KR100250615B1 - Gain flat optical fiber amplifier - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An optical fiber amplifier for gain flattering is provided to enable amplifying gains with respect to each signal to be graded without restricting level of signal having high gain by using a filter. CONSTITUTION: A control circuit(8) drives and controls a laser diode(13) for pumping on the basis of power levels detected by the first and the second photo diodes(7,11) and thereby producing pumping light(P) for optical amplification. The pumping light(P) outputted from the laser diode(13) is divided into as a predetermined ratio by a dividing coupler(14). The divided pumping lights are applied to a first wavelength dividing coupler(6) mounted at an input terminal of the first optical amplifying unit(21) and to the second wavelength dividing coupler(16) mounted at an input terminal of the second optical amplifying unit(22). A filter(15) removes gain as to the amplified signal having wavelength of 1530 nm to 1540 nm.

Description

이득 평탄화 광섬유증폭기Gain Flattened Fiber Optic Amplifier

본 발명은 광신호를 증폭하는 광섬유증폭기에 관한 것으로, 특히 파장분할다중화 방식으로 전송되는 파장이 다른 여러 광신호를 증폭함에 있어서 높은 이득을 나타내는 신호의 레벨을 제한하지 않고도 각 신호에 대한 증폭이득을 평탄화 할 수 있도록 된 이득 평탄화 광섬유증폭기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber amplifier for amplifying an optical signal. In particular, an amplification gain for each signal is obtained without limiting the level of a signal having a high gain in amplifying various optical signals having different wavelengths transmitted by the wavelength division multiplexing method. It relates to a gain flattening optical fiber amplifier capable of flattening.

주지된 바와 같이, 광통신기술은 고속으로 대용량의 정보전송이 가능하고 전자기 유도에 의한 신호장애나 누화가 없기 때문에 해저 케이블을 통한 국가간의 정보통신에 주로 이용되고 있다.As is well known, optical communication technology is mainly used for information communication between countries through a submarine cable since it is possible to transmit a large amount of information at high speed and there is no signal interference or crosstalk due to electromagnetic induction.

광통신기술의 발달은 신호의 증폭을 위해 광신호를 전기적인 신호로 일시 변환하는 등의 물리적인 변화를 가하지 않고 선로내에서 광신호 형태 자체로 이득을 높일 수 있도록 된 광섬유증폭기가 개발되면서 더욱 가속화 되었으며, 최근에 이르러서는 하나의 전송선로를 통해 파장이 각기 다른 광신호를 동시에 전송함으로써 신호의 전송효율을 높일 수 있도록 된 파장분할다중(WDM;Wave-length Division Multiplexing)기술이 개발된 바 있다.The development of optical communication technology is further accelerated by the development of optical fiber amplifiers that can increase the gain in the form of optical signals in the line without making physical changes such as temporarily converting optical signals to electrical signals for signal amplification. Recently, a Wavelength Division Multiplexing (WDM) technique has been developed to improve the transmission efficiency of signals by simultaneously transmitting optical signals having different wavelengths through one transmission line.

한편, 상기한 파장분할다중(WDM) 방식의 통신기술을 실현하기 위해서는 전체 사용 파장영역에서 고른 증폭이득을 얻을 수 있도록 된 광섬유증폭기가 필수적이라 할 수 있는 바, 도1은 종래 사용되던 일반적인 이득 평탄화 기능의 광섬유증폭기를 나타낸 구성도이다.Meanwhile, in order to realize the above-described wavelength division multiplexing (WDM) communication technology, an optical fiber amplifier capable of obtaining an even amplification gain in all wavelength ranges is essential. A diagram showing a functional optical fiber amplifier.

도1에서 입력 광신호(S)가 제1 광선로(1)에 결합되고, 이 제1 광선로(1)는 제1 탭커플러(4)의 입력으로서 결합된다. 제1 탭커플러(4)에서는 제1 광선로(1)를 통해 입력되는 광신호의 파워를 소정비, 예컨대 99:1의 비율로 분할하여 99에 해당하는 신호는 아이솔레이터(5)를 거쳐 제1 파장분할 커플러(6)로 입력시키고, 1에 해당하는 광신호는 입력 광신호(S)의 파워를 모니터링 하기 위한 제1 포토다이오드(7)에 공급하게 된다.In Fig. 1, the input optical signal S is coupled to the first optical path 1, which is coupled as the input of the first tap coupler 4. In the first tap coupler 4, the power of the optical signal input through the first optical path 1 is divided by a predetermined ratio, for example, a ratio of 99: 1, so that the signal corresponding to 99 is passed through the isolator 5 to the first. The optical signal corresponding to 1 is input to the wavelength division coupler 6 and supplied to the first photodiode 7 for monitoring the power of the input optical signal S.

