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보고서 상세정보

40Gb/s 시분할다중 광전송 기술
40Gb/s ETDM optical transmission technology

  • 사업명

    정보통신원천기술개발(기금)

  • 과제명

    40Gb/s 시분할다중 광전송 기술

  • 주관연구기관

    한국전자통신연구원
    Electronics and Telecommunications Research Institute

  • 연구책임자

    고제수

  • 참여연구자

    이종현   류갑열   김광준   이현재   박권철   주무정   전용일   이재섭   남상식   강석열   강성수   ...  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2005-12

  • 과제시작년도

    2003

  • 주관부처

    정보통신부

  • 사업 관리 기관

    지식경제부

  • 등록번호

    TRKO201000015615

  • 과제고유번호

    1440001489

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    The research time frame of the project can be divided into 3 stages. At the first stage from 2000 to 2001, core technologies of 2...

    The research time frame of the project can be divided into 3 stages. At the first stage from 2000 to 2001, core technologies of 20Gb/s optical transmission had been developed. At the second stage from 2002 to 2003, 40Gb/s optical transponder and optical link technology had been established. At the third stage from 2004 to 2005, we have developed 40Gb/s optical transponder, optical transmission link technology, and core technologies for commercialization.
    The research contents and scope of the project are as follows:
    3.1 Scope of the study
    To develop 40Gb/s ETDM optical transmission technology.
    3.2 Contents of the study
    1) 40Gb/s optical transmitting technology
    - Optical transceiver module manufacturing technology using 40Gb/s commercial $LiNbO_{3}$ external modulator
    - Short reach optical transceiver manufacturing technology using 40Gb/s commercialized EML
    - Technology enhancing optical extinction ratio and stabilizing operating point of bias in transmitter part
    - Controlling technology using $\mu$-processor
    2 ) 40Gb/s optical receiving technology
    - Optical receiver embodiment technology using 40Gb/s commercial PD/TIA or developed PD/TIA in ETRI
    - Wide-band and narrow-band amplifying technology
    - 40GHz clock recovery technology
    - Packaging technology of high frequency device
    - Modular technology of pre-amplifier
    3) 40Gb/s TDM serial/de-serialization technology
    - Technology of 40Gb/s 1:4 serialization and 4:1 de-serialization (10Gb/s x 4ch.)
    - Technology of 40Gb/s 1:16 serialization and 16:1 de-serialization (2.5Gb/s x 16ch.)
    4) 40Gb/s optical transponder technology
    - 40Gb/s transmitter module + 16:1 multiplex
    - 40Gb/s transmitter module + 16:1 de-multiplex
    - Lay-out and manufacturing technology of optical transceiver module
    - Lay-out and manufacturing technology of clock recovery module
    5) 40Gb/s NG-SDH signal processing technology
    - Processing technology of NG-SDH main function
    - 40Gb/s NG-SDH signal processing technology
    6) 40Gb/s OTN digital wrapper technology
    - Technology of 40Gb/s OTN digital wrapper
    - Technology for multiplexing and mapping 40Gb/s OTU3 frame
    - Technology for processing OTU3 signal framer and over-head
    - Long haul transmission technology of 40Gb/s signal using FEC
    - Lay-out technology of 40Gb/s OTN framer
    7) Optical amplifier technology
    - Dispersion compensating optical amplifying technology with low noise
    - Controlling technology using $\mu$- processor embedded in optical amplifying module
    - Long haul transmission technology of optical amplifier
    8) 40Gb/s optical link technology
    - Dispersion controlling technology using DCF
    - Modular technology of polarization mode dispersion control and PMD compensation
    - Analyzing technology of OSNR characteristic of 40Gb/s signal
    - Analyzing technology of none linear phenomenon of optical fiber
    - Analyzing technology of transmission characteristic depending on various optical fibers
    - Modulation technology for long haul transmission of high speed signal
    - Long haul transmission technology
    - DWDM tera bit transmission technology
    - Optical link construction technology with ultra high speed and ultra density
    9) Essential technology applied to metro network
    - Modular technology for low cost/short reache’s optical transceiver
    - Low cost CSRZ type(EB-CSRZ) modulation technology
    - EDC(Electronic Dispersion Compensation) technology
    10) WDM technology
    - 300pin optical transceiver modular technology using 10Gb/s commercial EML
    - Lay-out technology and manufacturing technology of short reach XFP
    - Lay-out technology and manufacturing technology of wavelength tunable OTN transceiver
    - Lay-out technology and manufacturing technology of small form factor optical amplifier
    - Lay-out technology and manufacturing technology of distributed Raman optical amplifier with AGC
    - Technology of simulation with dynamic RWA algorithm in WDM network


