KR100219711B1 - Optical fiber amplifier with flat gain property - Google Patents

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KR100219711B1 KR1019970003882A KR19970003882A KR100219711B1 KR 100219711 B1 KR100219711 B1 KR 100219711B1 KR 1019970003882 A KR1019970003882 A KR 1019970003882A KR 19970003882 A KR19970003882 A KR 19970003882A KR 100219711 B1 KR100219711 B1 KR 100219711B1
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Abstract

본 발명은 파장에 따라 반사율이 다른 반사체 및 필터를 이용한 광섬유증폭기에 관한 것으로서, 입사신호광을 증폭하기 위해 펌핑용 광을 인가하는 펌프광원; 입사신호광과 펌프광을 결합하는 제1WDM 커플러; 입사신호광을 증폭하고, 역방향으로는 반사된 펌프광에 의해 반사신호광를 증폭하는 광섬유증폭매질; 증폭된 신호광 및 남은 펌프광을 분리하여 출력시키고 역방향으로는 반사된 남은 펌프광과 반사신호광을 결합하는 제2WDM 커플러; 파장에 따라 다른 감쇠율로 순방향으로는 제2WDM커플러의 신호광을 감쇠시키고, 역방향으로는 반사된 신호광을 감쇠시키는 필터; 필터의 신호광과 남은 펌프광을 결합하고, 역방향으로는 반사된 남은 펌프광 및 반사신호광을 분리하여, 반사펌프광은 2WDM커플러로, 반사신호광은 필터로 출력시키는 제3WDM 커플러; 신호광은 파장에 따라 각기 다른 반사율로 반사시키며, 남은 펌프광은 전반사시키는 광섬유반사체; 및 입사신호광을 제1WDM커플러로 전달하고, 제1WDM커플러의 반사신호광을 출력하는 서큘레이터를 포함함을 특징으로 한다.The present invention relates to an optical fiber amplifier using a reflector and a filter having a different reflectance according to a wavelength, comprising: a pump light source for applying pumping light to amplify incident signal light; A first WDM coupler coupling the incident signal light and the pump light; An optical fiber amplifying medium for amplifying the incident signal light and amplifying the reflected signal light by the reflected pump light in the reverse direction; A second WDM coupler for separating and outputting the amplified signal light and the remaining pump light and combining the remaining pump light and the reflected signal light reflected in the reverse direction; A filter which attenuates the signal light of the second WDM coupler in the forward direction and attenuates the reflected signal light in the reverse direction at an attenuation rate different according to the wavelength; A third WDM coupler for coupling the signal light of the filter with the remaining pump light and separating the remaining pump light and the reflected signal light reflected in the reverse direction, so that the reflected pump light is output to the 2WDM coupler and the reflected signal light is output to the filter; An optical fiber reflector reflecting the signal light at different reflectances according to the wavelength and totally reflecting the remaining pump light; And a circulator for transmitting the incident signal light to the first WDM coupler and outputting the reflected signal light of the first WDM coupler.

본 발명에 의하면, 파장에 따라 반사율이 다르게 코팅된 반사체 및 필터를 이용함으로써, 보다 넓은 파장범위에서 이득을 평탄화하고, 입출력단의 아이솔레이터가 필요없으며, EDF의 길이를 절반으로 줄일 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by using a reflector and a filter coated with a different reflectance according to the wavelength, it is possible to flatten the gain in a wider wavelength range, eliminate the need for an input / output end isolator, and reduce the length of the EDF by half. .

Description

평탄한 이득특성을 갖는 광섬유증폭기Fiber Optic Amplifier with Flat Gain

본 발명은 광섬유증폭기에 관한 것으로서, 특히 파장에 따라 반사율을 달리하는 광섬유반사체와 파장에 따라 광신호의 세기를 다르게 하는 필터를 구비한, 평탄한 이득특성을 갖는 광섬유증폭기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber amplifier, and more particularly, to an optical fiber amplifier having a flat gain characteristic, having an optical fiber reflector having a different reflectance according to a wavelength and a filter for varying the intensity of an optical signal according to a wavelength.

일반적으로 장거리 광통신을 위한 중계기에 있어서, 종래의 광통신 중계방식은 약해진 광신호를 전기신호로 변환하여 증폭시킨 후 다시 이를 광신호로 변환하여 통신하는 방식이었다. 이러한 중계방식에서는 중계용 증폭기 시스템이 지나치게 비대화되고 잡음이 증가하는 등의 많은 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 보완하고 효율적으로 광증폭을 수행하기 위한 중계기로서 광신호 자체를 증폭시키는 광증폭기가 요구된다.In general, in the repeater for long-distance optical communication, the conventional optical communication relay method is a method of converting the weakened optical signal into an electrical signal to amplify and then converting it into an optical signal to communicate. In such a relay method, there are many problems such as excessively enlarged and increased noise of the relay amplifier system. An optical amplifier that amplifies the optical signal itself is required as a repeater to compensate for this problem and to efficiently perform the optical amplification.

상기와 같은 광증폭 중계기로서 어븀도핑 광섬유 증폭기(Erbium Doped Fiber Amplifier : 이하 EDFA라 함)는 차세대 광통신용 광 중계기로서 많은 각광을 받고 있다. 상기 EDFA는 대량의 데이터가 한가닥의 광섬유를 통해 장거리에 걸쳐 전송될 때, 장거리 전송에 따르는 광신호의 감쇠를 막기 위하여 주기적으로 광신호를 증폭해 주는데 사용된다.As such optical amplifiers, Erbium Doped Fiber Amplifiers (hereinafter referred to as EDFAs) are receiving a lot of attention as next-generation optical communication optical repeaters. The EDFA is used to amplify the optical signal periodically to prevent attenuation of the optical signal due to the long distance transmission when a large amount of data is transmitted over a long fiber.

상기 EDFA를 사용용도에 따라 구분하면, 전단 증폭기(pre-amplifier), 중계단 증폭기(in-line amplifier), 후단 증폭기(post-amplifier) 및 CATV 파워 부스터(CATV Power Booster)용으로 나눌 수 있다. 또한 상기 EDFA는 희토류 원소인 어븀(Er3+)을 첨가할시 광섬유의 최저손실을 보여주는 1.51 m 영역에서의 넓은 증폭대역과 아울러 통신 광섬유와의 접속(splicing)이 용이하고 높은 이득(gain)특성, 낮은 잡음 및 낮은 편파(polarization)의존성을 갖는다.If the EDFA is classified according to the use, it can be divided into a pre-amplifier, an in-line amplifier, a post-amplifier, and a CATV power booster. In addition, the EDFA is 1.51 showing the lowest loss of the optical fiber when the rare earth element erbium (Er3 +) is added In addition to a wide amplification band in the m region, it is easy to splic with communication optical fibers, and has high gain characteristics, low noise, and low polarization dependence.

