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KR100221265B1 - 주기적 파형을 이용한 동기형 편광 및 위상 변조장치 및 방법 - Google Patents

주기적 파형을 이용한 동기형 편광 및 위상 변조장치 및 방법 Download PDF

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KR100221265B1
KR100221265B1 KR1019960075232A KR19960075232A KR100221265B1 KR 100221265 B1 KR100221265 B1 KR 100221265B1 KR 1019960075232 A KR1019960075232 A KR 1019960075232A KR 19960075232 A KR19960075232 A KR 19960075232A KR 100221265 B1 KR100221265 B1 KR 100221265B1
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polarization
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optical
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닐 에스 베가노
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엘리 웨이스 , 알 비 레비
에이티 앤드 티 코포레이션
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Abstract

본 발명의 방법 및 장치는 단순한 사인파 파형과 관련하여 더 복잡한 고조파 성분을 갖는 주기적인 파형으로 광신호의 광위상 및 편광을 변조하므로써 더욱 향상된 성능을 제공할 수 있다. 위상 변조기는 소정의 주파수에서 데이타가 변조된 광학 신호를 수신한다. 위상 변조기는 복잡한 고조파를 갖는 주기적인 파형으로 광학 신호의 위상을연속적인 방식으로 변조하고, 여기서 기본 위상 변조 주파수는 데이타가 광학 신호상에서 데이타가 변조되는 상기 소정의 주파수와 일치한다. 본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 편광 변조기는 또한 복잡한 고조파를 갖는 주기적인 파형으로 광신호의 편광 상태를 연속적인 방식으로 변조하여 처리하며, 여기서 기본 편광 변조 주파수는 광학 신호상에서 데이타가 변조되는 상기 소정의 주파수와 일치한다. 연속적인 변조외에도, 편광 변조가 수행되어, 각 변조 사이클상에서 편광 상태의 평균값이 거의 제로로 된다.

Description

주기적 파형을 이용한 동기형 편광 및 위상 변조장치 및 방법
본 발명은 정보의 광송신에 관한 것으로, 특히 광송신 시스템의 성능을 향상시키기 위해 복잡한 고조파를 갖는 주기적인 파형을 이용하는 동기형 편광 및 위상 변조(synchronous polarization and phase modulation)에 관한 것이다.
광학 증폭 리피터(repeaters)를 이용하는 해저 또는 대륙간 지상 광파 전송 시스템 등에 이용되는 장거리 광섬유 전송로는 전송로를 구성하는 광섬유의 길이에 따라 많은 저해 요소가 누적됨에 따라 성능이 저하하기 쉽다. 일반적으로, 상기 저해는 시간에 따라서 변화되어, 수신된 신호의 신호대 잡음비의 랜덤한 변동을 유발하고 있다. 상기 저해는 예컨대 광학 증폭기에서 사용되는 어븀 도프(erbium dope)섬유에서 편광 홀 버닝("polarization hole-burning; PHB")에 의해 발생되는 누적된 잡음 효과와, 전송로에 나타나는 색분산(chromatic dispersion)과 광학적 비선형성(optical nonlinearities)에 의해 야기되는 파형 왜곡으로 인해 발생된다.
광학 캐리어를 감극(depolarization)하기 위해, 제공된 광학 신호의 편광 상태를 스크램블링(scrambling)함으로써, PHB를 감소하여 수신되는 신호대 잡음을 향상시킬 수 있다. 본 출원인의 동시 계류중인 미국 특허 출원 제 08/312,848호에는 편광 스크램블링 주파수가 전송기의 비트율을 한정하는 클럭 주파수로서 선택되는 장치가 개시되고 있다. 상기 기술에 의해 파장 분할 다중화(wavelength division multhplexed)("WDM") 시스템에서 광학적 대역폭을 더욱 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 상기 비트 동기형 편광 스크램블링의 2개의 형태간의 트레이드 오프(trade-off)의 장점이 있다. 동기형 편광 스크램블링 외에 중복 위상 변조(superimposed phase modulation)("PM")는 수신된 데이타 패턴의 아이 오프닝(eye opening)을 현저히 증가시킬 수 있다. 이와 같은 아이 오프닝의 현저한 증가는 광섬유에서의 색분산과 비선형 효과를 통해 PM을 비트 동기형 진폭 변조("AM")로 변환하는 것에 의해 발생된다.
