WDM-PON에서 상호 주입된 패브리-페롯 레이저 다이오드를 이용한 브로드캐스트 신호 전송 방안

Abstract

WDM-PON은 가입자마다 대역폭의 제한이 거의 없이 다양한 프로토콜을 수용할 수 있고 점 대 점 연결로 QoS 문제뿐만 아니라 높은 보안성을 장점으로 가지고 있다. 그러나 WDM-PON은 기본적인 구조가 점대점 방식이기 때문에 브로드캐스트 서비스를 제공하는데 어려움이 있다. 따라서 WDM-PON 방식에서 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위해서는 저가격의 저잡음 다파장 광원을 제공하는 것이 기술의 핵심이라 할 수 있다. 본 논문에서는 저잡음의 상호 주입된 패브리-페롯 레이저 다이오드를 직접 변조하여 1.25 Gb/s 전송 속도의 브로드캐스트 신호를 제공할 수 있는 방법을 제안하고 실험적으로 검증하였다. 8개의 사용가능 한 채널에 대해서 error-free한 전송 특성을 얻을 수 있었다. 이 때 $10^{-10}$ 비트오율에서 모드간 차이에 의해 발생되는 파워 패널티는 약 2.3 dB 정도로 측정되었다. 이로써 저가격으로 브로드캐스트 서비스를 WDM-PON에서 제공 할 수 있다. 여기서 사용된 다파장 광원인 상호 주입된 패브리-페롯 레이저다이오드는 1.1 GHz에서 주기적 잡음 피크가 나타남을 볼 수 있었다. 고속의 브로드캐스트 신호를 전송 하기 위해 성능이 향상된 상호 주입된 패브리-페롯 레이저 다이오드를 제안 하였다. 이는 모듈 타입으로 제작되어 외부 공진기의 길이를 23 mm로 매우 짧게 줄일 수 있었다. 이를 이용하여 2.5 Gb/s 브로드캐스트 서비스를 수용하는 방법을 제안하고 실험적으로 검증하였다. 모듈 타입의 상호 주입된 패브리-페롯 레이저 다이오드는 외부 공진기의 길이가 감소하여 주기적 잡음 피크가 약 6 GHz 에서 나타났다. 낮은 잡음 영역을 이용하기 위해 브로드캐스트 신호는 맨체스터 포멧 형식으로 변조 되었다. 10개의 사용가능 한 채널에 대해서 error-free한 전송 특성을 얻을 수 있었다. 이때 $10^{-10}$ 비트오율에서 모드간 차이에 의해 발생되는 파워 패널티는 약 2.3 dB 정도로 측정되었다. 이를 통해 WDM-PON에서 높은 용량의 방송 신호 전송 방법을 쉽게 구현할 수 있다. 다파장 광원의 성능을 개선시키기 위하여 넓은 이득 스팩트럼을 가진 고출력 F-P LD를 사용하여 사용가능한 파장대역을 증가시킬 수 있다. 또한 이득 평탄화필터를 상호 주입되기 전 두 F-P LD 사이에 삽입함으로써 일정한 이득을 얻는 출력스펙트럼을 얻을 수 있다.