최근 WDM-PON은 폭 넓은 대역폭, 높은 보안성과 데이터 레이트, 그리고 프로토콜에 대한 투명성에 의해 차세대 가입자망으로써 주목을 받고 있다. 그러나 WDM-PON 은 가상의 점 대 점 구조로 이루어져있기 때문에 방송 신호 전송에 적합하지 않은 구조를 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 기존에는 방송 신호 전송을 위한 ASE 주입 기반의 페브리 페롯 레이저 다이오드와 상호 주입된 페브리 페롯 레이저 다이오드 등이 제안되었다. 특히 상호 주입된 페브리 페롯 레이저 다이오드는 낮은 상대세기잡음을 갖고 있기 때문에 맨체스터 코드와 high/low pass 필터를 이용하여 2.5 Gb/s의 데이터 전송에 성공하였다.
본 논문에서는 광원으로 상호 주입된 페브리 페롯 레이저 다이오드를 이용하고, 직교 주파수분할 다중방식을 이용하여 10 Gb/s 의 방송신호 전송 시스템의 가능성에 대해 연구하였다. 상호 주입된 페브리 페롯 레이저 다이오드의 상대세기잡음 스펙트럼은 주기적인 피크를 가지고 있기 때문에 낮은 잡음 대역만을 이용하여 데이터를 전송해야 한다. 10 Gb/s 의 데이터를 전송하기 위해 0.65 GHz의 null 대역을 삽입하고 4 QAM 변조를 이용하였다. 직교 주파수분할 다중방식의 신호는 높은 피크-평균 파워 비 를 갖고 이는 외부 변조 시 광 신호를 왜곡시키게 된다. 이를 최소화하기 위해 신호의 피크-피크 전압을 7.42 V 로 조절하였다. 색 분산 보상 모듈을 이용하여 장거리 전송이 가능하지만 파워 버짓을 증가시키기 위해 self-phase modulation 과 같은 비선형 효과를 고려해야 한다. 비트오율 10^-12 를 기준으로 최대 전송 가능 거리는 140 km 였고, forward error correction 을 사용하였을 때 그 거리는 160 km까지 늘릴 수 있는 것을 확인하였다.
Recently, a wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON) has been attracted as a next generation access network because of its large bandwidth, high security, bit rate and protocol transparencies. However, WDM-PON cannot provide broadcast services efficiently because of virtual point-to-point connectivity. To solve this drawback, several broadband light sources (BLSs) for transmitting a broadcast signal have been proposed such as a Fabry-P´erot laser diode (F-P LD) with broadband amplified spontaneous emission (ASE) light injection and a mutually injected F-P LDs (MI F-P LDs). MI F-P LDs is especially has a low relative intensity noise (RIN) compared with other light source and 2.5 Gb/s data transmission which use Manchester code and high/low pass filter has demonstrated.
In this thesis, we verify the feasibility of 10 Gb/s broadcast signal transmission with orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technique and the MI F-P LDs. Since RIN of MI F-P LDs has periodic peak, signal transmission only using low RIN region is required. 10 Gb/s broadcasting signal transmission can be achieved by adopting 0.65 GHz null band and 4 QAM conventional modulations. OFDM signal has high peak-to-average ratio and it is distorted severely during external modulation. To minimize the distortion, electrical signal should be scaled and the optimum peak-peak voltage was 7.42V. Even though transmission length can be increased by using dispersion compensating module, nonlinearity such as self phase modulation should be considered to increase the power budget. To achieve BER 10^-12, maximum transmission distance was 140 km and the transmission distance can be increased to 160 km in case of using forward-error correction.
