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KR101029755B1 - Optical transmitter using optoelectronic predistortion method - Google Patents

Optical transmitter using optoelectronic predistortion method Download PDF

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KR101029755B1
KR101029755B1 KR1020090050827A KR20090050827A KR101029755B1 KR 101029755 B1 KR101029755 B1 KR 101029755B1 KR 1020090050827 A KR1020090050827 A KR 1020090050827A KR 20090050827 A KR20090050827 A KR 20090050827A KR 101029755 B1 KR101029755 B1 KR 101029755B1
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South Korea
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signal
distortion
optical
magnitude
output
Prior art date
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KR1020090050827A
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최영완
문연태
이태경
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주식회사 유신테크
중앙대학교 산학협력단
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Publication date
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Abstract

광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치가 개시된다. 제1신호분기소자는 외부로부터 공급된 입력신호를 분기하여 제1입력신호 및 제2입력신호를 출력한다. 제2신호분기소자는 제2입력신호를 분기하여 제3입력신호 및 제4입력신호를 출력한다. 제1광신호발생소자는 티오캔(TO-can) 내에 실장되어 제3입력신호를 제1광신호로 변조하여 출력한다. 광신호검출소자는 티오캔(TO-can) 내에 실장되어 제1광신호발생소자와 스테인리스 스틸 캔(SUS-can)을 통해 결합되며, 제1광신호를 검출한 후 광전변환하여 검출신호를 출력한다. 제1왜곡신호생성회로는 제4입력신호의 위상을 검출신호의 위상과 180°의 차이가 나도록 변환하고, 제4입력신호의 크기를 검출신호의 크기에 대응하여 변환하며, 위상 및 크기가 변환된 제4입력신호와 검출신호를 결합하여 검출신호에 포함된 제1왜곡신호를 출력한다. 제2왜곡신호생성회로는 제1왜곡신호의 크기를 변환하고 제1입력신호에 결합하여 제2왜곡신호를 생성한다. 제2광신호발생소자는 제2왜곡신호를 제2광신호로 변조하여 출력한다. 본 발명에 따르면, 광섬유 대신 SUS-can을 사용함으로써 광신호 전달의 시간지연을 감소시키고 광신호 전송 시스템 전체의 크기를 최소화시킬 수 있다.An optical signal transmission apparatus of an optoelectronic line distortion method is disclosed. The first signal branch element branches an input signal supplied from the outside and outputs a first input signal and a second input signal. The second signal branch element branches the second input signal to output the third input signal and the fourth input signal. The first optical signal generating element is mounted in a TO-can to modulate and output the third input signal to the first optical signal. The optical signal detecting element is mounted in a thiocan and coupled to the first optical signal generating element and a stainless steel can (SUS-can). After detecting the first optical signal, the optical signal is output by photoelectric conversion. do. The first distortion signal generation circuit converts the phase of the fourth input signal to be 180 degrees from the phase of the detection signal, converts the magnitude of the fourth input signal corresponding to the magnitude of the detection signal, and converts the phase and magnitude. The fourth input signal and the detection signal are combined to output a first distortion signal included in the detection signal. The second distortion signal generation circuit converts the magnitude of the first distortion signal and combines it with the first input signal to generate a second distortion signal. The second optical signal generating element modulates the second distortion signal into a second optical signal and outputs it. According to the present invention, by using the SUS-can instead of the optical fiber it is possible to reduce the time delay of the optical signal transmission and to minimize the size of the entire optical signal transmission system.

왜곡신호, 티오캔, SUS-can Distortion Signal, Tiocan, SUS-can

Description

광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치{Optical transmitter using optoelectronic predistortion method}Optical transmitter using optoelectronic predistortion method

본 발명은 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광송신 시스템에서 광전자 선 왜곡 방식에 의해 잡음성분과 상호변조 왜곡성분들을 제거하여 광신호를 전송하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical signal transmission apparatus of an optoelectronic line distortion method, and more particularly, to an apparatus for transmitting an optical signal by removing noise components and intermodulation distortion components by the optoelectronic line distortion method in an optical transmission system. .

정보화 시대가 도래함에 따라 통신의 형태가 음성, 영상, 문자를 동시에 포함하는 대용량의 멀티미디어형 데이터를 주고받는 형태로 발전하고 있다. 광통신기술은 광섬유가 갖는 초고속, 대용량의 신호전송능력을 이용하는 것으로서, 현재 기간통신망 및 사업용 사업자가 인구 밀집률이 높은 지역을 중심으로 서비스 커버리지가 적은 피코 셀(Pico cell)이나 마이크로 셀(Micro cell)을 이용하여 멀티미디어형 서비스를 개발하고 있다. 광송신 및 광수신 모듈은 각각 레이저 다이오드 및 포토 다이오드를 전광 및 광전 변환소자로 하는 전광 및 광전 변환장치로, 광 송신기의 보급을 위해서는 소형이며 저가인 것이 요구된다.With the advent of the information age, communication forms are evolving into the form of exchanging large-capacity multimedia data including voice, video, and text at the same time. Optical communication technology utilizes the high-speed, high-capacity signal transmission capability of optical fibers, and currently has low service coverage in pico cells or micro cells, mainly in areas with high population densities. We are developing a multimedia service using. The optical transmission and photoreception modules are all-optical and photoelectric conversion apparatuses using laser diodes and photodiodes as all-optical and photoelectric conversion elements, and are required to be compact and inexpensive for the spread of optical transmitters.

무선이동통신 시스템에서 사용하는 일반적인 광 전송시스템은 다수의 RF 신호를 광원에 동시에 직접 변복조하는 아날로그 부반송파 다중 송신(Analog subcarrier multiplexing) 방식이다. 이러한 방식을 채용하는 광전송 시스템의 주요한 단점은 아날로그 신호가 광송수신기와 광선로망을 통한 신호의 전송시 시스템이 가진 비선형성에 의해 왜곡된다는 점에 있다. 이러한 비선형 왜곡 성분들은 상호변조 왜곡(Intermodulation distortion : IMD)으로서 표현된다. 광 송신기 내부에 사용된 반도체 레이저 다이오드의 변조시 혹은 광 출력 신호의 장거리 전송시 광선로 내부의 전파 특성들에 의해 fi+fj와 fi+fj±fk와 같은 형태의 새로운 주파수를 갖는 비선형 성분이 발생한다. 그리고 이러한 비선형으로 인한 주파수 성분들은 아날로그 신호를 왜곡하고, 전송 대역폭 안에 놓여 시스템의 성능을 열화시킨다. 특히, 광송신기의 광원에 의해 광전송 시스템의 상호변조(Intermodulation) 및 동적 영역(Dynamic range)이 많은 제한을 받는다. 따라서 이동통신 사용자의 급격한 증가로 인해 많은 이동 기지국을 요하는 마이크로/피코 셀 기술에 있어서 아날로그 광 송수신 링크의 비선형성 문제를 해결하기 위한 기술적 돌파구가 필요하다.A general optical transmission system used in a wireless mobile communication system is an analog subcarrier multiplexing method that directly modulates and demodulates a plurality of RF signals to a light source simultaneously. The main disadvantage of the optical transmission system employing this method is that the analog signal is distorted by the nonlinearity of the system when the signal is transmitted through the optical transceiver and the optical fiber network. These nonlinear distortion components are expressed as intermodulation distortion (IMD). Due to the propagation characteristics in the optical path during the modulation of the semiconductor laser diode used inside the optical transmitter or the long-distance transmission of the optical output signal, new frequencies of the form f i + f j and f i + f j ± f k Non-linear components have. And these nonlinear frequency components distort the analog signal and fall within the transmission bandwidth, which degrades the performance of the system. In particular, the intermodulation and dynamic range of the optical transmission system are severely limited by the light source of the optical transmitter. Therefore, a technical breakthrough for solving the nonlinearity problem of an analog optical transmission / reception link is required in a micro / pico cell technology requiring a large number of mobile base stations due to the rapid increase in mobile communication users.