한편, 제1 포토다이오드(7)는 상기 제1 탭커플러(4)에 의해 분할되어 입력되는 광신호를 광전변환하여 모니터신호로서 콘트롤회로(8)에 인가하게 되는 바, 콘트롤회로(8)는 상기 제1 포토다이오드(7)로부터 인가되는 신호의 파워레벨을 근거로 펌핑용 레이저 다이오드(3)의 동작전류를 조절함으로써 이후에 설명할 광섬유증폭기를 최적의 상태로 구동제어하게 된다.On the other hand, the first photodiode 7 is a photoelectric conversion of the optical signal divided and input by the first tap coupler 4 is applied to the control circuit 8 as a monitor signal, the control circuit 8 is By controlling the operating current of the pumping laser diode 3 on the basis of the power level of the signal applied from the first photodiode 7, the optical fiber amplifier to be described later will be drive-controlled to an optimal state.

펌핑용 레이저 다이오드(3)에서 출력되는 펌핑광(P)은 상기 아이솔레이터(5)를 거쳐 인가되는 광신호(S)와 파장분할 커플러(6)에서 결합되어 광증폭광섬유(EDF; Erbium Doped Fiber)(2)로 입력된다. 그리고, 광증폭광섬유(2)에서 상기 펌핑광(P)은 광증폭광섬유(2)에 도우핑(doping)되어 있는 희토류(rare-earth)이온을 여기시켜 소정 파장의 유도광자를 발생시키게 되고, 이때 발생된 유도광자가 광신호(S)에 유입됨으로써 해당 광신호(S)가 증폭되게 된다.Pumping light (P) output from the pumping laser diode (3) is coupled to the optical signal (S) applied through the isolator (5) and the wavelength division coupler (6) by the optical amplification optical fiber (EDF; Erbium Doped Fiber) It is entered as (2). The pumping light P in the optical amplified optical fiber 2 excites rare-earth ions doped in the optical amplified optical fiber 2 to generate induced photons having a predetermined wavelength. At this time, the induced photons are introduced into the optical signal S so that the corresponding optical signal S is amplified.

이때 증폭되는 파장별 증폭특성은 일반적으로 1530 nm 대 영역에서 최고치의 이득을 나타내며, 1550 nm 대 영역에서 두 번째의 최고치 이득을 나타내는 특성을 나타내게 되는 바, 각 파장대역의 신호에 대하여 일정한 이득을 얻기 위하여 상기 광섬유증폭기(2)의 출력단에 이득 평탄화 필터(Gain flatness Filter)(9)를 구성함으로써 파장별 이득특성에 있어 최소이득을 기준으로 이득을 제한하게 된다.In this case, the amplification characteristics for each wavelength to be amplified generally show the highest gain in the 1530 nm band and the second highest gain in the 1550 nm band. Thus, a constant gain is obtained for each signal in the wavelength band. In order to form a gain flatness filter 9 at the output terminal of the optical fiber amplifier 2, the gain is limited based on the minimum gain in the gain characteristics for each wavelength.

이득 평탄화 필터(9)를 통과한 증폭된 광신호는 출력단에 위치한 제2 탭커플러(10)를 거쳐 출력되게 되는 바, 이때 제2 포토다이오드(11)는 상기 제2 탭커플러(10)에 의해 분할된 1%의 모니터신호를 광전변환하여 콘트롤회로(8)에 인가함으로써 증폭이득 조정을 위한 근거를 제공하게 된다.The amplified optical signal passing through the gain flattening filter 9 is output through the second tap coupler 10 located at the output end, where the second photodiode 11 is driven by the second tap coupler 10. The divided 1% monitor signal is photoelectrically converted and applied to the control circuit 8 to provide a basis for adjusting the amplification gain.

