KR100249831B1

KR100249831B1 - 다단 광 파장 이동기

Info

Publication number: KR100249831B1
Application number: KR1019970064490A
Authority: KR
Inventors: 손만진; 강석열; 김병훈
Original assignee: 이계철; 한국전기통신공사; 정선종; 한국전자통신연구원
Priority date: 1997-11-29
Filing date: 1997-11-29
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR19990043483A

Abstract

본 발명은 다단 광파장 이동기에 관한 것으로, 이와같은 본 발명은 3개의 반도체 광 증폭기를 사용하여 한 개의 반도체 광증폭기에서 출력 파형을 반전시키고, 나머지 2개의 반도체 광 증폭기에서 다시 파형을 반전시킴과 동시에 소광비를 증가시킬 수 있음으로써, 현재의 파장분할 다중을 사용하는 광 네크워크나 광 스위칭 시스템 등에 응용이 가능한 효과가 있다.

Description

다단 광 파장 이동기

본 발명은 다단 광파장 이동기에 관한 것으로, 특히 3개의 반도체 광 증폭기를 사용하여 한 개의 반도체 광증폭기에서 출력 파형을 반전시키고, 나머지 2개의 반도체 광 증폭기에서 다시 파형을 반전시킴과 동시에 소광비를 증가시키도록 하는 다단 광파장 이동기에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 광 증폭기 (semiconductor optical amplifier : 이하 SOA라고 약칭함)의 상호이득변조 (cross-gain modulation)를 이용한 광 파장 이동기(optical wavelength shifter)는 구조가 단순하여 많이 사용되고 있는 장치이다.

흔히, 파장 변환기 (wavelength converter)라고도 불리는 이 장치는 실제로 임의의 한 파장을 다른 새로운 파장으로 변환시켜주는 것이 아니라 임의의 한 파장에 실려있는 데이타를 다른 파장의 광신호로 복사해 주는 것을 의미한다.

현재까지 연구된 파장 변환방법으로는, 4광파 혼합(Four Wave Mixing : FWM), 상호이득 변조(Cross-gain modulation : XGM), 상호 위상변조 (Cross-phase Modulation : XPM) 등이 있다.

상기 FWM은 변환될 신호의 형태(format)에 의존하지 않으며, 고속(100 Gbps이상)으로 신호 변환이 가능하다는 장점이 있으나, 변환효율이 아주 나쁘다.

상기 XPM은 적은 파워의 입력신호로도 동작하며, XGM 방식에 비해 변환된 신호가 협대역 스펙트럼을 보이므로 장거리 전송에 유리하지만, 이것 역시 FWM과 마찬가지로 변환효율이 좋은 편은 아니다.

상기 XGM은 변환효율이 좋으며, 변환기 구성이 간단하다는 장점이 있으나, 소광비의 저하와 신호의 chirp이 생기는 단점이 있다. 이 단점들을 개선하기 위해 2개의 SOA를 직렬 (cascade) 연결하여 상호 이득 변조를 두 번 시킴으로 출력 파형을 원래의 신호와 같은 파형으로 회복시켜 주는 방법과, 출력의 소광비를 개선하기 위해 펌프 신호 광을 두 개로 나누어 2개의 SOA에 병렬로 입력시키는 방법이 있다.

이와같은 종래의 광파장 변환기로는 미국 특허번호 5450229 인 "Optical wavelength with reduced gain recovery time" 및 미국 특허번호 5264960 인 "Optical wavelength shifter" 에 예시되어 있다.

상기 선행특허(미국 특허번호 5450229)는 반도체 광증폭기의 상호이득변조를 이용한 파장변환 혹은 파장 이동 방법에서 두 개의 광원의 입력 광 세기를 적절히 조절하여 10 Gbps 이상의 광신호를 파장 변환하는 방법이고, 상기 선행특허(미국특허번호 5264960)는 반도체 광증폭기의 상호이득변조에 의한 파장변환 방법과 광증폭기를 두 개로 직렬 연결하여 입력신호와 동일한 극성의 파형을 갖도록 하는 파장변환기 방법에 관한 것이다.

