기존 RZ-SSB 복조기는 리미터.FM 복조기와 고차 왜곡 성분을 제거하는 Linearizer로 구성되어 있다. 이 중 기존방식의 Linearizer에는 힐버트 변환기가 포함되고 이로 인하여 힐버트 변환의 특성이 전체 Linearizer 특성을 결정하게 된다. 그러나 실제 항공이동통신에서 완전한 힐버트 변환기를 설계하는 것은 매우 어렵다. 이에 본 연구에서는 힐버트 변환기를 사용하지 않는 RZ-SSB 복조기를 설계하였다. 또한 항공전자시스템의 특성으로 RZ -SSB 방식의 근원적인 단점이 극복될 수 있고 제안한 본 방식을 사용하여 장거리 항공통신 적 용이 가능함을 제시한다.
단일 모드 광섬유 (SMF; single mode fiber)로 구성된 960 km의 전체 전송 링크에 축적된 분산을 보상하기 위해 inline 분산 제어 (DM; dispersion management)이 적용된 경우에 precompensation만의 조절로 24개의 각기 다른 파장을 갖는 RZ 형식의 신호를 양호하게 전송할 수 있는 전체 잉여 분산량 (NRD; net residual dispersion)을 RZ 형식의 충격 계수와 전송 링크의 중계 거리 당 잉여 분산량 (RDPS; residual dispersion per span)에 따라 도출하였다. 전송 링크의 RDPS가 적을수록 24개 파장 모두의 유효 NRD 범위를 늘릴 수 있고, 동일한 RDPS에서는 RZ 형식의 충격 계수가 증가될수록 유효 NRD 범위가 증가되는 것을 확인하였다.
집중형 분산 제어(DM; dispersion management)와 광 위상 공액기(OPC; optical phase conjugator)가 적용된 WDM 전송 시스템에서 NRZ 형식과 RZ 형식의 시스템 성능을 비교하였다. OPC만 적용된 경우에서보다 OPC와 결합한 집중형 DM 기술이 적용된 WDM 전송 시스템에서 NRZ와 RZ 형식의 눈 열림 패널티(EOP; eye opening penal) 모두 크게 개선되는 것을 알 수 있었다. WDM 채널들의 최상의 성능 개선을 위한 집중형 DM에서 RZ 형식의 경우 최적의 전체 잉여 분산량(NRD; net residual dispersion)은 경로 평균 분산 계수가 0에 가까지도록 매우 작게 결정되어야 하는 반면 NRZ 형식의 경우에는 매우 크게 결정되어야 하는 것을 확인하였다. 그리고 OPC와 결합한 최적의 NRD로 설계된 집중형 DM에서 NRZ 형식의 경우보다 RZ 형식의 경우 더 큰 EOP 개선 효과를 얻을 수 있는 것을 확인하였다. 이는 OPC와 결합한 집중형 DM이 RZ 형식 전송에서 발생되어 성능을 저하시키는 채널 내 4-광파 혼합현상(IFWM; intrachannel four-wave mixing)과 채널 내 상호 위상 변조(IXPM; intrachannel cross phse modulation) 현상에 의한 신호 왜곡을 억제시키기 때문이다. 즉 본 논문에서 제안한 OPC와 결합한 집중형 DM은 RZ 형식의 WDM 전송 시스템에서 채널 내 비선형성 감소에 큰 효과가 있는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서는 비동기식 회로 설계시 2선식(Dual-Rail) 코드를 사용할 때, 회로 구조에서 갖는 신호 천이를 줄여 소비전력을 감소시키는 RZ/NRZ 혼합 데이터 전송 방식을 제안한다. RZ 방식 2선식 코드는 비동기 회로 구현에 많이 사용되고 있으며, 고정 지연을 사용하는 단선구조와는 달리 데이터를 통하여 신호의 유효성을 판별할 수 있다 그러나, 단선 구조에 비해 많은 회로 면적과 모든 신호가 Return-to-Zero의 스위칭에 의해 전력 소비를 가져오므로, 신호 천이의 수를 감소시킬 필요가 있다. 본 논문에서는 RZ/NRZ 방식을 제안하여 스위칭을 약 50% 감소시키며 소비전력을 비교한 결과, 기존의 2선식에 비해 약 23% 정도 감소하는 결과를 얻었다.