광통신이란 빛을 매체로 광섬유를 통하여 정보를 송수신하는 것이다. 도 1에 도시된 바와 같은 광통신 시스템은 크게 송신부(110), 전송부(120) 및 수신부(130)로 구성된다. 송신부(110)는 전기적신호를 광신호로 변환시켜주는 전광변환소자(즉 광원)이며, 레이저 다이오드, 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드와 외부변조기를 결합한 장치가 채용된다. 전송부(120)는 광섬유와 같은 광전달수단이다. 수신부(130)는 광신호를 전기적신호로 변환시켜주는 광전변환소자(즉, 광검출기(Photo detector))이며, PN 포토다이오드, PIN 포토다이오드, 애버랜치(avalanche) 포토다 이오드, 포토트랜지스터 등이 채용된다. Optical communication is the transmission and reception of information through optical fibers through light. The optical communication system as shown in FIG. 1 is largely composed of a transmitter 110, a transmitter 120, and a receiver 130. The transmitter 110 is an all-optical conversion element (that is, a light source) that converts an electrical signal into an optical signal, and a device in which a laser diode, a light emitting diode, or a laser diode and an external modulator are combined is employed. The transmitter 120 is a light transmitting means such as an optical fiber. The receiver 130 is a photoelectric conversion element (that is, a photo detector) that converts an optical signal into an electrical signal, and includes a PN photodiode, a PIN photodiode, an avalanche photodiode, a phototransistor, and the like. Are employed.

이와 같은 종래의 광통신 장치는 비선형 왜곡성분이 포함된 신호가 광섬유(120)를 통해 송신부(110)의 발광소자로부터 그대로 수신부(130)의 광검출소자로 전달되기 때문에 정보의 정확성을 요구하는 대부분의 광통신 네트워크에는 적합하지 않다. 이를 해결하기 위해 사용하고자 하는 성능보다 더 좋은 성능의 레이저 다이오드를 사용하는 백오프(Back-off) 방식, 레이저 다이오드의 왜곡 성분만을 추출하여 주신호의 왜곡신호와 크기는 같고 위상이 반대인 신호를 생성하여 왜곡신호만을 제거하는 피드 포워드 방식 및 주신호에 포함된 왜곡신호와 크기는 같고 위상이 반대인 신호를 생성하여 왜곡신호를 제거하는 선 왜곡 방식이 제안된 바 있다. 도 2 및 도 3에는 각각 기존의 피드 포워드 방식 및 전기회로를 이용한 선 왜곡 방식의 왜곡신호 제거장치의 구성이 도시되어 있다.In the conventional optical communication device as described above, since the signal containing the nonlinear distortion component is transmitted from the light emitting device of the transmitter 110 to the optical detector of the receiver 130 as it is, the optical communication 120 requires most information. Not suitable for networks To solve this problem, a back-off method using a laser diode with better performance than the one to be used, and extracts only the distortion component of the laser diode to generate a signal having the same magnitude and opposite phase as the distortion signal of the main signal. Therefore, a feedforward method for removing only the distortion signal and a line distortion method for generating a signal having the same magnitude and opposite phase as the distortion signal included in the main signal and removing the distortion signal have been proposed. 2 and 3 illustrate a structure of a distortion signal removing device of a line distortion method using a conventional feed forward method and an electric circuit, respectively.

그러나 백오프 방식은 가격에 비해 성능향상이 높지 않고, 고효율의 레이저다이오드의 제작에도 한계가 있다. 또한 기존의 피드 포워드 방식은 소요되는 소자의 수가 많아져 장치의 크기가 대형화되되고, 시스템의 복잡성 때문에 실제 시스템에 적용하기 어려우며, 두 개의 레이저 다이오드의 파장에 따른 전송속도의 차이로 인하여 장거리 전송시 한계가 있다. 나아가 기존의 전기회로를 이용한 선 왜곡 방식은 선 왜곡 신호를 생성하기 위한 전기회로와 레이저 다이오드의 주파수 응답특성이 다르므로 외부 변화에 따라 특성이 바뀌게 되어 선형성의 개선 정도가 변하고, 그 개선도 7~10dB로 선형화 정도에 한계가 있다. 또한 서로 다른 경로를 따라 전달되는 신호지연시간의 차이를 상쇄시키기 위한 지연선로로 동축 케이블을 사용 하고 있어 신호지연시간의 조절이 어렵고, 전체 장치의 크기가 대형화되는 단점이 있다.However, the back-off method does not have a high performance improvement compared to the price, and there is a limit in manufacturing a high efficiency laser diode. In addition, the conventional feed forward method increases the size of the device due to the large number of elements required, and it is difficult to apply it to an actual system because of the complexity of the system. There is a limit. Furthermore, in the conventional line distortion method, since the frequency response characteristics of the electric circuit and the laser diode for generating the line distortion signal are different, the characteristics are changed according to external changes, and thus the degree of linearity improvement is changed. There is a limit of linearization degree to 10dB. In addition, the coaxial cable is used as a delay line for canceling the difference in signal delay time transmitted along different paths, which makes it difficult to control the signal delay time and increases the size of the entire apparatus.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 선형성이 우수하며, 시간지연을 감소시켜 효율적으로 신호를 전달할 수 있고, 시스템의 크기를 최소화할 수 있는 광신호 전송장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an optical signal transmission device that is excellent in linearity, can efficiently transmit signals by reducing time delay, and can minimize the size of a system.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치는, 외부로부터 공급된 입력신호를 분기하여 제1입력신호 및 제2입력신호를 출력하는 제1신호분기소자; 상기 제2입력신호를 분기하여 제3입력신호 및 제4입력신호를 출력하는 제2신호분기소자; 티오캔(TO-can) 내에 실장되어 상기 제3입력신호를 제1광신호로 변조하여 출력하는 제1광신호발생소자; 티오캔(TO-can) 내에 실장되어 상기 제1광신호발생소자와 스테인리스 스틸 캔(SUS-can)을 통해 결합되며, 상기 제1광신호를 검출한 후 광전변환하여 검출신호를 출력하는 광신호검출소자; 상기 제4입력신호의 위상을 상기 검출신호의 위상과 180°의 차이가 나도록 변환하고, 상기 제4입력신호의 크기를 상기 검출신호의 크기에 대응하여 변환하며, 상기 위상 및 크기가 변환된 제4입력신호와 상기 검출신호를 결합하여 상기 검출신호에 포함된 제1왜곡신호를 출력하는 제1왜곡신호생성회로; 상기 제1왜곡신호의 크기를 변환하고 상기 제1입력신호에 결합하여 제2왜곡신호를 생성하는 제2왜곡신호생성회로; 및 상기 제2왜곡신호를 제2광신호로 변조하여 출력하는 제2광신호발생소자;를 포함하며, 상기 제2왜곡신호생성회로는 상기 제1왜곡신호의 크기를 상기 제2 광신호발생소자에 의해 변조된 신호에서 검출되는 왜곡신호의 크기로 변환한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided an optical signal transmission apparatus of an optoelectronic ray distortion method, comprising: a first signal branch device for branching an input signal supplied from the outside to output a first input signal and a second input signal; A second signal branch element for branching the second input signal to output a third input signal and a fourth input signal; A first optical signal generating element mounted in a thiocan to modulate and output the third input signal to a first optical signal; An optical signal mounted in a TO-can and coupled to the first optical signal generating element and a stainless steel can (SUS-can), and detecting the first optical signal and then performing photoelectric conversion to output a detection signal. Detection element; Converts the phase of the fourth input signal to be 180 degrees different from the phase of the detection signal, converts the magnitude of the fourth input signal corresponding to the magnitude of the detection signal, and converts the phase and magnitude A first distortion signal generation circuit for combining the input signal with the detection signal to output a first distortion signal included in the detection signal; A second distortion signal generation circuit for converting the magnitude of the first distortion signal and combining the first distortion signal to generate a second distortion signal; And a second optical signal generator for modulating the second distortion signal into a second optical signal, and outputting the second optical signal generator, wherein the second distortion signal generation circuit measures the magnitude of the first distortion signal in the second optical signal generator. Converts to the magnitude of the distortion signal detected in the modulated signal.