본 발명에 따른 방법 및 장치는 간단한 사인 곡선(ainusoidal) 파형과 관련하여 보다 복잡한 고조파 성분을 갖는 주기적 파형으로 광신호의 광학 위상과 광학 편광을 변조시키므로써 성능을 개선시킬 수 있다. 위상 변조기는 소정의 주파수로 데이타가 변조되어 있는 광학 신호를 수신한다. 위상 변조기는 연속적인 방식으로 광학 신호의 위상을 복잡한 고조파를 갖는 주기적인 파형으로 변조하는데, 여기서 기본적인 위상 변조 주파수를 광학 신호상에서 데이타가 변조되는 상기 소정의 주파수와 일치한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 편조 변조기는 연속적인 방식으로 신호의 편광 상태를 복잡한 고조파를 갖는 주기적인 파형으로 변조함으로써 광학 신호를 프로세스하는데, 여기서 기본적인 편광 변조 주파수는 데이타가 광학 신호상에서 데이타가 변조되는 상기 소정의 주파수와 일치한다. 연속적인 변조와 더불어, 편광 변조가 수행되어, 각 변조 사이클에 있어서의 편광 상태의 평균값은 대략 제로에 일치한다.
제1도는 본 발명에 따른 위상 변조 송신기의 한 실시예의 단순화된 블럭도.
제2도 내지 제5도는 제1도의 위상 변조기를 구동하기 위해 사용되는 예시 파형도.
제6도는 본 발명에 따른 위상 및 편광 변조 송신기의 한 실시예의 단순화된 블럭도.
제7도는 본 발명에 따라 위상과 편광 변조가 단독으로 구현되는 위상 및 편광 변조 송신기의 다른 실시예의 단순화된 블럭도.
제8도는 본 발명의 원리를 구체화한 송신 시스템 구조의 단순화된 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 레이저 102 : 데이타 변조기
104 : 데이타 소스 106 : 클럭
108 : 위상 변조기 110 : 파형발생기
제1도는 본 발명의 실시를 용이하게 하는 예시적인 장치를 단순화된 블럭도로 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 지속파(continuous wave)("CW") 광학신호(101)를 생성하는 레이저(100)를 포함한다. 광학신호(101)는 종래의 방식으로 변조된 광학 정보 신호(103)를 생성하기 위해 신호를 변조하여 정보를 제공하는 데이타 변조기(102)에 전달된다. 데이타 변조기(102)는 광학 신호(101)에 제공될 신호 데이타(116)를 데이타 소스(104)로부터 수신한다. 데이타 변조기(102)는 라인(117)상의 클럭 신호를 통해 클럭(106)에 의해 결정된 주파수로 광학신호(101)를 변조한다. 광학 정보 신호(103)는 데이타 변조기(102)로부터 위상 변조기(108)로 전송된다. 위상 변조기(108)는 데이타 신호가 변조되어 있는 광학 캐리어(즉, 광학 신호(101))의 위상을 변조한다.
본 발명의 원리에 따르면, 위상 변조기(108)는 주기적인 파형(112)에 의해 구동된다. 주기적인 파형(112)은 파형 발생기(112)와 가변 지연 소자를 이용하여 발생된다. 파형 발생기(112)는 주기적인 제어 신호(111)를 발생한다. 주기적인 제어 신호(111)는 클럭(106)과 동일한 기본 주파수를 같고, 라인(118)상의 클럭 신호를 통해 클럭(106)에 또한 위상 동기(phase lock)된다.
광학 정보 신호(103)와 주기적인 파형(112)상에 전달되는 신호 데이타(116) 사이의 상대적인 지연은 가변 지연 소자(107)에 의해 결정된다. 제1도에 도시된 바와 같이, 가변 지연 소자(107)는 파형 발생기(112)로부터 주기적인 제어 신호(111)를 수신하기 위해 결합된다. 지연은 상술한 위상 변조기를 이용하는 시스템의 전송 성능의 최적화를 용이하게 하기 위해 설정된다. 예컨대, 지연은 신호대 잡음비 또는 원격 수신기에서 수신되는 Q인자를 극대화하기 위해 설정될 수 있다. 그러나, 가변 지연 소자(107)가 선택적임을 고려하면, 본 발명의 일부 애플리케이션에서는 삭제될 수 있음이 강조된다. 주기적인 파형(112)이 위상 변조기(108)를 구동하는 방식은 위상 변조기가 작용하는 수학 신호의 전기장을 검사함으로써 설명될 수 있다.
