Recently, demands for data-and image-based services due to the growth of the internet and world wide web (WWW) is beginning to drive the deployment of fiber access networks around the world. To support broadband services to subscribers, a passive optical network (PON) has been extensively investigated due to its high bandwidth, cost sharing of infrastructure and absence of active components in the field. Now, network operators are looking for proper solutions for a long reach PON which can reduce capital equipment and management cost by reducing the number of central offices (COs) and enhance the quality of service (QoS). A long-reach time division multiplexed-PON (TDM-PON) was demonstrated, but it requires optical amplifiers and dispersion-compensation fiber (DCF). A long-reach wavelength division multiplexing-PON (WDM-PON) based on a wavelength-locked $Fabry-P\acute{e}$ rot laser diode (F-P LD) was also previously demonstrated with the guaranteed bandwidth for each subscriber of 155 Mb/s. And, demonstrated transmission length was 15 km at 1.25 Gb/s WDM-PON with injection seeded F-P LD.
In this thesis, we demonstrate a 40-km-reach 32-channel gigabit WDM-PON based on wavelength locked F-P LD. We achieved error-free transmission for all 32 channels. Even though the feeder fiber length is increased to 40-km, the power penalty at the BER of $10^{-12}$ due to back-reflection effects was 0.5 dB. The crosstalk effect in the implemented 40-km-reach 32-channel WDM-PON was negligible but the dispersion induced penalty was 2 dB.
We also propose a novel automatic wavelength control method of a tunable laser for a wavelength-division-multiplexed passive optical network (WDM-PON). By sending a low-power amplified spontaneous emission light generated from a broadband light source (BLS) to a tunable laser through a wavelength-division multiplexer, we match the wavelength of the tunable laser to a peak transmission wavelength of the multiplexer. The deviation of the wavelength of the tunable laser was less than 0.05 nm from the center of the target channel. We demonstrate up to 10-Gb/s transmission in a WDM-PON by using the proposed method. We also show that system impairments induced by the BLS are negligible.
최근 인터넷과 WWW의 발달로 데이터와 이미지 기반의 서비스 요구로 인해 전세계적으로 액세스망의 개발과 연구가 활발하다. 각 가입자에게 광대역의 대역폭을 서비스하기 위해서는 높은 전송 속도와 전력 공급을 필요로 하지 않는 PON 구조의 개발이 필요하다. 현재 네트워크 공급자는 설비 투자 비용을 줄이고 중앙기지국의 수를 줄이기 위해 액세스와 메트로망을 하나의 망으로 통합할 수 있는 장거리 전송 구조를 필요로 한다. 이미 제안된 시분할 다중방식 수동형 광가입자망 기반의 장거리 전송은 값비싼 광 증폭기와 분산보상기를 필요로 하는 단점을 가지고 있다. 파장 잠김된 패브리-페롯 레이저 다이오드에 바탕을 둔 파장분할 다중방식 수동형 광가입망은 각 가입자마다 1.25 Gb/s 의 대역폭을 보장하면서 15 km 의 거리에서 전송이 가능함을 검증한 바 있다.
본 논문에서는 파장 잠김된 패브리-페롯 레이저 다이오드에 바탕을 둔 32채널 40 km 의 거리까지 전송 가능한 기가 비트 장거리 전송망을 구현하였다. 32채널에 대해 에러 프리한 전송 특성을 가지며, 전송 거리가 40 km로 증가하더라고 back-reflection 의한 반사에 의한 누화가 0.5 dB이하였다. 또한 분산에 의한 누화는 전 채널에 대해 약 2 dB 이내로 측정되었다.
또한 파장 가변 가능한 레이저 다이오드를 이용한 파장분할 다중방식 수동형 광가입자망을 제안하였다. 광대역 광원으로부터 생성된 낮은 광 파워를 파장 가변 가능한 레이저 다이오드에 주입하여 파장분할다중화기의 최고 전송 파장과 일치시킬 수 있다. 우리가 보내고자 하는 채널의 파장과 파장 가변 가능한 레이저 다이오드의 파장은 약 0.05 nm범위 내에서 조절할 수 있었다. 이 방법을 이용하여 10-Gb/s 의 전송 속도에서 전송 가능함을 확인하고 광대역 광원의 사용으로 인한 시스템 열화가 없음을 실험적으로 검증하였다.
