KR100272402B1 - 포화증폭기를 구비한 비선형 광 간섭계 - Google Patents

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스미스 케빈
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내쉬 로저 윌리엄
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Abstract

광전송 시스템은 하나의 간섭계(2) 및 하나의 광신호원(24)를 포함하는데, 간섭계(2)는 1차 및 2차 입력포트(6) 및 (8)와 1차 및 2차 출력포트(10) 및 (12)를 구비하는 4포트 광 결합기(4), 케르(Kerr)광 비선형성을 나타내는 1차및 2차 출력포트(10) 및 (12)를 결합하는 실리카 광섬유(14), 그리고 출력포트(10) 및 (12)사이에서 비대칭적으로 위치해 있는 에르븀 광섬유 증폭기(18)를 구성하고, 광신호원(24)은 간섭계(2)의 1차 입력포트(6)에 결합되어 있고, 광신호는 어떠한 진동성 출력을 억압함으로써 증폭기(18)를 포화하는 상태에서 작동되고, 입력신호 전력은 1차 입력포트(6)에 결합된 입력신호를 2차 입력포트(8)로 전환하기에 충분하며, 광원(24)으로 부터 광신호의 입력전원에 비교적 민감한 펄스정형 및 증폭 특성을 제공하는 것을 특징으로 하는 광 전송 시스템.

Description

포화증폭기를 구비한 비선형 광 간섭계
본 발명은 광전송 시스템에 관한 것이다.
공지된 광전송 시스템에는 간섭계 및 광신호원이 포함되어 있다. 간섭계는 1차 및 2차 입력포트와 1차 및 2차 출력포트를 구비한 4포트 광결합기, 상기 1차 및 2차 출력포트를 결합하고 광 비선형성을 포함하는 광결합수단, 그리고 광 증폭기로 구성된다. 상기 광신호원은 간섭계의 상기 1차 입력포트에 결합된다.
간섭계의 입력포트에 결합된 광 입력신호는 광결합기에 의해 두 부분으로 나뉘게 되는데, 상기 광결합기는 광섬유 루프와 같은 결합수단 주위에 카운터-전파(counter-propagate)를 분배하여 상기 결합기로 되돌리고 상기 결합기에서 재결합하게 한다. 대칭적인 결합기에 대해서, 결합수단을 지나는 광경로는 상기 두 부분에 대해서 동일하다. 따라서, 50:50 결합기 및 대칭적으로 위치한 증폭기에 대해서, 상기 두 부분은 입력신호가 본래 입력되었던 그 포트로부터 입력신호가 나올 수 있도록 재결합 한다. 입력신호는 간섭계에 의해 “반사된다”고 일컬어 진다. 상기 이유로 인해, 이러한 형태는 종종 루프 미러(loop mirror)로써 기술되며, “루프”라 함은 광결합수단을 의미한다.
동시 계류중인 국제특허출원 공고번호 WO 88/02875인 명세서에는 주로 실리카 광섬유 루프인 비선형 광결합수단이 있는 간섭계가 설명되어 있는데, 결합수단을 지나는 상기 두 카운터-전파 방향의 대칭성이 깨어져서 차동 비선형 효과(그래서 비선형광루프미러 또는 NOLM으로 불린다)를 제공하게 된다. 이것은 여러 방법으로 구현될 수 있다. 예를들면, 50:50이 아닌 결합기를 사용할 수 있다. 이러한 경우에, 도파관 루프의 종단에서 결합된 신호부분의 강도는 같지 않다. 입력신호가 충분한 강도가 될 경우에, 도파관 주위에 반대 방향으로 전파되는 신호부분은 각기 다른 굴절율을 받게 된다. 이는 상이한 위상 시프트를 나타내는 두 개의 카운터 전파 신호부분을 낳게하여 신호가 결합장치에 되돌아올때, 신호는 강도 의존적인 상대적인 위상 시프트를 갖게 된다. 상대적인 위상 시프트의 강도 의존성으로 인해, 널리 공지된 바와 같이, 입력포트에서의 출력이 입력신호강도의 진동성 함수인 장치가 된다. 2차 입력포트(말하자면 입력신호가 결합되지 않은 포트)에 나타나는 모든 신호는 간섭계에 의해 “전송된다”라고 불려진다.