본 발명에 따른 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치에 의하면, 기존에 광섬유에 의해 연결되었던 광신호발생소자와 광신호검출소자를 티오캔 내에 집적시키고 길이가 최소화된 스테인리스 스틸 캔에 의해 결합시킴으로써 광신호 전달의 시간지연을 감소시키고 광신호 전송 시스템 전체의 크기를 최소화시킬 수 있다.According to the optical signal transmission device of the optoelectronic line distortion method according to the present invention, the optical signal generating element and the optical signal detecting element, which are conventionally connected by optical fibers, are integrated in a thiocan and combined by a stainless steel can of which length is minimized. It can reduce the time delay of signal transmission and minimize the size of the entire optical signal transmission system.

이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the optical signal transmission device of the optoelectronic beam distortion method according to the present invention.

먼저 본 발명에 따른 광신호 전송장치에서 사용되는 선형화 방식인 선 왜곡 신호를 이용한 방식에 관하여 설명한다.First, a method using a line distortion signal, which is a linearization method used in the optical signal transmission apparatus according to the present invention, will be described.

도 4는 선 왜곡 신호를 이용한 선형화 원리를 설명하기 위한 도면이다. 원 신호인 RF 신호가 비선형 소자인 레이저 다이오드(LD)에서 직접 변조되는 경우에 비선형 왜곡성분이 발생하게 된다. 도 4를 참조하면, 부 레이저 다이오드(SLD)에 의해 원 신호인 RF 신호가 직접 변조되어 선 왜곡신호가 생성된다. 이러한 선 왜곡 신호와 LD에 의한 비선형 왜곡성분은 그 크기가 같고 위상차가 180°일 때 서로 상쇄된다.4 is a diagram for explaining a linearization principle using a line distortion signal. Nonlinear distortion occurs when the RF signal, which is the original signal, is directly modulated by the laser diode LD, which is a nonlinear device. Referring to FIG. 4, an RF signal which is an original signal is directly modulated by the sub laser diode SLD to generate a line distortion signal. These linear distortion signals and nonlinear distortion components due to LD cancel each other out when the magnitude is the same and the phase difference is 180 degrees.

이와 같은 원리로 LD의 입력전류(I1)에 따른 광 전력 크기(P)의 관계식을 계수 a를 이용하여 3차 다항식으로 표현하면 다음의 수학식 1과 같이 표현된다.In this way, when the relation of the optical power magnitude P according to the LD input current I 1 is expressed as a third-order polynomial using the coefficient a, it is expressed as Equation 1 below.

Figure 112009034708049-pat00001
Figure 112009034708049-pat00001

입력전류(I1)로서 크기가 A로 동일하고 주파수가 각각 f1 및 f2인 RF 신호를 사용한다면 입력전류(I1)의 식은 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.If the size of an input current (I 1) equal to A and the frequency of using the f 1 and f 2, respectively, the RF signal may be expression of the input current (I 1) expressed by the following equation (2).

Figure 112009034708049-pat00002
Figure 112009034708049-pat00002

여기서, ω1 및 ω2는 각각 f1 및 f2에 대한 각주파수이다.Where ω 1 and ω 2 are the angular frequencies for f 1 and f 2 , respectively.

수학식 1 및 수학식 2로부터 LD에 의해 출력된 광 전력 크기는 다음의 수학식 3과 같다.The magnitude of the optical power output by the LDs from the equations (1) and (2) is equal to the following equation (3).

Figure 112009034708049-pat00003
Figure 112009034708049-pat00003

여기서, 비선형 성분인 3차 상호변조 왜곡 성분(IMD3 성분)의 크기는

Figure 112009034708049-pat00004
이고, 이를 제어하기 위해 입력전류를 선 왜곡시킨 신호(I2)는 다음의 수학식 4와 같이 주파수가 2f1-f2 및 2f2-f1, 크기가 B이고 위상변화가 φ인 IMD3 성분을 가진다.Here, the magnitude of the third order intermodulation distortion component (IMD3 component), which is a nonlinear component,
Figure 112009034708049-pat00004
In order to control this, the signal I 2 pre-distorted with the input current has an IMD3 component having a frequency of 2f 1 -f 2 and 2f 2 -f 1 , a magnitude of B, and a phase change of φ as shown in Equation 4 below. Has

Figure 112009034708049-pat00005
Figure 112009034708049-pat00005

원 신호(I1)와 선 왜곡된 신호(I2)에 의한 LD의 광 전력 크기 중에서 IMD3 성분은 다음의 수학식 5와 같다.The IMD3 component among the optical power magnitudes of the LD by the original signal I 1 and the line distorted signal I 2 is expressed by Equation 5 below.

Figure 112009034708049-pat00006
Figure 112009034708049-pat00006

수학식 5를 참조하면,

Figure 112009034708049-pat00007
Figure 112009034708049-pat00008
의 조건을 만족할 때 비선형 성분이 제거되어 높은 성능 향상을 볼 수 있다.Referring to Equation 5,
Figure 112009034708049-pat00007
And
Figure 112009034708049-pat00008
When the condition is satisfied, the nonlinear component is removed to show a high performance improvement.