그리고, EDFA는 서로 다른 여러가지 파장의 광에 실린 정보를 묶어 단일 선로로 통신하는 파장분할 다중통신(WDM; Wavelength Division Multiplexing)시스템에 이용된다. 그러나 EDFA가 파장분할 멀티플렉싱(WDM)에 이용되기 위해서는 EDFA의 이득이 높아야하며, 또한 넓은 파장대에 걸친 평탄한 이득특성이 요구된다.EDFA is used in a Wavelength Division Multiplexing (WDM) system in which information carried on different wavelengths of light is bundled and communicated on a single line. However, in order for EDFA to be used for wavelength division multiplexing (WDM), the gain of EDFA must be high, and a flat gain characteristic is required over a wide wavelength range.

도 1은 일반적인 EDFA의 구성에 대한 블록도를 도시한 것으로서, 신호의 역류를 방지하여 신호외의 광파의 발진 등을 방지하는 2개의 광 아이솔레이터(100,130), 펌프광과 신호광을 단일 광섬유로 합해주는 수동광소자인 파장분할멀티플렉서(wavelength division multiplexer:WDM) 커플러(coupler, 120), 광섬유 코어일부에 어븀을 도핑하여 유도복사 원리로 증폭을 일으키는 증폭매체인 어븀도핑 광섬유(erbium doped fiber:EDF,120) 및 상기 EDF 내의 기저상태에 있는 어븀이온을 여기시키는데 필요한 에너지를 제공하는 능동광소자인 펌핑용 레이저 다이오드(140)로 구성되어 있다. 이와같은 구성을 갖는 EDFA에서, EDF에는 펌핑용 레이저 다이오드(140)가 접속되고, 이 펌핑 레이저 다이오드의 펌핑광이 광섬유의 코어에 도핑된 희토류 원소인 Er3+를 여기시켜 유도 방출(stimulated emission)이 일어나도록 한다. 상기 펌핑용 레이저 다이오드(5)의 중심파장은 980nm이고, 펌핑광 출력은 입력측의 아이솔레이터(100)를 통한 미약한 광신호와 함께 파장분할 멀티플렉서(110)를 거쳐 어븀도핑광섬유(120)에 입사된다. 상기 파장분할 멀티플렉서(110)는 1530nm∼1560nm 파장의 광신호와 980nm 파장의 펌핑용 광을 결합시켜 EDF(120)에 입사시키는 역할을 한다. EDF(120)에서는 1530nm∼1560nm 파장의 광신호들이 980nm 파장의 펌핑용 광에 의해 증폭된다. 그리고 아이솔레이터(100,130)는 상기 EDF의 ASE(amplified spontaneous emission)에 의한 출력광들 중 역방향으로 진행하는 광들과 다른 광소자들에 의해 반사되는 반사광들에 의한 입력 신호 왜곡을 막아준다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a general EDFA configuration, and includes two optical isolators 100 and 130 for preventing reverse flow of signals to prevent oscillation of light waves other than signals, and passive light for combining pump light and signal light into a single optical fiber. A wavelength division multiplexer (WDM) coupler (120), an erbium doped fiber (EDF, 120), which is an amplifying medium that amplifies the inductive radiation principle by doping erbium on a part of the optical fiber core; It is composed of a pumping laser diode 140, which is an active optical element that provides the energy required to excite the erbium ions in the ground state in the EDF. In the EDFA having such a configuration, a pumping laser diode 140 is connected to the EDF, and the pumping light of the pumping laser diode excites Er3 + , which is a rare earth element doped in the core of the optical fiber, to produce a stimulated emission. Get up. The center wavelength of the pumping laser diode 5 is 980 nm, and the pumping light output is incident on the erbium-doped optical fiber 120 through the wavelength division multiplexer 110 together with the weak optical signal through the isolator 100 on the input side. . The wavelength division multiplexer 110 combines an optical signal having a wavelength of 1530 nm to 1560 nm and a pumping light having a wavelength of 980 nm to enter the EDF 120. In the EDF 120, optical signals having a wavelength of 1530 nm to 1560 nm are amplified by pumping light having a wavelength of 980 nm. The isolators 100 and 130 prevent distortion of the input signal due to reflected light reflected by other photons and light traveling in the reverse direction among the output light by the ASE (amplified spontaneous emission) of the EDF.

그러나 상기 EDFA는 특정파장에 대해서만 높은 이득을 갖고 파장에 따라 이득편차가 심하다. 특히 EDFA의 동작 이득 범위에 따라 이득 스펙트럼이 크게 좌우된다는 문제점이 있다. 그리하여 상기 EDFA를 실제 시스템에 장착하여 사용할 때, 한 개의 광선로에 여러 파장의 신호를 동시에 보낼 수 없을 뿐만아니라 장시간 사용후 펌프광의 세기가 감소될 경우 파장에 따른 이득 감소폭이 달라져 효율적인 광전송을 할 수 없다. 즉, 상기 EDFA는 이득변화가 0.5dB 이내에서 전송가능한 신호광의 파장범위는 대략 3nm 정도에 불과하다.However, the EDFA has a high gain only for a specific wavelength and has a large gain deviation depending on the wavelength. In particular, there is a problem that the gain spectrum greatly depends on the operating gain range of the EDFA. Thus, when the EDFA is mounted on a real system, it is not only possible to send signals of multiple wavelengths to a single optical line at the same time, but also to reduce the efficiency of optical transmission because the gain decreases depending on the wavelength when the intensity of the pump light decreases after a long time of use. . That is, the wavelength range of the signal light transmittable within the gain change of 0.5 dB is only about 3 nm.

또한 광통신은 다량의 정보를 빠른시간에 정확하게 전송하는 것을 목적으로 하며, 동시에 보다 많은 정보를 보내기 위하여 시간분할, 코드분할, 파장분할등 많은 새로운 개념이 등장하고 있다. 최근 광통신에서 주목받고 있는 전송방식으로는 파장분할 전송방식이며, 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이를 위해서는 파장에 무관하게 일정한 크기의 이득을 갖는 광섬유 증폭기를 필요로 한다. 상기 EDFA는 파장에 따라 증폭 이득이 다르므로, 파장분할 전송시 송신단에서 파장에 무관하게 같은 세기의 신호광을 보낸다 할지라도 실제 수신단에서 받는 신호광의 세기는 파장에 따라 달라 신호를 감지하는 센서의 감도범위를 벗어나 본래의 신호를 모두 받을 수 없다. 이러한 현상은 광섬유증폭기를 많이 사용하면 사용할수록 더욱 심각한 결과를 초래하여 궁극적으로는 특정한 파장의 신호를 제외하고는 광섬유증폭기를 통신에 사용할 수 없게 된다.In addition, optical communication aims to transmit a large amount of information quickly and accurately, and at the same time, many new concepts such as time division, code division, and wavelength division are emerging to send more information. In recent years, the optical transmission has been focused on a wavelength division transmission method, and research on this has been actively conducted. This requires a fiber amplifier with a constant gain regardless of wavelength. Since the EDFA has different amplification gains depending on the wavelength, even when the transmitter transmits the signal intensity having the same intensity regardless of the wavelength, the intensity of the signal received at the receiver varies depending on the wavelength. You cannot receive all of the original signals beyond. This phenomenon causes more serious use of more fiber amplifiers, and ultimately the fiber amplifiers cannot be used for communication except for signals of a certain wavelength.