NOLM의 대칭성을 깨뜨리는 또다른 방법은 Opt. Lett. 제15권 752페이지 (1990)에 N E Fermann, F Haberl, M Hoffer, H Hochreiter 의 저서인 “Nonlinear Amplifying Loop Mirror”로 표제된 논문에서 논의되는데, 증폭기가 50:50 결합기인 광결합기의 출력포트중 하나에 가까운 비선형 루프내에 비대칭적으로 놓여 있다고 명시되어 있다. 이러한 배치는 좀더 작은 입력신호에 의해 접근가능하기 때문에 특히 도파관 루프의 비선형성을 좀더 개발함으로써 종래의 NOLM의 성능을 개선할 수 있다. Fermann 등의 논문에 기술된 실험은 저 신호 전력에서, 그리고 증폭기의 이득을 포화시키지 않는 반복도로 실행되었다. 그러나 증폭기 포화는 비록 저 펄스 영향때문에 각 개개의 펄스에서 증폭기 포화는 여전히 무시될 수 있지만, 장치의 전체이득 감소를 일으킨다고 상기 논문에 공지되어 있다. 이러한 장치는 소위 비선형 증폭 루프 미러(NALM)라고 불린다.
이러한 NOLM및 NALM은 광전송 시스템에서 펄스정형, 특히 페디스털 억제(pedestal suppression)를 제공할 수 있다. 따라서, 이들 장치는 펄스간 복사를 억제하고, 그리고 장거리 및 모든 광통신 시스템에서 비트(bit)를 필터링(filtering)할 수 있다. 이러한 적용은 Opt. Lett. 제15권 1294페이지(1990)에 K Smith, N J Doran, 그리고 P G J Wigley의 저서인 “Pulse Shaping, Compression, and Pedestal Suppression employing a Non-Linear Optical Loop Mirror”로 표제된 논문에서 명시되어 있다.
NALM은 모든 광통신 시스템에서 이러한 펄스정형뿐만 아니라 증폭을 제공할 수 있다. 그러나, 만약 NALM이 진동성 출력을 갖는다면, 입력신호의 강도는 루프 미러에 의한 굴절을 피하기 위해 상대적으로 일정해야 한다.
NALM의 진동성 출력을 제거하는 한 가지 방법은 Electronics Letters 27권 제10번(1990.5.9.)에 R A Betts, S J Frisken, C A Telford와 P S Atherton의 저서인 “All-Optical Pulse Compression Using Amplifying Sagnac Loop”로 표제된 논문에 명시되어 있다. 상기 장치에 있어서, 루프에서 비선형 소자는 반도체 레이저 증폭기(SLA)이다. 이것은 선형이지만 상승하는 응답을 제공하기 위해 진동성 작용을 억압하는 비선형성 포화를 제공한다. 근사적으로 일정한 출력을 제공하는 NALM은 광통신 시스템의 이용에 있어 더욱 많은 관심을 이끌 것이다.
본 발명은 간섭계 및 광신호원로 구성되는 광전송 시스템을 제공하는데, 상기 간섭계는, 1차 및 2차 입력포트와 1차 및 2차 출력포트를 구비한 4-포트 광결합기, 상기 1차 및 2차 출력포트를 결합하고 광 비선형성을 포함하는 광 결합수단, 그리고 광 증폭기로 구성되고, 상기 광신호원은 간섭계의 1차 입력포트에 결합되며, 상기 시스템은 광신호가 상기 증폭기를 포화시켜 어떠한 진동성 출력을 억압하도록 하고, 광신호 전력이 1차 입력포트에 결합된 입력신호를 2차 입력포트에 전환하기에 충분한 것을 특징으로 한다.
본 광전송 시스템은 입력 광펄스의 강도 범위가 간섭계의 출력으로 모두 전환되도록 입력신호의 강도 범위에 걸쳐 거의 일정한 출력을 얻는다. 또한, 신호는 거의 일정한 강도로 증폭된다. 따라서, 광전송 시스템은 Smith 외의 저서인 논문에서 기술된 펄스 정형 및 잡음 여파 뿐만아니라 신호증폭을 제공한다. 이것은 특히 광통신 시스템에서 적용된다.
