[화요특집] OECC 97.. 초청논문 지상중계

간섭계형 전광 클록 추출기

편광유지 광섬유를 이용해 수신된 NRZ(Non Return to Zero) 광신호에서 클록을 추출하는 간섭계형 전광 클록 추출기가 이창희 박사(과학기술원, 전기전자공학과)와 이학규 박사(한국전자통신연구원)에 의해 개발돼 이번 학술행사에서 발표된다.

기존의 광시스템에서 수신된 신호를 읽어내기 위해서는 신호의 기본 속도의 클록으로 전기적으로 추출해 신호 판별에 사용한다. 이를 전광방법으로 처리하려는 기존의 연구에서는 루프 미러나 비선형 소자 등이 필요하다.

그러나 이번 연구에서는 편광유지 광섬유에서 편광에 따라 전파속도가 다른 현상을 이용해 두 성분의 상쇄간섭이 가능해 클록을 추출할 수 있게 했다.

이 구조는 고속의 전자적 소자가 필요하지 않고 수동 소자들로서 간단하게 구성할 수 있는 이점을 가지고 있어 앞으로 전광 통신망(All Optical Network)에 활용이 기대된다.

파장 가변형 Add/Drop 다중화기기

파장 다중화(WDM) 광통신 전송시스템을 위한 광섬유 격자를 이용한 파장 가변형 Add/Drop 다중화기가 김세윤, 이상배, 최상삼 교수(과학기술원), 정지채 교수(고려대), 정준 박사(한국통신)에 의해 개발돼 발표된다.

파장다중화 방식의 광통신 시스템은 여러 채널의 광신호를 모두 광전 변환하지 않고도 파장단위로 신호를 추출하거나 추가할 수 있는 장점이 있는데 이를 가능하게 하는 OADM(Optical Add/Drop Multiplexer)는 전광 통신망에서 핵심적 소자다.

이를 위해 본 연구는 특정 파장에 높은 반사율을 가지고 낮은 채널간 누하 특성을 가진 광섬유 격자를 채용하고 이에 적절한 압력을 가해 선택되는 파장을 조절할 수 있는 ADM을 개발했다.

EDFA 증폭대역 확장

이득대역이 천이된 광섬유 증폭기(EDFA)를 사용한 1천5백80nm 대역에서의 광전송 실험이 일본 NTT의 지노 박사 연구팀에 의해 처음으로 성공했다.

기존의 EDFA의 이득 대역이 1천5백30~1천5백60nm이기 때문에 일반적으로 광통신에서 사용되는 광의 파장은 1천5백50nm대역이었다. 그러나 본 연구에서는 EDFA의 증폭 대역을 1천5백80nm까지 확장함으로서 향후 파장 다중화 방식의 광통신에서 전송용량을 획기적으로 증가시킬 수 있는 계기를 마련했다.

한편 분산이 작아서 10Gbps 이상의 초고속 전송에 사용되는 분산천이 광섬유에서는 파장이 다른 신호간 비선형 현상이 심하기 때문에 파장 다중방식의 전송에서 큰 문제점을 가지고 있었다. 이는 전송 대역이 1천5백80nm로 확장이 되면 분산의 값은 적절이 작아서 분산에 의한 신호의 열화 방지하면서도 파장이 더른 채널간의 비선형 현상을 없앰으로써 분산천이 광섬유를 사용한 초고속 광신호의 파장다중방식 전송에 유리하게 된다. 본 연구에서는 분산천이 광섬유를 통해 1천5백80nm대역에서 10Gbps 신호 8채널을 1백 60㎞ 전송하는데 성공했다. 이를 통해 향후 Tbps급 광통신을 앞당기는 전기가 마련됐다.

광-상호 접속기(OXC)

한쌍의 AWG(Arrayed Waveguide Grating)와 광스위치를 사용해 간단한 구조로 충돌이 없이 다중 접속을 가능케 하는 광 상호접속기(OXC)가 일본 KDD의 미야자키 박사팀에 의해 소개된다.

광 상호접속기는 같은 파자의 채널들을 사용하는 서로 다른 광선로들의 교차점에서 파장의 중복이 있어도 충돌이 없어 각각의 파자에 따라 신호를적절히 해당 광선로에 접속시키는 역할을 하는 소자로 향후 전개될 전광 통신망에서 필수적인 소자다.

본 연구에서는 8개의 채널이 파장다중화한 두개의 선로의 교차점에서 역할을 담당하는 2×2 OXC를 개발했는데 2×10 구조의 AWG와 2×2구조의 광스위치를 사용했다. 본 연구와 더불어 광 상호접속기의 광네트워크 기술에 대한 연구가 더욱 활발해질 전망이다.