KR100282656B1 - 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치 - Google Patents

광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다파장 출력광 생성장치에서, 특히 광섬유 브래그 격자 필터를 이용하여 다파장 출력광을 생성할 수 있도록 된 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치에 관한 것이다.
본 발명은 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치에 있어서, 소정 파장의 펌핑광을 생성 출력하는 펌핑광 생성수단과, 상기 펌핑광 생성수단으로부터 생성된 펌핑광을 근거로 자연 출력광을 생성하는 자연출력광 생성수단, 상기 펌핑광 생성수단으로부터 출력되는 펌핑광을 상기 자연출력광 생성수단측으로 입사시키기 위한 펌핑광 입사수단, 입사되는 자연 출력광에 대하여 특정 파장대역의 광만을 반사하는 광반사수단 및, 상기 자연출력광 생성수단에서 출력되는 자연 출력광을 상기 광반사수단으로 인도함과 더불어, 상기 광반사수단으로부터 반사되어 입력되는 반사출력광을 소정 광선로로 전환하여 출력하는 광경로 전환수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 광원으로 사용되는 레이저 다이오드를 배제하고, 광증폭광섬유 및 광섬유 브래그 격자 필터를 이용하여 다파장의 출력광을 생성할 수 있게 됨은 물론 이 다파장 출력광을 이용하여 간편하고 안정된 광신호 전송시스템을 구축할 수 있게 된다.

Description

광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치
본 발명은 광통신의 다파장 출력광 생성장치에 관한 것으로, 특히 광섬유 브래그 격자 필터를 이용하여 다파장 출력광을 생성할 수 있도록 된 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치에 관한 것이다.
광섬유를 이용하는 광통신은 고속으로 대용량의 정보전송이 가능하고 전자기 유도에 의한 신호장애나 누화가 없기 때문에 해저 케이블을 통한 국가간의 정보통신에 주로 이용되고 있다.
최근, 광통신은 다중화기술이나 네트워크 기술이 진보되면서 교환기간의 음성 및 데이터통신과, CATV(Cable TV)나 VOD(Video On Demand) 등을 포함하는 고속 광대역 멀티미디어 통신을 위한 기간통신망으로서 그 사용범위가 점차 확대되고 있다.
광통신기술은 주로 광신호를 증폭하는 광신호증폭기의 발전을 통해 진보되어 왔는데, 광신호증폭기의 발전은 광신호의 고속전송과 초장거리 전송을 가능하게 하였다. 그리고, 최근에 이르러서는 파장다중기능을 가능하게 하는 이득파장이 평탄화된 증폭기와 영상분배기술의 진보에 대응한 고이득증폭기에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
초기의 광신호증폭기는 광신호를 전기신호로 변환한 다음 이를 증폭하고, 그 증폭된 전기신호를 다시 레이저 다이오드를 통해 광신호로 변환함으로써 가능하였다. 그러나, 최근에 이르러서는 광증폭광섬유가 개발되면서 광신호증폭을 위한 신호변환과정을 생략할 수 있게 되었다.
상기한 광증폭광섬유는 활성광섬유에 어븀(Er)이나 프라세오듐(Pr), 또는 네오듐(Nd) 등의 희토류(rare-earth) 이온을 도우핑(dopping)하여 제조하게 되는 것으로, 이러한 광증폭광섬유에 소정 파장을 갖는 펌핑광(Pump Light)을 공급하게 되면 상기 희토류 이온의 여기에 의해 소정의 파장을 갖는 유도광자가 방출되게 됨으로써 해당 광섬유를 통해 전파되는 광신호가 증폭되게 된다.
한편, 상기한 바와 같은 광통신은 레이저 다이오드로부터 생성되는 특정 파장을 갖는 광을 변조하여 소정의 광선로를 통해 목적지로 전송하게 되고, 그 목적지에서는 변조되어 전송되어 온 광신호를 원래의 파장을 갖는 광신호로 복원하게 된다. 또한, 다수의 레이저 다이오드를 이용하여 다파장 광원을 구성할 수 있게 된다.
그런데, 상기한 바와 같이 광원을 레이저 다이오드로 사용하여 다수의 레이저 다이오드로부터 생성되는 각 파장의 출력광을 동시에 사용하는 고밀도 파장 분할 다중화(Dense Wavelengh Division Multiplexing) 전송시스템에 있어서는 다음과 같은 문제가 있게 된다.