광원은 펄스 레이저일 수도 있으며, 이러한 경우에 비록 가변 피크전력 입력펄스일지라도, 본 발명의 광전송 시스템은 실질적으로 일정한 피크전력을 가지는 잡음이 여파된 광펄스를 2차 출력포트에 제공한다. 따라서, 본 발명의 시스템은 장거리 광통신 링크, 가령 해저 링크에서 중계기로서 이용될 수 있다.
광 증폭기는 상기에서 언급된 NALM에 대해서 기술된 바와 같이 결합수단의 부분들을 포함하거나, 입력신호가 전환되기 이전에 입력신호를 증폭하기 위해 1차 입력포트에 결합될 수도 있다. 후자인 경우에, 간섭계는 증폭기가 더 이상 결합수단 부분을 형성하지 않기 때문에 예를들면, 50:50이 아닌 결합기에 의해 대칭이 깨어질 것을 요구할 것이다. 간섭계는 비록 다른 형태의 도파관, 예를들면, 리튬 니오베이트와 같은 평면 기판에서 형성된 도파관이 사용될지라도, 광섬유 루프를 포함할 수 있다.
광섬유 간섭계인 경우에, 광 증폭기는 루프를 형성하는 섬유(fiber)에 접속된 종래의 광섬유 증폭기이다.
대안적으로, 반도체 레이저 증폭기가 사용될 수도 있다. 광섬유 루프는 소정의 비선형성을 보이는 물질로 제작될 수도 있으며, 또는 분리 비선형 소자가 루프에 포함될 수도 있다. 고도로 비선형인 소자 예를들면, 반도체 레이저 증폭기는 루프길이를 짧게 함으로써 구현될 수 있다.
본 발명은 또한 1차 및 2차 입력포트와 1차 및 2차 출력포트가 있는 4-포트 광결합기, 상기 1차 및 2차 출력포트를 결합하고 광 비선형성을 포함하는 광결합수단, 및 광 증폭기를 구비하는 간섭계를 사용하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 광 신호가 상기 증폭기를 포화시켜 모든 진동성 출력을 억압하게 하고, 광 신호의 전력이 상기 1차 입력포트에 결합된 입력신호를 상기 2차 입력포트로 전환하기에 충분하게 되는 방식으로 광 신호원을 상기 간섭계의 1차 입력포트에 결합하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 예로서 설명하도록 하겠다.
제1도는 도파관 루프내에 비대칭적으로 위치한 광 증폭기를 포함하는 비선형 광루프 미러의 개략적인 대표도면이다.
제2도는 입력포트에 결합된 증폭기를 구비하는 비선형 광루프 미러의 개략적인 대표도면이다.
제3도는 제1도에서 나타낸 비선형 광루프 미러에서 순환하는 전력과 여러가지 입력 피크전력에 의해 발생된 비선형 위상차이를 나타내는 그래프이다.
제4도는 3개의 펄스 반복도에 대한 피크 입력전력의 함수로서 제1도의 실시예로부터 피크 출력전력을 나타내는 그래프이다.
제5도는 피크 입력전력의 함수로서 제1도의 실시예의 비선형 위상 그래프이다.
제6도는 단지 제1도의 실시예의 증폭기에 의해 제공된 이득에 비교된 피크 입력전력의 함수로서 제1도의 실시예의 이득을 나타내는 그래프이다.
제7도는 제2도의 실시예에 의해 제공된 압축비를 나타내는 그래프이다.
제8(a)도 및 제8(b)도는 각각 실질적인 펄스간 복사 및 페디스털이 없는, 제1도의 실시예에 의해 증폭된 압축펄스에 관하여 입력 펄스의 자기상관 추적(auotcorrelation trace)을 나타내는 오실로그램의 재생을 나타내는 그래프이다.
제9도는 입력전력의 함수로서 자기상관폭 압축비를 나타내는 그래프이다.
제10도는 제1도의 실시예의 평균 입력전력대 이득을 나타내는 도면이다.
