Optical transmission technology of Ultra high-speed and Ultra long distance

초고속 초장거리 광전송 기술

High speed optical fiber transmission technology has been remarkably improved during the past 20 years. This paper presents recent research status and future technological issues for the future information society, that is, the Tb/s transmission by frequency division multiplexing and the ultra long-distance by optical soliton transmission. Erbium-doped fiber amplifier and recent optical technology have brought optical transmission system of up to 10 Gb/s to the point of commercialization. Taking into account the future super information highway, that is, B-ISDN network, ultra wide-band picture-based information can be provided for many subscribers via existing optical fiber cables. However, to achieve the high speed transmission, the technologies must be developed not only for transmission lines but also for transmission nodes. Since the conventional signal transmission/processing technique using electronics has the limit in its speed, novel photonic technology is being developed for this purpose. On the other hand, optical solitons propagate stably through optical fibers, without pulse broadening effect of the fiber dispersion. Since the pulse broadening effect becomes serious as the transmission speed increases, optical solitons is the important technologies to realize the high speed, long distance transmission.

지난 20여년간 광섬유전송방식의 고속화는 괄목할만한 성장을 이룩했다. 최근에는 어븀첨가광섬유증폭기의 개발로 인하여 10Gb/s의 초고속 광기간통신전송방식도 실용화를 앞두고 있다. 한편, 가입자에게도 광섬유가 포설되어 화상을 주체로 한 서비스가 제공되는 향후의 B-SIDN망에서는 전송로는 물론 노드까지도 초고속의 신호전송 처리가 필수이다. 그러나, 전기적인 처리를 기반으로 한 종래의 전송 처리기술로는 속도의 한계에 도달할 가능성이 많아서 이를 대체 할 수 있는 광소자개발 및 새로운 기술구축이 요구된다. 또한, 광솔리톤은 광섬유의 분산에 의해서 광펄스폭이 널어지지 않고 안정적으로 광섬유를 전파해가는 성질을 충분히 잘 활용한 기술로써 장거리 통신기술로 적합하게 개발되었다. 이와 같은 배경으로부터 본고에서는 차세대기간통신을 위한 초고속 초장거리 광전송기술 즉, 향후에 Tb/s 전송의 주역이 될 광주파수 다중기술 및 무중계 장거리 전송이 가능한 광솔리톤기술의 연구현황을 살펴보고 기술적인 문제점 해결을 위한 향후의 연구동향을 소개한다.