[광통신]솔리톤

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목차

1. 솔리톤(Soliton)
(1) 솔리톤의 발견
(2) 솔리톤의 연구과정

2. 광 솔리톤
(1) 광 솔리톤의 개요 및 관계공식
(2) 일반 광섬유와 광 솔리톤의 차이
(3) 솔리톤 관련 기술
(4) 광 솔리톤의 전망

본문내용

① 광 솔리톤의 개요
- 광 펄스는 선형적으로 분산하는 매질(광섬유)에서 그 형태가 연속적으로 변화하게 되는데 그 이유는 그것을 구성하는 주파수 성분들이 서로 다른 Group-velocity Dispersion : GVD와 지연시간의 영향을 받아 진행하기 때문이다.
만일 매질이 비선형적이라면 약하거나 강한 부분의 다르게 나타나는 펄스에 따른 Self_phase Modulation : SPM 의 위상이 바뀐다. GVD의 결과로 속도 차와 형태가 다른 펄스는 진행하면서 변하게 된다. SPM과 GVD의 모든 펄스의 퍼짐이나 압축의 상호작용으로 이 두가지 효과의 신호와 크기에 종속된 결과로 나타날 수 있다.
조건에 따르면, 특정 형태와 강도를 가진 하나의 광 펄스는 비선형적으로 분산된 매질을 아무런 형태의 변화 없이 진행할 수 있고, 이는 이상적인 선형 비분산 매질에서도 같이 나타난다. 이는 SPM 현상을 GVD가 완전보상 했을 때 생기며, 그러한 정재파를 고립파(Solitary wave)라 부른다. 광 솔리톤은 고립파들이 직교하는 특별한 형태로, 두 파형이 있을 때 그들이 서로를 통과하지만 특성이나 강도는 변하지 않고, (오직 위상 천이만이 상호작용의 결과를 전한다.) 각각의 파가 독립적인 속성으로 진행한다.
- 광섬유에 광 펄스를 전송하는 경우 발생하는 신호 왜곡이 대용량 장거리 광통신망의 구현에 가장 큰 걸림돌이었지만 이것이 솔리톤인 경우에는 높은 비트속도에서 매질의 비선형 특성에 의 한 펄스의 압축과 분산특성에 의한 펄스 폭 증가가 상호 보완적인 작용을 함으로써 균형을 이루어 폭이 거의 변화되지 않고 일정한 상태 그대로 이기 때문에, 이론적으로 펄스의 폭을 무한정으로 좁게 할 수 있어서 전송속도를 높일 수 있다. 즉, 광섬유의 색분산을 이상적으로 보상하는 방법이다.
- 솔리톤은 펄스가 광섬유를 진행하면서 펄스폭이 넓어지지 않으므로 초고속 신호를 초장거리(6,000km 이상)로 전송할 수 있게 된다. 이에 솔리톤 전송기술은 향후 대용량 장거리 광통신망 구현에 가장 적합한 기술로 각광받고 있다.

참고 자료

없음