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고속광섬유 통신에 의한 편파모드분산 보상

전문가 제언: ○ 고속통신과 단위면적 당 전송 용량이 점점 더 많이 요구됨에 따라 통신기술에 광케이블 매체가 이용되었고 이 광케이블이 광 네트워크 통신 성능을 좌우한다. 광케이블이 광통신의 주요 매체로서 중요한 기능 중 하나인 전송율과 전송한계는 전송 시스템 설계에서 해결하여야 할 중요한 문제이다.

○ 전송 범위는 전송시스템에서 외부 출력 전력과 수신감도, 광섬유 손실 등에 따라 수행되는 중요한 기능이며, 전송율은 광섬유에서 색체분산, 전송분산, 편광분산 등의 다양한 분산 모드를 발생시키기 때문에 전송과 수신의 주파수 응답을 제한한다.

○ 최근 소자기술의 발달로 레이저 다이오드는 아주 정교한 빔 폭을 가지게 되어 색체나 전송 분산은 어느 정도 해결되었지만 편광모드 분산(Polarization Mode Dispersion : PMD)은 아직도 해결하기 어려운 과제로 남아 있다. PMD는 전송속도의 증가에 따라 그 문제점이 더욱 커져, 이에 따른 단위시간 당 비트 오차(Bit Error Rate : BER)가 또 다른 문제로 발생하고 있다

○ BER은 일반적으로 주로 광케이블 내에서 광자의 분산속도가 달라짐에 따라 발생한다. 복굴절(birefringence)에 의한 분산속도 차이는 한 곳에 입력된 편광 상태가 굴절률에 따라 다른 속도를 나타나는 현상이 발생한다.

○ 이 글에서 PMD에 대한 개요와 광원 영역에서의 각종 보상방법과, 편광자를 이용한 분포형 PMD 보상 실험에 대해서 설명하였다.

○ 10Gbit/s의 RZ 광 송수신기와 평균 DGD(Differential Group Delay)가 47㎰의 PMD 에뮬레이터로 한 보상실험에서 자유도 1의 보상기를 4단 분포로 배치하여 자유도 2의 1차 PMD 보상기보다 작은 평균파워 페널티 및 부가동률을 얻었다. 이것은 향후 광대역의 WDM 전송 시스템으로의 적용 가능성을 보여주고 있어 그 활용이 기대된다.

저자: Hiroyuki TODA ; Masayuki MATSUMOTO ; Daniele ALZETTA
자료유형: 학술정보