Thin film filter type 4-channel wavelength division multiplexing(WDM) device was designed and fabricated for the application in optical subscriber loop system. It has multi-mode fiber pigtails and four wavelength division consisting of 0.81, 0.89, 1.2 and 1.3 um. The evaluated performances are 1-2d B of insertion loss(connector loss excluded)and 30-35d B of crosstalk attenuation for all channels. The performance of the fabricated device was tested in the wideband optical transmission experiment, where the SNR degradation due to the crosstalk of the device was found to be within a measurement error.
최근 파장 분할 다중화 기술을 이용한 광 인터넷 백본망 구성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 광 버스트 스위칭 (optical burst switching; OBS) 기술을 이용한 광 통신망에서 offset 시간을 이용한 서비스 차별화 기법을 제시한다. 제시된 기법은 서비스를 상위 클래스와 하위 클래스로 구분하여 각 서비스의 버스트 손실률 (burst loss rate; BLR)이 서비스 차등률 (service-differentiation ratio; SDR)에 의하여 유지될 수 있도록 상위 클래스의 offset 시간을 결정한다. 여기서 서비스 차등률은 OBS망 환경과 사용자의 요구에 의해서 다양하게 설정될 수 있으며, 서비스 차등률과 다중 클래스의 Conservation Law의 관계에 의해서 상위 클래스의 버스트 손실률이 요구 QoS로 결정된다. 제안된 기법은 상위 클래스의 QoS를 만족하는 offset 시간을 결정하는 하기 위하여 offset 시간 결정(offset time decision; OTD) 알고리즘을 이용한다. 제안된 기법을 단일 노드와 균등 트래픽 망 환경에서 시뮬레이션과 분석을 통하여 성능을 검증하며, 서비스간의 차별이 요구 SDR에 근거하여 유지됨을 보이고 offset에 의한 전송 지연이 감소함을 보인다.
파장/시간 2차원 광 코드 분할 다중화 방식 (OCDMA)에 대한 시스템의 성능은 신호와 다중 사용자 간섭 사이에 비트 잡음이 일어나는 것에 의해 제한된다. 본 논문에서는 OCDMA시스템에서 비트 잡음에 대한 영향을 분석한 것으로써 비트 잡음이 있을 때와 비트 잡음 없을 때의 OCDMA성능을 분석하였으며 이를 극복하기 위한 방법으로 OHL (Optical Hard-Limiter)를 수신단에 포함하는 방법을 제안하고 이 때의 성능평가를 수행하였다. 성능 평가를 위해 사용되는 코드는 대칭적이고 비대칭적인 prime-hop 2차원 코드를 사용하였다. 분석결과 코드가 대칭인 경우 성능은 비트잡음이 있을 때 OHL가 있는 경우와 제안한 OHL을 사용한 경우 약 3.5배의 성능 향상을 보이며 비트 잡음이 없는 경우 OHL이 없는 경우와 제안한 OHL이 있는 경우 1.5배의 성능 향상을 확인 할 수 있었다.
파장 분할 다중 (WDM; wavelength division multiplexed)과 같은 다중 전송 신호의 장거리 전송은 전송 링크에 분산 제어와 광 위상 공액의 적용, 그리고 이 둘의 결합을 통해 색 분산과 비선형성에 의한 왜곡을 보상할 수 있기 때문에 가능해졌다. 광 위상 공액을 광 전송 링크에 적용하는 데 있어 가장 큰 장애 요소는 핵심 소자인 광 위상 공액기의 위치가 전체 전송 라인 중간에만 위치해야 한다는 것이다. 본 논문은 이러한 OPC의 위치 제약성을 비대칭 분산 맵의 적용을 통해 극복할 수 있다는 것을 보이고 있다. 본 논문에서 고려한 OPC의 위치는 전체 48개의 광섬유 스팬 중 8번째와 9번째 광섬유 스팬 사이에 존재한다. 또한 분산 맵은 OPC를 중심으로 비대칭한 누적 분산 프로파일을 갖는다. 시뮬레이션 결과 제안한 비대칭 분산 맵의 누적 분산 프로파일 분포의 전체적 모양과 프로파일 기울기의 선택에 따라 WDM 채널의 왜곡 보상 효과를 전통적 분산 맵이 적용된 링크에서보다 늘릴 수 있는 것을 확인하였다.