그리고, J.M. Wiesenfeld et al. 의 논문인 "Cascadability and fanout of semiconductor optical wavelength shifter" (참조 IEEE PTL Vol.4, No. 10, p. 1168, 1996)에서는 입출력 파형의 극성을 동일하게 하는 파장 변환기를 제시하였고, W. Shieh et al. 의 논문인 "A polarization-independent and Contrast-Ratio-Enhancing module for all optical wavelength shifting using SOA's"(참조 IEEE PTL Vol. 8, No. 4, p533, 1996) 에서는 입출력 파형의 극성이 반대이지만 소광비가 증가하는 파장 변환기를 제시하였다.

S. Chelles et al. 의 논문인 "Extinction ratio of cross-gain Modulated Multistage Wavelength Converters : Model and Experiments" (참조 IEEE PTL Vol. 9, No. 4, p. 758, 1997) 에서의 파장 변환기는 2 개의 반도체 광증폭기를 상기 두 논문에서 제시한 방법으로 파장 변환할 경우 각 방법에서 소광비의 변화를 예측할 수 있는 해석적 이론을 제시하였고, K. Weich et al. 의 "Two stage polarization insensitive regenerative wavelength converter" (참조 Proc. 21st ECOC'95, Brussels) 에서는 1 개의 반도체 광 증폭기와 1 개의 레이저 다이오드를 사용하여 상기 첫 번째 논문에서와 같은 방법으로 입출력 파형의 극성을 동일하게 하는 파형 변환기를 제시하였다.

그러나, 종래 1개의 반도체 광증폭기를 사용한 파장 이동기는 출력의 소광비가 낮고, 출력 파형이 반전되어 나오는 단점이 있다.

이러한 단점들을 개선하기 위해 2개의 반도체 광증폭기를 직렬 (cascade) 연결하여 상호 이득 변조를 두 번 시킴으로 출력 파형을 원래의 신호와 같은 파형으로 회복시켜 주는 방법과, 출력의 소광비를 개선하기 위해 펌프 신호 광을 두 개로 나누어 2개의 SOA에 병렬로 입력시키는 방법이 제안되었으나, 이러한 방법은 출력이 입력 신호 파형의 반전된 파형을 얻는 단점을 가지고 있다.

본 발명은 3개의 반도체 광 증폭기를 사용하여 한 개의 반도체 광증폭기에서 출력 파형을 반전시키고, 나머지 2개의 반도체 광 증폭기에서 다시 파형을 반전시킴과 동시에 소광비를 증가시키도록 하는 다단 광파장 이동기를 제공함에 있다.

이와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은 데이터가 실린 파장을 갖는 광원의 광신호를 입력하는 제1 광신호 입력수단과; 상기 제1 광신호 입력수단에서 입력되는 광신호의 파장에 실린 데이터가 복사될, 데이터가 실리지 않는 파장을 갖는 광원의 광신호를 입력하는 제2 광신호 입력수단과; 상기 제2 광신호 입력수단의 광신호가 갖는 파장에 데이터가 복사된 후, 그 복사된 데이터가 복사될 데이터가 실리지 않는 파장을 갖는 광원의 광신호를 입력하는 제3 광신호 입력수단과; 상기 제1 광신호 입력수단에서 입력되는 광신호를 이득포화 특성을 갖는 제1 광 증폭기의 이득포화 특성영역에서 동작시켜 상기 제2 광신호 입력수단에서 입력되는 광신호가 갖는 데이터가 실리지 않는 파장에 데이터를 복사하는 제1 파장 변환수단과; 상기 제1 파장 변환수단에 직렬(cascade)로 연결되어, 상기 제1 파장 변환수단에 의해 데이터가 복사된 상기 제2 광신호 입력수단의 광신호를 이득포화 특성을 갖는 제2,제3 광 증폭기에 시간 간격을 두고 병렬로 입력하여 제3 광신호 입력수단에서 입력되는 광신호의 파장에 데이터를 복사하는 제2 파장 변환수단을 포함하여 구성된다.

도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다단 광 파장 이동기의 전체 구성도

도 2 는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다단 광 파장 이동기의 전체 구성도.

도 3 은 입력 펌프 (pump) 광 세기에 대한 일반적인 반도체 광 증폭기의 이득 특성도.

도 4 는 세기 변조 (amplitude modulation)된 도 1 및 도 2 에서의 펌프신호 광원의 세기를 나타내는 파형도.

도 5 는 도 4 에서의 펌프신호 광원의 세기에 의한 반도체 광 증폭기에서의 이득변조를 나타내는 파형도.

도 6 은 도 5 에서의 반도체 광증폭기의 이득변조특성에 의한 도 1 및 도 2 에서의 중간 프로브 CW(Continuous Wave) 광원의 광 신호의 변조를 나타내는 파형도.