즉, 상기한 구성으로 된 종래의 이득 평탄화 기능 광섬유증폭기에 있어서는 최소의 이득을 기준으로 그 보다 높은 이득을 갖는 파장에 대해 기준 파장 이득값을 갖도록 해당 파장의 신호에 대해 손실을 갖는 필터를 사용하게 되는 바, 이를 통해 전체 사용 파장영역에 대해서 일정한 이득을 갖도록 함으로써 이득 평탄화를 실현하도록 되어 있다.That is, in the conventional gain flattening optical fiber amplifier having the above-described configuration, a filter having a loss for a signal having a corresponding wavelength is used so as to have a reference wavelength gain value for a wavelength having a higher gain based on a minimum gain. As a result, gain flattening is realized by having a constant gain for the entire wavelength range.

그러나, 상기한 방식의 이득 평탄화 증폭기는 파장별 이득 특성에 대해 최소 이득을 기준으로 보다 높은 파장의 이득을 감소시키도록 된 것인 바, 큰 출력을 필요로 하는 고출력 광섬유증폭기의 구현이 어렵다는 단점이 있다. 또한, 상기 이득 평탄화 필터(9)는 하나의 파장별 이득 특성에 대해 고정되기 때문에 펌핑용 레이저 다이오드(3)의 세기가 변할 때 전체 광섬유증폭기의 파장별 이득 특성이 변하는 경우 사용할 수 없다는 문제가 있었다.However, the gain flattening amplifier of the above-described method is to reduce the gain of the higher wavelength based on the minimum gain with respect to the gain characteristic of each wavelength, which is a disadvantage that it is difficult to implement a high power optical fiber amplifier that requires a large output. have. In addition, since the gain flattening filter 9 is fixed with respect to one gain characteristic for each wavelength, there is a problem that the gain flattening filter 9 cannot be used when the gain characteristic of the entire optical fiber amplifier changes when the intensity of the pumping laser diode 3 changes. .

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 파장분할다중화 방식으로 전송되는 파장이 다른 여러 광신호를 증폭함에 있어서 높은 이득을 나타내는 신호의 레벨을 제한하지 않고도 각 신호에 대한 증폭이득을 평탄화 할 수 있도록 된 이득 평탄화 광섬유증폭기를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the amplification gain for each signal can be obtained without limiting the level of a signal having a high gain in amplifying various optical signals having different wavelengths transmitted by the wavelength division multiplexing method. Its purpose is to provide a gain flattening fiber amplifier that can be flattened.

도1은 일반적인 광섬유증폭기를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a general optical fiber amplifier.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유증폭기를 나타낸 구성도.2 is a block diagram showing a gain flattening optical fiber amplifier according to an embodiment of the present invention.

도3 내지 도5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 이득 평탄화 광섬유증폭기.3-5 are gain flattening optical fiber amplifiers showing another embodiment of the present invention.

**** 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 ******** Brief description of the main parts of the drawing ****

1 : 광선로 2, 21, 22 : 광증폭광섬유(EDF)1: optical path 2, 21, 22: optically amplified optical fiber (EDF)