여기서, w는 광학적 캐리어 주파수이고, φ(t)는 광학적 신호(105)의 위상각이고, A(t)는 실제 필드 진폭으로 가정하고, 강도 변조를 포함한다. 광학 위상 φ(t)는 이하의 수학식 2에 의해 표현되는 바와 같이 주기적이 함수 f(x)로 구동된다.
여기서, a는 광학 위상 변조율이고, Ω는 위상 변조 주파수(비트율에 대응한다)이며, Ψ는 PM과 데이타 비트간의 상대 지연을 나타내고, γ는 임의의 오프셋을 표시한다. 시간 함수 f(t)는 위상 파형 발생기(110)에서 발생된다. 부가적으로서 선택적으로 조절할 수 있는 부가적인 파라미터로서의 위상 Ψ를 도입함으로써, 제로로의 비복귀(non-return to zero)("NRZ") 변조 포멧을 이용할 경우 성능에 역효과를 주는 여러가지 진폭 에러를 감소시킬 수 있다. 상기 진폭 에러는 진폭 잡음과 색분산 및 섬유 비선형성을 포함하는 다양한 인자에 의해 발생될 수 있다. 상술한 바와 같이, 신호와 색분산간의 상호작용과 섬유의 비선형굴절율에 의해 나타나는 편광의 변환과 위상 변조로부터 발생되는 AM은 AM의 위상이 데이타에 대하여 적절하게 사용된다면 효율적이다. 잡음 이외의 신호에 대한 손상 영향을 평가하기 위한 그래픽적 방법은 아이(eye)다이어그램인데, 이는 종래의 기술에 숙련된 지식을 가진 자에게는 이해될 수 있다. 발생되는 AM은 수신된 데이타의 아이를 "오픈(open)"할 수 있고, 에러의 진폭 타임에 의해 발생되는 아이 폐쇄(eye closure)를 보상할 수 있다. 위상 Ψ를 적절하게 조절하므로써, 아이 오프닝은 개선될수 있다. 동작시, 위상 Ψ는 수신된 광학신호의 신호대 잡읍비("SNR")가 최적화될 때까지 가변 지연 소자(107)를 통해 조절된다.
제2도 내지 제5도는 광학 정보 신호(103; 제1도)를 변조하는데 사용되는 일예의 주기적 파형 f(t)를 도시하고 있다.
제2도에 도시된 파형은 상술한 동시 계류중인 특허 출원에서 개시된 바와 같이 단순한 사인 곡선 신호이다. 제3도 내지 제5도에 도시된 파형은 본 발명의 원리에 따른 광학 전송 시스템의 성능을 향상하기 위해 설계된 더 정교한 고조파 성분을 포함한 파형의 예이다. 제3도에 도시된 파형은 대역 제한 구형파 또는 유한 천이 영역을 갖춘 구형파이다. 상기 파형은 데이타 비트의 에지상의 위상을 변화하는 시간을 정하기 위해 사용된다.
종래의 기술에 숙련된 지식을 가진 자에게 알려진 바와 같이, 시간 변화 위상은 다음 수학식 3을 통해 주파수 변화와 일치한다.
여기서, △f는 주파수 변동량을 나타낸다.
제4도 및 제5도에 도시된 파형은 램프 함수에 실질적으로 근사화된 일예로서 제공된다. 제4도에 도시된 파형은 사인파 변조를 갖는 사인파 곡선이고, 다음의 수학식 4에 의해 설명된다.
제5도에 도시된 파형은 일련의 사인파 신호에 의해 발생되고, 다음 수학식 5에 의해 설명된다.
f(t)=sin(t)+0.4·sin(2t)+0.2·sin(4t)
제6도는 편광 변조 함수가 제1도에 도시된 장치의 출력부에 부가된 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 레이저(300)는 CW 광학 신호(301)를 생성한다.