도 5는 본 발명에 따른 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.5 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the optical signal transmission apparatus of the optoelectronic line distortion method according to the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 광신호 전송장치는 신호분기부(510), 광부품부(520), 제1왜곡신호생성회로(530)및 제2왜곡신호생성회로(540)를 구비한다.Referring to FIG. 5, the optical signal transmission apparatus according to the present invention includes a signal branch unit 510, an optical component unit 520, a first distortion signal generation circuit 530, and a second distortion signal generation circuit 540. .

신호분기부(510)는 제1신호분기소자(512) 및 제2신호분기소자(514)로 구성된다. 제1신호분기소자(512)는 외부로부터 공급된 입력신호를 분기하여 제1입력신호 및 제2입력신호를 출력한다. 또한 제2신호분기소자(514)는 제2입력신호를 분기하여 제3입력신호 및 제4입력신호를 출력한다. 이와 같은 신호분기소자(512, 514)로는 전기적 신호를 분기하거나 결합하는 수동소자인 분배기가 사용되며, 본 발명에서는 원하는 주파수 대역에서 동작하는 전력 분배기를 고주파 단일 집적회로(Microwave Monolithic Integrated Circuit : MMIC)의 형태로 제작할 수 있다. 제1입력신호 내지 제4입력신호는 광부품부(520), 제1왜곡신호생성회로(530) 및 제2왜곡신호생성회 로(540)로 입력되어 왜곡신호 제거를 위해 사용된다.The signal branch unit 510 includes a first signal branch element 512 and a second signal branch element 514. The first signal branch element 512 branches the input signal supplied from the outside to output the first input signal and the second input signal. The second signal branch element 514 branches the second input signal to output the third input signal and the fourth input signal. As the signal branching elements 512 and 514, a divider which is a passive element for branching or combining electrical signals is used. In the present invention, a power divider that operates in a desired frequency band includes a high frequency monolithic integrated circuit (MMIC). It can be produced in the form of. The first to fourth input signals are input to the optical component unit 520, the first distortion signal generation circuit 530, and the second distortion signal generation circuit 540 and used to remove the distortion signal.

광부품부(520)는 제1광신호발생소자(522), 광신호검출소자(524) 및 제2광신호발생소자(526)로 구성된다.The optical component unit 520 includes a first optical signal generator 522, an optical signal detector 524, and a second optical signal generator 526.

제1광신호발생소자(522)는 제2신호분기소자(514)에 의해 분기된 제3입력신호를 제1광신호로 변조하여 출력하고, 제2광신호발생소자(526)는 본 발명에 따른 광신호 전송장치의 최종적인 출력 신호를 출력한다. 제1광신호발생소자(522) 및 제2광신호발생소자(526)로는 레이저 다이오드가 사용된다. 광신호검출소자(524)는 제1광신호를 검출하고, 검출된 제1광신호를 광전변환하여 검출신호를 출력한다. 광신호검출소자(524)로는 PN 포토 다이오드, PIN 포토 다이오드, 에버랜치(Avalanche) 포토 다이오드, 포토 트랜지스터 등이 사용된다. 또한 제1광신호발생소자(522)와 광신호검출소자(524)는 티오캔(To-can) 형태의 패키지 안에 집적되어 유전체 기판 상에 배치되고, 스테인리스 스틸 캔(이하 SUS-can)을 통해 결합된다.The first optical signal generating element 522 modulates and outputs the third input signal branched by the second signal branching element 514 into a first optical signal, and the second optical signal generating element 526 is provided according to the present invention. Outputs the final output signal of the optical signal transmitter according to the invention. Laser diodes are used as the first optical signal generator 522 and the second optical signal generator 526. The optical signal detecting element 524 detects the first optical signal, photoelectrically converts the detected first optical signal and outputs the detection signal. As the optical signal detecting device 524, a PN photodiode, a PIN photodiode, an Everanche photodiode, a phototransistor, or the like is used. In addition, the first optical signal generating element 522 and the optical signal detecting element 524 are integrated in a package of a thiocan type and disposed on a dielectric substrate, and are formed through a stainless steel can (hereinafter referred to as SUS-can). Combined.

기존의 광신호발생소자와 광신호검출소자는 광섬유에 의해 연결되며, 광섬유의 길이는 최대한 단축시켜도 20cm 내지 30cm이므로 광신호 전송 시스템의 크기가 커지게 된다. 그러나 광신호발생소자와 광신호검출소자를 광섬유가 아닌 다른 수단에 의해 직접 연결할 수 있다면 크기가 최소화된 광신호 전송장치를 구현할 수 있다.The conventional optical signal generating device and the optical signal detecting device are connected by an optical fiber, and even if the length of the optical fiber is shortened as much as 20 cm to 30 cm, the size of the optical signal transmission system becomes large. However, if the optical signal generating element and the optical signal detecting element can be directly connected by means other than the optical fiber, the optical signal transmitting apparatus can be implemented with a minimized size.

도 6은 티오캔 내에 실장되어 SUS-can을 통해 결합된 제1광신호발생소자(522)와 광신호검출소자(524)를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 제1광신호발생소자(522)와 광신호검출소자(524)가 각각 티오캔(610, 620) 내에 집적되어 있고, 각 티오캔(610, 620)은 SUS-can(630)에 의해 컴팩트(compact)하게 결합된다. SUS-can은 제1광신호발생소자(522)와 광신호검출소자(524)를 고정시키는 기능을 수행하는데, 제1광신호발생소자(522)와 광신호검출소자(524) 사이의 위치가 어긋나게 되면 신호가 정확하게 전달되지 않아 광통신에 문제가 발생하기 때문이다. 이와 같이 SUS-can을 통해 제1광신호발생소자(522)와 광신호검출소자(524)를 결합하게 되면 SUS-can의 길이를 최소 1.5cm까지 단축시킬 수 있으므로 광섬유에 의해 연결하는 경우에 비해 광신호 전송 시스템의 크기를 최소화할 수 있다. 도 6의 하단에는 제1광신호발생소자(522)와 광신호검출소자(524)를 티오캔(610, 620) 내에 실장하여 SUS-can(630)에 의해 결합시킨 모듈의 실제 구현 예가 나타나 있다.FIG. 6 illustrates a first optical signal generator 522 and an optical signal detector 524 mounted in a thiocan and coupled through a SUS-can. Referring to FIG. 6, the first optical signal generating element 522 and the optical signal detecting element 524 are respectively integrated in the thiocans 610 and 620, and each of the thiocans 610 and 620 is formed of SUS-can ( 630 is compactly coupled. SUS-can performs a function of fixing the first optical signal generating element 522 and the optical signal detecting element 524, and the position between the first optical signal generating element 522 and the optical signal detecting element 524 is This is because the signal is not transmitted correctly when it is misaligned, causing problems in optical communication. As such, when the first optical signal generator 522 and the optical signal detector 524 are coupled through the SUS-can, the length of the SUS-can can be shortened to at least 1.5 cm, compared to the case where the optical fiber is connected by an optical fiber. The size of the optical signal transmission system can be minimized. 6 shows an actual implementation of a module in which the first optical signal generating device 522 and the optical signal detecting device 524 are mounted in the thiocans 610 and 620 and combined by the SUS-can 630. .