그리고 이득평탄화된 광섬유증폭기는 신호광의 세기가 변하면, 즉 이득의 평균값이 변하면 이득평탄화되는 정도가 달라진다. 특정한 EDFA의 성능이 저하되어 이득평탄화 기능이 약간이라도 깨지면 그 뒤의 EDFA에 들어오는 입력 신호광의 세기가 파장에 따라 다르게 되고, 이러한 효과가 여러 EDFA를 지나면서 누적되어 결과적으로 전체 시스템의 이득평탄화 효과는 없어진다. 따라서 실제 WDM (Wavelength Division Multiplexer) 통신에서 사용할 경우 여러개의 EDFA 중 특정 EDFA의 성능이 저하되어 이득이 낮아지면 시스템 전체의 이득평탄화 기능이 상실될 수 있다.In addition, the gain flattened optical fiber amplifier changes the degree of gain flattening when the signal light intensity changes, that is, when the average value of the gain changes. If a given EDFA's performance is degraded and the gain flattening function is slightly broken, the intensity of the input signal light entering the subsequent EDFA varies depending on the wavelength, and this effect accumulates over several EDFAs, resulting in a gain equalization effect for the entire system. Disappear. Therefore, when used in the actual WDM (Wavelength Division Multiplexer) communication, if the performance of a particular EDFA is lowered among several EDFAs and the gain is lowered, the gain leveling function of the entire system may be lost.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 보다 넓은 파장대(1544nm - 1559nm)에서의 소신호이득을 높이고 상기 파장영역에서 파장에 따른 이득차이를 현저히 줄이며 입력 신호광의 세기에 무관하게 상기 파장대역에서 파장에 따른 이득을 평탄화 하기 위해, 주기적인 감쇠율을 갖는 마크-젠더(Mach-Zehnder) 필터와 파장에 따라 반사율이 다른 광섬유반사체를 이용하여 평탄한 이득특성을 갖는 광섬유증폭기를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and improves the small signal gain in a wider wavelength band (1544 nm to 1559 nm), significantly reduces the gain difference according to the wavelength in the wavelength region, and independently of the intensity of the input signal light. In order to flatten the gain according to the wavelength in the band, the aim of the present invention is to provide an optical fiber amplifier with flat gain characteristics by using a Mach-Zehnder filter with periodic attenuation and an optical fiber reflector having a different reflectance depending on the wavelength. have.

도 1은 일반적인 EDFA의 구성에 대한 블록도를 도시한 것이다.Figure 1 shows a block diagram of the configuration of a typical EDFA.

도 2는 본 발명에 의한, 광섬유반사체를 이용하여 평탄한 이득특성을 갖는 광섬유 증폭기의 구성을 블록도로 도시한 것이다.2 is a block diagram showing the configuration of an optical fiber amplifier having a flat gain characteristic using an optical fiber reflector according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 광섬유 증폭기에 사용되는 광섬유반사체의 신호광 파장에 따른 광섬유반사체의 반사율 특성을 도시한 것이다.Figure 3 shows the reflectance characteristics of the optical fiber reflector according to the signal light wavelength of the optical fiber reflector used in the optical fiber amplifier according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 광섬유반사체를 이용한 EDFA와 통상(normal)의 EDFA의 파장에 따른 이득특성을 도시한 것이다.Figure 4 shows the gain characteristics according to the wavelength of the EDFA and normal EDFA using the optical fiber reflector according to the present invention.

도 5는 입력신호광의 세기를 바꾸어 가며 측정한 REDFA의 파장에 따른 이득특성을 도시한 것이다.5 illustrates gain characteristics according to wavelengths of REDFAs measured while changing the intensity of the input signal light.

도 6은 입력신호 파장을 바꾸어 가며 측정한 신호광의 세기에 따른 REDFA의 이득특성을 도시한 것이다.6 illustrates gain characteristics of the REDFA according to the intensity of the signal light measured while changing the input signal wavelength.

도 7은 도 2의 EDF와 제2WDM커플러 사이에 제2펌프LD를 부가한 광섬유 증폭기의 구성을 블록도로 도시한 것이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an optical fiber amplifier in which a second pump LD is added between the EDF and the second WDM coupler of FIG. 2.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

200 : 서큘레이터, 210 : 펌프LD,200: circulator, 210: pump LD,

220 : 제1WDM커플러,230 : EDF,220: first WDM coupler, 230: EDF,

240 : 제2WDM커플러,250 : 마크-젠더 필터,240: second WDM coupler, 250: mark-gender filter,

260 : 제3WDM커플러,270 : 광섬유반사체260: third WDM coupler, 270: optical fiber reflector

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한, 파장에 따라 반사율이 다른 반사체를 이용하여 광신호를 증폭하는 광섬유증폭기는, 입사신호광이 상기 반사체로 진행하는 방향을 순방향이라 하고 상기 반사체에서 반사된 반사신호광이 진행하는 방향을 역방향이라 할 때, 입사신호광을 증폭하기 위해 펌핑용 광을 인가하는 펌프광원; 순방향으로는 입사신호광과 상기 펌프광원의 펌프광을 결합하여 하나의 광섬유에 전달하는 제1WDM 커플러; 순방향으로는 상기 제1WDM 커플러로부터 출력되는 상기 입사신호광을 상기 펌프광원의 펌핑용 광에 의해 증폭하고, 역방향으로는 반사된 펌프광에 의해 반사신호광를 증폭하는 광섬유증폭매질; 순방향으로는 상기 광섬유증폭매질에서 증폭된 신호광 및 펌핑하고 남은 펌프광이 입사되면 그대로 출력시키며, 역방향으로는 반사된 상기 펌프광원의 펌핑하고 남은 펌프광과 반사신호광을 결합하여 상기 광섬유증폭매질로 출력하는 제2WDM 커플러; 소정의 주기를 가지고 파장에 따라 감쇠율을 달리하며, 상기 감쇠율에 따라 순방향으로는 상기 제2WDM커플러의 신호광을 감쇠시키고, 역방향으로는 반사된 신호광을 감쇠시키는 필터; 순방향으로는 상기 필터의 신호광과 상기 제2WDM커플러의 남은 펌프광을 결합하여 출력하고, 역방향으로는 반사된 상기 남은 펌프광 및 반사된 신호광을 분리하여 상기 반사펌프광은 상기 제2WDM커플러로 출력시키고 상기 반사신호광은 상기 필터로 출력시키는 제3WDM 커플러; 상기 제3WDM커플러에서 출력되는 신호광과 남은 펌프광을 입력으로 하여, 상기 신호광은 파장에 따라 각기 다른 반사율로 반사시킨 반사신호광을 상기 제3WDM커플러로 출력하며, 상기 남은 펌프광은 전반사시켜 상기 제3WDM커플러로 출력하는 광섬유반사체; 및 입사신호광을 상기 제1WDM커플러로 전달하고, 상기 제1WDM 커플러를 통해 전달받은 상기 제1WDM커플러의 반사신호광을 출력하는 서큘레이터를 포함함이 바람직하다.According to the present invention for achieving the above object, an optical fiber amplifier for amplifying an optical signal using a reflector having a different reflectance according to a wavelength includes a reflection reflected from the reflector in a direction in which an incident signal light travels to the reflector A pump light source for applying pumping light to amplify the incident signal light when the direction in which the signal light travels is reversed; A first WDM coupler which forwardly combines the incident signal light and the pump light of the pump light source and transmits the light to one optical fiber; An optical fiber amplifying medium for amplifying the incident signal light output from the first WDM coupler in a forward direction by the pumping light of the pump light source and amplifying the reflected signal light by the pump light reflected in the reverse direction; The signal light amplified in the optical fiber amplification medium and pumping the remaining pump light is output as it is in the forward direction, and the pumping and pumping the remaining pump light and the reflected signal light of the reflected pump light source in the reverse direction and outputs to the optical fiber amplification medium 2WDM coupler; A filter for varying the attenuation rate according to the wavelength with a predetermined period, attenuating the signal light of the second WDM coupler in a forward direction and attenuating the reflected signal light in a reverse direction according to the attenuation rate; In the forward direction, the signal light of the filter and the remaining pump light of the second WDM coupler are combined and output, and in the reverse direction, the remaining pump light and the reflected signal light are separated to output the reflected pump light to the second WDM coupler and the reflected signal light. A third WDM coupler outputting to the filter; The signal light output from the third WDM coupler and the remaining pump light are inputted, and the signal light outputs the reflected signal light reflected at different reflectances according to the wavelength to the third WDM coupler, and the remaining pump light is totally reflected to the third WDM coupler. An optical fiber reflector for outputting; And a circulator for transmitting the incident signal light to the first WDM coupler and outputting the reflected signal light of the first WDM coupler received through the first WDM coupler.