도 7 은 도 6에서의 1차 파장 이동된 중간 프로브 CW 광원의 광신호가 도 1 및 도2 에서의 반도체 광증폭기에 입력되어 2차 파장 이동이 일어난 후, 입력신호와 동일해 지면서 소광비가 증가된 모습을 보인 파형도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 : 중간 프로브 CW 광원 11 : 펌프 신호 광원

12 : 프로브 CW 광원 30, 31, 31 : 광 필터

40, 41, 42, 43 : 편광 조절기 60, 61 : 광 분리기

70, 71, 72 : 광 커플러 80 : 수신기

90 : 광 지연선

100,101,102 : 제1,제2,제3 광신호 입력부

103,104 : 제1,제2 파장 변환기 105 : 디스플레이부

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 임의의 파장을 가진 광 신호를 비트 레이트나 신호 포맷의 변화 없이 다른 파장으로 파장 이동이 되도록 하는 장치로서, 파장 분할 다중화 망 (wavelength-division multiplexed networks)에서 파장 영역의 잠재적 능력을 충분히 이용하기 위한 필수적인 장치이다. 가장 중요한 사용 분야를 예를 들면 광 크로스 커넥터 (optical cross-connects)에서 파장 블러킹 (wavelength blocking)을 없애므로 보다 간단한 망 재구성에 사용될 수 있고, 광 필터와 함께 사용하여 라우팅 기능 (예를 들면 광 스위치에서 공간 스위칭)을 수행하는데도 이용된다.

도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다단 광파장 이동기의 블록도를 도시한 것이다.

도 1 에 도시된 바와같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다단 광파장 이동기는 데이터가 실린 파장을 갖는 광원의 광신호를 입력하는 제1 광신호 입력부(100)와, 상기 제1 광신호 입력부(100)에서 입력되는 광신호의 파장에 실린 데이터가 복사될 데이터가 실리지 않는 파장을 갖는 광원의 광신호를 입력하는 제2 광신호 입력부(101)와, 상기 제2 광신호 입력부(101)의 광신호가 갖는 파장에 데이터가 복사된 후, 그 복사된 데이터가 복사될, 데이터가 실리지 않는 파장을 갖는 광원의 광신호를 입력하는 제3 광신호 입력부(102)와, 상기 제1 광신호 입력부(100)에서 입력되는 광신호를 이득포화 특성을 갖는 제1 광 증폭기(20)의 이득포화 특성영역에서 동작시켜 상기 제2 광신호 입력부(101)에서 입력되는 광신호가 갖는 데이터가 실리지 않는 파장에 데이터를 복사하는 제1 파장 변환부(103)와, 상기 제1 파장 변환부(103)에 직렬(cascade)로 연결되어, 상기 제1 파장 변환부(103)에 의해 데이터가 복사된 상기 제2 광신호 입력부(101)의 광신호를 이득포화 특성을 갖는 제2,제3 광 증폭기(21),(22)에 시간 간격을 두고 병렬로 입력하여 제3 광신호 입력부(102)에서 입력되는 광신호의 파장에 데이터를 복사하는 제2 파장 변환부(104)와, 상기 제2 파장 변환부(104)로부터 출력되는 광신호를 사용자가 관찰할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부(105)로 구성된다.

상기 제1 광신호 입력부(100)는 세기 변조된 광원으로 데이터를 갖는 펌프신호 광원(pump signal optical source; 11)과, 상기 펌스신호 광원(11)의 광신호의 편광을 조절하는 편광 조절기(polarization controller)(43)로 구성된다.

상기 제2 광신호 입력부(101)는 중간 프로브 CW 광원(intermediate probe continuous wave optical source ; 10)과, 상기 중간 프로브 CW 광원(10)의 광신호의 편광을 조절하는 편광 조절기(polarization controller)(42)로 구성된다.

상기 제3 광신호 입력부(102)는 프로브 CW 광원(probe continuous wave optical source; 12)과, 상기 프로브 CW 광원(12)의 광신호의 편광을 조절하는 편광 조절기(40)와, 상기 편광 조절기(40)로부터 출력되는 광신호를 통과시키는 광 분리기(optical isolator; 60)로 구성된다.