3, 13 : 펌핑용 레이저 다이오드 4, 10 : 탭커플러3, 13: pumping laser diode 4, 10: tap coupler

5 : 아이솔레이터 6, 16 : 파장분할 커플러5: isolator 6, 16: wavelength division coupler

7, 11 : 포토다이오드 8 : 콘트롤회로7, 11: photodiode 8: control circuit

9 : 이득평탄화 필터(Gain flatness Filter)9: gain flatness filter

14 : 분배 커플러 15 : 필터14: Distribution Coupler 15: Filter

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 이득 평탄화 광섬유증폭기는 파장이 각기 다른 복수 개의 광신호가 파장분할다중방식에 의해 전송되는 광선로와, 소정 파장을 갖는 펌핑광을 생성출력하는 펌핑광원, 상기 펌핑광을 상기 광선로 전송신호의 최단 파장 및 최장 파장 대에서 최대 증폭이득이 얻어지도록 제1 및 제2 비율로 분할출력하는 광분배수단, 이 광분배수단에서 출력되는 제1 비율 분할펌핑광 및 제2 비율 분할펌핑광을 상기 광선로에 결합시키기 위한 제1,제2 광결합수단, 상기 광선로 전송신호의 최단 파장 대에서 최대 증폭이득이 얻어지도록 그 길이가 설정되어 상기 제1 광결합수단에 의해 공급되는 펌핑광을 근거로 광신호를 증폭하는 제1 광증폭수단, 상기 광선로 전송신호의 최장 파장 대에서 최대 증폭이득이 얻어지도록 그 길이가 설정되어 상기 제2 광결합수단에 의해 공급되는 펌핑광을 근거로 광신호를 증폭하는 제2 광증폭수단, 상기 제1,제2 광증폭수단 사이에 설치되어 상호간에 유입되는 분할펌핑광을 차단하는 필터수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The gain flattening optical fiber amplifier according to the first aspect of the present invention for achieving the above object is a light path for transmitting a plurality of optical signals having different wavelengths by a wavelength division multiplexing method, and a pumping light source for generating and outputting pumping light having a predetermined wavelength. And light splitting means for splitting the pumped light into first and second ratios so as to obtain a maximum amplification gain in the shortest wavelength and the longest wavelength band of the optical transmission signal, and the first ratio split pump output from the light distribution means. First and second optical coupling means for coupling the light and the second ratio split pumping light to the optical path, and the length thereof is set such that a maximum amplification gain is obtained at the shortest wavelength band of the optical transmission signal; First optical amplifying means for amplifying the optical signal based on the pumped light supplied by the means, and a maximum amplification gain may be obtained in the longest wavelength band of the optical transmission signal Split pumping is provided between the second optical amplifying means for amplifying the optical signal based on the pumped light supplied by the second optical coupling means, the first and second optical amplifying means, the length thereof is set It characterized in that it comprises a filter means for blocking the light.

즉, 상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 파장분할다중화 방식으로 전송되는 광신호에 대하여 높은 이득을 나타내는 신호의 레벨을 제한하지 않고도 각 신호에 대한 증폭이득을 평탄화 할 수 있게 된다.That is, according to the present invention having the above-described configuration, it is possible to flatten the amplification gain for each signal without limiting the level of a signal having a high gain with respect to the optical signal transmitted by the wavelength division multiplexing method.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유증폭기를 나타낸 구성도인 바, 도1에 도시된 구성과 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.Figure 2 is a block diagram showing a gain flattening optical fiber amplifier according to an embodiment of the present invention, the same reference numerals for the components performing the same function as the configuration shown in Figure 1, the detailed description It will be omitted.

도2에서 참조번호 13은 콘트롤회로(8)의 제어에 따라 광증폭을 위한 펌핑광(P)을 생성출력하는 펌핑용 레이저 다이오드이고, 14는 이 펌핑용 레이저 다이오드(13)로부터 인가되는 펌핑광(P)을 각각 1540 nm대 및 1550 nm대에서 최고의 이득을 갖도록 소정비(N:M)로 분할하여 출력하는 분배 커플러인 바, 이 분배 커플러(14)의 펌핑광 분할비(N:M)는 이후에 설명할 제1,제2 광증폭광섬유(EDF)의 특성 및 그 길이와 상기 펌핑용 레이저 다이오드(13)의 출력 파워에 따라 결정되게 된다.In FIG. 2, reference numeral 13 denotes a pumping laser diode that generates and outputs a pumping light P for optical amplification under the control of the control circuit 8, and 14 denotes a pumping light applied from the pumping laser diode 13 (P) is a distribution coupler that divides and outputs a predetermined ratio (N: M) so as to have the best gain in the 1540 nm band and the 1550 nm band, respectively, and the pumping light splitting ratio (N: M) of the distribution coupler 14. Is determined according to the characteristics of the first and second optical amplified fiber (EDF) to be described later, the length and the output power of the pumping laser diode (13).

한편, 참조번호 21은 1540 nm대에서 최고 이득을 갖도록 최적화된 광증폭광섬유로서, 상기 분배 커플러(14)에 의해 N분할된 펌핑광을 근거로 광증폭을 실행하는 제1 광증폭단이고, 22는 1550 nm대에서 최고이득을 갖도록 최적화된 광증폭광섬유로서, 상기 분배 커플러(14)에 의해 M분할된 펌핑광을 근거로 광증폭을 실행하는 제2 광증폭단이며, 참조번호 15는 파장별 이득특성중 첫 번째 최고 이득치를 나타내는 1530 nm 대의 이득을 제거하고 각각 다른 광증폭 특성을 갖는 두 증폭단(21,22)이 서로 다른 쪽의 여기광에 의해 영향을 받지않도록 하기 위한 필터이다.On the other hand, reference numeral 21 is an optical amplification fiber optimized to have the highest gain in the 1540 nm band, the first optical amplification stage for performing the optical amplification based on the pumped light divided by the distribution coupler 14, 22 is An optical amplification optical fiber optimized to have the highest gain in the 1550 nm band, the second optical amplification stage performing optical amplification based on the pumped light M split by the distribution coupler 14, and reference numeral 15 is a gain characteristic for each wavelength. It is a filter for removing the gain in the 1530 nm range showing the first highest gain among the two amplification stages 21 and 22 having different optical amplification characteristics so as not to be affected by the excitation light of the other side.