그리고 상기 광섬유증폭기는 입사신호광을 증폭하기 위해 펌핑용 광을 인가하는 제2펌프광원; 및 순방향으로는 상기 광섬유증폭매질에서 출력된 신호광을 상기 마크젠더 필터로 전달하고, 역방향으로는 상기 반사된 신호광을 광섬유증폭매질로 출력시키는 제4WDM커플러를 더 구비하고, 상기 광섬유증폭매질은 순방향으로는 상기 제1WDM 커플러로부터 출력되는 상기 입사신호광을 상기 펌프광원의 펌핑용 광에 의해 증폭하고, 역방향으로는 상기 제4WDM커플러를 통해 입력되는 상기 제2펌프광원의 펌프광에 의해 반사신호광를 증폭함을 특징으로 한다.The optical fiber amplifier includes: a second pump light source for applying pumping light to amplify the incident signal light; And a fourth WDM coupler for forwarding the signal light output from the optical fiber amplification medium to the mark gender filter and outputting the reflected signal light to the optical fiber amplification medium in a reverse direction, wherein the optical fiber amplification medium is forward. Amplifies the incident signal light output from the first WDM coupler by the pumping light of the pump light source, and amplifies the reflected signal light by the pump light of the second pump light source input through the fourth WDM coupler in the reverse direction. It is done.

또한 상기 광섬유증폭기는 상기 광섬유증폭매질은 1530nm대의 파장에 대한 이득이 크고, 1550nm대의 파장에 대한 이득은 작으며, 상기 필터는 1530nm대의 파장에 대한 투과손실이 1550nm대의 파장에 대한 투과손실보다 상대적으로 크게 튜닝되며, 상기 광섬유반사체는 1530nm대의 파장에 대한 반사율은 작고, 1550nm대의 파장에 대한 이득은 큼을 특징으로 한다.In the optical fiber amplifier, the optical fiber amplification medium has a large gain for wavelengths of 1530 nm, a small gain for wavelengths of 1550 nm, and the filter has a transmission loss for a wavelength of 1530 nm relative to a transmission loss for a wavelength of 1550 nm. The optical reflector is largely tuned, and the reflectance of the wavelength of 1530 nm is small, and the gain of the wavelength of 1550 nm is large.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 의한 광섬유 증폭기의 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 광섬유증폭매질인 EDF(Erbium Doped Fiber, 230), 상기 EDF(230)내의 기저상태에 있는 어븀(Erbium) 이온을 여기시키기 위한 광원인 펌프 레이저다이오드(Pump Laser Diode(LD), 220), 신호광과 펌프광을 결합하거나 분리하는 제1WDM(Wavelength Division Multiplexer)커플러(210), 제2WDM커플러(240), 제3WDM커플러(260), 주기성을 가지며 파장에 따라 감쇠율을 달리하는 마크-젠더필터(250), 신호광의 입출력을 위해 3개의 포트(port)를 구비한 서큘레이터(circulator, 200)) 및 파장에 따라 반사율을 달리하는 광섬유반사체(270)로 이루어진다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an optical fiber amplifier according to the present invention, and is used to excite Erbium ions in an EDF (Erbium Doped Fiber) 230, which is an optical fiber amplification medium, and a ground state in the EDF 230. A pump laser diode (LD) 220 which is a light source, a first wavelength division multiplexer (WDM) coupler 210, a second WDM coupler 240, a third WDM coupler 260, which combines or separates a signal light and a pump light, Mark-gender filter 250 having periodicity and varying attenuation rate according to wavelength, circulator 200 having three ports for input and output of signal light, and optical reflector having reflectance varying according to wavelength 270.

설명의 편의를 위해, 입사신호광이 상기 광섬유반사체(270)로 진행하는 방향을 순방향이라 하고 상기 광섬유반사체(270)에서 반사된 반사신호광이 진행하는 방향을 역방향이라 정의한다.For convenience of description, the direction in which the incident signal light proceeds to the optical fiber reflector 270 is defined as a forward direction, and the direction in which the reflected signal light reflected from the optical fiber reflector 270 proceeds is defined as a reverse direction.

상기 펌프LD(220)는 입사신호광을 증폭하기 위해 펌핑용 광을 인가하는 펌프광원이다. 또한 본 발명의 결과를 정상 단일 순방향(Normal Single Forward) EDFA와 비교하기 위하여 상기 펌프LD(220)는 파장이 980nm이고 신호광과 같은 방향인 순방향 펌핑으로 하였으며, 기존의 것과 같은 전력(Power)인 65mW로 고정하였다.The pump LD 220 is a pump light source for applying pumping light to amplify the incident signal light. In addition, in order to compare the results of the present invention with a normal single forward EDFA, the pump LD 220 has a wavelength of 980 nm and forward pumping in the same direction as the signal light. Fixed with.

상기 제1WDM 커플러(210)는 입사신호광과 상기 펌프 LD(220)의 펌프광을 결합시켜 상기 EDF(230)에 전달하는 퓨즈형태(Fused Type)이다.The first WDM coupler 210 is a fuse type that combines the incident signal light and the pump light of the pump LD 220 to be transmitted to the EDF 230.

상기 EDF(230)는 상기 WDM 커플러(210)로부터 출력되는 상기 입사광 신호를 상기 펌프LD(220)의 펌핑용 광에 의해 증폭하고, 반대로 반사신호광를 증폭하는 광섬유증폭매질이다. 또한 상기 EDF(230)는 고 알루미늄 도핑(High Al-doped) EDF이고, 어븀(Erbium) 농도는 165ppm으로 24m를 사용하였다.The EDF 230 is an optical fiber amplifying medium for amplifying the incident light signal output from the WDM coupler 210 by the pumping light of the pump LD 220 and amplifying the reflected signal light. In addition, the EDF 230 is a high aluminum doped (High Al-doped) EDF, Erbium (Erbium) concentration of 165ppm used 24m.

