초록 ▼

40Gb/s 시분할다중 광전송 기술 개발은 1 단계 (2000-2001)에는 20Gb/s 광링크 기반 기술을 확보하였으며, 2 단계 (2002-2003)에는 40Gb/s 광트랜스폰더 및 광링크 기반 기술을 확보였다. 특히, 3 단계 (2004-2005)에는 40Gb/s 광트랜스폰더/광링크 기술 개발과 함께 핵심 모듈의 실상용화를 중심으로 연구개발을 진행하였다.
본 연구과제의 주요 연구내용은 다음과 같다.
o 40Gb/s 광송신 기술
- 40Gb/s 상용 $LiNbO_{3}$ 외부 변조기를 이용한

40Gb/s 시분할다중 광전송 기술 개발은 1 단계 (2000-2001)에는 20Gb/s 광링크 기반 기술을 확보하였으며, 2 단계 (2002-2003)에는 40Gb/s 광트랜스폰더 및 광링크 기반 기술을 확보였다. 특히, 3 단계 (2004-2005)에는 40Gb/s 광트랜스폰더/광링크 기술 개발과 함께 핵심 모듈의 실상용화를 중심으로 연구개발을 진행하였다.
본 연구과제의 주요 연구내용은 다음과 같다.
o 40Gb/s 광송신 기술
- 40Gb/s 상용 $LiNbO_{3}$ 외부 변조기를 이용한 광송신기 모듈화 제작 기술
- 40Gb/s 상용 및 ETRI 개발 EA 변조기(EML)를 이용한 단거리용 광송신기 모듈화 제작 기술
- 소광비 개선 및 바이어스 동작점 안정화 기술
- 송신기 모듈화 및 $\mu$-프로세서를 이용한 제어 기술
o 40Gb/s 광수신 기술
- 40Gb/s 상용 PD/TIA 및 ETRI 개발 PD/TIA를 이용한 광수신기 구현 기술
- 광대역 및 협대역 증폭 기술
- 초고주파 필터 기술
- 40Gb/s급 클럭 추출 기술
- 고주파 소자 패키지 기술
- 전치 증폭기 모듈화 기술
o 40Gb/s 시분할 다중 역다중 (serial/de-serialization) 기술
- 40Gb/s 1:4 다중 및 4:1 역다중화 기술(10Gb/s x 4채널)
- 40Gb/s 1:16 다중 및 16:1 역다중화 기술(2.5Gb/s x 16채널)
o 40Gb/s 광트랜스폰더 기술
- 40Gb/s 송신 모듈 + 16:1 다중화기
- 40Gb/s 수신 모듈 + 1:16 역다중화기
- 광트랜시버 모듈화 설계 및 제작 기술
- 클럭추출 기능 모듈화 설계 및 제작 기술
o 40Gb/s NG-SDH 신호 수용 기술
- NG-SDH 핵심 기능(GFP 등) 처리 기술
- 40G급 NG-SDH 신호수용 기술
o 40G급 OTN 디지털 래퍼 기술
- 40Gb/s 신호에 대한 OTN 디지털 래퍼 기술
- 40G급 OTN 신호(OTU3) 프레임 다중화 및 매핑 기술
- OTU3 신호 프레이머 기술
- FPGA를 이용한 40G급 OTN 프레이머 설계 기술
o 광증폭기 기술
- 분산 보상 및 저잡음 광증폭 기술
- 광증폭기 모듈화 및 μ-프로세서를 이용한 제어 기술
- 광섬유 라만 증폭 기술
- 광증폭기를 이용한 장거리 전송 기술
o 40Gb/s 광링크 기술
- DCF를 이용한 분산 제어 기술
- TDC를 이용한 정밀 분산 제어 기능 구현 기술
- 편광모드분산 제어 기술 및 PMD 보상기 모듈화 기술
- 40Gb/s 신호에 대한 OSNR 특성 분석 기술
- 광섬유의 비선형 현상 분석 기술
- 광섬유의 종류에 따른 전송 특성 분석 기술
- 고속 신호의 장거리 전송을 위한 신호 변조 기술
- FEC를 이용한 40Gb/s 신호의 장거리 전송 기술
- 10G/40G 혼합 링크 장거리 전송 기술
- DWDM 기술을 결합한 테라비트급 전송 기술
- 초고속/고밀도 광링크 설계 기술
o 메트로망 적용을 위한 요소 기술
- 저가격/단거리형 광송수신기 모듈화 기술
- 저가형 CSRZ형(EB-CSRZ 등) 변조 기술
- 전기적 분산보상(EDC) 기술
o WDM 기술
- 10G 상용 EML을 이용한 300pin 광트랜시버 모듈화 제작 기술
- 단거리용 XFP 설계 및 모듈화 제작 기술
- 파장 가변형 OTN 트랜시버 모듈화 제작 기술
- 소형 광증폭기 설계 및 제작 기술
- Distributed Raman 광증폭기의 AGC 기능 설계 및 보드 제작 기술
- WDM 망에서의 동적 RWA 알고리즘 설계 및 시뮬레이션 기술