이하, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.The operation of the device having the above configuration will be described below.

콘트롤회로(8)는 상기 제1,제2 포토다이오드(7,11)에 의해 검출되는 파워레벨을 근거로 펌핑용 레이저 다이오드(13)를 구동제어함으로써 광증폭을 위한 펌핑광(P)을 생성출력하게 되는 바, 펌핑용 레이저 다이오드(13)에서 출력된 펌핑광(P)은 분배 커플러(14)에 의해 소정 분배비로 분할되어 각각 제1 광증폭단(21)의 입력단에 설치된 제1 파장분할 커플러(6)와 제2 광증폭단(22)의 입력단에 설치된 제2 파장분할 커플러(16)에 인가되게 된다.The control circuit 8 generates the pumping light P for optical amplification by controlling the driving of the pumping laser diode 13 based on the power level detected by the first and second photodiodes 7, 11. As shown, the pumping light P output from the pumping laser diode 13 is divided by the distribution coupler 14 at a predetermined distribution ratio, and each of the first wavelength division couplers installed at the input terminal of the first optical amplifier stage 21. (6) and the second wavelength division coupler 16 provided at the input end of the second optical amplifier stage 22.

그 결과, 상기 제1 광증폭단(21)에서는 N분할된 펌핑광에 의해 광증폭이 실행되게 됨으로써 1540 nm 대의 신호가 최대 이득으로서 증폭되게 되며, 상기 제2 광증폭단(22)에서는 M분할된 펌핑광에 의해 광증폭이 실행되게 됨으로써 1550 nm 대의 신호가 상기 1540 nm 대의 신호와 동일한 파워로서 증폭되게 된다.As a result, the optical amplification is performed by the N-segmented pumping light in the first optical amplifier stage 21 so that a signal of 1540 nm band is amplified as the maximum gain, and the M-divided pumping is performed in the second optical amplifier stage 22. The optical amplification is performed by the light so that signals in the 1550 nm band are amplified with the same power as the signals in the 1540 nm band.

이때, 1530 nm대의 파장을 갖는 신호에 대한 이득은 상기 필터(15)에 의해 제거되게 됨으로써 유효신호의 파장대역인 1540∼1550 nm 신호에 대하여 고른 이득특성을 얻게 된다.At this time, the gain for the signal having a wavelength of 1530 nm band is removed by the filter 15, thereby obtaining even gain characteristics for the 1540-1550 nm signal, which is the wavelength band of the effective signal.

즉, 상기한 구성에서는 기존의 양방향 구조를 갖는 광섬유증폭기가 단지 전체적인 출력세기를 높이기 위해 하나의 광증폭광섬유의 입력단과 출력단에 두 개의 여기용 레이저 다이오드를 사용하여 전체 광섬유증폭기의 증폭도만을 증가시키도록 구현되었던 것에 반하여 광증폭광섬유의 길이가 증가할 때 최고 이득을 갖는 파장이 장파장(1560nm)대로 옮겨가고, 길이가 감소할 때 최고 이득 파장이 단파장(1540nm)대로 옮겨가는 특성과 여기용 레이저 다이오드의 출력 세기가 증가하여 전체 증폭 이득이 증가할 때 최고 이득을 갖는 파장이 단파장대로 옮겨가고, 출력 세시가 감소하여 전체 증폭 이득이 감소할 때 최고 이득을 갖는 파장이 장파장대로 옮겨가는 광섬유증폭기의 특성을 최적화하여 하나의 여기용 반도체 레이저를 통해 일정비율로 여기광을 나누고 높은 출력세기가 필요한 쪽은 많은 양의 여기광을 보내고 낮은 출력세기를 필요로 하는 쪽은 작은 양의 여기광을 보내도록 일정비율의 광분배 커플러를 사용함으로써 하나의 여기용 레이저 다이오드의 여기광을 효과적으로 모두 사용할 수 있도록 구현된 것이다.That is, in the above configuration, the conventional optical fiber amplifier having the bidirectional structure increases only the amplification degree of the entire optical fiber amplifier by using two excitation laser diodes at the input and output terminals of one optical amplified fiber to increase the overall output strength. On the contrary, when the length of the optical amplified fiber increases, the wavelength having the highest gain shifts to the long wavelength (1560 nm), and when the length decreases, the maximum gain wavelength shifts to the short wavelength (1540 nm) and the excitation laser diode The characteristics of the optical fiber amplifier where the wavelength with the highest gain is shifted to the short wavelength when the power intensity is increased and the overall amplification gain is increased, and the wavelength with the highest gain is shifted to the long wavelength when the output amplification is decreased and the overall amplification gain is decreased. Optimized to emit excitation light at a constant rate through one excitation semiconductor laser The excitation light of one excitation laser diode is used by using a proportional optical distribution coupler to send a large amount of excitation light to the one requiring high output intensity and a small amount of excitation light to the one requiring low output intensity. It is implemented to use both effectively.