광학 신호(301)는 변조된 광학 정보 신호(303)를 생성하는 종래 형태의 정보를 제공하기 위해 신호를 변조하는 데이타 변조기(302)에 전송된다. 데이타 변조기(302)는 라인(335)상의 데이타 소스(304)로부터 광학 신호(301)에 제공될 데이타를 수신하여, 클럭 신호(337)를 통해 클럭(306)에 의해 결정되는 주파수로 광학 신호(301)를 변조한다. 광학 정보 신호(303)는 데이타 변조기(302)로부터 광학 정보 신호(303)의 위상을 변조하는 위상 변조기(308)로 전송된다. 위상 변조기(308)는 제1도를 참조하여 상술한 바와 같이 동작한다. 위상 변조기(308)로부터 나타나는 위상 변조된 신호(330)는 광학 정보 신호(303)의 편광 상태("SOP")를 변조하는 편광 변조기(311)에 직접 전송된다. 편광 변조기(311)는 변조 기간상에서 평균화된 어떠한 적절한 SOP도 없는 방식으로 광학 정보 신호의 SOP를 변경하기 위해 동작한다. 따라서, 출력 신호(314)는 사실상 제로인 편광도를 갖고, 스크램블된 편광으로 지칭된다. 편광 변조기(311)의 동작의 한예에 있어서, 광학 정보 신호(303)의 SOP는 푸엥카레 구(Poincare sphere)상의 완전한 큰 서클을 트레이스한다. 또한, 광학 신호의 SOP는 푸엥카레 구를 따라 교환될 수 있따. 어느 경우이든, 각 변조 사이클동안 SOP의 평균값은 실질적으로 제로와 같다.
본 발명에서 이동될 수 있는 편광 변조기(311)의 한 예는 미국 특허 제5,327,511호에 개시되어 있고, 제3도에서 부분적으로 참조한다.
본 발명에 따르면, 편광 변조기(311)는 편광 파형 발생기(312)에 의해 발생되는 주기적인 파형(316)으로 구동된다. 제1도에 도시된 바와 같이, 주기적인 파형(316)은 본 발명의 원리에 따라 제2도 내지 제5도에 도시된 예시 형태중 어느 것을 취할 수 잇다.
주기적인 파형은 클럭(306)과 동일한 기본 주파수를 갖고 있고, 또한 클럭(306)에 위상 동기된다. 신호(303)상에 변조된 신호 데이타와 (312)에서 발생된 주기적인 파형(315)간의 상대 지연은 가변 지연 소자(313)에 의해 설정된다. 주기적인 파형(317,316)이 위상 변조기(308)와 편광 변조기(311)를 각각 구동하는 방법은 위상 변조기가 동작하는 광학 신호의 전계를 검사함으로써 설명된다. x-y좌표에서, 상기 성분은다음과 같이 설명된다.
여기서, w는 광학 캐리어 주파수이고, φx(t)와 φy(t)는 광학 신호(314)의 위상각이고, Ax(t)와 Ay(t)는 실제 필드 진폭으로 가정하고 강도 변조를 포함한다.
원칙적으로, 상기 전계 성분을 갖는 광학 신호의 모든 가능한 SOP는 (Ax2＋Ay2)의 상수값을 유지하면서 비율 Ax/Ay를 변화하고 0과 2π사이에서 상대 위상차 φx-φy를 변화하여 획득될 수 있다. 그러나, 편광 변조기(308)는 위상 φx 및 φy만을 변경함으로써 광학 신호의 SOP를 변조하는 작용을 하는데, 이를 통해 변조 사이클동안 평균값이 제로인 SOP를 충분히 제공할 수 있다. 상기 위상 변조는 다음과 같이 표현된다.
수학식 8 및 9에 나타낸 바와 같이, 위상 변조기(308)는 이들이 동일한 위상 변조율 a를 갖기 때문에, 광학 신호(301)의 성분 x와 y 모두에 동일한 위상 변조를 제공한다. 따라서, 위상 변조기(308)는 광학 신호의 편광을 변조하지 않고 신호(303)의 광학 위상을 변조한다. 위상 변조기(308)가 편광을 변조하지 않는 이유는 광학 신호의 편광 변조가 위상 φx와 φy사이의 차에 비례하기 때문이고, 상기 차는 동일한 양으로 φx와 φy 모두를 변조하기 때문에 위상 변조기(308)에의해 영향받지 않는다.