즉, 상기 레이저 다이오드는 주위의 조건이 변화하게 되면 그 출력특성이 변동되게 됨으로써 출력광의 파장이 변화하게 된다. 예컨대, 현재 상용화된 레이저 다이오드는 일반적으로 1℃의 온도 변화에 따른 파장변화가 약 0.08nm 정도나 되게 된다. 따라서, ITU-T 규격에 따른 인접 채널간 파장간격이 0.8nm을 유지하기 위해서는 레이저 다이오드에 대해 파장 안정화를 위한 소정의 파장고정장치가 필요하게 되므로 출력광 생성장치의 전체적인 구조가 복잡하게 되는 문제가 있게 된다.
또한, 상기한 바와 같이 종래의 광통신기술은 다파장 광원을 구성하기 위해서는 원하는 각 파장에 대응되도록 다수의 레이저 다이오드가 필요하게 되는데, 레이저 다이오드의 제조공정상 특정파장을 선택하여 제조할 수 없기 때문에 많은 양의 레이저 다이오드를 먼저 제작한 후, 그 중 원하는 파장을 생성하는 레이저 다이오드를 이용하여 다파장 광원을 구성해야 된다는 문제점이 있게 된다.
또한, 상기한 바와 같이 파장 분할 다중화 전송시스템에 있어서, 다수의 광원으로부터 출력되는 각 파장의 출력광이 서로 약 1dB 이내의 출력세기를 갖게 되는 경우에, 각 파장의 신호가 각각 다른 출력세기일 때 발생할 수 있는 수신단에서의 수신감도 변화에 따른 시스템 장애를 방지할 수 있는데, 각 파장의 출력광이 1dB 이내의 출력세기를 유지하도록 하기 위해서는 각 레이저 다이오드의 출력세기를 개별적으로 제어해야 된다는 문제가 있게 된다.
또한, 다수의 레이저 다이오드를 이용하여 다파장 광원을 구성하였을 때 각각의 레이저 다이오드에서 생성되는 다파장 출력광을 하나의 광섬유내로 결합시켜 주기 위해서는 예컨대, 현재 상용화된 도파배열 회절격자(Arrayed Waveguide Grating)를 채용하게 되는 데, 이를 채용함에 따라 자체 손실이 상당히 크다는 단점이 있게 됨과 더불어 시스템 구성이 복잡해진다는 문제가 있게 된다.
또한, 다수의 광원에서 생성되는 다파장 출력광 중에서 상기한 바와 같이 다수의 레이저 다이오드를 사용하여 다파장 광원으로 구성하게 되는 경우 원하는 파장을 선택하기 위해서는 능동소자인 레이저 다이오드를 직접적으로 온 또는 오프시켜야 하기 때문에 레이저 다이오드에 무리한 충격이 가해질 우려가 있게 되며, 또한 레이저 다이오드의 특성상 온된 후 출력광이 고유 파장에 고정되기 위해서는 초기 안정화 시간이 요구되기 때문에 레이저 다이오드의 동작을 직접 온 또는 오프하는 것에 의하여 임의의 출력광을 선택하도록 하는 것은 전송시스템이나 네트웍 구성에 많은 어려움이 있다는 문제가 있게 된다.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 광섬유 브래그 격자 필터를 이용하여 원하는 파장을 갖는 출력광을 선택적으로 생성할 수 있도록 된 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치를 이용하여 간편하고 안정된 광신호 전송시스템을 구성할 수 있도록 함에 있다.
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에서의 광증폭광섬유(30)의 파장별 출력이득특성을 나타낸 도면.