상기 제1 파장 변환기(103)는 상기 편광 조절기(42),(43)에서 각각 편광이 조절된 광신호를 합치는 광 커플러(optical coupler; 70)와, 상기 광 커플러(70)에서 출력되는 상기 펌프신호 광원(11)의 광신호에 대응하여 이득이 변조되고, 그 변조된 이득에 의해 상기 광 커플러(70)로부터 출력되는 중간 프로브 CW 광원(10)의 광신호를 변조한 후, 그 변조된 중간 프로브 CW 광원(10)의 광신호 및 상기 펌프신호 광원(11)의 광신호를 출력하는 반도체 광증폭기(SOA)(20)와, 상기 반도체 광 증폭기(20)로부터 출력되는 변조된 중간 프로브 CW 광원(10)의 광신호 및 상기 펌프신호 광원(11)의 광신호를 대역 통과 필터링하여 그 변조된 중간 플로브 CW 광원(10)의 광신호를 출력하는 대역통과 광필터(30)로 구성된다.

상기 제2 파장 변환기(104)는 상기 대역통과 광필터(30)로부터 출력되는 변조된 중간 프로브 CW 광원(10)의 광신호를 충분한 크기로 증폭하는 광섬유 증폭기(EDFA ; 50)와, 상기 광섬유 증폭기(50)로부터 출력되는 광신호의 ASE(Asynchronous Spontaneous Emission)를 제거하여 상기 중간 프로브 CW 광원(10)의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호를 출력하는 대역통과 필터(31)와, 상기 대역통과 필터(31)로부터 출력되는 광신호를 나누어 두 개의 광신호로 나누어 출력하는 광 커플러(72)와, 상기 광 커플러(72)로부터 출력되는 광신호를 두 개의 광신호로 나누어 출력하는 광 커플러(71)와,

상기 광 커플러(71)에서 출력되는 상기 중간 프로브 CW 광원(10)의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호에 대응하여 이득을 변조하고, 그 변조된 이득에 의해 상기 프로브 CW 광원(12)의 광신호를 변조한 후, 그 프로브 CW 광원(10)의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호를 출력하는 반도체 광증폭기(21)와, 상기 광 커플러(71)를 거친 상기 반도체 광증폭기(21)로부터 출력되는 광신호를 통과시키는 광 분리기(61)와, 상기 광 커플러(72)로부터 출력되는 상기 중간 프로브 CW 광원(10)의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호의 편광을 조절하는 편광 조절기(41)와, 상기 편광 조절기(41)로부터 출력되는 광신호를 소정시간 지연시켜 출력하는 광 지연선(Optical Delay Line ; ODL)(90)과, 상기 광 지연선(90)로부터 출력되는 광신호를 두 개의 광신호로 분리하여 출력하는 광 커플러(73)와, 상기 광 커플러(73)에서 출력되는 상기 중간 프로브 CW 광원(10)의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호에 대응하여 이득을 변조하고, 그 변조된 이득에 의해 상기 광 분리기(60)로부터 출력되는 프로브 CW 광원(12)의 광신호를 변조한 후, 그 프로브 CW 광원(10)의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호를 출력하는 반도체 광증폭기(22)로 구성된다.

상기 디스플레이부(105)는 상기 광 커플러(73)를 거친 상기 반도체 광증폭기(22)로부터 출력되는 그 프로브 CW 광원(12)의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호를 대역 필터링하는 대역통과 광필터(32)와, 상기 대역통과 필터(32)로부터 출력되는 광신호를 사용자가 관찰할 수 있도록 디스플레이하는 수신기(80)로 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 다단 광파장 이동기의 동작을 도 3 내지 도 7를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 중간 프로브 CW 광원(10)은 SOA(21),(22)에서 펌프신호 광원(11)의 광신호의 파장에 실려 있는 데이터를 프로브 CW 광원(12)의 파장으로 이동시에, 입력 신호 파형을 원래 대로 돌리기 위해 임시로 사용하는 것으로 어떤 파장을 사용하든 관계없다.

상기 중간 프로브 CW 광원(10)과 펌프신호 광원(11)이 각각 편광제어기(42),(43)을 통과하여 광 커플러(70)에서 합해진 후, 광 증폭기(20)에 입력된다. 통상적인 경우, 상기 펌프신호 광원(11)의 광 세기가 중간 프로브 광원(10)의 광세기보다 크다.