제1왜곡신호생성회로(530)는 제4입력신호의 위상을 검출신호의 위상과 180°의 차이가 나도록 변환하고, 제4입력신호의 크기를 검출신호의 크기에 대응하여 변환하며, 위상 및 크기가 변환된 제4입력신호와 검출신호를 결합하여 검출신호에 포함된 제1왜곡신호를 출력한다. 이를 위해 제1왜곡신호생성회로(530)는 제1크기조정부(532) 및 하이브리드 결합기(534)를 구비한다. 또한 제1왜곡신호생성회로(530)는 각각의 RF 부품이 고주파 단일 집적회로의 형태로 제작된다.The first distortion signal generation circuit 530 converts the phase of the fourth input signal to be 180 degrees from the phase of the detection signal, and converts the magnitude of the fourth input signal corresponding to the magnitude of the detection signal. The fourth input signal whose magnitude is converted and the detection signal are combined to output the first distortion signal included in the detection signal. To this end, the first distortion signal generation circuit 530 includes a first size adjusting unit 532 and a hybrid coupler 534. In addition, the first distortion signal generation circuit 530 is each RF component is manufactured in the form of a high frequency single integrated circuit.

제1크기조정부(532)는 제2신호분기소자(514)와 전기적으로 결합되며, 하이브리드 결합기(534)로 입력되는 두 신호의 세기를 맞추기 위해 제2신호분기소자(514)에 의해 분기된 제4입력신호의 크기를 검출신호의 크기로 감쇄시킨다. 검출신호와 크기가 동일하고 위상이 반대인 신호를 검출신호와 결합하면 검출신호에 포함된 비선형성분을 추출할 수 있기 때문이다. 제4입력신호의 감쇄량은 제4입력신호의 세기 에 대한 검출신호의 세기의 비로부터 결정된다. 나아가 제4입력신호의 신호의 세기에 대한 검출신호의 세기의 비는 제1광신호발생소자(522)와 광신호검출소자(524)의 신호감쇄와 관련된 동작특성에 의해 실험적으로 결정된다. 감쇄를 위한 소자로는 기계식 감쇄기, 전기적 감쇄기 등이 사용될 수 있다.The first size adjusting unit 532 is electrically coupled to the second signal branch element 514 and branched by the second signal branch element 514 to match the strength of two signals input to the hybrid coupler 534. 4 The magnitude of the input signal is attenuated by the magnitude of the detection signal. This is because a nonlinear component included in the detection signal can be extracted by combining a signal having the same magnitude as that of the detection signal and the opposite phase with the detection signal. The attenuation amount of the fourth input signal is determined from the ratio of the intensity of the detection signal to the intensity of the fourth input signal. Further, the ratio of the intensity of the detection signal to the intensity of the signal of the fourth input signal is experimentally determined by operating characteristics related to signal attenuation of the first optical signal generating element 522 and the optical signal detecting element 524. As a device for attenuation, a mechanical attenuator, an electrical attenuator, or the like may be used.

다음으로 하이브리드 결합기(534)는 제1크기조정부(532)의 출력신호의 위상을 검출신호의 위상과 180°의 차이가 나도록 변환하고, 검출신호와 결합하여 제1왜곡신호를 출력한다. 하이브리드 결합기(534)로는 180°하이브리드 커플러(hybrid coupler)를 사용할 수 있다. 180°하이브리드 커플러는 위상이 동일한 두 개의 신호가 들어왔을 때 두 신호의 위상이 180°의 차이를 가지도록 하는 소자이다. 이러한 180°하이브리드 커플러는 1.3GHz 내지 2.6GHz의 주파수 범위에서 동작 가능하고, 신호의 크기에서 0.4dB, 위상차에서 8° 정도의 오차범위를 가진다. 다만, 하이브리드 결합기(534)로서 180°하이브리드 커플러 대신 90°하이브리드 커플러를 두 개 사용하여 두 신호의 위상차가 180°가 되도록 할 수도 있다. 도 5를 참조하면 하이브리드 결합기(534)에 의해 서로 반대되는 위상을 가지도록 조절되어 결합되는 두 신호의 크기 및 위상을 확인할 수 있다. 최종적으로 하이브리드 결합기(534)로부터 출력되는 제1왜곡신호는 검출신호에 포함되어 있던 비선형성분에 해당한다. 이러한 비선형성분은 제1입력신호와 결합되어 제2광신호발생소자(526)에 의해 변조되는 신호의 왜곡성분을 제거하기 위해 사용된다.Next, the hybrid combiner 534 converts the phase of the output signal of the first size adjusting unit 532 to be 180 degrees from the phase of the detection signal, and combines the detection signal to output the first distortion signal. The hybrid coupler 534 may use a 180 ° hybrid coupler. The 180 ° hybrid coupler is a device that allows the phases of two signals to differ by 180 ° when two signals with the same phase come in. The 180 ° hybrid coupler is operable in a frequency range of 1.3 GHz to 2.6 GHz and has an error range of about 0.4 dB in the magnitude of the signal and about 8 ° in the phase difference. However, by using two 90 ° hybrid couplers instead of the 180 ° hybrid coupler as the hybrid coupler 534, the phase difference between the two signals may be 180 °. Referring to FIG. 5, the magnitude and phase of two signals coupled and adjusted to have opposite phases by the hybrid combiner 534 may be confirmed. Finally, the first distortion signal output from the hybrid combiner 534 corresponds to a nonlinear component included in the detection signal. This nonlinear component is used to remove the distortion component of the signal which is combined with the first input signal and modulated by the second optical signal generating element 526.

앞에서 설명한 바와 같이 제1광신호발생소자(522)와 광신호검출소자(524)가 SUS-can에 의해 결합되어 둘 사이의 거리가 최소화되어도 공정상의 문제로 최소 1.5cm의 거리가 존재하므로 신호의 위상 지연이 어느 정도 나타날 수 있다. 이로 인하여 하이브리드 결합기(534)에 의해 위상 조절된 제1크기조정부(532)의 출력신호와 검출신호의 위상차가 정확하게 180°가 되지 않는 경우에는 제1크기조정부(532)와 하이브리드 결합기(534)를 전기적으로 결합시키는 제1지연선로(550)의 길이를 조절하여 위상차를 180°로 맞출 수 있다.As described above, even if the distance between the first optical signal generating element 522 and the optical signal detecting element 524 is combined by SUS-can to minimize the distance between the two, there is a minimum distance of 1.5 cm due to a process problem. There may be some phase delay. As a result, when the phase difference between the output signal of the first size adjusting unit 532 and the detection signal adjusted by the hybrid coupler 534 is not exactly 180 °, the first size adjusting unit 532 and the hybrid coupler 534 may be replaced. The phase difference may be adjusted to 180 ° by adjusting the length of the first delay line 550 to be electrically coupled.