상기 제2WDM커플러(240)는 순방향으로는 상기 EDF(230)에서 증폭된 신호광 및 펌핑하고 남은 펌프광이 입사되면 서로 분리하여 신호광을 마크젠더 필터로, 펌프광은 제3WDM커플러로 출력시키며, 역방향으로는 반사된 상기 펌프LD(220)의 펌핑하고 남은 펌프광과 반사신호광을 결합하여 상기 EDF(230)로 출력한다.The second WDM coupler 240 forwards the signal light amplified by the EDF 230 and the remaining pump light when the remaining pump light is incident, and outputs the signal light to the mark gender filter and the pump light to the third WDM coupler in the reverse direction. The pumped remaining pump light of the pump LD 220 and the reflected signal light are combined and output to the EDF 230.

상기 제3WDM 커플러(260)는 순방향으로는 상기 마크-젠더 필터(250)의 신호광과 상기 제2WDM커플러(240)의 남은 펌프광을 결합하여 출력하고, 역방향으로는 반사된 상기 남은 펌프광 및 반사된 신호광을 분리하여 상기 반사펌프광은 상기 제2WDM커플러(240)로 출력시키고 상기 반사신호광은 상기 마크-젠더 필터(250)로 출력시킨다.The third WDM coupler 260 combines the signal light of the mark-gender filter 250 and the remaining pump light of the second WDM coupler 240 in the forward direction, and outputs the remaining pump light and the reflected signal light reflected in the reverse direction. The reflection pump light is output to the second WDM coupler 240 and the reflection signal light is output to the mark-gender filter 250.

상기 마크-젠더 필터(250)는 소정의 주기를 가지고 파장에 따라 감쇠율을 달리하며, 상기 감쇠율에 따라 순방향으로는 상기 제2WDM커플러(240)의 신호광을 감쇠시키고, 역방향으로는 반사된 신호광을 감쇠시킨다. 본 실시예에서는 Amp-Flat 마크-젠더 필터로서, 자유스펙트럴범위(Free Spectral Range : FSR)가 32nm를 가지며, 최대 감쇠율(extinction ratio)이 36dB로 가변시킬 수 있다. 그리고 1536 nm에서 손실이 가장 크도록 튜닝(tuning)되어 있다.The mark-gender filter 250 varies the attenuation rate according to the wavelength with a predetermined period, and attenuates the signal light of the second WDM coupler 240 in the forward direction and attenuates the reflected signal light in the reverse direction according to the attenuation rate. Let's do it. In the present embodiment, as an Amp-Flat mark-gender filter, the Free Spectral Range (FSR) has 32 nm and the maximum extinction ratio can be varied to 36 dB. It is tuned for the largest loss at 1536 nm.

상기 광섬유반사체(270)는 본 발명의 핵심소자 중 하나로서, 상기 광섬유증폭매질인 EDF(230)를 통해 증폭된 신호광을 신호광의 파장에 따라 각기 다른 반사율로 반사시켜, 상기 광섬유반사체(270)로부터 반사된 반사신호광을 상기 EDF(230)로 출력하며, 상기 펌프LD(220)의 펌핑하고 남은 펌프광을 반사시켜 상기 제3WDM커플러(260)에 재입사되게 한다. 상기 광섬유반사체(270)는 파장에 따라 반사율이 다르게 EDF에 코팅된 것으로 그 특성은 그림 도 3에 도시된 바와 같다. 또한 상기 광섬유반사체(240)는 상기 EDF(230)를 펌핑하고 남는 펌프광의 세기를 효율적으로 이용하기 위하여 펌프파장인 980nm에 대해서 전반사하도록 코팅되었다.The optical fiber reflector 270 is one of the core elements of the present invention, and reflects the signal light amplified through the optical fiber amplification medium EDF 230 at different reflectances according to the wavelength of the signal light, and thus from the optical fiber reflector 270. The reflected reflection signal light is output to the EDF 230, and the remaining pump light of the pump LD 220 is reflected to be reincident to the third WDM coupler 260. The optical fiber reflector 270 is coated on the EDF with a different reflectance depending on the wavelength, and its characteristics are shown in FIG. 3. In addition, the optical fiber reflector 240 was coated to totally reflect the pump wavelength of 980 nm in order to efficiently use the intensity of the pump light remaining after pumping the EDF 230.

상기 서큘레이터(200)는 입사신호광을 상기 제1WDM 커플러(210)를 통해 상기 EDF(230)에 입사되게 하고, 상기 광섬유반사체(270)로부터 반사된 반사신호광의 최종 출력광 즉 제1WDM 커플러(210)를 통해 전달받은 상기 EDF(230)의 반사신호광을 출력하며, 3 포트(port) 구조를 갖는다. 상기 서큘레이터(200)의 포트1→ 포트2는 입력신호광을 지나게 하고 포트2 →포트3는 출력신호광을 통과시키는 소자로서, 입출력 포트의 삽입손실은 각각 1.2dB, 1.73dB이다. 포트2 →포트1과 포트3→ 포트2의 아이솔레이션(isolation)은 모두 60dB 이상으로 기존의 구조에서 입출력단에 사용하던 아이솔레이터의 기능을 포함하므로 별도의 아이솔레이터(isolator)를 사용할 필요가 없다.The circulator 200 causes the incident signal light to enter the EDF 230 through the first WDM coupler 210, and the final output light of the reflected signal light reflected from the optical fiber reflector 270, that is, the first WDM coupler 210. It outputs the reflected signal light of the EDF 230 received through), and has a three-port structure. Port 1 → port 2 of the circulator 200 passes the input signal light and port 2 → port 3 passes the output signal light. The insertion loss of the input / output port is 1.2 dB and 1.73 dB, respectively. Isolation of port 2 → port 1 and port 3 → port 2 is more than 60dB and includes the function of the isolator used in the input / output stage in the existing structure, so there is no need to use a separate isolator.

한편 상술한 구성에 의거하여 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 파장에 따라 굴절율이 다른 광섬유반사체와 Mach-Zehnder Filter를 이용하여 1544nm에서 1559nm 까지의 파장영역에서 입력되는 신호광의 파장 및 세기에 무관하게 광섬유증폭기의 이득을 평탄화 하기위한 것이다.On the other hand, the operation of the present invention based on the above-described configuration will be described. The present invention is to planarize the gain of the optical fiber amplifier regardless of the wavelength and intensity of the signal light input in the wavelength region from 1544nm to 1559nm using the optical fiber reflector and Mach-Zehnder filter with different refractive index according to the wavelength.