도 4 에 도시된 바와같이, 세기 변조된 광 신호인 상기 펌프신호 광원(11)의 광신호가 광 증폭기(20)에 입력되면, 그 광 증폭기(20)의 이득특성이 도 3 에 도시된 바와 같으므로, 도 5 에 도시된 바와같이, 그 광 증폭기(20)의 이득이 펌프신호 광원(11)의 광신호에 대응하여 변조가 된다.

즉, 도 4 에 도시된 바와같이, 소정시간(T1)에서 펌프신호 광원(11)의 광 세기가 0이므로, 도 5 에 도시된 바와같이, 소정시간(T1)에 상기 광 증폭기(20)의 이득이 도 3 에서의 광 증폭기의 이득특성에 의해 G1이 된다. 이어서, 소정시간(T2)에서는 상기 광 증폭기(20)의 이득이 G2가 된다.

그러므로, 중간 프로브 CW 광원(10)이 상기 광 증폭기(20)에 입력되면, 시간적으로 도 5 에 도시된 이득을 얻게 되므로, 도 6 에 도시된 펄스와 같은 광 세기의 변조 신호를 얻게 된다. 이것을 일반적으로 상호이득변조 (cross-gain modulation)이라고 한다.

상기 광 증폭기(20)에서 출력되는 광신호는 중간 프로브 CW 광원(10)의 광신호가 변조된 광신호와 펌프신호 광원(11)의 광신호이다. 대역통과 광필터(30)는 중간 프로브 CW 광원(10)의 파장에 맞추어져 있으므로, 광섬유 증폭기(50)에 입력되는 것은 상기 중간 프로브 CW 광원(10)의 변조된 광신호뿐이다.

상기 광섬유 증폭기(50)는 상기 대역통과 필터(30)에서 출력되는 상기 중간 프로브 CW 광원의 변조된 광신호를 증폭하게 된다. 상기 광섬유 증폭기(50)에서 증폭된 광신호는 대역통과 필터(31)를 거쳐 ASE (asynchronous spontaneous emission)가 제거된다.

상기 대역통과 광 필터(31)를 거쳐 얻어진 광 신호는 도 6 에 도시된 파형과 중간 프로브 CW 광원(10)의 파장을 가지게 된다.

상기 대역 통과 광필터(31)를 거쳐 얻어진 광신호가 광 커플러(72)에 입력된 후, 광 증폭기(21),(22)에 일정한 시간차를 두고 입력되면, 상기 광 커플러(72),(71)을 순차 통과하여 입력된 광 신호와 프로브 CW 광원(12)의 광신호에 의해서 상호이득변조가 이루어지므로, 광 분리기(61)를 통과하는 광 신호는 도 7 에 도시된 파형을 지니게 된다.

도 7 에 도시된 파형과 프로브 CW 광원(12)의 파장을 지닌 광신호가 반도체 광증폭기(22)에 입력됨과 동시에 도 6 에 도시된 파형을 갖는 광신호와 중간 프로브 CW 광원(10)의 파장을 지닌 광 신호가 편광 조절기(41), 광 지연선(90)과 광 커플러(73)를 순차 거쳐 반도체 광 증폭기(22)에 입력된다.

상기 반도체 광 증폭기(22)에서 상호이득변조 과정이 일어나 도 7 에 도시된파형과 프로브 CW 광원(12)의 파장을 지닌 광 신호가 최종적으로 얻어 진다.

도 2 는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다단 광 파장 이동기의 블록도를 도시한 것이다.

도 2 에 도시된 바와같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 다단 광 파장 이동기는 상기 제1 파장 변환부(200)가 상기 제2 광신호 입력부(101)에서 입력되는 광신호를 통과시키는 광 분리기(62)와, 상기 제1 광신호 입력부(100)에서 입력되는 광신호를 통과시킨 후, 입력되는 상기 변조된 제2 광신호 입력부(101)의 광신호 및 상기 제1 광신호 입력부(100)의 광신호중에서 그 제1 광신호 입력부(100)의 광신호를 제거하여, 변조된 제2 광신호 입력수단의 광신호를 출력하는 광신호 입출력기(65)와, 상기 광신호 입출력기(65)로부터 출력되는 상기 제1 광신호 입력부(100)의 광신호에 대응하여 이득이 변조되고, 그 변조된 이득에 의해 상기 광 분리기(62)로부터 출력되는 상기 제2 광신호 입력부(101)의 광신호를 변조한 후, 그 변조된 제2 광신호 입력부(101)의 광신호 및 상기 제1 광신호 입력부(100)의 광신호를 상기 광신호 입출력기(65)로 출력하는 반도체 광증폭기(25)로 구성된다.