도면을 참고하면, 제1도는 4개의 포트, 1차 및 2차 입력포트(6,8)을 구비하는 융착된 광섬유 결합기(4), 그리고 1차 및 2차 출력포트(10,12)를 포함하는 세그넥 루프간섭계(2)로부터 형성된 광전송 시스템을 나타낸다. 출력포트(10,12)는 광섬유 루프(14)에 의해 광학적으로 결합된다. 간섭계(2)는 단일 광섬유(14)로부터 형성되며, 그 두 부분은 결합기(4)를 형성하기 위해서 융착된다. 이러한 실시예에서, 루프(14)는 코닝사로부터 구입한 제로분산파장이 약 1.55㎛ 인 길이 8.8Km의 분산시프트 섬유로 이루어진다. 이러한 섬유의 성질은 전파 영향에 기인한 펄스정형이 무시될 수 있음을 확실하게 한다. 또한 섬유 편파 제어기(16)는 저 전력에서 장치를 반사 모드로 조절하기 위해 루프(14)에 포함되어 있다.
길이가 30m인 에르븀으로 도핑된 섬유증폭기(EDFA)(18)는 광결합기(4)의 출력포트(10)에 결합된다. 광섬유 결합기(20)는 1.48㎛ 에서 50mW 정도의 최대 펌프 전력을 가진 고전력 MQW반도체 레이저로부터 EDFA(18)용 펌프 복사를 결합하는데 이용된다. 이러한 조건하에서, EDFA(18)는 28dB의 작은 신호이득, 24㎼의 시평균 포화 전력을 가진다. 상기 루프 파라미터, 그리고 7Km의 유효 루프 길이에 대해, 증폭기의 포화전력은 0.6mW 정도이다.
광원(반복도 2.5GHz 및 평균전력 약 50㎼ 에서 펄스 지속기간이 약 12ps이고, 1.545㎛ 에서 펄스를 제공하는 능동적으로 모드-록된(actively mode-locked) 반도체 레이저)(24)은 입력포트(6)에 연결되어 있다. 레이저(24)에 의해 발생된 펄스의 측정된 시간-대역폭의 곱은 기껏해야 0.4 이다.
제1도의 구성에 대해, 구형펄스 송신율 T는 아래와 같이 주어질 수 있음을 쉽게 알 수 있다.
T = Pt/Pi= G{1-2α)(1-α)[1+cos[(1-α)G-α]ψ]} (1)
여기서 ψ(= 2πn2PiL/λAeff)는 비선형 위상 시프트이고, Pt및 Pi는 각각 전송 전력 및 입력전력이며, α는 결합기의 전력 결합계수이고, L은 루프 길이, λ는 파장, n2는 비선형 (Kerr)계수(= 3.2×10-20㎡/W), Aeff는 유효섬유 코어면적, 그리고 G는 증폭기의 전력이득(Pout/Pin)이다. 장치의 전환전력 Psa(=λAeff/2n2[(1-α)G-α])는 코사인 함수의 독립변수를 π로 설정함으로써 유도된다. 루프의 대칭을 깨뜨리기 위해서 사용하는 증폭기는 α=0.5 에서 절대 페디스털 억제와 함께 저 스위칭 전력을 제공한다. 실예로서, Gss=30 dB, α=0.5 및 L=10 Km에 대해, Psa는 0.25 mW(Aeff= 50μ㎡, λ=1.55㎛)정도이다.
제1도에 나타낸 구성의 이득포화의 영향을 이제 고려하고, 이득형태가 1+Gss/(1+P/Psat)이라고 가정한다면 여기서 Gss는 소신호 이득, Psat는 이득이 3dB로 압축되는 입력전력이다. 상기 간단한 식은 저전력에서 중간전력(평균적으로 1mW보다 작다)에 대해 측정된 모든 EDFA특성들을 잘 기술하며, 또한 고포화영역(regime)에서 물리적으로 정확하다. 이득포화의 영향은 제5도에 관하여 잘 기술되었으며, 여기서 식(1)에서의 코사인 함수의 변수, 즉 카운터 전파(counter-propagating waves) 사이에서 비선형 위상차이는 Gss=30dB, Psat=0.001(=Psa), α=0.5 및 n2L/λAeff=1 인 경우 Pi에 대해서 플로팅 되었다.
