저주파 차단을 이용한 가간섭성 광원 주입 기반 WDM-PON의 역산란 효과 억제 방안Reducing back-reflection effects for WDM-PON based on coherent seed light by employing an HPF

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가간섭성 주입 광원 주입 기반의 WDM-PON의 경우가 비간섭성 광원 주입의 경우와 비교했을 때 역산란 효과로 인한 제약이 더욱 크기 때문에 이를 효과적으로 억제할 필요성이 있다. 본 논문에서는 가간섭성 주입 광원 기반의 WDM-PON에서 수신단에 적절한 HPF 설계를 통해 DC 캐리어에 의해 발생하는 비팅 잡음을 억제하는 방법을 소개하였다. NRZ 신호를 진폭 변조하면 ER이 충분히 클 경우, 전체 비팅 잡음의 70% 정도가 DC 근방에 집중되므로 수신단에 HPF를 추가하여 비팅 잡음을 억제할 수 있다. 이 방법은 PRBS 패턴의 길이가 짧을수록, 고속 전송을 할수록 적용시키기에 더욱 적합하다. 왜냐하면 NRZ신호를 진폭 변조할 경우, PRBS 패턴 길이가 짧아질수록, 전송률이 높아질수록 신호 스펙트럼 간격이 넓어져서 신호 왜곡없이 차단시킬 수 있는 주파수 영역이 넓어지기 때문이다. 따라서 이 방법을 효율적으로 적용시키기 위해서는 HPF 설계를 최적화시킬 필요가 있다. 효과적인 역산란 효과 억제를 위해서는 C/L 값, HPF의 차단주파수, 필터의 차수를 고려해야 한다. 우선 효과적인 비팅 잡음 억제를 위해서 HPF의 차단주파수는 광원 선폭의 5배가 되어야 한다는 것을 이론과 실험을 통해 확인하였다. 따라서 27-1의 PRBS 패턴 길이를 사용할 경우, 광원의 선폭이 수백 kHz로 충분히 좁을 경우 신호 왜곡 없이 역산란 효과를 억제하는 것이 가능하다. 하지만 선폭이 수 MHz인 경우 C/L=5의 조건을 만족시키려면 신호 왜곡을 야기시킬 수 있다. 이 경우 높은 차수의 필터를 사용하여 신호 왜곡을 완화시킬 수 있다는 것을 이론과 실험을 통해 확인하였다. 결과적으로 27-1의 PRBS 패턴 길이를 사용하면 1.25 Gb/s 전송의 경우 이 방법을 효과적으로 적용시키기 위해서 광원의 선폭은 2 MHz 이내가 되어야 한다. 전송률에 비례하여 신호 스펙트럼 간격 역시 넓어지므로 전송 속도가 높아질수록 주입 광원의 선폭 역시 넓어질 수 있다. 본 논문에서는 이론과 실험을 통해서 효율적으로 비팅 잡음의 영향을 억제하기 위한 주입 광원의 선폭과 차단 주파수의 비를 구하였다. C/L값이 5 가 되도록 HPF를 설계하면 SCR이 16 dB일 때, BER=10-9에서의 파워페널티가 9 dB 이상 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 높은 차단 주파수로 인해 신호 왜곡이 발생할 경우 높은 차수의 필터를 설계하여 필터로 인한 신호 왜곡을 줄일 수 있었다. 본 논문에서 제시한 방법은 매우 경제적으로 구현 가능하며, WDM-PON의 전송속도가 높아질수록 적용에 용이하다는 장점이 있다.
Advisors
이창희researcherLee, Chang-Heeresearcher
Description
한국과학기술원 : 전기 및 전자공학과,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2011
Identifier
467789/325007  / 020093608
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기 및 전자공학과, 2011.2, [ vi, 48 p. ]

Keywords

저주파 차단; 역산란; 광원; 선폭; WDM-PON; back-reflection; HPF; coherent; linewidth; 레일리

URI
http://hdl.handle.net/10203/180823
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=467789&flag=dissertation
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EE-Theses_Master(석사논문)
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