 설정 값에서 벗어나더라도 온도유지장치가 없이도 계속해서 일정한 크기로 검출할 수 있게 된다.In this embodiment, two
이에 대해서 도 4를 이용하여 더 상세하게 설명한다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 TWDM 시스템의 AWG(310a, 310b)의 동작을 나타내는 도면이다.This will be described in more detail with reference to FIG. 4 is a diagram showing the operation of the AWG 310a and 310b of the TWDM system according to the preferred embodiment of the present invention.
일반적인 WDM 시스템에서 온도유지장치를 사용하지 않을 경우의 동작과 특허문헌 1에 기재된 종래의 WDM 시스템의 동작에 대해서는 앞에서 설명한 것과 같으며, 앞에서도 설명한 것과 같이, 특허문헌 1의 기술에 의하면 온도유지장치 없이도 기본적인 통신은 가능하나, 다만, 2개의 AWG(221, 222) 중 어느 AWG도 검출이 곤란한 파장 대역이 일부 존재하므로, 온도 변화에 의해 변화한 광신호의 파장이 2개의 AWG(221, 222) 중 어느 AWG도 검출할 수 없는 대역에 존재하게 된 때에는 사실상 통신이 곤란해진다는 문제가 있었다.The operation when the temperature holding device is not used in the general WDM system and the operation of the conventional WDM system described in
반면, 본 발명의 바람직한 실시형태에서는 대응하는 파장의 차수가 2인 가우시안 형태의 2개의 AWG(310a, 310b)를 사용하며, 이들의 3db 대역폭이 AWG(310)를 구성하는 n 개의 필터(n은 2 이상의 정수)의 간격과 일치하도록 필터의 개수가 설정되어 있으므로, 도 4에 나타내는 것과 같이, AWG(310a, 310b)를 구성하는 각 필터의 통과 대역(PB)의 합은 항상 일정한 값으로 유지되며, 따라서 온도 변화에 따라서 송신단(100)으로부터 송신되는 광신호의 파장이 변화한 경우에도 별도의 온도유지장치 없이도 정상적인 통신이 가능해진다.On the other hand, in the preferred embodiment of the present invention, two
광 검출부(330a, 330b)는 AWG(310a, 310b) 중 각각 대응하는 AWG를 구성하는 필터의 수와 대응하는 개수의 광 검출기(PD1, PD3, …, PDn-1 및 PD2, PD4, …, PDn)를 가지며, 각 AWG(310a, 310b)에서 스펙트럼 분할되어 전달된 각 파장의 광신호를 전기신호로 변환하여 MIMO(350)로 출력한다.The
이상의 관계에서 보면 2개의 AWG(310a, 310b)를 구성하는 복수의 필터(F1, F3, …, Fn-1 및 F2, F4, …, Fn)의 개수 및 2개의 광 검출부(330a, 330b)를 구성하는 복수의 광 검출기(PD1, PD3, …, PDn-1 및 PD2, PD4, …, PDn)의 개수 n이 복수의 사용자(101, 102, …, 10m)의 수 m보다 많은 관계, 즉 n>m의 관계를 갖는 것이 바람직하다.The number of the plurality of filters F1, F3, ..., Fn-1 and F2, F4, ..., Fn constituting the two
MIMO(350)는 2개의 광 검출부(330a, 330b)로부터 입력되는 복수의 광신호를 출력단으로 출력하는 동시에, 온도 변화로 인해 복수의 사용자(101, 102, …, 10m) 중 특정 사용자로부터 전송되는 광신호의 파장이 변화하여, 특정한 어느 파장의 광원에서는 동일한 파장을 사용하는 사용자의 수가 증가하고, 다른 광원에서는 동일한 파장을 사용하는 사용자의 수가 감소한 것으로 확인되면, 이를 피드백하여 온도 변화에 의해 전송되는 광신호의 파장이 변화한 사용자를 제어하여 정상적인 통신이 이루어지도록 한다.The
구체적으로는, 앞에서 설명한 예와 같이, 예를 들어 파장 λ1의 레이저광을 출력하는 광원 LS1과 파장 λ2의 레이저광을 출력하는 광원 LS2와 파장 λ3의 레이저광을 출력하는 광원 LS3 및 파장 λ4의 레이저광을 출력하는 광원 LS4의 4개의 광원에 각각 8명씩 사용자가 할당되어 통신이 이루어지던 중에, 예를 들어 파장 λ2의 레이저광을 출력하는 광원 LS2를 사용하던 8명의 사용자 중 어느 1명의 사용자의 광원이 온도 변화에 의해 λ2가 아닌 λ3의 파장의 광신호를 출력하는 것을 MIMO(350)가 확인한 것으로 가정한다.Specifically, as in the above-described example, for example, a light source LS1 for outputting a laser beam having a wavelength? 