    40Gb/s 시분할다중 광전송 기술 개발은 1 단계 (2000-2001)에는 20Gb/s 광링크 기반 기술을 확보하였으며, 2 단계 (2002-2003)에는 40Gb/s 광트랜스폰더 및 광링크 기반 기술을 확보였다. 특히, 3 단계...

    40Gb/s 시분할다중 광전송 기술 개발은 1 단계 (2000-2001)에는 20Gb/s 광링크 기반 기술을 확보하였으며, 2 단계 (2002-2003)에는 40Gb/s 광트랜스폰더 및 광링크 기반 기술을 확보였다. 특히, 3 단계 (2004-2005)에는 40Gb/s 광트랜스폰더/광링크 기술 개발과 함께 핵심 모듈의 실상용화를 중심으로 연구개발을 진행하였다.
    본 연구과제의 주요 연구내용은 다음과 같다.
    o 40Gb/s 광송신 기술
    - 40Gb/s 상용 $LiNbO_{3}$ 외부 변조기를 이용한 광송신기 모듈화 제작 기술
    - 40Gb/s 상용 및 ETRI 개발 EA 변조기(EML)를 이용한 단거리용 광송신기 모듈화 제작 기술
    - 소광비 개선 및 바이어스 동작점 안정화 기술
    - 송신기 모듈화 및 $\mu$-프로세서를 이용한 제어 기술
    o 40Gb/s 광수신 기술
    - 40Gb/s 상용 PD/TIA 및 ETRI 개발 PD/TIA를 이용한 광수신기 구현 기술
    - 광대역 및 협대역 증폭 기술
    - 초고주파 필터 기술
    - 40Gb/s급 클럭 추출 기술
    - 고주파 소자 패키지 기술
    - 전치 증폭기 모듈화 기술
    o 40Gb/s 시분할 다중 역다중 (serial/de-serialization) 기술
    - 40Gb/s 1:4 다중 및 4:1 역다중화 기술(10Gb/s x 4채널)
    - 40Gb/s 1:16 다중 및 16:1 역다중화 기술(2.5Gb/s x 16채널)
    o 40Gb/s 광트랜스폰더 기술
    - 40Gb/s 송신 모듈 + 16:1 다중화기
    - 40Gb/s 수신 모듈 + 1:16 역다중화기
    - 광트랜시버 모듈화 설계 및 제작 기술
    - 클럭추출 기능 모듈화 설계 및 제작 기술
    o 40Gb/s NG-SDH 신호 수용 기술
    - NG-SDH 핵심 기능(GFP 등) 처리 기술
    - 40G급 NG-SDH 신호수용 기술
    o 40G급 OTN 디지털 래퍼 기술
    - 40Gb/s 신호에 대한 OTN 디지털 래퍼 기술
    - 40G급 OTN 신호(OTU3) 프레임 다중화 및 매핑 기술
    - OTU3 신호 프레이머 기술
    - FPGA를 이용한 40G급 OTN 프레이머 설계 기술
    o 광증폭기 기술
    - 분산 보상 및 저잡음 광증폭 기술
    - 광증폭기 모듈화 및 μ-프로세서를 이용한 제어 기술
    - 광섬유 라만 증폭 기술
    - 광증폭기를 이용한 장거리 전송 기술
    o 40Gb/s 광링크 기술
    - DCF를 이용한 분산 제어 기술
    - TDC를 이용한 정밀 분산 제어 기능 구현 기술
    - 편광모드분산 제어 기술 및 PMD 보상기 모듈화 기술
    - 40Gb/s 신호에 대한 OSNR 특성 분석 기술
    - 광섬유의 비선형 현상 분석 기술
    - 광섬유의 종류에 따른 전송 특성 분석 기술
    - 고속 신호의 장거리 전송을 위한 신호 변조 기술
    - FEC를 이용한 40Gb/s 신호의 장거리 전송 기술
    - 10G/40G 혼합 링크 장거리 전송 기술
    - DWDM 기술을 결합한 테라비트급 전송 기술
    - 초고속/고밀도 광링크 설계 기술
    o 메트로망 적용을 위한 요소 기술
    - 저가격/단거리형 광송수신기 모듈화 기술
    - 저가형 CSRZ형(EB-CSRZ 등) 변조 기술
    - 전기적 분산보상(EDC) 기술
    o WDM 기술
    - 10G 상용 EML을 이용한 300pin 광트랜시버 모듈화 제작 기술
    - 단거리용 XFP 설계 및 모듈화 제작 기술
    - 파장 가변형 OTN 트랜시버 모듈화 제작 기술
    - 소형 광증폭기 설계 및 제작 기술
    - Distributed Raman 광증폭기의 AGC 기능 설계 및 보드 제작 기술
    - WDM 망에서의 동적 RWA 알고리즘 설계 및 시뮬레이션 기술