편광 및/또는 위상 변조를 AM 변조로 전환할 수 있는 2개 카테고리의 현상이 있으며, 즉 이것으로는 편광 종속(polarization dependent)과 편광 비종속(polarization independent)이 있다. 편광 종속 현상의 예는 전송 매체에서 편광 종속 손실("PDL")에 의해 조정되어, 예컨대 시간에 따라 변동되어 부가적 신호 페이딩(fading)을 일으키는 것이다.
편광 비종속 현상의 예는 색분산 및/또는 전송 섬유에서 비선형 굴절률에 의해 조정되는 것으로, 시간에 따라 변동하지는 않는다. 후술하는 바와 같이, 비트속도로 편광을 변조함으로써 발생되는 AM은 신호 페이딩에 큰 상관이 없다.
편광 스크램블된 신호가 PDL을 갖는 소자와 마주칠 때, AM 변조는 변조주파수 Ω와 그 고조파(즉, 2Ω,3Ω…)에서 발생한다. AM의 양과 편광 변조의 위상에 대한 AM의 위상 관계는 통산 편광 변조측에 대한 PDL 소자의 손실측의 방향에 따라 달라진다. 광학 신호의 편광 상태가 시간에 따라 변하기 때문에, AM의 양은 시간에 따라 변동한다. 당업자에게는 명백한 바와 같이, 통상의 광섬유 수신기는 데이타율의 약 60％의 전기적 대역폭을 갖는다. 따라서, 비트율로 발생하는 AM중 일부는 수신기를 통하여 판단 회로에 전달되어 BER에 영향을 끼친다. 그러나, BER은 2Ω 이상의 주파수를 갖는 비트율의 고조파에서 발생하는 AM에 영향받지 않는데 그 이유는 상기 고조파가 수신기에 의해 차단되기 때문이다. 광학 신호의 교란 SOP와 PDL 소자간의 상호 작용에 의해 발생되는 AM의 구조를 분석함으로써, 대부분의 AM 변조기 기본 변조 주파수 Ω에 서가 아니라, 변조 주파수(즉, 2Ω 이상)의 고조파에서 발생한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이, 비트율로 편을 변조함으로써 발생되는 AM은 적절히 설계된 광학 수신기가 사용된다면, 신호 페이딩에 큰 영향을 주지 않는다. 색분산 및/또는 광섬유의 굴절의 비선형 지수에 따라 편광 전환 및/또는 위상 변조에 의해 발생되는 AM은 편광 변조가 비트율로 수행된다면 적합하다.
제7도에서, 제6도에 도시된 위상 변조기(308)와 편광 변조기(311)의 기능은 단일 유닛(408)으로 결합된다. 본 발명의 상기 실시에에서, 단일 가변 지연 소자(407)는 편광 변조와 광학 위상 변조를 모두 변경하기 위해 사용된다. 편광 변조는 각 φ1-φ2의 차에 의해 행해지고, 낮은 편광도에 작용된다. 초과 위상 변조는 2개의 각의 평균 (φ1+φ2)/2에 의해 제공된다. 본 발명의 상기 실시예의 동작은 다음의 식을 이용하면 제6도에 도시된 것과 유사하다.
제8도는 본 발명의 원리를 실현하는 전송 시스템 구조의 단순화된 블럭도이다. 레이저, 데이타 소스, 데이타 변조기 및 클럭(도시되지 않음)을 포함하는 전송기(500)는 변조기(510)와 결합된다. 예시한 전송 시스템 구조에서, 변조기(510)는 상술한 바와 같이 제4도에 도시된 소자와 유사한 배열로 구성된 위상 및 편광 변조기를 모두 포함함으로써, 본 발명에서 제공되는 우수한 특성을 실현할 수 있다. 또한, 변조기(510)로 제1도에 도시된 바와 같이 위상 변조기의 특성을 실현할 수 있다(즉, 상술한 편광 변조를 실행하지 않는다). 수신기(520)는 순방향 전송로(530)를 통해 변조기(510)와 결합된다. 모니터(550)는 수신기(520)에서 수신되는 광학 신호의 성능 특성을 측정하기 위해 수신기(520)와 결합된다. 모니터(550)는 예컨대 종래의 비트 에러율 검색기일 수 있다. 리턴 측정로(540)는 모니터(550)와 변조기(510)를 결합한다. 상기 성능 특성은 SNR 또는 Q소자를 포함한다. 측정된 성능 특성은 측정로(540)를 통해 변조기(510)에 전달될 수 있다. 상술한 바와 같이, 방정식 2에서 위상 Ψ(즉, 상대 지연) 파라미터는 전송 시스템 성능을 최적화하기 위해 측정된 성능 특성에 응답하여 변조기(510)에 사용된다.