따라서, 각각 일정비율로 분배된 여기광과 최적화된 광섬유 길이로 이루어진 두 개의 증폭단을 이용하여 전체 광섬유증폭기의 파장별 이득 특성이 두 단의 파장별 이득 값들의 보상력을 통해 일정한 파장별 이득을 얻을 수 있도록 구현되게 된다.Therefore, by using two amplification stages each consisting of an excitation light and an optimized optical fiber length distributed at a constant ratio, the gain characteristics for each wavelength of the entire optical fiber amplifier can obtain a constant wavelength gain through the compensating power of the gain values for each wavelength of the two stages. Will be implemented.

즉, 상기 실시예에 의하면 파장분할다중화 방식으로 전송되는 파장이 각기 다른 여러 광신호를 증폭함에 있어서 높은 이득을 나타내는 신호의 레벨을 제한하지 않고도 각 신호에 대한 증폭이득을 평탄화 할 수 있게 됨은 물론 기존의 2개 이상의 펌핑용 레이저 다이오드를 사용하지 않고 단일의 레이저 다이오드를 사용함으로써 높은 출력 세기를 얻을 수 있을 뿐만아니라 제작비용도 상당부분 절감할 수 있게 된다.That is, according to the above embodiment, the amplification gain for each signal can be flattened without limiting the level of a signal having a high gain in amplifying various optical signals having different wavelengths. By using a single laser diode rather than using two or more pumping laser diodes, the high power intensity can be obtained and the manufacturing cost can be significantly reduced.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있는 바, 예컨대 도3∼도5에 도시된 바와 같이 광증폭단에 대한 펌핑광의 입력방향을 조정하여 순방향 및 역방향으로 변형실시함으로써 출력광의 세기 및 잡음지수 특성을 조정할 수 있도록 구성할 수도 있다.On the other hand, the present invention is not limited to the above embodiment and can be variously modified within the scope not departing from the technical gist of the present invention, for example, as shown in Figures 3 to 5 input of the pumping light to the optical amplifier stage It can also be configured to adjust the intensity and noise figure characteristics of the output light by adjusting the direction and transforming in the forward and reverse directions.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 파장분할다중화 방식으로 전송되는 파장이 다른 여러 광신호를 증폭함에 있어서 높은 이득을 나타내는 신호의 레벨을 제한하지 않고도 각 신호에 대한 증폭이득을 평탄화 할 수 있게 됨은 물론 기존의 2개 이상의 펌핑용 레이저 다이오드를 사용하지 않고 단일의 레이저 다이오드를 사용함으로써 높은 출력 세기를 얻을 수 있을 뿐만아니라 제작비용도 상당부분 절감할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the amplification gain for each signal can be flattened without limiting the level of a signal having a high gain in amplifying several optical signals having different wavelengths transmitted by the wavelength division multiplexing method. By using a single laser diode without using two or more pumping laser diodes, not only high output intensity can be obtained but also a significant reduction in manufacturing cost can be achieved.