1, a light source LS2 for outputting a laser beam having a wavelength? 2, a light source LS3 for outputting a laser beam having a wavelength? When a user is assigned to each of the four light sources of the light source LS4 for outputting light and communication is performed, for example, the light source LS2 for outputting the laser light of the wavelength? It is assumed that the
이 경우, 각각의 사용자가 실제로 사용하는 광원에는 변화가 없으나, 광원으로부터 출력되어 MIMO(350)에 인식되는 광신호의 파장의 측면에서 보면 동일 파장을 출력하는 각 광원에 균등하게 8명씩 할당되어 있던 사용자의 수가 변화한 것이 된다. 즉, MIMO(350)는, 파장 λ1의 레이저광을 출력하는 광원 LS1과 파장 λ4의 레이저광을 출력하는 광원 LS4를 사용하던 사용자의 숫자는 변화가 없으나, 파장 λ2의 레이저광을 출력하는 광원 LS2를 사용하는 사용자는 8명에서 7명으로 감소하고, 파장 λ3의 레이저광을 출력하는 광원 LS3을 사용하는 8명에서 9명으로 증가한 결과가 되며, 사용자 수에 불균형이 발생하게 된다.In this case, although there is no change in the light source actually used by each user, in view of the wavelength of the optical signal output from the light source and recognized by the
이 경우의 제어방법으로, 첫 번째 방법은, MIMO(350)는 온도 변화에 의해 출력하는 광신호의 파장이 변화한 사용자 또는 사용자 그룹에 대해 변화된 파장에 의해서도 계속해서 통신이 이루어지도록 제어한다. 즉, 상기 예에서는 MIMO(350)는 파장 λ2의 레이저광을 출력하는 광원 LS2를 사용하는 사용자 그룹과 파장 λ3의 레이저광을 출력하는 광원 LS3을 사용하는 사용자 그룹을 제어하여 각각 7명 및 9명에 의해서도 계속적으로 통신이 이루어지도록 제어한다.As a control method in this case, in the first method, the
두 번째 방법은, MIMO(350)는 온도 변화에 의해 출력하는 광신호의 파장이 변화된 사용자에 대해 복수의 광원(LS1, LS2, …, LSℓ) 중 그 사용자가 사용하던 광원을 변화된 온도에서 온도변화 전과 동일한 파장의 레이저광을 출력하는 광원으로 전환하도록 광원을 재분배한다.In the second method, the
본 실시형태에서는 복수의 사용자(101, 102, …, 10m)는 각각 복수의 광원(LS1, LS2, …, LSℓ) 중 특정한 어느 하나의 광원을 사용하고 있고, 앞에서 설명한 예에서 예를 들어 파장 λ2의 레이저광을 출력하는 광원 LS2을 사용하던 사용자 105가 출력하는 광신호의 파장이 온도변화 전의 λ2에서 λ3로 변화한 것으로 가정하면, 이 경우 광원 LS2 이외의 다른 광원인 광원 LS1, LS3, LS4의 온도도 함께 변화되므로 변화 후의 온도에서 광원 LS1, LS3, LS4가 출력할 수 있는 광신호의 파장도 함께 변화되는 것은 당연하다.In this embodiment, each of the plurality of
이 경우, 광원 LS1, LS2, LS3, LS4 중에서 예를 들어 변화 전의 온도에서는 λ1의 레이저광을 출력하는 광원 LS1이 변화 후의 온도에서는 파장 λ2의 레이저광을 출력하는 경우, MIMO(350)는 사용자 105가 온도변화 전에 사용하던 광원 LS2를 변화된 온도에서 파장 λ2의 레이저광을 출력하는 광원 LS1으로 광원을 재분배하는 등의 방법에 의해 광원을 재분배하여 계속해서 통신이 이루어지도록 제어한다.In this case, when the light source LS1 that outputs the laser light of? 1 at the temperature before the change among the light sources LS1, LS2, LS3, and LS4 outputs the laser light of the wavelength? 2 at the temperature after the change, the
이상 본 발명을 바람직한 실시형태에 의해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변경이나 변형이 가능함은 당연하다.While the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications are possible within the scope of the present invention.