입사된 신호광은 서큘레이터(200)의 포트1→포트2를 지나 제1WDM커플러(210)을 거쳐 상기 EDF(230)로 들어가서 1차로 증폭된다. 상기 증폭된 신호광은 파장이 1530nm에서 1.6dB의 피크흡수(peak absorption)를 갖도록 조절된 마크-젠더 필터(Mach-Zehnder Filter)를 지나고, 상기 광섬유반사체(270)에서 반사되어 다시 EDF(230)를 지나면서 증폭된 후 서큘레이터(200)의 포트2→포트3를 지나 최종 출력된다.The incident signal light enters the EDF 230 through the first WDM coupler 210 through the port 1-> port 2 of the circulator 200, and is amplified first. The amplified signal light passes through a Mark-Zehnder Filter whose wavelength is adjusted to have a peak absorption of 1.6 dB at 1530 nm, and is reflected by the optical fiber reflector 270 to return the EDF 230. After being amplified, the final output is performed from port 2 to port 3 of the circulator 200.

일반적으로 최적화된 길이에서 상기 EDF(230)는 1530nm대의 파장에 대한 이득이 크고 1550nm대의 이득은 작다. 따라서 1차로 증폭된 신호광의 출력은 1530nm가 1550nm보다 크다. 그러나 사용된 마크-젠더 필터(250)는 1530nm에서 투과손실이 크고 1550nm 근처에서는 손실이 작다. 또한 광섬유반사체(270)도 1530nm에서 반사율이 낮고, 1550nm에서 반사율이 크므로 반사체에서 반사된 신호광의 세기는 1530nm가 1550nm 보다 작게된다. 따라서 상기 마크-젠더필터(250)를 지나 광섬유반사체(270)에서 반사된 이 신호광이 상기 EDF(230)에 다시 입사되어 증폭되면 결과적으로 파장에 따라 이득을 평탄화 할 수 있게 된다.In general, at an optimized length, the EDF 230 has a large gain for wavelengths of 1530 nm and a small gain of 1550 nm. Therefore, the output of the signal light amplified first is 1530nm larger than 1550nm. However, the mark-gender filter 250 used has a large transmission loss at 1530 nm and a small loss at around 1550 nm. In addition, since the optical reflector 270 has a low reflectance at 1530 nm and a high reflectance at 1550 nm, the intensity of signal light reflected by the reflector is 1530 nm smaller than 1550 nm. Therefore, when the signal light reflected by the optical fiber reflector 270 passing through the mark-gender filter 250 is incident on the EDF 230 and amplified again, the gain can be flattened according to the wavelength.

도 4는 본 발명에 의한 광섬유반사체를 이용한 EDFA와 통상(normal)의 EDFA의 파장에 따른 이득특성을 도시한 것으로서, 입력 신호광의 세기는 -35dBm이고 사용된 펌프광의 세기는 65mW로 고정하였다. 도 4에서 Gr은 REDFA의 이득을 나타내며, Gn은 normal EDFA의 이득을 나타낸다. 측정된 데이터는 정상적인 보통의(Normal) EDFA(Single forward EDFA)와 비교하기 위하여 WDM등의 광소자는 같은 제품을 사용하였고, EDF도 동일한 제품으로 길이가 같게 하였다. 입력 신호광의 파장은 1544nm, 1547nm, 1549nm, 1552nm, 1554nm, 1557nm, 1559nm에 대해서 측정하였고, 그 결과는 상기 Normal EDFA(Single forward EDFA)와 비교하기 위하여 도 4에 함께 나타내었다. 도 4에서 ▲으로 나타낸 데이터는 Normal한 EDFA의 이득특성이고, ◆로 나타낸 데이터는 광섬유반사체(270)와 마크-젠더필터(250)를 이용한 Recycled EDFA(REDFA)의 이득특성이다. 파장 1544nm~1559nm 사이에서 이 두 데이터를 비교하여 보면, 본 발명의 결과는 종래기술을 이용한 광섬유증폭기보다 주어진 파장범위에서 이득이 10dB 이상 높음을 알 수 있다. 또한 1544nm ~ 1559nm 까지 15nm 파장영역에서 Normal EDFA(Single forward EDFA)의 소신호 이득차는 3dB 정도로 크나, 본 발명의 결과는 +/-0.2dB로 매우 작게 나타났다.Figure 4 shows the gain characteristics according to the wavelength of the EDFA and the normal EDFA using the optical fiber reflector according to the present invention, the intensity of the input signal light is -35dBm and the intensity of the pump light used is fixed to 65mW. In FIG. 4, Gr represents the gain of REDFA, and Gn represents the gain of normal EDFA. In order to compare the measured data with the normal Normal EDFA (Single forward EDFA), optical devices such as WDM used the same product, and the same length of EDF was used as the same product. The wavelength of the input signal light was measured for 1544 nm, 1547 nm, 1549 nm, 1552 nm, 1554 nm, 1557 nm, and 1559 nm, and the results are shown together in FIG. 4 to compare with the normal EDFA (Single forward EDFA). In FIG. 4, data indicated by ▲ is a gain characteristic of normal EDFA, and data represented by ◆ is a gain characteristic of Recycled EDFA (REDFA) using the optical fiber reflector 270 and the mark-gender filter 250. Comparing these two data between wavelength 1544nm-1559nm, the results of the present invention can be seen that the gain is more than 10dB higher in a given wavelength range than the conventional optical fiber amplifier. In addition, the small signal gain difference of the Normal EDFA (Single forward EDFA) in the 15nm wavelength range from 1544nm to 1559nm is about 3dB, but the result of the present invention is very small as +/- 0.2dB.

도 5는 입력광의 세기를 -35, -30, -25, -20, -15dBm으로 바꾸어가며 파장과 이득사이의 관계를 측정한 결과를 도시한 것이다. 이것은 같은 신호광의 세기에 대해서 파장에 무관하게 1544nm~1559nm 사이에서 광증폭기의 이득이 평탄화 되어 있음을 알 수 있다. 도 6은 입력 신호광의 세기와 광증폭기 이득사이의 관계를 도시한 것으로서, 7가지 파장, 즉 1544nm, 1547nm, 1549nm, 1552nm, 1554nm, 1557nm 및 1559nm에 대해서 광증폭기의 이득 곡선이 입력되는 신호광의 세기에 관계없이 일치함을 보여준다.5 shows the result of measuring the relationship between the wavelength and the gain while changing the intensity of the input light to -35, -30, -25, -20, -15 dBm. It can be seen that the gain of the optical amplifier is flattened between 1544 nm and 1559 nm regardless of the wavelength of the same signal light intensity. 6 shows the relationship between the intensity of the input signal light and the gain of the optical amplifier. The intensity of the signal light into which the gain curve of the optical amplifier is input for seven wavelengths, namely, 1544 nm, 1547 nm, 1549 nm, 1552 nm, 1554 nm, 1557 nm, and 1559 nm. Matches regardless.