즉, 제1지연선로(550)의 길이는 제1광신호발생소자(522)와 광신호검출소자(524)의 시간지연특성에 의해 발생하는 검출신호와 제1지연선로(550)를 통과한 제1크기조정부(532)의 출력신호의 시간지연의 차이에 해당하는 위상차가 하이브리드 결합기(534)의 위상변환범위에 속하도록 결정된다. 제1광신호발생소자(522)와 광신호검출소자(524) 사이의 거리가 최소화되므로 제1지연선로(550)의 길이 역시 종래의 광신호 전송장치에 비하여 크게 단축시킬 수 있다.That is, the length of the first delay line 550 passes through the detection signal generated by the time delay characteristics of the first optical signal generating element 522 and the optical signal detecting element 524 and the first delay line 550. The phase difference corresponding to the difference in time delay of the output signal of the first scale controller 532 is determined to fall within the phase shift range of the hybrid coupler 534. Since the distance between the first optical signal generating element 522 and the optical signal detecting element 524 is minimized, the length of the first delay line 550 can also be significantly shortened as compared with the conventional optical signal transmitting apparatus.

도 7은 하이브리드 결합기(534)로 입력되는 두 신호의 위상을 도시한 그래프이다. 도 7을 참조하면, 광신호검출소자(524)로부터 출력된 검출신호와 제1지연선로(550)를 통과한 신호의 위상차가 180°가 됨을 확인할 수 있다.7 is a graph illustrating the phases of two signals input to the hybrid coupler 534. Referring to FIG. 7, it can be seen that the phase difference between the detection signal output from the optical signal detecting element 524 and the signal passing through the first delay line 550 is 180 °.

제2왜곡신호생성회로(540)는 제1왜곡신호의 크기를 변환하고 제1입력신호에 결합하여 제2왜곡신호를 생성한다. 이를 위해 제2왜곡신호생성회로(540)는 증폭소자(542), 제2크기조정부(544) 및 신호결합부(546)를 구비한다. 제2왜곡신호생성회로(540)는 제1왜곡신호생성회로(530)와 마찬가지로 각각의 RF 부품이 고주파 단일 집적회로의 형태로 제작될 수 있다.The second distortion signal generation circuit 540 converts the magnitude of the first distortion signal and combines the first distortion signal to generate a second distortion signal. To this end, the second distortion signal generation circuit 540 includes an amplifier 542, a second size controller 544, and a signal combiner 546. Like the first distortion signal generation circuit 530, each of the second distortion signal generation circuit 540 may be manufactured in the form of a high frequency single integrated circuit.

증폭소자(542)는 제1왜곡신호를 증폭하여 제2크기조정부(544)로 출력한다. 검출신호에 포함된 비선형 성분에 해당하는 제1왜곡신호의 크기가 지나치게 작을 경우 이후의 신호처리 과정을 수행하기 어렵기 때문에 제1왜곡신호의 크기를 증폭시키고 후에 크기조절을 수행하도록 하는 것이다.The amplifier 542 amplifies the first distortion signal and outputs the first distortion signal to the second scale controller 544. If the magnitude of the first distortion signal corresponding to the non-linear component included in the detection signal is too small, it is difficult to perform a subsequent signal processing process, so that the magnitude of the first distortion signal is amplified and then adjusted.

제2크기조정부(544)는 증폭소자(542)의 출력신호의 크기를 제2광신호발생소자(526)에 의해 변조된 신호에서 검출되는 왜곡신호의 크기로 변조하여 출력한다. 제1입력신호가 제2지연선로(560)를 거쳐 제2광신호발생소자(526)로 입력되면 제2광신호발생소자(526)에 의해 변조되면서 왜곡신호가 발생하게 된다. 이러한 왜곡신호를 제거하기 위해 증폭소자(542)의 출력신호의 크기를 제2광신호발생소자(526)의 특성에 따른 왜곡신호의 크기와 동일하게 되도록 조절하여 제2광신호발생소자(526)로 입력되는 제1입력신호에 결합시키면 제2광신호발생소자(526)에 의해 변조되는 신호에 포함된 왜곡신호가 상쇄되어 제거될 수 있다. 다만, 왜곡신호가 상쇄되기 위해서는 제1입력신호에 결합되는 제2크기조정부(544)의 출력신호의 위상이 제2광신호발생소자(526)에 의해 발생하는 왜곡신호, 즉 본 발명의 경우에는 제1입력신호의 위상과 180°의 차이를 가지도록 하여야 한다.The second size adjusting unit 544 modulates the output signal of the amplifying element 542 to the magnitude of the distortion signal detected in the signal modulated by the second optical signal generating element 526 and outputs the modulated signal. When the first input signal is input to the second optical signal generator 526 via the second delay line 560, the distortion signal is generated while being modulated by the second optical signal generator 526. In order to remove the distortion signal, the output signal of the amplifying element 542 is adjusted to be equal to the magnitude of the distortion signal according to the characteristics of the second optical signal generating element 526, thereby the second optical signal generating element 526. When coupled to the first input signal is input to the distortion signal included in the signal modulated by the second optical signal generating element 526 can be canceled and eliminated. However, in order to cancel the distortion signal, the phase of the output signal of the second size adjusting unit 544 coupled to the first input signal is a distortion signal generated by the second optical signal generating element 526, that is, in the case of the present invention The phase of the first input signal must have a difference of 180 °.

도 5에 도시된 각 소자를 통과한 신호의 크기 및 위상을 참조하면, 증폭소자(542)에 의해 증폭되고 제2크기조정부(544)에 의해 크기가 조절되는 제1왜곡신호와 제2지연선로(560)를 통과하는 제1입력신호의 위상이 반대임을 확인할 수 있다. 따라서 제2왜곡신호생성회로(540)는 위상을 반전시키는 소자를 구비하지 않아도 된다. 다만, 제2크기조정부(544)의 출력신호와 제1입력신호의 위상차가 180°가 되지 않는 경우를 위해 제2지연선로(560)의 길이를 조정하여 위상차를 조절할 수 있다.Referring to the magnitude and phase of the signal passing through each element shown in FIG. 5, the first distortion signal and the second delay line, which are amplified by the amplifier 542 and adjusted by the second scaler 544, are adjusted. It can be confirmed that the phase of the first input signal passing through 560 is reversed. Accordingly, the second distortion signal generation circuit 540 does not have to include a device for inverting phase. However, the phase difference may be adjusted by adjusting the length of the second delay line 560 so that the phase difference between the output signal of the second size adjusting unit 544 and the first input signal does not become 180 °.

제1신호분기소자(512)와 신호결합부(546)를 전기적으로 결합시키는 제2지연선로(560)의 길이는 증폭소자(542) 및 제2크기조정부(544)의 시간지연특성에 의해 발생하는 제2크기조정부(544)의 출력신호와 제2지연선로(560)를 통과한 제1입력신호의 시간지연의 차이에 해당하는 위상차가 180°가 되도록 결정된다.The length of the second delay line 560 that electrically couples the first signal branch element 512 and the signal combiner 546 is generated by the time delay characteristics of the amplifier 542 and the second size adjuster 544. The phase difference corresponding to the difference in time delay between the output signal of the second size adjusting unit 544 and the first input signal passing through the second delay line 560 is determined to be 180 degrees.