본 논문에서는 반도체 광 증폭기가 삽입된 광섬유 루프 미러를 이용한 NRZ(NonReturn to Zero) 데이터에 대한 새로운 파장 변환기를 제안하고 실험적으로 검증한다. 기존의 비선형 광섬유 루프 미러는 RZ-to-RZ, NRZ-to-RZ, 그리고 RZ-to-NRZ 데이터 형태 변환이 가능한데 반해, 아직까지 NRZ-to-NRZ 변환에 대해 제안된 바 없다. 본 논문에서는 1300 nm 대역 반도체 광 증폭기의 편광의존 이득 특성과 광섬유 루프 미러를 이용하여 1.5 Gbps 속도를 갖는 1300 nm 대역의 NRZ 데이터 신호를 1550 nm 대역의 NRZ 데이터 신호로 바꾸어 주는 NRZ-to-NRZ 파장 변환 실험을 성공적으로 수행하였다.
HNL-DSF(Highly Nonlinear Dispersion Shifted Fiber) 광 위상 공액기를 이용한 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 기법이 적용된 320 Gbps WDM시스템에서 전송 형식으로 각각 NRZ와 RZ를 사용하는 경우 채널 입력 전력, 광섬유 분산 계수, 전송 거리 변화에 따른 보상 특성을 분석해 보았다. 우선 광섬유의 분산 계수가 비교적 낮은 WDM시스템에서는 파형 형식이 RZ인 경우가 NRZ인 경우보다 더욱 높은 전력의 신호에 대해서도 고품질 전송이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 두 번째 광섬유로 입사되는 공액파의 전력이 낮은 채널들에 대한 보상 효과 감소가 광섬유의 분산 계수가 클수록, 그리고 NRZ 형식보다는 RZ 형식에서 더욱 두드러지게 나타나고, 그로 인해 전체 채널의 고품질 전송을 보장하는 광섬유의 분산 계수가 제한되어야 한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 광섬유의 분산 계수가 작은 WDM 시스템에서는 RZ 형식이, 광섬유의 분산 계수가 큰 WDM 시스템에서는 NRZ 형식이 장거리 전송에 적합하다는 것을 확인하였다.
본 연구는 식물공장에서 인공광원에 따른 서로 다른 파장이 'Seneca RZ'와 'Gaugin RZ' 반결구 상추의 광합성 특성, 생육 및 기능성물질 함량에 미치는 영향을 밝히고자 수행하였다. 본 실험에서는 FL(fluorescent lamp), 적색LED와 청색LED 및 백색LED(RBW; red : blue : white = 5 : 4 : 1)와 MH(metalhalide lamp)를 사용하였다. 두 품종 모두 생육 중기에는 RBW에서 광합성속도가 높고 생육 후기에는 'Seneca RZ' 품종은 RBW에서, 'Gaugin RZ' 품종은 MH에서 그 생육이 좋았다. 반결구 상추의 생육은 광원에 따라 생육 차이를 보였으나 각각의 광원의 영향은 품종에 따라 서로 다른 결과를 보였다. 'Seneca RZ' 품종은 생육 중기에는 MH에서, 생육 후기에는 FL에서 생육이 좋았고, 'Caugin RZ' 품종은 생육 중기와 후기 모두 MH에서 생육이 좋은 결과를 보였다. 그러나 수확시기에 'Seneca RZ' 품종은 모든 광원 처리에서, 'Gaugin RZ' 품종은 FL을 제외한 나머지 광원에서 반결구 상추의 잎끝마름증이 발생하는 결과를 보였다. 생육 단계별로 두 품종 모두 생육 중기가 후기에 비해 전반적으로 생육속도가 빠른 결과를 보였다. 'Gaugin RZ' 품종에서 생육 중기에만 광원 종류에 대한 생육속도의 차이를 보였고 생육후기에는 광원의 종류와 품종의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 인공광원에 따른 두 품종의 반결구 상추의 영양학적 특성은 대부분의 성분에서 광원의 종류에 따른 통계적 유의성이 인정되어 광질이 반결구 상추의 영양학적 품질에 미치는 것으로 판단하였다. 두 품종 모두 RBW에서 4종의 비타민 함량이 높은 결과를 보였으며, 특히 ${\beta}$-Carotene의 함량이 'Gaugin RZ' 품종의 MH에서 가장 높은 결과를 보였다. 이상의 결과에서 인공광원의 종류에 따라 반결구 상추의 생육, 광합성 특성 및 영양학적 품질이 차이가 있으나 품종과 기능성 물질에 따라 각 광원의 영향이 서로 다른 결과를 보여 식물공장 내에서 재배하는 품종과 증진시키고자 하는 기능성 물질에 따라 광원의 선택을 고려해야 할 것으로 판단하였다.
