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.
DFB 반사기가 집적된 다중전극 레이저 다이오드에 Return-to-zero (RZ) pseudorandom bit sequence (PRBS) 데이터와 nonreturn-to-zero (NRZ) PRBS 데이터를 주입하여 이 신호로부터 광 클럭 신호를 추출하였다. 11.727 Gbit/s RZ PRBS 데이터와 NRZ PRBS 데이터로부터 재생된 광 클럭의 root-mean-square (rms) 타이밍 지터 (timing jitter)는 약 1 ps 정도로써 아주 우수한 결과를 얻어냈다. NRZ PRBS 데이터로부터 pseudo return-to-zero (PRZ) 데이터로 포맷변환을 구현하고, 클럭 성분을 갖고 있는 PRZ 신호를 이용하여 광 클럭을 추출하였다. 입력 PRZ데이터 신호의 rms 타이밍 지터는 2ps 이상일지라도 이로부터 추출해 낸 광 클럭의 rms 타이밍 지터는 1ps 정도의 좋은 특성을 얻어냈다.
We present and demonstrate a novel method of alternate-phase return-to-zero (RZ) signal generation and pulse-amplitude equalization simultaneously in a rational harmonic mode-locked fiber ring laser, using a dual-drive Mach-Zehnder (MZ) modulator. By adjusting the voltages applied to both arms of the modulator, the rational harmonic mode-locked pulse trains are equalized in their amplitudes. In addition to that, the amplitude-equalized pulse trains multiplying the repetition rate at ${\sim}10\;GHz$ have alternate $\pi$ phase difference between adjacent pulses. The alternate-phase RZ signal generated by the proposed method enhances transmission performance through the single-mode fiber (SMF) links without dispersion compensation.
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.
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.
We investigated the polarization-mode dispersion (PMD) tolerance for 40Gb/s non-return to zero (NRZ), duobinary NRZ, return to zero (RZ), carrier-suppressed RZ (CS-RZ), and duobinary-carrier-suppressed RZ (DCS-RZ) modulation formats with a forward error correction (FEC) coding. The power penalty has been calculated as a measure of the system performance due to PMD. After comparison of the PMD tolerance of various modulation formats, our results suggest that RZ signals have the best tolerance against the effect of first-order PMD only. The duobinary NRZ modulation format is most resilient to PMD when both first- and second-order PMD are considered. However, the duobinary NRZ modulation format is the most sensitive to the incident angle of the input signal to a fiber axis in the presence of first- and second-order PMD, leading to incident angle-dependent power penalty. The coding gain by FEC can cope with the power penalties induced by first- and second-order PMD up to a DGD value of 16ps.
역 RZ 부호로 코딩된 하향신호의 재변조를 이용한 5Gbps/1.25Gbps WDM/TDM 하이브리드 PON 구조를 제안하고, 매트랩을 이용한 모의실험을 통하여 성능을 분석한다. 모의실험을 통하여 OLT와 ONU간 거리가 10km이고 오차율이 $10^{-9}$일 경우OLT에서의 광송신출력이 각각 -3.8, -0.9dBm 이상이면 OLT에 있는 1개의 OLT가 각각 8, 16개의 ONU와 접속이 가능함을 알 수 있다. 제안된 WDM/TDM 하이브리드 PON 시스템은 일반적인 TDM PON에서 ONU 수에 비례하여 시분할로 다중된 상향채널의 속도가 증가하게 되어 가입자에서 송신하는 상향채널의 데이터 속도가 제한을 받을 수 있는 문제점을 해결할 수 있고, ONU에서 광원 및 OLT에서 광파장 제어회로를 제거할 수 있어 비대칭 광가입자망에 유용한 방식임을 알 수 있다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제17권3호
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pp.378-386
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2017
A return-to-zero (RZ) digital-to-analog converter (DAC) with a tri-state switching scheme is proposed in this paper. The proposed scheme provides a triple weight output for RZ operation by using a conventional differential current switch and simple pseudo-differential F/Fs. The RZ function is realized with only two additional transistors in each F/F cell, which results in a power dissipation increase of less than 5%. To verify the performance of the proposed method, a 10-bit RZ DAC is fabricated using standard 180-nm CMOS technology. Measured results show that the worst SFDR performances are 60 dBc and 55 dBc in the 1st and 2nd Nyquist bands, respectively, when operating at 650 MHz clock frequency. The total power consumption is 64 mW, and the active area occupies $0.25mm^2$.
We propose the performance enhancing method optimization of an asynchronous 2.5 Gbps/1.25 Gbps optical subscriber network with inverse RZ (Return to Zero) coded downstream and NRZ (Non Return to Zero) upstream re-modulation by adjusting threshold level control of a receiver. We theoretically analyze the BER (Bit Error Rate) performance by modeling the occurrence of BER by simulation with MATLAB according to the types of downstream data. The results have shown that the normalized threshold level in an optical receiver could be saturated at 1/3 as the SNR (Signal to Noise Ratio) increases. The needed SNR for obtaining the BER $10^{-9}$ can be reduced by $\sim$5 dB by optimizing the normalized threshold level at 1/3 instead of by using the conventional receiver with threshold level of 0.5. The proposed system can be a useful technology for asynchronous optical access networks with asymmetric upstream and downstream data rates, because the improved minimum receiving power could replace a light source with a source with lower power and lower cost in an OLT (Optical Line Termination).
역 RZ 부호로 코딩된 하향신호의 재변조를 이용하여 수신단에서 필터의 대역폭을 줄이기 위하여 상향신호가 저속인 비대칭 2.5Gbps/622Mbps 수동 광가입자 망을 제안한다. 하향 데이터의 형태에 따른 재변조한 상향신호의 평균오차율을 이론적으로 분석하고, 매트랩을 이용한 시뮬레이션을 통하여 최적 임계치에 의한 수신감도를 분석한다. 수신신호의 평균오차율을 $10^{-12}$미만으로 얻기 위해서는 수신전력이 약 -26dBm 이상 요구되며, 임계치의 최적치는 0.33으로 설정이가능하여 임계치가 0.5인 종래의 수신기를 사용하는 경우보다 수신감도가약 3dB 개선되는 것을 알 수 있다. 제안 시스템은 임계치의 제어가 불필요하고, 광 네트워크 유니트에서 광원 및 광선로 단국장치에서 제어회로를 제거할 수 있어, 비대칭 쌍방향 데이터 전송에 유용한 방식임을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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