높은 입력전력에서, 비선형 위상차는 πGssPsat로 클램프되는데, Psa가 큰값인 Gss에 대한 1/Gss과 대략적으로 같으므로 이는 또한 πPsat/Psa로서 나타낼 수도 있다. 따라서, Psat= Psa를 선택함으로써 최대 비선형 위상차를 π로 제한한다.
비선형 위상의 발생은 펄스의 강도가 sech2인 형태(점선 곡선)에 대해 계산된 이득특성을 나타내는 제6도에서 명백히 도시되어 있다. 비교를 위해, 섬유 증폭기의 이득 특성 또한 동일한 값의 Gss및 Psat(실선 곡선)에 대해 나타나 있다. 저 입력전력에서, 상기 장치는 반사모드에 있고, 따라서 작은 신호이득은 양호하게 억압된다. 그러나, 입력전력이 증가함에 따라, 상기 장치는 전송상태에 접근하며, Pi>Psa인 경우, 효율은 EDFA(18)의 효율을 근접하게 된다. 펄스의 전주기 동안 루프의 가변적인 응답은 불완전한 스위칭 및 펄스 정형을 일으킨다. 비록 이것이 높은 전력에 있어서 EDFA(18)에 비해 효율면에서 적은(2-3dB)감소를 가져오지만, 루프 증폭기는 펄스 압축 및 저레벨 광 억압으로 부터 이득을 얻는다.
또한, 증폭기 포화는 특정의 전력범위에 대해, 비교적으로 일정한 비선형 위상차를 일으키기 때문에, 펄스정형 특성은 입력 레벨에 반응하지 않게 된다. 이것은 본 발명의 중요한 관점중 하나이며, 제7도에 도시되어 있다. 그리고 여기서 압축비(τout/τin)는 입력전력의 다섯단계에 대해 0.55에서 0.75까지만 변화하는 것으로 나타나 있다. 이것은 입력전력이 선행기술인 NOLM 정현파출력을 통하여 순환가능한 루프미러 구성에 대해 미리 관찰된 복합펄스 정형과 강한 대조를 보인다. 제7도에서 입력전력의 범위에 대해서는 분명하지 않지만, τout/τin은 저전력(선형) 동작에 대해 1이 되는 경향이 있다.
펄스 지속시간은 제2 고조파의 자기 상관(auto-correlation) 측정으로 부터 추론된다. 전송펄스의 자기 상관 정형은 입력전력의 함수로서 명확히 변하지 않으며, 이것은 제9도에서 자세히 설명될 것이다. 그리고 여기서 입력및 출력 상관폭의 비는 3.5mW(최대치 120mW)에 이르는 평균전력에 대한 입력전력에 대해서 플로팅되었다. 약 0.55의 비는 차수가 200×Psa정도인 전력 범위에 걸쳐 20%보다 적게 변한다는 것을 알아야 한다. 장치이득은 평균입력전력 50㎼(피크 1.6mW)에서 발생하는 최대값 17dB로 제6도에 도시된 경향을 따른다. 성능은 루프섬유(14)및 낮은(28dB) EDFA 이득과 관련된 3dB의 손실을 명심하면서 제6도에 도시된 성능을 따라가면 적당하다. 또한, 여파된 펄스의 시간-대역폭의 곱을 측정한 값은 기본적으로 입력과 동일하다는 것을 알아야 한다.
강도여파 특성의 또 다른 명백한 논증은 제8(a)도 및 제8(b)도에 나타나 있다. 여기서, 증폭되고 단축된(6ps로) 그리고 페디스털이 없는 출력(제8(b)도)은 실질적인 펄스간 방사가 있는 입력 펄스(제8(a)도)에 대해 나타나 있다. 이러한 형태는 입력전력의 전 범위에 걸쳐 관찰된다.
본 발명의 또 다른 구체적인 실시예는 제1도의 에르븀 증폭기(18)가 간섭계(2)의 입력포트에 결합된 도면인 제2도에 나타나 있다. 유사한 구성 요소들은 제1도와 같이 동일한 참조 부호로 주어져 있다.