나머지 구성은 상기 제1 실시예와 동일하므로 동일부호를 부가하였고, 구성설명은 생략하기로 한다.

이와같이 구성된 본 발명의 제2 실시예의 동작을 첨부된 도 3 내지 도 7를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제2 광신호 입력부(101)에서의 중간 프로브 CW 광원(10)은 SOA(21),(22)에서 펌프신호 광원(11)의 광신호의 파장에 실려 있는 데이터를 프로브 CW 광원(12)의 파장으로 이동시에, 입력 신호 파형을 원래 대로 돌리기 위해 임시로 사용하는 것으로 어떤 파장을 사용하든 관계없다.

상기 중간 프로브 CW 광원(10)과 펌프신호 광원(11)이 각각 광 분리기(62)와 광신호 입출력기(65)를 각각 통과하여 광 증폭기(20)에 입력된다. 통상적인 경우, 상기 펌프신호 광원(11)의 광 세기가 중간 프로브 광원(10)의 광세기보다 크다.

상기 반도체 광증폭기(25)의 동작, 상기 제3 광신호 입력부(102), 제2 파장 변환기(104)의 동작을 상기 제1 실시예의 동작과 동일하므로 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 3개의 반도체 광 증폭기를 사용하여 한 개의 반도체 광증폭기에서 출력 파형을 반전시키고, 나머지 2개의 반도체 광 증폭기에서 다시 파형을 반전시킴과 동시에 소광비를 증가시킬 수 있음으로써, 현재의 파장분할 다중을 사용하는 광 네크워크나 광 스위칭 시스템 등에 응용이 가능한 효과가 있다.

Claims

데이터가 실린 파장을 갖는 광원의 광신호를 입력하는 제1 광신호 입력수단과;

상기 제1 광신호 입력수단에서 입력되는 광신호의 파장에 실린 데이터가 복사될, 데이터가 실리지 않는 파장을 갖는 광원의 광신호를 입력하는 제2 광신호 입력수단과;

상기 제2 광신호 입력수단의 광신호가 갖는 파장에 데이터가 복사된 후, 그 복사된 데이터가 복사될 데이터가 실리지 않는 파장을 갖는 광원의 광신호를 입력하는 제3 광신호 입력수단과;

상기 제1 광신호 입력수단에서 입력되는 광신호를 이득포화 특성을 갖는 제1 광 증폭기의 이득포화 특성영역에서 동작시켜 상기 제2 광신호 입력수단에서 입력되는 광신호가 갖는 데이터가 실리지 않는 파장에 데이터를 복사하는 제1 파장 변환수단과;

상기 제1 파장 변환수단에 직렬(cascade)로 연결되어, 상기 제1 파장 변환수단에 의해 데이터가 복사된 상기 제2 광신호 입력수단의 광신호를 이득포화 특성을 갖는 제2,제3 광 증폭기에 시간 간격을 두고 병렬로 입력하여 제3 광신호 입력수단에서 입력되는 광신호의 파장에 데이터를 복사하는 제2 파장 변환수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 광파장 이동기.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 파장 변환수단에서 데이터가 복사된 광신호를 사용자가 볼수 있도록 디스플레이하는 디스플레이 수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 광파장 이동기.
제 2 항에 있어서,

상기 디스플레이수단은 상기 제2 파장 변환수단에서 데이터가 복사된 제2 광신호 입력수단의 광신호를 대역 통과 필터링하는 대역통과 필터와;

상기 대역통과 필터로부터 출력되는 광신호를 사용자가 모니터링할 수 있도록 디스플레이하는 수신기로 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 광파장 이동기.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 광신호 입력수단은 세기 변조된 광원으로 데이터가 실린 파장을 갖는 광신호를 공급하는 펌프신호 광원과;

상기 펌프신호 광원으로부터 공급되는 광신호의 편광을 조절하는 편광 조절기로 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 광파장 이동기.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 광신호 입력수단은 데이터가 실리지 않는 파장을 갖는 광신호를 공급하는 중간 프로브 CW 광원과;

상기 중간 프로브 CW 광원으로부터 공급되는 광신호의 편광을 조절하는 편광 조절기로 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 광파장 이동기.
제 1 항에 있어서,

상기 제3 광신호 입력수단은 데이터가 실리지 않는 파장을 갖는 광신호를 공급하는 프로브 CW 광원과;