상온에서 단일소자의 경우 $0.98{\mu}A$ 문턱전류를 나타내는 $32{\times}32$ 광양자테 레이저 어레이를 제작하였다. 제작된 어레이의 전체 소자들의 문턱전류 및 밀도, 전압은 20 mA, $0.068A/cm^2$, 1.38 V의 값을 나타내었다. 발광 광양자테 어레이는 GaAs 물질이 다중-양자 우물 활성 영역을 구성하고, 칩이 차지하는 면적은 $1.65{\times}1.65mm^2$였으며, 소자들의 피크파워 파장은 $858.8{\pm}0.35nm$, 상대적인 레이저 세기는 $0.3{\pm}0.2$, 선폭은 $0.2{\pm}0.07nm$로 비교적 균일한 특성을 보였다. 또한, 레이저 어레이의 각도 의존적 청색 이동 특성을 이용한 파장 분할 멀티플렉싱 시스템 실험을 진행하였고, 각도에 따라 10 nm 정도 파장이 변하는 현상을 발견하였으며, 거리에 따른 레이저 세기를 측정한 결과 6 m에서도 감지할 수 있음을 확인하였다.
지난 10년간 인터넷 트래픽의 기하급수적인 증가는 IP 프로토콜 프레임워크를 가장 중요한 네트워크 기술로 만들었다. 더욱이, 인터넷 서비스는 최선형 서비스 제공 위주에서 인터넷 폰, 비디오 컨퍼런스, 가상 현실, 인터넷 게임과 같은 새로운 형태의 실시간 멀티미디어 서비스들을 QoS보장과 함께 지원하기 위해서 차등화된 서비스 형태로 발전하고 있다. 최근, QoS 보장과 함께 광 대역폭의 요구 해결을 위해 다중 기가비트 파장을 제공하는 WDM 기술이 차세대 광 인터넷 백본망의 중심 기술로 부상하고 있다. WDM 기반의 차세대 광 인터넷 백본망에서 QoS 프레임워크는 QoS 보장형 서비스를 제공하기 위한 핵심 과제 중의 하나이다. 본 논문에서는 IP 서브망과 WDM 광 백본망에서 QoS 프레임워크와 관련된 성능 요구사항을 분석하고, GMPLS 제어 프로토콜을 이용하여 차세대 광 인터넷 백본망을 통해 종단간 QoS를 보장하기 위한 차등화된 광 QoS 서비스 프레임워크를 제안한다.
삽입된 광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating, FBG) 센서를 이용하여 수압시험 동안에 필라멘트 와인딩 된 복합재료 압력탱크의 실시간 구조 건전성 모니터링을 수행하였다. 일반적으로 압력탱크의 내부와 외부의 유한요소해석 결과는 변형률과 응력 모두 큰 차이를 보인다. 그러므로, 압력탱크의 건전성을 검증하기 위해서는 운용 중 탱크 내부의 변형률 값을 정확하게 측정해야 한다. 여러 광섬유 센서 중 FBG 센서는 변형률 게이지에 비해 구조물에 삽입이 용이하고 많은 수의 센서를 한 가닥의 광섬유에 파장 분할 다중화(wavelength division multiplexing, WDM) 기법을 통해 쉽게 다중화 할 수 있다. 본 연구에서는 다중화 된 FBG 센서를 삽입한 표준압력용기(standard testing and evaluation bottle, STEB)를 제작하고 수압시험을 수행하였다. 삽입된 센서의 생존율을 높이기 위해 격자 부분에 대한 보강법을 포함한 새로운 삽입 적용 기법을 고안하였다. 제작된 탱크에 대한 수압 시험을 통해 FBG 센서가 필라멘트 와인딩 된 복합재 압력탱크의 건전성 모니터링을 위해 성공적으로 삽입 적용될 수 있음을 확인하였다.