상술한 특정 기술은 본 발명의 원리를 예시만을 위한 것으로, 이하의 클레임에서 한정되는 본 발명의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 있을 수 있음은 당업자에게는 명백하다.
본 발명에 따른 방법 및 장치는 간단한 사인 곡선(sinusoidal) 파형과 관련하여 보다 복잡한 고조파 성분을 갖는 주기적 파형으로 광신호의 광학 위상과 편광을 변조시키므로써 성능의 향상을 꾀할 수 있다.

Claims (26)

  1. 소정의 주사수로 데이타가 변조되는 광신호를 발생시키기 위한 광신호원과, 상기 광신호원에 접속되어 상기 광신호의 위상을 변조시키기 위한 위상 변조기와, 상기 위상 변조기에 접속되어 상기 위상 변조기의 변조 사이클을 제어하는 주기적 제어 신호를 발생시키기 위한 주기적 파형 발생기와, 상기 제어 신호의 주기를 결정하는 주파수를 갖는 상기 위상 변조기에 접속된 클럭을 포함하며, 상기 클럭 주파수는 상기 소정의 주파수와 동일한 광송신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광신호원은 지속파 광신호 발생기와 데이타 소스(data source)를 포함하며, 상기 클럭은 상기 데이타 소스에 접속되어 상기 광신호상에서 데이타가 변조되는 소정의 주파수를 설정하는 광송신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 파형 발생기를 상기 위상 변조기에 접속하여 상기 광신호와 상기 제어 신호사이의 상대적인 지연을 선택적으로 변화시키는 가변 지연 소자를 더 포함하는 광송신 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 파형 발생기는 상기 클럭에 위상 동기(phase-locked)되는 광송신 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 위상 변조기는 광신호에 대해 광위상 변조를 수행하는 반면 광신호에 대한 편광 변조는 수행하지 않는 광송신 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 위상 변조기가 상기 소정의 주파수와 동일하며 위상동기되어 있는 주파수로 광위상 변조를 수행하도록 상기 클럭에 연결되어 있는 광송신 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어 신호는 f(t)=sin(t+0.6ㆍsin(t))로 표현되는 시간의 함수 f(t)인 광송신 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제어 신호는 f(t)=sin(t)+0.4ㆍsin(2t)+0.2ㆍsin(4t)로 표현되는 시간의 함수 f(t)인 광송신 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어 신호는 기본 주파수 및 적어도 하나의 고조파를 갖는 주기 신호인 광송신 장치.
  10. 광신호를 변조하기 위한 방법에 있어서, 소정의 주파수로 데이타가 변조된 광신호를 수신하는 단계와, 상기 소정의 주파수로 주기적인 파형을 갖는 상기 수신된 광신호를 위상 변조하는 단계를 포함하며, 상기 주기적인 파형은 상기 소정의 주파수와 실질적으로 동일한 기본 주파수 및 적어도 하나의 고조파를 포함하는 광신호 변조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 각 변조 사이클상에서 편광 상태의 평균 값이 실질적으로 0이 되도록 적어도 푸엥카레 구의 부분을 따라 상기 광신호의 편광을 트레이스함으로써 상기 소정의 주파수와 동일하며 위상동기되는 주파수로 상기 광신호의 편광 상태를 변조하는 단계를 더 포함하는 광신호 변조 방법.
  12. 제11항에 잇어서, 상기 광신호에 제공된 편광 변조의 위상을 선택적으로 변화시키는 단계를 더 포함하는 광신호 변조 방법.
