최근 초고속 광통신 시스템이 발달함에 따라, 광통신 시스템 및 초고속 광통신 시스템의 핵심 부품인 평면도파로형 분배기(Splitter) 및 결합기(Coupler), 파장분할 다중화소자(WDM), AWG(Arrayed Wave Guide) 필터와 같은 소자부품 수요가 급격히 늘고 있다. 그러나 이러한 소자를 생산하는 공정은 수공적인 방법에 의존하여 생산성 향상을 위한 자동화에 대한 요구가 시급하다 특히 소자(Devices)와 광섬유(Optical fiber) 사이의 광학적인 정렬(Alignment)과 접속(Attachment) 공정은 부품 성능 및 생산성 향상, 그리고 비용절감을 위한 가장 핵심적인 문제로 대두되고 있다.(중략)
상용 ATM 기술은 전송로 상태가 극히 양호한 광섬유의 사용을 전제로 한 전송 방식이기 때문에 군 통신과 같이 전송로의 특성이 나쁜 무선 환경에 적응하기에는 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 먼저 상용 ATM 프로토콜을 높은 BER 환경에 적용할 때 나타나는 ATM 셀 전달 특성을 정량적으로 파악하였다. 시뮬레이션을 통하여 무선 환경에 상용 HEC 알고리즘과 에러 제어 방식을 적용할 수 잇는지 여부를 분석하였다. 그리고, 이러한 결과를 토대로 상용 ATM 프로토콜을 무선 환경에 적용하기 위해 필요한 개선 방향을 제시하였다.
광트랜시버는 광전송 시스템, 대용량 라우터 및 스위치 등의 광통신 장치에서 전기 신호를 광신호로 바꿔 광섬유를 매체로 송신하며 송신된 광신호를 수신하여 다시 전기 신호로 바꿔주는 광송신과 광수신 기능을 담당하는 모듈을 말한다. 광 송수신 모듈은 초창기 155M, 622M, 2.5 Gb/s SDH/SONET 시스템에 사용되었을 때에는 광송신기와 광수신기가 분리되어 있는 구조였으나, 2000년 이후에 들어서서 광송신기와 수신기가 하나의 패키지 안에 구현된 지금의 광트랜시버 모듈이 등장하였다. 또한, 광트랜시버 모듈 업체를 중심으로 시스템 업체, 부품업체들이 모여 산업체 표준(MSA)을 정하면서 개발 비용과 시간 단축의 효과를 거두는 동시에, 기술면에서도 비약적인 발전을 거듭하고 있다. 이러한 광트랜시버의 발전 방향은 고속화, 소형화, 고성능화, 저가격화로 요약할 수 있다. 본 고에서는 10 Gb/s, 40 Gb/s, 100 Gb/s 광트랜시버를 중심으로 기술동향을 설명하고, 광트랜시버를 개발하는 데 필요한 요소기술에 관하여 살펴본다.
광케이블의 분기나 이전 공사 시 광케이블을 적확히 식별할 필요성이 있다. 현재의 광케이블 식별 방법은 인력당김에 의한 원시적인 방법이나 전자기 유도를 이용하는 방법 등이 사용되고 있으나 인력과 시간이 많이 소모되고 식별 가능한 거리에도 한계가 있다. 본 논문에서 제시하는 광케이블 식별 방법은 맨홀 등에서의 현장 작업자가 식별코자 하는 광케이블을 두드리는 등의 교란을 가하고, 이러한 교란을 광섬유 간섭계를 통하여 추출하여 다시 현장의 작업자에게 통신 수단을 통하여 전송하여 줌으로써 작업자가 직접 자신이 가한 교란 신호와 추출된 신호간의 일치 여부를 판단함으로써 광케이블을 식별할 수 있도록 하는 것이다. 이 방법에 따르면, 원격지의 현장에서도 수월하게 광케이블을 대조할 수 있어서 광케이블 절단 작업 시 오절단을 사전에 예방할 수 있다.
