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제안 방법
- WDM-TDM 데이터 형식 변환에 대한 연구로 SOA (Semiconductor Optical AmpliHer) 의 XGM(Corss Gain Modulation) 현상을 이용하여 700 Mbit/s와 2 Gbit/s 속도의 TDM 데이터에서 낮은 데이터 속도의 여러 채널의 WDM 데이터로 변환한 실험 결과가 발표되었으며[7,8],NOLM(Nonlinear Optical Loop Mirror을 이용하여 100 Gbit/s 및 33 Gbit/s의 WDM-TDM 데이터 변환 실험 결과도 발표되었다.[5,6] NRZ 데이터에서 inverted-RZ 데이터로의 변환과 RZ 데이터에서 NRZ 데이터로의 변환이 SLALOM/TOAD 구조를 사용하여 각각 2Gbit/s와 10Gbit/s의 데이터 속도에서 실험이 이루어졌다.[9,10] 데이터 속도 변환 및 클럭 속도 변환에 대한 연구로 역다중화 방식이나 인버터 기능을 가진 쉬프트 레지스터를 이용한 클럭 분할 방식을 사용하여 실험한 결과들이 발표되었다.
- 구조를 제안하였다. 그리고 제안한 데이터 형식 변환기 구조를 SLALOM을 이용하여 실제로 구현하였으며 2비트의 병렬 데이터와 직렬 데이터가 서로 변환되는 동작을 실험적으로 입증하였다.
- 본 논문에서 광 통신망에서 전광 신호처리기를 구현하는데핵심적인 역할을 담당할 것으로 예측되는 기본 논리 소자로서비트 단위의 다른 연산 처리, 데이터 형식 변환, WDM-TDM 데이터 형식 변환, 다중화 및 역 다중화, 패킷 헤더 처리 등에 사용될 수 있는 직렬 데이터 형식에서 병렬 데이터로 또는병렬 데이터 형식에서 직렬 데이터 형식으로 변환하는 광소자의 구조를 제안하였다. 그리고 제안한 데이터 형식 변환기 구조를 SLALOM을 이용하여 실제로 구현하였으며 2비트의 병렬 데이터와 직렬 데이터가 서로 변환되는 동작을 실험적으로 입증하였다.
- 본 논문에서는 SLALOM을 이용한 전광 직렬-병렬 데이터형식 변환기 구조를 제안하였고, 두 비트의 10 Mbit/s의 직렬데이터와 5 Mbit/s의 병렬 데이터 두 비트를 사용하여 실험적으로 그 동작을 입증하였다. 이들 구조들은 간단하고 확장이쉽고 효율적으로 동작하며 쉽게 구현될 수 있고, SOA를 사용하지 않고 광섬유로만 루프를 구성하는 경우에 비하여 전파지연시간이 짧고 요구되는 제어 신호의 파워가 낮은 장점이있다.
- 제어포트로 입력되는 제어신호의 광전력은 -2 dBm, 입력 포트로 입력되는 다른 입력 신호들의 광전력은 각각 -6 dBm, 그리고 필터 출력 신호의 광전력은 -14 dBm으로 측정되었다. 여기서 제어포트와 입력 포트로 입력되는 신호의 광전력 조절을 위해 광 감쇠기를 사용하였다. 직렬 데이터와 병렬 데이터는 각각 10Mbit/s와 5 Mbit/s의 RZ 데이터형식을 사용하였다.
- 제안된 구조에서 루프 내의 SOA에서 상호 작용은 각각의 데이터 비트 하나와 클럭 펄스 하나 사이에서만 발생하므로 사용하는 병렬 데이터 또는 직렬 데이터의 비트 수를 증가시켜도 위의 실험에서와 같이 두 비트의 직렬 또는 두 비트의 병렬 신호를 사용한 경우와 같은 방식으로 동작한다. 단, 여러 비트의 데이터를 변환하는 경우 SOA에서 π의 위상 변화를 일으키기 위해 필요한 광전력을 유지해야 하므로 직렬-병렬 변환될 비트 수의 증가 때문에 커플러나 다중화기에서 발생하는 손실이 고려되어야 한다.