Abstract ▼

The research time frame of the project can be divided into 3 stages. At the first stage from 2000 to 2001, core technologies of 20Gb/s optical transmission had been developed. At the second stage from 2002 to 2003, 40Gb/s optical transponder and optical link technology had been established. At the t

The research time frame of the project can be divided into 3 stages. At the first stage from 2000 to 2001, core technologies of 20Gb/s optical transmission had been developed. At the second stage from 2002 to 2003, 40Gb/s optical transponder and optical link technology had been established. At the third stage from 2004 to 2005, we have developed 40Gb/s optical transponder, optical transmission link technology, and core technologies for commercialization.
The research contents and scope of the project are as follows:
3.1 Scope of the study
To develop 40Gb/s ETDM optical transmission technology.
3.2 Contents of the study
1) 40Gb/s optical transmitting technology
- Optical transceiver module manufacturing technology using 40Gb/s commercial $LiNbO_{3}$ external modulator
- Short reach optical transceiver manufacturing technology using 40Gb/s commercialized EML
- Technology enhancing optical extinction ratio and stabilizing operating point of bias in transmitter part
- Controlling technology using $\mu$-processor
2 ) 40Gb/s optical receiving technology
- Optical receiver embodiment technology using 40Gb/s commercial PD/TIA or developed PD/TIA in ETRI
- Wide-band and narrow-band amplifying technology
- 40GHz clock recovery technology
- Packaging technology of high frequency device
- Modular technology of pre-amplifier
3) 40Gb/s TDM serial/de-serialization technology
- Technology of 40Gb/s 1:4 serialization and 4:1 de-serialization (10Gb/s x 4ch.)
- Technology of 40Gb/s 1:16 serialization and 16:1 de-serialization (2.5Gb/s x 16ch.)
4) 40Gb/s optical transponder technology
- 40Gb/s transmitter module + 16:1 multiplex
- 40Gb/s transmitter module + 16:1 de-multiplex
- Lay-out and manufacturing technology of optical transceiver module
- Lay-out and manufacturing technology of clock recovery module
5) 40Gb/s NG-SDH signal processing technology
- Processing technology of NG-SDH main function
- 40Gb/s NG-SDH signal processing technology
6) 40Gb/s OTN digital wrapper technology
- Technology of 40Gb/s OTN digital wrapper
- Technology for multiplexing and mapping 40Gb/s OTU3 frame
- Technology for processing OTU3 signal framer and over-head
- Long haul transmission technology of 40Gb/s signal using FEC
- Lay-out technology of 40Gb/s OTN framer
7) Optical amplifier technology
- Dispersion compensating optical amplifying technology with low noise
- Controlling technology using $\mu$- processor embedded in optical amplifying module
- Long haul transmission technology of optical amplifier
8) 40Gb/s optical link technology
- Dispersion controlling technology using DCF
- Modular technology of polarization mode dispersion control and PMD compensation
- Analyzing technology of OSNR characteristic of 40Gb/s signal
- Analyzing technology of none linear phenomenon of optical fiber
- Analyzing technology of transmission characteristic depending on various optical fibers
- Modulation technology for long haul transmission of high speed signal
- Long haul transmission technology
- DWDM tera bit transmission technology
- Optical link construction technology with ultra high speed and ultra density
9) Essential technology applied to metro network
- Modular technology for low cost/short reache’s optical transceiver
- Low cost CSRZ type(EB-CSRZ) modulation technology
- EDC(Electronic Dispersion Compensation) technology
10) WDM technology
- 300pin optical transceiver modular technology using 10Gb/s commercial EML
- Lay-out technology and manufacturing technology of short reach XFP
- Lay-out technology and manufacturing technology of wavelength tunable OTN transceiver
- Lay-out technology and manufacturing technology of small form factor optical amplifier
- Lay-out technology and manufacturing technology of distributed Raman optical amplifier with AGC
- Technology of simulation with dynamic RWA algorithm in WDM network