우리나라 자포니카 품종의 흰잎마름병 저항성 유전자와 연관된 마커를 탐색하기 위하여, 밀양121호, 밀양123호 및 HB10624-AC5 등을 교배친으로 한 두 조합의 약배양 계통을 재료로 흰잎마름병 저항성 유전자(Xa-1 and Xa-3)와 DNA 마커간의 연관분석을 통하여 유전자 지도를 작성하고자 수행하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. $\textrm{K}_1$ 균주에 대한 흰잎마름병 저항성 검정결과, 밀양121호/HRl1650-1-4-2에서는 저항성과 감수성이 1:1로 분리하였으며, 밀양123호/HR10624-AC5 조합의 $\textrm{K}_1$ 및 $\textrm{K}_3$ 균주에 대한 검정결과는 각각 3:1과 1:1로 분리하여 이론치에 합당하였다. 2. 교배친에 대하여 DraI. HindIII, EcoRI, EcoRV, PstI등 5가지 제한효소에 대한 다형현상을 검정한 결과, RZ590, RG303, RZ536 등 3개의 마커가 다형현상을 나타내었다. 3. 흰잎마름병 포장저항성 검정결과와 RFLP 마커와의 연관분석 결과 Xa-1 유전자는 RZ590과 4번 염색체 상에서 3.1$\times$1.5 cM으로 연관되어 있었으며, Xa-3 유전자는 Rz536 및 RG303과 11번 염색체 상에서 각각 7.6$\times$2.3 및 16.0$\times$3.2 cM으로 연관되어 있었다. 4. 11번 염색체 상에서 Xa-3와 Rz536 및 RG303은 "Xa-3-RZ536-RG303" 순으로 위치하였다.순으로 위치하였다.
광 시간 분할 다중/파장 분할 다중 (OTDM/WDM; optical time division multiplexing/wavelength division multiplexing) 전송 시스템의 구현을 위한 40 Gbps RZ 형식의 최적 조건을 충격 계수 (duty cycle)와 소광비 (ER; extinction ratio)에 따른 성능 분석과 비교를 통해 도출하였다. 광전송 링크에는 광섬유의 색 분산과 비선형에 의한 신호 왜곡을 보상하기 위해 광 위상 공액기 (OPC; optical phase conjugator)와 inline 분산 제어 (DM; dispersion management)가 적용되었다. ER에 따른 시스템 성능 변화의 영향이 적으면서 동시에 OTDM에 의한 160 Gbps 신호로의 다중화에 적합한 충격 계수는 0.25이라는 것을 확인하였다. 또한 DM의 적용에 있어 중계 거리 당 잉여 분산 (RDPS; residual dispersion per span)을 크게 할수록 동일한 전체 잉여 분산 (NRD; net residual dispersion)에 의해 결정되는 RZ 형식의 성능 개선 정도를 증가시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.
All-optical non-return-to-zero (NRZ) -to- return-to-zero (RZ) data-format conversion has been successfully demonstrated using a semiconductor optical amplifier in a fiber-loop mirror (so-called SOA-loop mirror) with a continuous-wave (CW) holding beam. The converted RZ signal after pulse compression has been used to create a 40 Gb/s OTDM (Optical Time Division Multiplexing) signal. Here is proposed an NRZ-to-RZ conversion method without any additional optical clocks, unlike conventional methods based on optical AND logic. In addition, it has the merit of operating at various bit-rate speeds without any controlling device. Moreover, it has a simple structure, and it can be used for all-optical bit-rate-flexible clock recovery.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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