상기 프로브 CW 광원으로부터 공급되는 광신호의 편광을 조절하는 편광 조절기와;

상기 편광 조절기에서 편광이 조절된 광신호를 한쪽 방향으로 통과시키는 광 분리기로 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 광파장 이동기.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 파장변환수단은 상기 제1,제2 광신호 입력수단에서 각각 입력되는 광신호를 합쳐서 하나의 광신호를 출력하는 광 커플러와;

상기 광 커플러로부터 출력되는 상기 제1 광신호 입력수단의 광신호에 대응하여 이득이 변조되고, 그 변조된 이득에 의해 상기 광 커플러로부터 출력되는 상기 제2 광신호 입력수단의 광신호를 변조한 후, 그 변조된 제2 광신호 입력수단의 광신호 및 상기 제1 광신호 입력수단의 광신호를 출력하는 반도체 광증폭기와;

상기 반도체 광 증폭기로부터 출력되는 변조된 제2 광신호 입력수단의 광신호 및 상기 제1 광신호 입력수단의 광신호를 대역 통과 필터링하여 그 변조된 제2 광신호 입력수단의 광신호를 출력하는 대역통과 광필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 광파장 이동기.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 파장 변환수단은 상기 제2 광신호 입력수단에서 입력되는 광신호를 통과시키는 광 분리기와;

상기 제1 광신호 입력수단에서 입력되는 광신호를 통과시킨 후, 입력되는 상기 변조된 제2 광신호 입력수단의 광신호 및 상기 제1 광신호 입력수단의 광신호중에서 그 제1 광신호 입력수단의 광신호를 제거하여 변조된 제2 광신호 입력수단의 광신호를 출력하는 광신호 입출력기와;

상기 광신호 입출력기로부터 출력되는 상기 제1 광신호 입력수단의 광신호에 대응하여 이득이 변조되고, 그 변조된 이득에 의해 상기 광 분리기로부터 출력되는 상기 제2 광신호 입력수단의 광신호를 변조한 후, 그 변조된 제2 광신호 입력수단의 광신호 및 상기 제1 광신호 입력수단의 광신호를 상기 광신호 입출력기로 출력하는 반도체 광증폭기로 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 광파장 이동기.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 파장 변환수단은 상기 제1 파장 변환수단으로부터 출력되는 상기 제2 광신호 입력수단의 광신호를 충분한 크기로 증폭하는 광섬유 증폭기와;

상기 광섬유 증폭기로부터 출력되는 광신호의 ASE(Asynchronous Spontaneous Emission)를 제거하여 상기 제2 광신호 입력수단의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호를 출력하는 대역통과 필터와;

상기 대역통과 필터로부터 출력되는 광신호를 두 개의 광신호로 나누어 출력하는 제1 광 커플러와;

상기 제2 광 커플러로부터 출력되는 광신호를 두 개의 광신호로 나누어 출력하는 제2 광 커플러와,

상기 제2 광 커플러에서 출력되는 상기 제2 광신호 입력수단의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호에 대응하여 이득을 변조하고, 그 변조된 이득에 의해 상기 제3 광신호 입력수단의 광신호를 변조한 후, 그 제3 광신호 입력수단의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호를 출력하는 제1 반도체 광증폭기와,

상기 제2 광 커플러를 거친 상기 제1 반도체 광증폭기로부터 출력되는 상기 제3 광신호 입력수단의 변조파형 및 파장을 갖는 광신호를 통과시키는 광 분리기와,

상기 제1 광 커플러로부터 출력되는 상기 제2 광신호 입력수단의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호의 편광을 조절하는 편광 조절기와,

상기 편광 조절기로부터 출력되는 광신호를 소정시간 지연시켜 출력하는 광 지연선과,

상기 광 지연선로부터 출력되는 광신호를 두 개의 광신호로 분리하여 출력하는 제3 광 커플러와,

상기 제3 광 커플러에서 출력되는 상기 제2 광신호 입력수단의 변조 파형 및 파장을 갖는 광신호에 대응하여 이득을 변조하고, 그 변조된 이득에 의해 상기 광 분리기로부터 출력되는 상기 제2 광신호 입력수단의 광신호를 변조한 후, 상기 제2 광신호 입력수단의 변조파형 및 파장을 갖는 광신호를 출력하는 제2 반도체 광증폭기로 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 광파장 이동기.