  13. 제11항에 있어서, 광신호를 선택적으로 위상 변조하되 광신호에 대한 편광 변조는 실질적으로 수행하지 않는 단계를 더 포함하는 광신호 변조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 광신호를 선택적으로 위상 변조하는 단계는 데이타가 변조되는 상기 소정의 주파수와 동일한 주파수로 광신호를 선택적으로 위상 변조하는 단계를 포함하는 광신호 변조 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 주기적인 파형은 f(t)=sin(t+0.6ㆍsin(t))로 표현되는 시간의 함수 f(t)인 광신호 변조 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 주기적인 파형은 f(t)=sin(t)+0.4ㆍsin(2t)+0.2ㆍsin(4t)로 표현되는 시간의 함수 f(t)인 광신호 변조 방법.
  17. 소정의 주파수로 데이타가 변조되는 광신호를 수신하도록 적응되며, 각 변조 사이클상에서 편광 상태의 평균 값이 실질적으로 0이 되도록 적어도 푸엥카레 구의 부분을 따라 상기 광신호의 편광을 트레이스함으로써 광신호의 편광 상태를 변조하는 편광 변조기와, 상기 편광 변조기에 연결되어 상기 광신호의 위상을 변조시키기 위한 위상 변조기와, 상기 위상 변조기에 연결되어 위상 변조기의 변조 사이클을 제어하는 제1주기적인 제어 신호를 생성하기 위한 제1주기적 파형 발생기를 포함하며, 상기 제1주기적인 제어 신호는 상기 소정의 주파수와 실질적으로 동일한 기본 주파수 및 적어도 하나의 고조파를 포함하는 광송신 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 편광 변조기에 연결되어 편광 변조기의 변조 사이클을 제어하는 제2주기적인 제어 신호를 생성하기 위한 제2주기적 파형 발생기를 더 포함하며, 상기 제2주기적인 제어 신호는 상기 소정의 주파수와 실질적으로 동일한 기본 주파수 및 적어도 하나의 고조파를 포함하는 광송신 장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제1파형 발생기와 상기 위상 변조기 사이에 배치되어 상기 광신호와 상기 제1제어 신호 사이의 상대적 지연을 선택적으로 변화시키기 위한 제1가변 지연 소자를 더 포함하는 광송신 장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제1파형 발생기와 상기 편광 변조기 사이에 배치되어 상기 광신호와 상기 제2제어 신호 사이의 상대적 지연을 선택적으로 변화시키기 위한 제2가변 지연 소자를 더 포함하는 광송신 장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제1가변 지연 소자 또는 상기 제2가변 지연 소자는 상기 광신호를 수신하는 수신기에 의해 측정된 소정의 특성을 최적화하도록 가변되는 광송신장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 소정의 특성은 상기 수신자에 의해 수신된 광신호의 신호-대-잡음비인 광송신 장치.
  23. 제21항에 있어서, 상기 소정의 특성은 상기 수신기에 의해 수신된 광신호의 Q-인자인 광송신 장치.
  24. 제17항에 있어서, 상기 제1파형 발생기에 연결되어 소정의 주파수 및 기본 주파수의 주파수를 결정하는 클럭 주파수를 갖는 클럭을 더 포함하는 광송신 장치.
  25. 소정의 주파수로 데이타가 변조되는 광신호를 수신하도록 적응되며, 변조 사이클상에서 편광 상태의 평균 값이 실질적으로 0이 되도록 적어도 푸엥카레 구의 부분을 따라 상기 광신호의 편광을 트레이스함으로써 상기 광신호의 편광 상태를 변조하는 편광 변조기와, 상기 편광 변조기에 연결되어 편광 변조기의 변조 사이클을 제어하는 상기 주기적인 제어 신호를 생성하기 위한 주기적 파형 발생기를 포함하며, 상기 주기적인 제어 신호는 상기 소정의 주파수와 실질적으로 동일한 기본 주파수 및 적어도 하나의 고조파를 포함하는 광송신 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 파형 발생기에 연결되어 소정의 주파수 및 기본 주파수를 결정하는 클럭 주파수를 갖는 클럭을 더 포함하는 광송신 장치.
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