Claims (5)

파장이 각기 다른 복수개의 광신호가 파장분할다중방식에 의해 전송되는 광선로와,An optical path in which a plurality of optical signals having different wavelengths are transmitted by a wavelength division multiplexing method, 소정 파장을 갖는 펌핑광을 생성 출력하는 펌핑광원,A pumping light source for generating and outputting pumping light having a predetermined wavelength, 상기 펌핑광원으로부터 인가되는 펌핑광을 상기 광선로 전송신호의 최단 파장 및 최장 파장대에서 최대 증폭이득이 얻어지도록 제 1 및 제 2 비율로 분할하여 출력하는 광분배수단,Optical distribution means for dividing the pumping light applied from the pumping light source into first and second ratios so as to obtain a maximum amplification gain in the shortest wavelength and the longest wavelength band of the optical transmission signal; 상기 광분배수단으로부터 출력되는 제 1비율 분할펌핑광 및 제 2비율 분할펌핑광을 상기 광선로에 결합시키기 위한 제 1, 제 2 광결합수단,First and second optical coupling means for coupling the first ratio split pumping light and the second ratio split pumping light output from the light distribution means to the optical path; 상기 광선로를 통해 인가되는 전송신호의 최단파장대에서 최대 증폭이득이 얻어지도록 그 길이가 설정되어 상기 제 1광결합수단에 의해 공급되는 펌핑광을 근거로 광신호를 증폭출력하는 제 1광증폭수단,First optical amplifying means for amplifying and outputting an optical signal based on the pumping light supplied by the first optical coupling means, the length of which is set so that the maximum amplification gain is obtained at the shortest wavelength band of the transmission signal applied through the optical path; 상기 광선로를 통해 인가되는 전송신호의 최장파장대에서 최대 증폭이득이 얻어지도록 그 길이가 설정되어 상기 제 2광결합수단에 의해 공급되는 펌핑광을 근거로 광신호를 증폭출력하는 제 2광증폭수단 및,Second optical amplifying means for amplifying and outputting an optical signal on the basis of the pumped light supplied by the second optical coupling means, the length of which is set so that the maximum amplification gain is obtained at the longest wavelength band of the transmission signal applied through the optical path; , 상기 제1, 제 2 광증폭수단 사이에 설치되어 상호간에 유입되는 분할펌핑광을 차단하는 필터수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이득 평탄화 광섬유증폭기A gain flattening optical fiber amplifier, comprising: filter means arranged between the first and second optical amplification means to block split pumping light introduced into each other; 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 광결합수단중 적어도 어느 하나는 상기 광분배수단으로 부터 인가되는 소정 분할비의 펌핑광을 상기 광선로의 신호 전송방향과 동일 방향으로 결합되도록 구성된 것임을 특징으로 하는 이득 평탄화 광섬유증폭기.At least one of the first and second optical coupling means is configured to couple the pumping light of the predetermined split ratio applied from the optical distribution means in the same direction as the signal transmission direction of the optical path, gain flattening optical fiber amplifier . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 광결합수단중 적어도 어느 하나는 상기 광분배수단으로 부터 인가되는 소정 분할비의 펌핑광을 상기 광선로의 신호 전송방향에 대하여 역방향으로 결합되도록 구성된 것임을 특징으로 하는 이득 평탄화 광섬유증폭기.At least one of the first and second optical coupling means is configured to couple the pumping light of the predetermined split ratio applied from the optical distribution means in a reverse direction with respect to the signal transmission direction to the optical path. . 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 광선로를 통해 전송되는 광신호로부터 일정 비율의 모니터링신호를 분리해내는 탭커플러와, 이 탭커플러에 의해 분리된 모니터링신호를 광전변환하는 광전변환수단, 및 이 광전변환수단에 의해 전기적인 신호로 변환되어 출력되는 모니터링신호의 레벨을 근거로 상기 펌핑광원의 동작전류를 제어하는 제어수단을 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이득 평탄화 광섬유증폭기.A tap coupler for separating a certain ratio of the monitoring signal from the optical signal transmitted through the optical path, photoelectric conversion means for photoelectric conversion of the monitoring signal separated by the tap coupler, and an electrical signal by the photoelectric conversion means. And a control means for controlling an operating current of the pumped light source on the basis of the level of the converted and output monitoring signal. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 탭커플러는 상기 제1 광증폭수단의 전단과 제2 광증폭수단의 후단에 각각 설치되고, 이 전·후단의 탭커플러와 각기 결합되는 광전변환수단이 구비된 것을 특징으로 하는 이득 평탄화 광섬유증폭기.The tab coupler is provided at the front end of the first optical amplification means and the rear end of the second optical amplification means, respectively, and the gain flattening optical fiber amplifier, characterized in that provided with a photoelectric conversion means coupled to each of the front and rear tab couplers. .
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