이러한 경우에서, NOLM의 대칭은 제1도의 50:50의 대칭 결합기(4) 대신에 비대칭 결합기(24)를 사용함으로써 깨어진다. 그리고, 스위칭 전력(Psb)은 증폭기(18)의 이득에 의해 나뉘어진 표준 루프미러(G=1인 Psa와 같음)의 전력과 같다. 따라서 제1도 및 제2도의 장치에서 전환전력비는
Psb/Psa= [(1-α)G-α]/[(1-2α)G] (2)
로 주어진다.
큰 값인 G(일반적으로 해당함)에 대해서, 식(2)은 Psb/Psa=(1-α)/(1-2α)로 단순화됨을 알 수 있다. α=0.4 인 값에 대해, 제1도의 장치의 전환전력의 장점은 기껏해야 3배 정도이다. 그러나, 제1도의 장치의 실제 이익은 α가 0.5에 접근함에 따라서 실현된다. 이러한 경우에, 섬유 증폭기(18)는 루프 대칭을 깨뜨리기 때문에, α=0.5 의 경우 절대 페디스털 억제와 함께 낮은 전환전력이 유지된다. 실예로서, Gss=30dB, α=0.5 그리고 L=10Km 에 대해서, Psa는 0.25mW(Aeff= 50μ㎡, λ=1.55㎛)정도이다. 그러나 제2도의 장치에 대해, α가 0.5 에 접근함에 따라 전환전력은 급속히 무한대로 간다.
제3도를 참고하면, 제1도의 구체적인 실시예에 대한 입력 피크전력의 함수로서 두 개의 카운터 전파 방향에서 순환하는 전력이 나타나 있다. 그리고, 여기서 (a)는 포트(12) 및 에르븀 증폭기(18)의 입력사이에서 반시계 방향으로 순환하는 전력이며, 그리고 (b)는 에르븀 증폭기에서 출력포트(12)로 시계 방향으로 루프에서 순환하는 전력이다. 제3도 그래프의 실선(c)은 입력 피크전력의 함수로서 루프주위에 두 방향으로 순환하는 펄스의 비선형 위상전이를 나타낸다. 그리고, 명확히 알 수 있듯이, 비선형 위상시프트는 실질적으로 높은 피크 전력에서 일정해진다.
제4도를 참고하면, 각각 1, 2, 3kHz인 서로 다른 3개의 펄스 반복도(f)에서, 입력포트(6)에서의 광신호 입력의 피크 입력전력(mW)의 함수로서 포트(8)로부터의 피크 출력전력의 그래프가 도시되어 있다. 상기한 경우에, 1KHz인 f인경우, Psat는 제1도의 간섭계의 전환전력 Psa의 5배와 같다. 출력전력은 입력전력의 진동성 함수임을 알 수 있다. 주파수가 증가하면서 포화전력이 전환전력에 좀더 가깝게 이동함에 따라, 피크 출력전력은 Psa에 상응하는 피크 입력전력에 대하여 거의 일정하게 된다. 만약 증폭기 포화가 제1 전환피크에서 입력전력을 제2 입력포트로 전환하기위해 필요한 전력에 근접하여 발생하도록 간섭계(2)가 광전송 시스템에서 작동된다면, 그 전환전력 이상으로 거의 일정한 출력전력이 얻어질 것이다. 이것은 광원으로부터 광신호의 입력전력에 대해 상대적으로 민감하지 않은 증폭 특성 및 펄스정형을 제공한다.
제10도를 참고하면, 광원(24)으로부터 광신호의 평균 입력전력의 함수로서 제1도의 실시예의 이득 그래프가 도시되어 있다.