도 3은 도 1에서의 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(50)의 구성예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 1실시예에 따른 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치를 파장 분할 다중화 전송시스템에 적용한 제1 적용예의 구성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 1실시예에 따른 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치를 파장 분할 다중화 전송시스템에 적용한 제2 적용예의 구성을 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명
10, 150 : 레이저 다이오드(LD) 20, 160 : 파장분할 멀티플렉서(WDM)
30, 170 : 광증폭광섬유 40 : 써큘레이터
50, 140 : 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(FBGM)
60 : 포토 다이오드(PD) 70 : LD 콘트롤러
110 : 도파배열 회정격자(AWG) 120 : 변조부
180 : 아이솔레이터
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치는 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치에 있어서, 소정 파장의 펌핑광을 생성 출력하는 펌핑광 생성수단과, 상기 펌핑광 생성수단으로부터 생성된 펌핑광을 근거로 자연 출력광을 생성하는 자연출력광 생성수단, 상기 펌핑광 생성수단으로부터 출력되는 펌핑광을 상기 자연출력광 생성수단측으로 입사시키기 위한 펌핑광 입사수단, 입사되는 자연 출력광에 대하여 특정 파장대역의 광만을 반사하는 광반사수단 및, 상기 자연출력광 생성수단에서 출력되는 자연 출력광을 상기 광반사수단으로 인도함과 더불어, 상기 광반사수단으로부터 반사되어 입력되는 반사출력광을 소정 광선로로 전환하여 출력하는 광경로 전환수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 전송시스템은, 하나의 광선로를 통해 다파장의 광신호를 동시에 전송하도록 된 파장분할다중화방식 광통신시스템에 있어서, 소정 파장의 펌핑광을 생성 출력하는 펌핑광 생성수단과, 상기 펌핑광 생성수단으로부터 생성된 펌핑광을 근거로 자연 출력광을 생성하는 자연출력광 생성수단, 상기 자연출력광 생성수단에서 역방향으로 진행하는 자연 출력광을 근거로 대응되는 소정 레벨의 전기적인 신호를 출력하는 광전변환수단, 상기 광전변환수단으로부터 입력되는 레벨신호를 근거로 상기 펌핑광 생성수단의 출력세기를 조정제어하는 LD 콘트롤수단, 상기 펌핑광 생성수단으로부터 출력되는 펌핑광을 상기 자연출력광 생성수단측으로 입사시키기 위한 펌핑광 입사수단, 각각 입사되는 자연 출력광에 대하여 특정 파장대역의 광만을 반사하는 광반사수단, 상기 자연출력광 생성수단에서 출력되는 자연 출력광을 상기 광반사수단으로 인도함과 더불어, 상기 광반사수단으로부터 입력되는 반사광을 소정 광선로로 전환하어 출력하는 광경로 전환수단, 상기 광경로 전환수단으로부터 입력되는 광에 대하여 각 파장대역의 광으로 분리 출력하는 파장 분리수단, 상기 파장분리 수단으로부터 분리되어 출력되는 특정 파장대역의 광을 변조하는 광신호 변조수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제3 관점에 따른 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 전송시스템은, 하나의 광선로를 통해 다파장의 광신호를 동시에 전송하도록 된 파장분할다중화방식 광통신시스템에 있어서, 소정 파장의 펌핑광을 생성 출력하는 제1 펌핑광 생성수단과, 상기 제1 펌핑광 생성수단으로부터 생성된 펌핑광을 근거로 자연 출력광을 생성하는 자연출력광 생성수단, 상기 자연출력광 생성수단에서 역방향으로 진행하는 자연 출력광을 근거로 대응되는 소정 레벨의 전기적인 신호를 출력하는 광전변환수단, 상기 광전변환수단으로부터 입력되는 레벨신호를 근거로 상기 제1 및 제2 펌핑광 생성수단의 출력세기를 조정제어하는 LD 콘트롤수단, 상기 제1 펌핑광 생성수단으로부터 출력되는 펌핑광을 상기 자연출력광 생성수단측으로 입사시키기 위한 펌핑광 입사수단, 각각 입사되는 자연 출력광에 대하여 특정 파장대역의 광만을 반사하는 광반사수단, 상기 자연출력광 생성수단에서 출력되는 자연 출력광을 상기 광반사수단으로 인도함과 더불어, 상기 광반사수단으로부터 입력되는 반사광을 소정 광선로로 전환하여 출력하는 광경로 전환수단, 소정 파장의 펌핑광을 생성 출력하는 제2 펌핑광 생성수단, 상기 제2 펌핑광 생성수단으로부터 생성된 펌핑광을 근거로 소정 입력광을 증폭하는 광증폭수단, 상기 제2 펌핑광 생성수단으로부터 입력되는 펌핑광 및 상기 광경로 전환수단으로부터 입력되는 반사출력광을 상기 광증폭수단으로 입사시키기 위한 광입사수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 광원으로 사용되는 레이저 다이오드를 배제하고, 광증폭광섬유 및 광섬유 브래그 격자 필터를 이용하여 다파장의 출력광을 생성할 수 있게 됨은 물론 이 다파장 출력광을 이용하여 간편하고 안정된 광신호 전송시스템을 구축할 수 있게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에서 참조번호 10은 입력되는 구동전류를 근거로 파장이 예컨대, 980nm인 펌핑광을 생성하여 출력하는 펌핑용 레이저 다이오드로서, 이는 특히 이후에 설명할 LD 콘트롤러(70)로부터 입력되는 소정 조정신호를 근거로 펌핑광의 출력세기를 조정하여 출력하게 된다. 그리고, 이 펌핑용 레이저 다이오드(10)로부터의 출력광은 제1 광선로(11)에 결합되게 된다.