한편, 도 7은 상기 도 2에서 제2WDM과 제3WDM커플러를 제거하고 EDF(230)와 마크젠더 필터(250) 사이에 제2펌프LD(700) 및 제4WDM커플러(710)를 부가한 광섬유 증폭기의 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 입사신호광을 증폭하기 위해 펌핑용 광을 인가하는 제2펌프LD(700) 및 순방향으로는 상기 EDF(730)에서 출력된 신호광 을 상기 마크젠더 필터로 전달하고, 역방향으로는 마크젠더필터를 지나 출력된 반사신호광 및 남은 펌프광과 상기 제2펌프LD(700)의 펌프광을 결합하여 상기 EDF(730)로 출력시키는 제4WDM커플러(710)를 더 구비한다.Meanwhile, FIG. 7 illustrates an optical fiber amplifier in which the second WDM and the third WDM coupler are removed and the second pump LD 700 and the fourth WDM coupler 710 are added between the EDF 230 and the mark gender filter 250. As shown in a block diagram, the second pump LD 700 for applying the pumping light to amplify the incident signal light and the signal light output from the EDF 730 in the forward direction to the Mark Gender filter, The fourth WDM coupler 710 may further include a fourth WDM coupler 710 configured to combine the reflected signal light and the remaining pump light and the pump light of the second pump LD 700 to the EDF 730 in the opposite direction.

그리고 EDF(730)는 순방향으로는 상기 제1WDM 커플러(220)로부터 출력되는 상기 입사신호광을 상기 펌프LD(210)의 펌핑용 광에 의해 증폭하고, 역방향으로는 상기 제4WDM커플러(710)를 통해 입력되는 상기 제2펌프LD(700)의 펌프광에 의해 반사신호광를 증폭한다.The EDF 730 amplifies the incident signal light output from the first WDM coupler 220 in the forward direction by the pumping light of the pump LD 210 and in the reverse direction through the fourth WDM coupler 710. The reflected signal light is amplified by the pump light of the input second pump LD 700.

도 7은 그 동작원리가 도 2와 유사하므로 여기서는 동작설명을 생략하며, 단지 상기 광섬유반사체(270)에서 반사된 반사신호광을 상기 EDF(730)에서 증폭할 때 사용되는 펌프광을 제2펌프LD(700)의 펌프광을 사용한다는 점에서 그 특징을 달리한다.7 is an operation principle similar to that of FIG. 2, and thus the description of the operation will be omitted. Only the pump light used when amplifying the reflected signal light reflected by the optical fiber reflector 270 in the EDF 730 may be used as the second pump LD ( Its features are different in that it uses 700 pump lights.

본 발명에서는 파장에 따라 반사율이 다르게 코팅된 반사체와 마크-젠더 필터를 이용하여 EDFA의 이득을 평탄화한 발명으로 보다 1544nm~1559nm 파장범위에 대한 이득을 입력 신호광의 세기에 무관하게 평탄화 할 수 있음을 보여주었다.In the present invention, the gain of the EDFA is flattened using a reflector coated with a different reflectance according to the wavelength and a mark-gender filter. Thus, the gain for the wavelength range of 1544 nm to 1559 nm can be flattened regardless of the intensity of the input signal light. Showed.

본 발명에서는 1544nm~1559nm 파장영역(15nm)에서 소신호 이득 평균이 36dB 이상으로 높은 이득은 얻었고 동시에 파장 및 신호광의 세기에 무관하게 이득차이를 +/-0.2dB로 평탄화 하였다. 이것은 광섬유증폭기의 평균이득값의 크기에 무관하게 주어진 파장범위에서 이득을 평탄화 하였음을 의미한다.In the present invention, a high signal gain average of 36 dB or more in the 1544 nm to 1559 nm wavelength region (15 nm) is obtained, and at the same time, the gain difference is flattened to +/- 0.2 dB regardless of the wavelength and the intensity of the signal light. This means that the gain is flattened over a given wavelength range regardless of the magnitude of the average gain of the fiber amplifier.

본 발명에서 사용된 광섬유반사체는 신호광과 동시에 펌프광을 반사시킬 수 있도록 설계되었기 때문에 EDF를 펌핑하고 남는 파워(Power)를 재활용할 수 있어 보다 효율적이다. 본 발명에서 사용한 펌프 LD의 세기는 65mW로 낮은 파워의 제품을 사용하였으나 최근 펌프 LD의 파워가 갈수록 높아지고 있으므로 이러한 LD를 사용하면 더 높은 이득을 얻을 수 있을것이다.Since the optical fiber reflector used in the present invention is designed to reflect the pump light at the same time as the signal light, it is more efficient because the EDF can be pumped and the remaining power can be recycled. The strength of the pump LD used in the present invention is 65mW, but the product of low power is used. However, since the power of the pump LD is gradually increasing, it is possible to obtain higher gains by using such LD.

본 발명에서 사용한 광섬유반사체는 한번에 여러개의 광섬유를 코팅할 수 있으므로 대량생산에도 유리한 잇점이 있다. 본 발명으로 높은 이득을 가지면서 동시에 넓은 파장대역(1544nm~1559nm)에서 이득을 평탄화할 수 있는 광섬유증폭기를 제작할 수 있게 되었다. 본 발명의 결과를 실제 WDM 통신에 사용할 경우 여러개의 EDFA중 특정 EDFA의 성능이 저하되어 이득이 낮아져도 파장에 따른 이득평탄화에는 영향을 주지 않고 평균이득만 낮아지기 때문에 시스템 전체의 이득평탄화는 유지할 수 있어 향후 WDM(Wavelength Division Multiplexer) 통신에 많은 응용이 예상된다.Since the optical fiber reflector used in the present invention can coat several optical fibers at once, there is an advantage in mass production. According to the present invention, it is possible to fabricate an optical fiber amplifier having high gain and at the same time flattening the gain in a wide wavelength band (1544 nm to 1559 nm). When the results of the present invention are used in actual WDM communication, even if the performance of a particular EDFA is lowered and the gain is lowered, the average gain is lowered without affecting the gain flattening according to the wavelength. In the future, many applications are expected for Wavelength Division Multiplexer (WDM) communication.

Claims (8)