본 논문에서는 CWDM-PON 기술을 이용하여 일반주택 및 아파트 또는 특정지역 내의 FTTH(Fiber to the Home)에 적합하도록 시스템을 설계, 제작, 특성시험 결과에 대한것이다. 이 시스템은 하나의 광섬유에 384 가입자가 100Mbps의 속도로 인터넷 서비스와 Overlay 방식을 적용하여 CATV를 동시에 수용 받을 수 있다. 가입자의 주거 환경에 따라 유선인 경우 UTP 또는 광섬유로 구축할 수 있으며 무선인 경우에 Wireless LAN을 이용하여 무선 인터넷 서비스도 가능 하도록 하였다. 또한, 미래의 상황에 대비하여 VoIP 서비스를 위한 유무선 솔루션을 구현하였다. 국사와 가입자간의 거리가 20Km이며, 가입자의 데이터 양은 최대 100Mbps, 최소 보장 50Mbps이고 방송과 통신을 하나의 광섬유에 실어 보낸다는 목표로 시스템을 제작하였다. 따라서 광송수신기 모듈, Mux/Demux 등의 구간별 광학적 특성을 조사하였으며 외부환경에 변화에 따른 전송 품질을 측정하였다.
코어가 확산된 단일모드 광섬유와 외부 물질 사이의 분산 특성의 차이를 이용하여 차단 특성이 우수한 단파장 통과 필터(short-pass filter)를 구현하였다. 두 물질의 결합 방법으로 측면 연마 기법을 도입하였다. 실험 결과 소자의 대역경계 파장(band edge wavelength)은 코어의 확산 정도로 조절이 가능하였다. 일반 통신용 단일 모드 대신에 열확산 코어 확산 광섬유를 도입함으로써 더 예리한 파장응답을 얻을 수 있었다. 열광학 효과를 이용하여 경계 파장을 400nm 이상 가변 할 수 있음을 관측하였다.
근래에 광통신의 속도가 10Gbps 이상 증가하면서, 고려하지 않았던 편광과 관련된 현상이 원거리 광통신 시스템에 많은 문제점을 유발하게 되었다. 특히 편광의존손실(PDL)은 시스템의 BER과 신호 왜곡을 가중시켜 시스템 성능을 저하시킨다. 이러한 PDL을 시스템 상에서 보정하는 것은 매우 복잡하고 어렵기 때문에 광 부품 제조 단계에서 PDL을 작게 되도록 해야하며, 이를 위해 정확한 PDL을 측정이 요구된다. (중략)
이중 링을 기반으로 하는 통신 연결망은 공간적인 대역폭 재사용과 링 매체의 고장이나 광섬유의 단절에도 빠른 시간 내에 링의 연결망을 재구성하여 데이터 전송을 유지할 수 있는 장점이 있다. 이러한 이중 링을 기반으로 하는 망에서 최선형 서비스의 데이터들에 대해서 링의 스테이션들간에 대역폭을 공정하게 분배하는 여러 알고리즘들이 RPR 802.17에 제안되고 있다. 본 논문에서는 이러한 방식들을 서로 비교 분석하고 스테이션간의 공정성과 링크 이용 효율을 개선한 새로운 알고리즘을 제시하였다.
미세가공 기술을 이용한 초소형 렌즈의 제작 및 연구가 매우 활발히 진행되고 있다. 초소형렌즈의 응용 분야는 바코더 스캐너, 레이저 프린터, 프로젝터, 광 기록 장치, 광섬유를 이용한 광통신 등이 있으며 앞으로도 더 많은 응용 분야를 위한 광범위한 설계와 제작 공정들이 연구되어 갈 것이다. 본 논문에서는 아크릴 레진을 이용하여 초소형 렌즈를 제작하는 공정을 개발하여 새로운 재료와 공정에 대한 가능성을 확인한다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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