반도체 광증폭기의 이득포화원리를 이용한 전광 AND논리소자가 10 Gb/s에서 처음으로 구현되었다. 먼저 첫 번째 반도체 광증폭기에 B 신호를 입력시켜 반전된 신호인 Boolean (equation omitted)이 얻어졌다. 이와 같이 반전된 신호는 두 번째 반도체 광증폭기에 A신호와 함께 동시 입력되어 AND논리소자의 특성이 얻어졌다.
SOA(Semiconductor Optical Amplifier)를 단일 기판에 집적한 Mach-Zehnder 간섭계 구조의 파장변환기를 제작하여 40 nm 지역폭에 대한 10 Gb/s 파장변환 특성을 조사하였다. 제작된 파장변환기는 BRS(Buried Ridge Structure)형 SOA와 수동 도파로를 butt-joint결합하여 단일 집적한 구조이다. 집적화 과정에서 높은 도파 손실을 발생시키는 p+ InP덮개층을 제거하고 무첨가 InP로 도파로 덮개층 및 전류 차단층을 동시에 형성시키는 새로운 방법을 이용하였고, 모듈 제작에서 경사진 도파로와 광섬유를 효율적으로 광 접속하기 위하여 경사진 광섬유 배열을 제작하여 사용하였다. 이와 같이 제작된 파장변환기 모듈을 이용하여 1535-1575 nm의 40 nm 대역폭에서 1 ㏈ 이하의 power penalty를 갖는 10 Gb/s 파장변환을 구현하였고, 특히 negative penalty를 갖는 파장변환을 성공적으로 구현함으로써 2R(re-amplification, re-shaping) 기능을 제공할 수 있음을 보였다.
We improved the performance of the spectrum-sliced light source for wavelength-division-multiplexed passive optical networks by employing a Fabry-Perot laser diode(FP-LD). We found that the FP-LDs can suppress the intensity noise as significantly as using a gain-saturated semiconductor optical amplifier. The transmission characteristics were measured and analyzed in both conditions with and without employing an FP-LD.
본 논문에서는 파장 분할 다중화 방식 광통신에의 적용을 목적으로 하는 다채널 가변형 파장 변환기(Wavelnength Convertor)를 구성하여 이의 성능을 분석하였다. 파장 변환기는 반도체 광증폭기(SOA : Semiconductor Optical Amplifier)의 상호 이득 변조(XGM : Cross Gain Modulation) 특성을 이용한 파장 변환 방식이 이용되었다. 2.5 Gbps 광통신 기반 100 CHz의 채널 간격을 갖는 다채널 신호들에 대한 파장 변환 성능을 측정, 분석하였다. 본 파장 변환기의 상호 이득 변조 성능을 측정한 결과, 소광비(Extinction Ratio)와 비트 오류율(BER : Bit Error Rate) 등의 검증에서 2.5 Gbps 기반의 파장 분할 다중화 방식 광통신에 사용하기에 충분한 성능을 보였으며, 이를 통해 최근 개발된 상호 위상 변조 방식(XPM Cross Phase Modulation)의 다채널 파장 변환기와 비교해 상대적으로 간단한 구조를 가지고 제작 및 변조 효율에 우위를 보이는 파장 변환기로서 대체될 수 있음을 밝힌다.
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.
We demonstrate wavelength conversion of 2.5 Gb/s optical signals by cross-gain modulation (XGM) in a semiconductor optical amplifier (SOA). We investigate the effect of input pump and probe powers on the extinction ratio and power penalty to be a measure of performance in wavelength converters. As a result, we show that the best bit error rate (BER) performance can be obtained when the probe power is kept 3 dB weaker than the pump power. And we investigate the effect of wavelength detuning on performance in wavelength converters.
We developed a fiber-optic Bragg grating sensor system using a SOA fiber laser for over heat detection in power systems. To compensate the nonlinear wavelength tuning of the fiber laser, we used fixed passband wavelengths from Fabry-Perot ITU filter as reference wavelengths. Gaussian line-fitting algorithm was also used to reduce the FBG peak detection error. Compared with a highest-peak-detection and a polynomial-fitting method, the proposed Gaussian fitting algorithm could drastically reduce the measurement errors. Also the SOA fiber laser made it possible to enhance the signal-to-noise-ratio even with several kilometers of lead fiber.
256개의 ONU를 수용하며 50 km 전송거리를 갖는 차세대 시분할 수동광망(TDM-PON) 링크에 링크 확장기로 반도체 광증폭기가 적용되었다. 이 광증폭기의 이득은 25dB 였고 입력신호 변화에 따른 이득 자동조정장치는 사용되지 않았다. 상향 링크의 전체 광세기 범위는 58 dB 였고, 광증폭기로의 입력신호가 -30 dBm인 조건에서 링크의 $10^{-9}$ BER을 위한 수신감도는 -25 dBm였다. 그 입력세기가 -10 dBm인 경우 버스트 신호에 의한 증폭기의 이득 과도응답에 의한 초과펄스왜곡은 45% 였고 이로 인한 신호성능의 악화는 $10^{-12}$ BER 에서 1.55 dB의 페널티를 발생시켰다. 그러나 -15 dBm 이하의 입력조건에서는 페널티는 무시할 수준으로 급격히 낮아져서, 링크의 다이나믹 범위가 최소한 -15 dBm 까지는 보장되었다. 이 같이 측정된 입력신호의 다이나믹 범위는 50 km이상 장거리 그리고 수백개 이상의 다수가입자를 지원하는 차세대 수동광망에서 링크 확장기로 광증폭기가 사용되더라도 광증폭기 이득 자동조정장치를 사용하는 것이 필수적이지 않음을 의미한다.
Kim, Jong-Hoi;Kim, Hyun-Soo;Sim, Eun-Deok;Kim, Kang-Ho;Kwon, Oh-Kee;Oh, Kwang-Ryong
ETRI Journal
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제26권4호
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pp.344-350
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2004
We propose a filter-free wavelength conversion using a Mach-Zehnder interferometer with monolithically integrated $2{\times}2$ multimode interference semiconductor optical amplifiers (MMI-SOAs). The device has been optimized by considering a non-homogeneous carrier distribution due to the self-imaging properties of the MMI-SOA. Static measurements show an extinction ratio of up to 18 dB and an input signal rejection ratio of up to 20 dB.
낮은 구동 전류에서 이득 포화 현상을 일으키며 높은 변조 속도를 지원하기 위해 충분한 전광 응답 속도가 제공되는 반사형 반도체 광 증폭기(R-SOA)를 TO-can package 형태로 개발하고 기가급 파장분할다중방식 수동형 광가입자망(WDM-PON)에서 적용 가능성을 시험해 보았다. R-SOA의 제작에 Double trench 구조와 개선된 전류 차단층이 도입되어 고속 변조가 가능해졌다. 자기 방출광(ASE) 주입 방식 R-SOA를 기반으로 하는 기가급 WDM-PON에서 전송 가능하기 위해 필요한 주입 광세기 요구 조건과 사용 가능한 온도 범위를 측정하였다. 주입광의 스펙트럼에 따른 R-SOA의 전송 성능의 변화를 초과이득잡음, Q, 에러오율 측정을 통해 분석하였다. 제안된 파형이 기 조성된 ASE 공급 방법을 사용하여 출력 스펙트럼 감소에 의한 전송 신호의 품질 저하를 보완할 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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