그리고, 참조번호 20은 상기 제1 광선로(11)를 통해 전송되는 펌핑광을 제2 광선로(21)를 통해 후술할 광증폭광섬유(30)에 결합시키기 위한 파장분할 멀티플렉서(WDM)이고, 참조번호 30은 상기 파장분할 멀티플렉서(20)를 통해 인도되는 펌핑광에 의해 여기되어 자연 출력광을 생성하게 되는 광증폭광섬유이다. 이 광증폭광섬유(30)에서 생성되는 자연출력광은 제3 광선로(31)로 결합되어 출력되게 된다.
여기서, 상기 광증폭광섬유(30)는 활성광섬유에 희토류 이온이 도우핑됨과 더불어 본 발명자에 의하여 추가적으로 알루미늄 이온이 함께 도우핑되어 제조된 것으로서, 이 광증폭광섬유(30)에서 생성되는 자연출력광의 출력특성은 도 2에 나타낸 바와 같이 1540nm∼1560nm 파장대역에서 거의 일정한 출력세기, 즉 각 파장간의 출력세기가 1dB 이내를 나타내게 된다.
한편, 상기 광증폭광섬유(30)에서 생성되는 자연출력광의 일부는 역방향으로 진행되게 되는 바, 이 역광은 제2 광선로(21)를 통해 파장분할 멀티플렉서(20)로 입력되게 되고, 이어 포토 다이오드(60)와 결합되게 된다. 이 포토 다이오드(60)는 상기 역광의 광량에 대응되는 소정의 전기적인 레벨신호를 변환 출력하는 것으로서, 이 레벨신호는 LD 콘트롤러(70)의 입력으로 결합되게 된다.
이어, LD 콘트롤러(70)는 상기 포토 다이오드(60)로부터 입력되는 레벨신호를 근거로 펌핑용 레이저 다이오드(10)로 소정 조정신호를 출력하여 펌핑광의 출력세기를 조절하도록 제어하게 된다.
한편, 상기 광증폭광섬유(30)에서 생성되어 제3 광선로(31)를 통해 출력된 자연출력광은 써큘레이터(40)에 입력되게 된다. 이 써큘레이터(40)는 입력광에 대하여 소정의 출력경로를 제공하게 된다. 즉, 제3 광선로(31)를 통해 입력되는 자연출력광을 제4 광선로(41)를 통해 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(50)(Fiber Bragg Grating Module)로 인도함과 더불어 이 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(50)로부터 반사되어 전송되어 오는 소정 파장을 갖는 다수의 광을 제5 광선로(42)로 결합하게 된다.
한편, 상기 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(50)은 도 3에 나타낸 바와 같이 다수의 광섬유 브래그 격자 필터(51)와 다수의 광스위치(52)가 서로 교대로 설치되어 구성되게 된다. 주지된 바와 같이 광섬유 브래그 격자 필터는 소정의 광파장 대역에서 그 투과율이 급속도로 저하되는 특성, 즉 그 광파장 대역의 광을 반사하는 반사특성을 나타내게 되는 바, 본 발명자는 상기 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(50)을 구성함에 있어서 각각 서로 다른 소정 광파장 대역에서 상기한 바와 같은 반사특성을 나타내는 광섬유 브래그 격자 필터(51)를 이용하여 구성하였다.
그리고, 상기 다수의 광스위치(521∼52N-1)는 상기 각각의 광섬유 브래그 격자 필터(511∼51N-1)와 대응되게 구성됨으로써 제4 광선로(41)를 통해 전송되어 오는 자연출력광을 대응되는 광섬유 브래그 격자 필터(511∼51N-1)로 공급하게 된다. 여기서, 상기 각 광스위치(521∼52N-1)는 사용자의 스위칭 조작에 따라 대응되는 광섬유 브래그 격자 필터(511∼51N-1)로 자연출력광을 공급하거나 공급하지 못하도록 조정하는 것이 용이하게 가능하게 된다. 즉, 사용자가 광스위치(521∼52N-1)를 스위칭조작하여 원하는 파장대역의 반사출력광을 생성하는 광섬유 브래그 격자 필터(511∼51N-1)만을 선택할 수 있게 된다.
특히, 사용자가 각 광스위치(521∼52N-1)를 스위칭 조작하여 다수의 광섬유 브래그 격자 필터(511∼51N-1)로 공급되는 자연출력광을 차단하도록 하게 되면, 결과적으로 광섬유 브래그 격자 필터(511∼51N-1)에 의한 반사출력광이 존재하지 않게 된다.