파장에 따라 반사율이 다른 반사체를 이용하여 광신호를 증폭하는 광섬유증폭기에 있어서, 입사신호광이 상기 반사체로 진행하는 방향을 순방향이라 하고 상기 반사체에서 반사된 반사신호광이 진행하는 방향을 역방향이라 할 때,In an optical fiber amplifier that amplifies an optical signal by using a reflector having a different reflectance according to a wavelength, when the direction of incident signal light propagates to the reflector is a forward direction and the direction of the reflected signal light reflected from the reflector is a reverse direction, 입사신호광을 증폭하기 위해 펌핑용 광을 인가하는 펌프광원;A pump light source for applying pumping light to amplify the incident signal light; 순방향으로는 입사신호광과 상기 펌프광원의 펌프광을 결합하여 하나의 광섬유에 전달하는 제1WDM 커플러;A first WDM coupler which forwardly combines the incident signal light and the pump light of the pump light source and transmits the light to one optical fiber; 순방향으로는 상기 제1WDM 커플러로부터 출력되는 상기 입사신호광을 상기 펌프광원의 펌핑용 광에 의해 증폭하고, 역방향으로는 반사된 펌프광에 의해 반사신호광를 증폭하는 광섬유증폭매질;An optical fiber amplifying medium for amplifying the incident signal light output from the first WDM coupler in a forward direction by the pumping light of the pump light source and amplifying the reflected signal light by the pump light reflected in the reverse direction; 순방향으로는 상기 광섬유증폭매질에서 증폭된 신호광 및 펌핑하고 남은 펌프광이 입사되면 그대로 출력시키며, 역방향으로는 반사된 상기 펌프광원의 펌핑하고 남은 펌프광과 반사신호광을 결합하여 상기 광섬유증폭매질로 출력하는 제2WDM 커플러;The signal light amplified in the optical fiber amplification medium and pumping the remaining pump light is output as it is in the forward direction, and the pumping and pumping the remaining pump light and the reflected signal light of the reflected pump light source in the reverse direction and outputs to the optical fiber amplification medium 2WDM coupler; 소정의 주기를 가지고 파장에 따라 감쇠율을 달리하며, 상기 감쇠율에 따라 순방향으로는 상기 제2WDM커플러의 신호광을 감쇠시키고, 역방향으로는 반사된 신호광을 감쇠시키는 필터;A filter for varying the attenuation rate according to the wavelength with a predetermined period, attenuating the signal light of the second WDM coupler in a forward direction and attenuating the reflected signal light in a reverse direction according to the attenuation rate; 순방향으로는 상기 필터의 신호광과 상기 제2WDM커플러의 남은 펌프광을 결합하여 출력하고, 역방향으로는 반사된 상기 남은 펌프광 및 반사된 신호광을 분리하여 상기 반사펌프광은 상기 제2WDM커플러로 출력시키고 상기 반사신호광은 상기 필터로 출력시키는 제3WDM 커플러;In the forward direction, the signal light of the filter and the remaining pump light of the second WDM coupler are combined and output, and in the reverse direction, the remaining pump light and the reflected signal light are separated to output the reflected pump light to the second WDM coupler and the reflected signal light. A third WDM coupler outputting to the filter; 상기 제3WDM커플러에서 출력되는 신호광과 남은 펌프광을 입력으로 하여, 상기 신호광은 파장에 따라 각기 다른 반사율로 반사시킨 반사신호광을 상기 제3WDM커플러로 출력하며, 상기 남은 펌프광은 전반사시켜 상기 제3WDM커플러로 출력하는 광섬유반사체; 및The signal light output from the third WDM coupler and the remaining pump light are inputted, and the signal light outputs the reflected signal light reflected at different reflectances according to the wavelength to the third WDM coupler, and the remaining pump light is totally reflected to the third WDM coupler. An optical fiber reflector for outputting; And 입사신호광을 상기 제1WDM커플러로 전달하고, 상기 제1WDM 커플러를 통해 전달받은 상기 제1WDM커플러의 반사신호광을 출력하는 서큘레이터를 포함함을 특징으로 하는 평탄한 이득을 갖는 광섬유증폭기.And a circulator for transmitting incident signal light to the first WDM coupler and outputting reflected signal light of the first WDM coupler received through the first WDM coupler. 제1항에 있어서, 상기 펌프광원은The method of claim 1, wherein the pump light source 펌프 레이저 다이오드임을 특징으로 하는 광섬유반사체를 이용한 광섬유증폭기.An optical fiber amplifier using an optical fiber reflector characterized in that the pump laser diode. 제1항에 있어서, 상기 광섬유증폭매질은The method of claim 1, wherein the optical fiber amplification medium is EDF임을 특징으로 하는 평탄한 이득특성을 갖는 광섬유증폭기.A fiber amplifier with flat gain characteristics, characterized in that it is an EDF. 제1항에 있어서, 상기 필터는The method of claim 1, wherein the filter 신호광을 파장에 따라 감쇠시키는 마크-젠더 필터임을 특징으로 하는 평탄한 이득특성을 갖는 광섬유증폭기.An optical fiber amplifier having a flat gain characteristic, characterized in that it is a mark-gender filter that attenuates the signal light according to the wavelength. 제1항에 있어서, 상기 광섬유증폭매질은The method of claim 1, wherein the optical fiber amplification medium is 1530nm대의 파장에 대한 이득이 크고, 1550nm대의 파장에 대한 이득은 작으며,Gain for wavelengths of 1530 nm is large, gain for wavelengths of 1550 nm is small, 상기 필터는The filter is 1530nm대의 파장에 대한 투과손실이 1550nm대의 파장에 대한 투과손실보다 상대적으로 크며,The transmission loss for the wavelength of 1530nm is relatively larger than the transmission loss for the wavelength of 1550nm, 상기 광섬유반사체는The optical fiber reflector 1530nm대의 파장에 대한 반사율은 작고, 1550nm대의 파장에 대한 이득은 큼을 특징으로 하는 평탄한 이득특성을 갖는 광섬유증폭기.An optical fiber amplifier having a flat gain characteristic, characterized by a small reflectance for a wavelength in the 1530 nm band and a large gain for a wavelength in the 1550 nm band. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 입사신호광을 증폭하기 위해 펌핑용 광을 인가하는 제2펌프광원; 및A second pump light source for applying pumping light to amplify the incident signal light; And 순방향으로는 상기 광섬유증폭매질에서 출력된 신호광을 상기 마크-젠더 필터로 전달하고, 역방향으로는 상기 마크젠더 필터에서 출력된 반사신호광과 상기 제2펌프광원의 펌프광을 결합하여 상기 광섬유증폭매질로 출력시키는 제4WDM커플러를 더 구비하고,In the forward direction, the signal light output from the optical fiber amplification medium is transmitted to the mark-gender filter, and in the reverse direction, the reflected signal light output from the mark gender filter and the pump light of the second pump light source are combined and output to the optical fiber amplification medium. Further provided with a fourth WDM coupler, 상기 광섬유증폭매질은The optical fiber amplification medium is 순방향으로는 상기 제1WDM 커플러로부터 출력되는 상기 입사신호광을 상기 펌프광원의 펌핑용 광에 의해 증폭하고, 역방향으로는 상기 제4WDM커플러를 통해 입력되는 상기 제2펌프광원의 펌프광에 의해 반사신호광을 증폭하는, 평탄한 이득특성을 갖는 광섬유증폭기.In the forward direction, the incident signal light output from the first WDM coupler is amplified by the pumping light of the pump light source, and in the reverse direction, the reflected signal light is amplified by the pump light of the second pump light source input through the fourth WDM coupler. An optical fiber amplifier having a flat gain characteristic. 제1항에 있어서, 상기 광섬유반사체는According to claim 1, wherein the optical fiber reflector 상기 광섬유증폭매질의 종류 및 길이에 따라 원하는 파장대에서 상기 광섬유증폭매질의 평탄한 이득특성을 얻기 위하여, 코팅설계에 따라 반사율이 다르게 조절됨을 특징으로 하는, 평탄한 이득특성을 갖는 광섬유증폭기.In order to obtain a flat gain characteristic of the optical fiber amplification medium in a desired wavelength band according to the type and length of the optical fiber amplification medium, the reflectance is adjusted differently according to the coating design, the optical fiber amplifier having a flat gain characteristic. 제1항에 있어서, 상기 광섬유반사체는According to claim 1, wherein the optical fiber reflector 상기 펌핑광원의 파장에 관계없이 제작됨을 특징으로 하는 평탄한 이득특성을 갖는 광섬유증폭기.And an optical fiber amplifier having a flat gain characteristic, characterized in that it is manufactured regardless of the wavelength of the pumping light source.
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