목차 Contents

• 최종 연구개발결과보고서 ...1
• 제출문 ...5
• 요약문 ...7
• SUMMARY ...14
• CONTENTS ...20
• 목차 ...23
• 표목차 ...25
• 그림목차 ...27
• 제1장 서 론 ...31
• 제1절 연구배경 및 목표 ...31
• 1. 연구 배경 ...31
• 2. 연구 목표 ...32
• 제2절 연구개발 내용 및 범위 ...33
• 제3절 보고서 체계 ...36
• 제2장 40Gb/s 시분할다중 광전송 기술 개발 ...39
• 제1절 연구개발 과제 개요 ...39
• 1. 연구과제명 ...39
• 2. 총 연구기간 ...39
• 3. 연구개발목표 ...39
• 4. 연구개발사업 수행방법 ...51
• 제2절 기술 개요 ...55
• 1. 40G 광전송 기술 개요 ...55
• 2. 40G광트랜스폰더 기술...56
• 3. 40Gb/s 광링크 기술...63
• 4. 10G 광트랜스폰더 및 광증폭기술 ...70
• 5. 차세대 광전달망 요소기술 ...77
• 제3절 연구개발 추진경위 ...81
• 1. 추진경위 ...81
• 제4절 연구개발 수행결과 ...83
• 1. 주요 산출물 ...83
• 2. 품질경영활동 결과 ...94
• 3. 기술이전 및 지적재산권 취득내용 ...96
• 4. 논문게재 및 발표 ...97
• 5. 광전송 기술 분야 신규과제 도출 ...97
• 제5절 연구개발 파급효과 ...99
• 1. 산업, 경제, 사회적 측면 ...99
• 2. 기술력 확보 측면 ...101
• 제6절 사업적용 여부 ...102
• 1. 기술평가 ...102
• 2. 활용 가능성 ...102
• 3. 시장 및 경쟁 ...103
• 제7절 향후 활용 전망 ...105
• 1. 기술개발 결과의 사업 활용성 ...105
• 2. 기술개발 추진 시 발생된 문제점 ...105
• 3. 기술개발 수행 경험담 기술 ...107
• 제8절 주요 연구결과물 ...108
• 1. 개발방법론 및 연구결과물 ...108
• 2. 연구보고서 및 기술자료 전반 ...108
• 3. 발표 논문(국내, 국외), 지적재산권, 프로그램 등...108
• 제3장 결 론 ...111
• 참 고 문 헌 ...117
• 영 문 약 어 표 ...123
• 부록 I 특허 ...129
• 부록 II 프로그램 ...139
• 부록 III 논문 ...141
• 부록 IV 기술문서 ...152
• 부록 V 위탁연구 목록 ...178
• 부록 VI 과제참여인력 ...181