100
송신단
101, 102, …, 10m
사용자
LS1, LS2, …, LSℓ
광원
200
단일모드 광섬유
300
수신단
310
배열형 도파로 격자
330
광 검출부
PD1, PD2, …, PDn
광 검출기
350
다중 입출력장치100 transmitter
101, 102, ... , 10m users
LS1, LS2, ... , LSℓ light source
200 single mode fiber
300 receiver
310 array type waveguide grating
330 photodetector
PD1, PD2, ... , PDn photodetector
350 Multiple Input / Output Devices
Claims (6)
레이저광을 발생하는 광원을 갖는 복수의 사용자를 포함하는 송신단과,
단일 모드 광섬유에 의해 상기 송신단과 병렬 접속된 2개의 배열형 도파로 격자(Arrayed Waveguide Grating : AWG)와, 상기 2개의 배열형 도파로 격자와 각각 접속되는 2개의 광 검출기, 상기 2개의 광 검출기와 접속되는 다중 입출력장치(Multiple Input Multiple Output : MIMO)를 포함하는 수신단으로 이루어지며,
상기 2개의 배열형 도파로 격자는 대응하는 파장의 차수가 2인 가우시안 형태이며, 상기 2개의 배열형 도파로 격자의 3db 대역폭이 배열형 도파로 격자를 구성하는 복수 개의 필터의 간격과 일치하도록 필터의 개수가 설정되어 있는 시간 및 파장분할 다중화시스템.Time and wavelength division multiplexing (" TWDM ") system,
A transmitting end including a plurality of users having a light source for generating laser light;
Two arrayed waveguide gratings (AWGs) connected in parallel with the transmitting end by a single mode optical fiber, two photodetectors connected to the two arrayed waveguide gratings, and two photodetectors connected to the two photodetectors And a receiving end including a multiple input multiple output (MIMO)
Wherein the two arrayed waveguide gratings have a Gaussian shape with a corresponding wavelength of 2 and the number of filters is set such that the 3db bandwidth of the two arrayed waveguide gratings coincides with the interval of the plurality of filters constituting the arrayed waveguide grating Set time and wavelength division multiplexing system.
상기 광원은 서로 다른 파장의 레이저광을 발생하는 복수의 광원으로 구성되는 시간 및 파장분할 다중화시스템.The method according to claim 1,
Wherein the light source comprises a plurality of light sources for generating laser beams of different wavelengths.
상기 다중 입출력장치는 온도 변화로 인해 상기 복수의 사용자 중 특정 사용자 또는 특정 사용자 그룹으로부터 전송되는 레이저광의 파장이 변화한 경우, 레이저광의 파장이 변화한 사용자 또는 사용자 그룹을 제어하여 변화된 파장에 의해서도 계속해서 통신이 이루어지도록 하는 시간 및 파장분할 다중화시스템.The method of claim 2,
Output device controls a user or a group of users whose wavelengths of laser light have changed when the wavelength of the laser light transmitted from a specific user or a specific user group among the plurality of users changes due to a temperature change, Time multiplexing and wavelength division multiplexing system.
상기 다중 입출력장치는 온도 변화로 인해 상기 복수의 사용자 중 특정 사용자 또는 특정 사용자 그룹으로부터 전송되는 레이저광의 파장이 변화한 경우, 레이저광의 파장이 변화한 사용자 또는 사용자 그룹을 제어하여 그 사용자가 사용하던 광원을 변화된 온도에서 온도변화 전의 파장과 동일한 파장의 레이저광을 출력하는 광원으로 전환하는 시간 및 파장분할 다중화시스템.The method of claim 2,
Output device controls a user or a group of users whose wavelengths of laser light have changed when a wavelength of the laser light transmitted from a specific user or a specific user group of the plurality of users changes due to a temperature change, To a light source for outputting a laser beam having the same wavelength as the wavelength before the temperature change at a changed temperature, and a wavelength division multiplexing system.
상기 배열형 도파로 격자를 구성하는 복수 개의 필터의 수(n)는 상기 복수의 사용자의 수(m)보다 많은(n>m) 시간 및 파장분할 다중화시스템.The method according to claim 1,
Wherein the number n of the plurality of filters constituting the arrayed waveguide grating is greater than the number m of the plurality of users (n > m).
상기 복수의 사용자의 수(m)는 상기 복수의 광원의 수(ℓ)보다 많은(m>ℓ) 시간 및 파장분할 다중화시스템.The method of claim 2,
(M) of the plurality of users is greater than the number (l) of the plurality of light sources (m >
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KR1020170041967A KR20180111269A (en) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Time and wavelength division multiplexing system |
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