- 제안된 직렬에서 병렬, 병렬에서 직렬로 데이터 형식 변환기의 동작을 입증하는 실험에서 두 비트의 직렬데이터를 병렬데이터로 두 비트의 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하였다. 그림 2의 구조에서 병렬 데이터는 그림 1의 클럭 펄스와 같이각각의 데이터의 파장을 다르게 사용하였으며 사용된 파장 λ 그리고 나서 데이터 펄스들은 루프의 제어 포트를 통해서 루프로 입력되며 클럭 펄스의 CW 성분과 같은 방향으로 SOA를 한번 지난다. 제어펄스에 의하여 SOA의 광 특성이 변화되어 있는 동안 클럭 펄스의 CW성분이 SOA를 지나고 SOA의 광 특성이 회복된 후 CCW 성분이 SOA를 지나도록 Δx의 길이를 맞추고 제어 신호와 클럭 신호의 시간 동기를 광섬유의 길이를 조절하여 맞춘다. 전광 직렬에서 병렬로 데이터 형식 변환기와 같은 방법으로 제어 신호의 영향을 받는 클럭 펄스는 출력 포트로 일부 병렬 데이터 신호들과 함께 출력된다.
- 직렬 데이터 펄스들이 SOA를 지나면 SOA의 광 특성이 변한다. 직렬 데이터 펄스에 의해 SOA의 광특성이 변화되어 있는 동안 클럭 펄스의 CW 성분이 SOA를지나고 SOA의 광특성이 회복된 후 클럭펄스의 CCW 성분이 SOA를 지나가도록 Δx를 정하고 클럭 펄스와 직렬 데이터 펄스의 타이밍 동기를 광섬유 길이를 조절하B 맞춘다. 광 커플러에서 CW와 CCW 성분간의 경로 차이로 인하여 출력포트에서 두 성분 사이에 위상 차이 π가 발생한다.
- 그리고 Alcatel 1901 SOA를 사용하였고 130 mA의 구동 전류를 SOA에 인가하였다. 파장 다중화기와 파장 역 다중화기 대신중심파장 1550 nm이고 대역폭 80nm인 광대역 커플러를 사용하였고 파장 역 다중화기 대신 사용된 광대역 커플러에는 광필터를 연결하였다. 제어포트로 입력되는 제어신호의 광전력은 -2 dBm, 입력 포트로 입력되는 다른 입력 신호들의 광전력은 각각 -6 dBm, 그리고 필터 출력 신호의 광전력은 -14 dBm으로 측정되었다.
대상 데이터
- 9 nm이다. 그리고 Alcatel 1901 SOA를 사용하였고 130 mA의 구동 전류를 SOA에 인가하였다. 파장 다중화기와 파장 역 다중화기 대신중심파장 1550 nm이고 대역폭 80nm인 광대역 커플러를 사용하였고 파장 역 다중화기 대신 사용된 광대역 커플러에는 광필터를 연결하였다.
- 그림 2의 구조에서 병렬 데이터는 그림 1의 클럭 펄스와 같이각각의 데이터의 파장을 다르게 사용하였으며 사용된 파장 λ0, λ1, λ2는 각각 1556.9 nm, 1550.5 nm, 1545.9 nm이다. 그리고 Alcatel 1901 SOA를 사용하였고 130 mA의 구동 전류를 SOA에 인가하였다.
이론/모형
- 여기서 제어포트와 입력 포트로 입력되는 신호의 광전력 조절을 위해 광 감쇠기를 사용하였다. 직렬 데이터와 병렬 데이터는 각각 10Mbit/s와 5 Mbit/s의 RZ 데이터형식을 사용하였다. 그리고 Δx의 길이가 10 m가 되도록 광섬유의 길이를 맞추었다.
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