파장분할다중화방식(WDM - Wavelength Division Multiplexing) 네트워크는 차세대 전송망으로서 주목받고 있다. WDM네트워크는 IP, SONET, ATM 과 같은 클라이언트층에 광경로를 통한 circuit-switching을 제공함으로해서 전송속도의 향상, 트래픽 패턴에 따른 토폴로지 재구성등을 가능하게 한다. 광경로들의 집합으로서 가상 토폴로지가 정의되는데, 각각의 광경로를 정의하는 광학 스위치들이 재구성 가능하기 때문에, 가상 토폴로지도 재구성 가능하게 된다. 이러한 WDM 네트워크의 특징은 클라이언트 층이 요구하는 트래픽 패턴에 따라 가상 토폴로지를 재구성함으로서 네트워크 성능을 최적화 시킬 수 있게 한다. 본 논문에서는 시간에 따라 변화하는 트래픽 패턴 하에서 가상 토폴로지를 재구성하면서, 각 광경로의 트래픽에 대한 로드벨런싱을 하는 기법을 제시한다. 이 기법은 기존의 기법들과는 달리 미래의 트래픽 패턴을 알고 있다는 가정을 필요로 하지않는다. 제안된 기법의 성능을 평가하기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며, 시뮬레이션을 위하여 실제 백본 네트워크에서의 트래픽율의 측정을 통한 트래픽 모델링을 하였다. 제안된 기법과 이전 기법과의 광경로에 대한 표준편차의 비교를 통해, 제안된 기법이 이전 기법보다 로드벨런싱에 있어 성능향상을 보여준다는 것을 알 수 있었다.
이 논문에서는 수동 성형 구조를 이용한 파장 분할 다중화 방식 (Wavelength division multiplexing:WDM) 기반의 근거리 망에서 가변 길이의 메시지를 효율적으로 전송할 수 있는 동기 예약 프로토콜을 제안한다. 제어 채널은 데이터 채널 상의 메시지 전송을 조절하기 위하여 사용되며, 시간은 고정 길이의 슬롯으로 동기화 되어 있다. 망은 가변 수의 노트를 수용할 수 있으며, 또한 노트의 수의 변화에 무관하게 동작한다. 따라서 어떠한 '새로운' 노드도 망의 초기화 없이 언제든지 망에 접속할 수 있다. 제안된 프로토콜을 이용하면 데이터 채널과 목적지 주소 충돌 현상도 피할 수 있다. 제안된 프로토콜의 성능은 한 슬롯 시간에 대한 여러 가지 종단간 전파 지연의 경우에 대하여 균형점 분석 (EPA) 방식을 이용하여 분석하고 모의 시험을 통하여 분석 결과를 검증한다. 분석 결과에 따르면, 전파 지연이 성능에 상당한 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
장거리 3×40 Gbps 파장 분할 다중 시스템에서 색 분산과 자기 위상 변조에 의해 왜곡된 광 펄스를 최상으로 보상할 수 있는 최적의 펌프 광 전력을 수치적 방법으로 살펴보았다. 광 펄스 왜곡 보상 기법으로 경로 평균 강도 근사를 채택한 MSSI (Mid-Span Spectral Inversion) 기법을 사용하였고, 전체 전송로 중간에서 MSSI를 수행하는 광 위상 공액기(OPC)의 비선형 매질로는 HNL-DSF(Highly-Nonlinear Dispersion Shifted Fiber)를 이용하였다. 광 대역 WDM 전송을 위한 OPC의 비선형 매질로는 HNL-DSF가 매우 유용하다는 것을 확인하였고, 최상의 보상을 위한 OPC의 펌프 광 전력은 OPC를 통해 두 번째 광섬유로 입사하는 공액파 광 전력이 WDM 채널의 입력 광 전력과 같아지도록 전체 전송 거리와 관련하여 선택되어야 한다는 것을 확인하였다. 또한 적은 변환 효율을 갖는 WDM 채널의 개선된 보상은 전력 변환비를 1 이상으로 증가시킬 수 있는 전력의 펌프 광을 이용해야 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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