제2지연선로(560)의 길이 조정에 의해 위상차가 정반대가 된 제2크기조정부(544)의 출력신호와 제1입력신호는 신호결합부(546)에 의해 결합되어 제2왜곡신호로서 출력된다. 출력된 제2왜곡신호의 크기는 제2광신호발생소자(526)에 의해 변조된 신호에 포함된 왜곡신호의 크기와 동일하며, 위상은 정반대이다.The output signal and the first input signal of the second size adjusting unit 544 whose phase difference is reversed by the length adjustment of the second delay line 560 are combined by the signal combining unit 546 and output as the second distortion signal. . The magnitude of the output second distortion signal is equal to the magnitude of the distortion signal included in the signal modulated by the second optical signal generating element 526, and the phases are opposite to each other.

마지막으로 제2광신호발생소자(526)는 제2왜곡신호를 제2광신호로 변조하여 출력한다. 제1입력신호가 제2광신호발생소자(526)에 의해 변조될 때 발생되는 비선형성분의 크기와 동일하고 위상이 반대인 신호가 제1입력신호에 결합되어 생성된 제2왜곡신호를 변조하므로 비선형성분이 상쇄되어 제거된다. 이는 도 5에 나타낸 신호의 크기 및 위상으로부터 확인할 수 있다.Finally, the second optical signal generating element 526 modulates the second distortion signal into the second optical signal and outputs the second optical signal. Since a signal having the same magnitude and opposite phase as the nonlinear component generated when the first input signal is modulated by the second optical signal generator 526 modulates the second distortion signal generated by being coupled to the first input signal, Nonlinear components are canceled out. This can be confirmed from the magnitude and phase of the signal shown in FIG.

도 8은 제1입력신호가 제2광신호발생소자(526, LD2)에 의해 변조되어 생성된 광신호에 포함된 비선형성분과 제2크기조정부(544)의 출력신호의 크기를 도시한 그래프이다. 도 8을 참조하면, 주파수 변화에 따른 두 신호의 크기 변화의 양상이 유사함을 확인할 수 있으며, 특히 2.0~2.4GHz의 주파수 범위에서는 두 신호의 크기가 거의 동일하므로 비선형성분의 제거 성능이 해당 주파수 범위에서 우수함을 알 수 있다.FIG. 8 is a graph showing the magnitudes of the non-linear components included in the optical signal generated by the first input signal being modulated by the second optical signal generating elements 526 and LD2 and the output signal of the second scale controller 544. . Referring to FIG. 8, it can be seen that the aspect of the change in the magnitude of the two signals according to the frequency change is similar. In particular, in the frequency range of 2.0 to 2.4 GHz, since the magnitudes of the two signals are almost the same, the removal performance of the nonlinear component is the corresponding frequency. It can be seen that it is excellent in the range.

도 9a 및 도 9b는 1.9~2.6GHz의 주파수 범위에서 신호의 선형화를 수행한 결 과를 도시한 그래프이다. 도 9a를 참조하면, 비선형성분이 제거되지 않은 신호와 선형화된 신호에 각각 포함된 3차 상호변조 왜곡 성분(IMD3 성분)과 원신호의 크기 차이가 선형화된 신호의 경우에 더 큰 것을 확인할 수 있다. 이는 본 발명에 따른 광신호 전송장치에서 제1왜곡신호생성회로(530) 및 제2왜곡신호생성회로(540)에 의해 비선형성분을 제거하였을 때 신호의 선형성이 우수하다는 것을 의미한다. 또한 도 9b를 참조하면, 감소된 IMD3 성분의 크기가 10dB 이상인 주파수 구간이 1.97~2.48GHz 범위인 것을 확인할 수 있으며, 따라서 510MHz 범위에서 종래에 비해 10dB 이상의 성능 향상을 얻을 수 있다.9A and 9B are graphs showing the results of performing signal linearization in the frequency range of 1.9 to 2.6 GHz. Referring to FIG. 9A, it can be seen that the magnitude difference between the third order intermodulation distortion component (IMD3 component) included in the linearized signal and the signal without the nonlinear component is larger than that of the linearized signal. . This means that the linearity of the signal is excellent when the nonlinear component is removed by the first distortion signal generation circuit 530 and the second distortion signal generation circuit 540 in the optical signal transmission apparatus according to the present invention. In addition, referring to Figure 9b, it can be seen that the frequency range in which the size of the reduced IMD3 component is 10dB or more is in the range of 1.97 ~ 2.48GHz, and thus it is possible to obtain a performance improvement of 10dB or more over the conventional range in the 510MHz range.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

도 1은 일반적인 광송수신 시스템의 구성을 도시한 도면,1 is a view showing the configuration of a general optical transmission and reception system;

도 2는 일반적인 광송수신 시스템에서의 피드 포워드(Feedforward) 방식의 왜곡신호 제거장치의 구성을 도시한 도면, 2 is a diagram illustrating a configuration of a feedforward distortion signal removing device in a general optical transmission / reception system;

도 3은 일반적인 광송수신 시스템에서의 전기회로를 이용한 선 왜곡 방식의 왜곡신호 제거장치의 구성을 도시한 도면,3 is a view showing the configuration of a distortion signal removing device of the line distortion method using an electric circuit in a general optical transmission and reception system;

도 4는 선 왜곡 신호를 이용한 선형화 원리를 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining a linearization principle using a line distortion signal;

도 5는 본 발명에 따른 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블록도,5 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the optical signal transmission device of the optoelectronic line distortion method according to the present invention,

도 6은 티오캔 내에 실장되어 SUS-can을 통해 결합된 제1광신호발생소자와 광신호검출소자를 도시한 도면,6 is a view showing a first optical signal generating element and an optical signal detecting element mounted in a thiocan and coupled through SUS-can;

도 7은 하이브리드 결합기로 입력되는 두 신호의 위상을 도시한 그래프,7 is a graph illustrating phases of two signals input to a hybrid coupler;

도 8은 제1입력신호가 제2광신호발생소자에 의해 변조되어 생성된 광신호에 포함된 비선형성분과 제2크기조정부의 출력신호의 크기를 도시한 그래프, 그리고,FIG. 8 is a graph showing the magnitudes of the nonlinear components included in the optical signal generated by modulating the first input signal by the second optical signal generating element and the output signal of the second scale controller;

도 9a 및 도 9b는 1.9~2.6GHz의 주파수 범위에서 신호의 선형화를 수행한 결과를 도시한 그래프이다.9A and 9B are graphs showing the results of linearization of signals in the frequency range of 1.9 to 2.6 GHz.