Claims (11)

  1. 광 펄스로 구성된 광 펄스 스트림을 처리하는 방법에 있어서, 입력 전력을 가진 광 펄스를, 제1 입력포트(6) 및 제2 입력포트(8)와 제1 출력포트(10) 및 제2 출력포트(12)가 있는 4-포트 광 결합기(4), 상기 제1 및 제2 출력포트를 결합하고 광학적 비선형성을 갖는 광 결합수단(14), 및 광 파이버 증폭기(18)로 구성된 비-선형 광 간섭계의 제1 입력포트(6)로 인가하는 단계, 상기 입력 펄스를 상기 광 결합 수단을 따라 제1 방향으로 이동하는 제1 세그먼트 및 상기 광 결합 수단을 따라 반대의 제2 방향으로 이동하는 제2 세그먼트로 나누는 단계를 구비하고, 상기 세그먼트 각각은 비-선형 위상 시프트되고, 상기 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트에 나타난 위상 시프트 차이는 상기 광 펄스의 입력 전력의 함수로서 변화하고, 상기 입력 피크 펄스 전력 및 상기 입력 펄스의 반복도를 상기 광파이버 증폭기의 이득을 포화시키도록 선택함으로써, 상기 제1 및 제2 세그먼트간의 비-선형 위상 시프트 차이는 클램프되어 비-진동 전달 특성을 제공하고 상기 처리된 펄스가 상기 제2 입력 포트에서의 출력인 상태로 상기 간섭계를 전환시키도록 하는 것을 특징으로 하는 광 펄스 스트림 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광 결합기(4)가 0.4 에서 0.5 사이의 전력 결합 계수 α를 갖는 것을 특징으로 하는 광 펄스 스트림 처리방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 입력포트에서의 출력은 일정한 피크 전력의 잡음-필터된 광 펄스로 이루어진 것을 특징으로 하는 광 펄스 스트림 처리방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 비-선형 광 간섭계로 입력되는 상기 광 펄스 스트림에는 실질적으로 페디스털한 펄스가 포함되어 있고, 상기 제2 입력포트에서 나온 출력은 상당히 감소된 페디스털을 갖는 광 펄스를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 펄스 스트림 처리 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 입력포트에서 나온 출력은 펄스의 강도가 sech2인 형태인 것을 특징으로 하는 광 펄스 스트림 처리방법.
  6. 광 펄스를 구비한 광 펄스 스트림을 처리하는 시스템에 있어서, 입력 전력을 가진 광 펄스가 인가되는 제1 입력포트를 포함하고, 제1 및 제2 입력포트(6,8)와 제1 및 제2 출력포트(10,12)가 있는 4-포트 광 결합기(4), 상기 제1 및 제2 출력포트(10,12)를 결합하고 광학적 비선형성을 갖는 광 결합 수단(14) 및 광섬유 증폭기(18)를 포함하는 비선형 광 간섭계(2)를 구비하고, 상기 광 결합기(4)는 상기 광 결합 수단(14)을 따라 제1 방향으로 이동하는 제1 세그먼트 및 상기 광 결합 수단(14)을 따라 반대 방향인 제2 방향으로 이동하는 제2 세그먼트로 상기 입력 펄스를 나누고, 상기 세그먼트 각각은 비선형 위상 시프트 처리되고, 상기 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트에 나타난 위상 시프트 차이는 상기 광 펄스의 입력 전력의 함수로서 변화하며, 사용시 상기 간섭계(2)는 상기 입력 펄스의 상기 반복도 및 상기 입력 피크 펄스 전력이 상기 광섬유 증폭기의 이득을 포화시키도록 조정되고, 상기 제1 및 제2 세그먼트간의 비선형 위상 시프트 차이는 클램프되어 비진동 전달 특성을 제공하고 상기 처리된 펄스가 상기 제2 출력 포트에서의 출력인 상태로 상기 간섭계를 전환시키도록 하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 펄스는 상기 간섭계의 펄스 정형 특성이 상기 입력 전력에 반응하지 않도록 상기 펄스가 정형(整形)되는 것을 특징으로 하는 광 펄스 스트림 처리방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 간섭계의 스위칭 전력은 상기 증폭기의 포화 전력과 일치하는 것을 특징으로 하는 광 펄스 스트림 처리방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제2 입력포트에서의 출력은 일정한 피크 전력의 잡음-필터된 광 펄스로 이루어진 것을 특징으로 하는 광 펄스 스트림 처리방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 비-선형 간섭계로 입력되는 상기 광 펄스 스트림에는 실질적으로 페디스털한 펄스가 포함되어 있고, 상기 제2 입력포트에서 나온 출력은 상당히 감소된 페디스털을 갖는 광 펄스를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 펄스 스트림 처리방법.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제2 입력포트에서 나온 출력은 펄스의 강도가 sech2인 형태인 것을 특징으로 하는 광 펄스 스트림 처리방법.
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