  • 목차(Contents) 

    1. 최종 연구개발결과보고서 ...1
    2. 제출문 ...5
    3. 요약문 ...7
    4. SUMMARY ...14
    5. CONTENTS ...20
    6. 목차 ...23
    7. 표목차 ...25
    8. 그림목차 ...27
    9. 제1장 서 론 ...31
    10. 제1절 연구배경 및 목표 ...3...
    1. 최종 연구개발결과보고서 ...1
    2. 제출문 ...5
    3. 요약문 ...7
    4. SUMMARY ...14
    5. CONTENTS ...20
    6. 목차 ...23
    7. 표목차 ...25
    8. 그림목차 ...27
    9. 제1장 서 론 ...31
    10. 제1절 연구배경 및 목표 ...31
    11. 1. 연구 배경 ...31
    12. 2. 연구 목표 ...32
    13. 제2절 연구개발 내용 및 범위 ...33
    14. 제3절 보고서 체계 ...36
    15. 제2장 40Gb/s 시분할다중 광전송 기술 개발 ...39
    16. 제1절 연구개발 과제 개요 ...39
    17. 1. 연구과제명 ...39
    18. 2. 총 연구기간 ...39
    19. 3. 연구개발목표 ...39
    20. 4. 연구개발사업 수행방법 ...51
    21. 제2절 기술 개요 ...55
    22. 1. 40G 광전송 기술 개요 ...55
    23. 2. 40G광트랜스폰더 기술...56
    24. 3. 40Gb/s 광링크 기술...63
    25. 4. 10G 광트랜스폰더 및 광증폭기술 ...70
    26. 5. 차세대 광전달망 요소기술 ...77
    27. 제3절 연구개발 추진경위 ...81
    28. 1. 추진경위 ...81
    29. 제4절 연구개발 수행결과 ...83
    30. 1. 주요 산출물 ...83
    31. 2. 품질경영활동 결과 ...94
    32. 3. 기술이전 및 지적재산권 취득내용 ...96
    33. 4. 논문게재 및 발표 ...97
    34. 5. 광전송 기술 분야 신규과제 도출 ...97
    35. 제5절 연구개발 파급효과 ...99
    36. 1. 산업, 경제, 사회적 측면 ...99
    37. 2. 기술력 확보 측면 ...101
    38. 제6절 사업적용 여부 ...102
    39. 1. 기술평가 ...102
    40. 2. 활용 가능성 ...102
    41. 3. 시장 및 경쟁 ...103
    42. 제7절 향후 활용 전망 ...105
    43. 1. 기술개발 결과의 사업 활용성 ...105
    44. 2. 기술개발 추진 시 발생된 문제점 ...105
    45. 3. 기술개발 수행 경험담 기술 ...107
    46. 제8절 주요 연구결과물 ...108
    47. 1. 개발방법론 및 연구결과물 ...108
    48. 2. 연구보고서 및 기술자료 전반 ...108
    49. 3. 발표 논문(국내, 국외), 지적재산권, 프로그램 등...108
    50. 제3장 결 론 ...111
    51. 참 고 문 헌 ...117
    52. 영 문 약 어 표 ...123
    53. 부록 I 특허 ...129
    54. 부록 II 프로그램 ...139
    55. 부록 III 논문 ...141
    56. 부록 IV 기술문서 ...152
    57. 부록 V 위탁연구 목록 ...178
    58. 부록 VI 과제참여인력 ...181
  • 참고문헌

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