Claims (6)

외부로부터 공급된 입력신호를 분기하여 제1입력신호 및 제2입력신호를 출력하는 제1신호분기소자;A first signal branch element for branching an input signal supplied from the outside to output a first input signal and a second input signal; 상기 제2입력신호를 분기하여 제3입력신호 및 제4입력신호를 출력하는 제2신호분기소자;A second signal branch element for branching the second input signal to output a third input signal and a fourth input signal; 티오캔(TO-can) 내에 실장되어 상기 제3입력신호를 제1광신호로 변조하여 출력하는 제1광신호발생소자;A first optical signal generating element mounted in a thiocan to modulate and output the third input signal to a first optical signal; 티오캔(TO-can) 내에 실장되어 상기 제1광신호발생소자와 스테인리스 스틸 캔(SUS-can)을 통해 결합되며, 상기 제1광신호를 검출한 후 광전변환하여 검출신호를 출력하는 광신호검출소자;An optical signal mounted in a TO-can and coupled to the first optical signal generating element and a stainless steel can (SUS-can), and detecting the first optical signal and then performing photoelectric conversion to output a detection signal. Detection element; 상기 제4입력신호의 위상을 상기 검출신호의 위상과 180°의 차이가 나도록 변환하고, 상기 제4입력신호의 크기를 상기 검출신호의 크기에 대응하여 변환하며, 상기 위상 및 크기가 변환된 제4입력신호와 상기 검출신호를 결합하여 상기 검출신호에 포함된 제1왜곡신호를 출력하는 제1왜곡신호생성회로;Converts the phase of the fourth input signal to be 180 degrees different from the phase of the detection signal, converts the magnitude of the fourth input signal corresponding to the magnitude of the detection signal, and converts the phase and magnitude A first distortion signal generation circuit for combining the input signal with the detection signal to output a first distortion signal included in the detection signal; 상기 제1왜곡신호의 크기를 변환하고 상기 제1입력신호에 결합하여 제2왜곡신호를 생성하는 제2왜곡신호생성회로; 및 A second distortion signal generation circuit for converting the magnitude of the first distortion signal and combining the first distortion signal to generate a second distortion signal; And 상기 제2왜곡신호를 제2광신호로 변조하여 출력하는 제2광신호발생소자;를 포함하며,And a second optical signal generator for modulating and outputting the second distortion signal to a second optical signal. 상기 제2왜곡신호생성회로는 상기 제1왜곡신호의 크기를 상기 제2광신호발생 소자에 의해 변조된 신호에서 검출되는 왜곡신호의 크기로 변환하는 것을 특징으로 하는 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치.The second distortion signal generation circuit converts the magnitude of the first distortion signal into a magnitude of a distortion signal detected in a signal modulated by the second optical signal generating element. Device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1왜곡신호생성회로는,The first distortion signal generation circuit, 상기 제4입력신호의 크기를 상기 검출신호의 크기로 변환하여 출력하는 제1크기조정부;A first size adjusting unit converting the magnitude of the fourth input signal into a magnitude of the detection signal and outputting the converted magnitude; 상기 제1크기조정부에 전기적으로 결합되며, 상기 제4입력신호의 위상을 상기 검출신호의 위상과 동일하도록 변환하는 제1지연선로; 및A first delay line electrically coupled to the first size adjusting unit and converting a phase of the fourth input signal to be equal to a phase of the detection signal; And 상기 제1지연선로를 통과한 상기 제1크기조정부의 출력신호의 위상을 상기 검출신호의 위상과 180°의 차이가 나도록 변환하고, 상기 검출신호와 결합하여 상기 제1왜곡신호를 출력하는 하이브리드 결합기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치.A hybrid combiner for converting the phase of the output signal of the first size adjusting unit passing through the first delay line so as to be 180 degrees from the phase of the detection signal, and combining the detection signal to output the first distortion signal. Optical signal transmission apparatus of the optoelectronic ray distortion method comprising a. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제1지연선로의 길이는 상기 제1광신호발생소자 및 상기 광신호검출소자의 시간지연특성에 의해 발생하는 상기 검출신호와 상기 제1지연선로를 통과한 상기 제1크기조정부의 출력신호의 시간지연의 차이에 해당하는 위상차가 상기 하이브리드 결합기의 위상변환범위에 속하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치.The length of the first delay line is the length of the detection signal generated by the time delay characteristics of the first optical signal generating element and the optical signal detecting element and the output signal of the first size adjusting unit passing through the first delay line. And a phase difference corresponding to a difference in time delay falls within a phase shift range of the hybrid coupler. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제2왜곡신호생성회로는,The second distortion signal generation circuit, 상기 제1왜곡신호를 증폭하여 출력하는 증폭소자;An amplifier for amplifying and outputting the first distortion signal; 상기 증폭소자의 출력신호의 크기를 상기 제2광신호발생소자에 의해 변조된 신호에서 검출되는 왜곡신호의 크기로 변환하여 출력하는 제2크기조정부;A second size adjusting unit converting the magnitude of an output signal of the amplifying element into a magnitude of a distortion signal detected in a signal modulated by the second optical signal generating element; 상기 제1신호분기소자에 전기적으로 결합되며, 상기 제1입력신호의 위상을 상기 제2크기조정부의 출력신호의 위상과 동일하도록 변환하는 제2지연선로; 및A second delay line electrically coupled to the first signal branch element, for converting a phase of the first input signal to be equal to a phase of an output signal of the second scale controller; And 상기 제2지연선로를 통과한 상기 제2크기조정부의 출력신호를 상기 제1입력신호와 결합하여 상기 제2왜곡신호를 출력하는 신호결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치.And a signal combiner configured to combine the output signal of the second size adjusting unit passing through the second delay line with the first input signal to output the second distortion signal. Signal transmitter. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제2지연선로의 길이는 상기 증폭소자 및 상기 제2크기조정부의 시간지연특성에 의해 발생하는 상기 제2크기조정부의 출력신호와 상기 제2지연선로를 통과한 상기 제1입력신호의 시간지연의 차이에 해당하는 위상차가 180°가 되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치.The length of the second delay line is a time delay of the output signal of the second size adjusting unit and the first input signal passing through the second delay line generated by the time delay characteristic of the amplifier and the second size adjusting unit. The optical signal transmission device of the opto-ray distortion method, characterized in that the phase difference corresponding to the difference is determined to be 180 degrees. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제1왜곡신호생성회로는 고주파 단일 집적회로로 제작되는 것을 특징으로 하는 광전자 선 왜곡 방식의 광신호 전송장치.And the first distortion signal generation circuit is made of a high frequency single integrated circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020042322A (en) * 2000-11-30 2002-06-05 임효택 Method and Apparatus for Removing Non-Linear Distortion in a Optic Transmitter
KR20070095725A (en) * 2006-03-22 2007-10-01 연세대학교 산학협력단 Apparatus for removing non-linear distortion in optic transmitter and removing method thereof
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020042322A (en) * 2000-11-30 2002-06-05 임효택 Method and Apparatus for Removing Non-Linear Distortion in a Optic Transmitter
KR20070095725A (en) * 2006-03-22 2007-10-01 연세대학교 산학협력단 Apparatus for removing non-linear distortion in optic transmitter and removing method thereof
KR100762400B1 (en) 2006-09-08 2007-10-02 중앙대학교 산학협력단 Feed forward type device for removing distorted signals and device for transmitting optical signals using the same

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