이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.
펌핑용 레이저 다이오드(10)로부터 소정 파장의 펌핑광이 출력되어 제1 광선로(11)에 결합되면, 그 펌핑광은 파장 분할 멀티플렉서(20)에 의하여 제2 광선로(21)를 통해 광증폭광섬유(30)로 전송되게 된다. 이어, 이 광증폭광섬유(30)는 제2 광선로(21)를 통해 입력되는 펌핑광에 의하여 여기되어 자연출력광을 생성하게 되고, 이 자연출력광은 제3 광선로(31)로 결합되게 된다.
한편, 상기 광증폭광섬유(30)에 생성된 자연출력광의 일부는 제2 광선로(21)를 통해 역방향으로 진행하여 파장분할 멀티플렉서(20)를 거쳐 포토 다이오드(60)로 입사되게 된다. 이때, 상기 포토 다이오드(60)는 입사되는 광량에 대응하는 레벨신호를 LD 콘트롤러(70)로 입력하게 된다.
그러면, LD 콘트롤러(50)는 입력되는 레벨신호를 근거로 소정 조정신호를 펌핑용 레이저 다이오드(10)로 출력하게 되고, 이 펌핑용 레이저 다이오드(10)는 펌핑광의 출력세기를 조정하여 제1 광선로(11)로 출력하게 된다.
한편, 상기 광증폭광섬유(30)에서 제3 광선로(31)를 통해 출력되는 자연출력광은 써큘레이터(40)로 입력되게 되고, 이 써큘레이터(40)는 자연출력광을 제4 광선로(41)를 통해 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(50)로 출력하게 된다.
그러면, 상기 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(50)은 도 3에서 설명한 바와 같이 각각의 광섬유 브래그 격자 필터(511∼51N-1)는 대응되는 광스위치(521∼52N-1)를 통해 입력되는 자연출력광에 대하여 소정 파장대역의 광을 반사하여 출력하게 되고, 이 다수의 반사광은 써큘레이터(40)로 입력되어 제5 광선로(42)를 통해 출력되게 된다.
따라서, 상기한 구성에 있어서는 펌핑광에 의하여 여기되어 생성되는 자연출력광에 대하여 서로 다른 투과특성을 갖는 다수의 광섬유 브래그 격자 필터를 이용하여 소정 파장대역의 광을 필터링하여 신호광으로 사용하게 되므로 별도의 광원을 설치하지 않고서도 다파장의 출력광을 생성할 수 있게 된다.
이어, 도 4는 본 발명의 1실시예에 따른 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치를 파장 분할 다중화 전송시스템에 적용한 제1 적용예를 나타낸 도면으로서, 동도에서 도 1과 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.
도 4에서 도 1에서 설명한 바와 같이 광증폭광섬유(30)에서 생성된 자연출력광은 제3 광선로(31)를 통해 써큘레이터(40)로 결합되게 된다. 이 써큘레이터(40)로부터 출력되는 자연출력광은 제4 광선로(41)를 통해 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(50)로 결합되게 된다.
이어, 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(50)에서는 사용자에 의하여 설정된 광섬유 브래그 격자 필터(511∼51N-1)를 통해 해당 파장대역의 반사출력광이 생성되게 되고, 이 반사출력광은 다시 입력으로서 써큘레이터(40)와 결합되게 된다. 이 써큘레이터(40)는 상기 반사출력광을 제5 광선로(42)로 출력하게 된다.
이어, 도 4에서 참조번호 110은 입력되는 다파장의 입력광에 대해 미리 설정된 각 파장대역의 광으로 분리출력하는 도파배열 회절격자(Array Waveguide Grating)로서, 이 도파배열 회절격자(110)에서 분리출력되는 각각의 광은 대응되는 변조부(120)의 입력으로 결합되게 된다. 그리고, 각 변조부(120)는 입력광에 대하여 변조를 실행하여 소정 광선로를 통해 출력하게 된다.
즉, 상기한 구성에 의하면, 다수의 광섬유 브래그 격자 필터를 이용하여 생성한 각각의 신호광에 대하여 변조동작을 실행하여 전송함으로써 다파장 광신호 전송시스템을 가능하게 한다.
한편, 도 5는 본 발명의 1실시예에 따른 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치를 파장 분할 다중화 전송시스템에 적용한 제2 적용예의 구성을 나타낸 것으로서, 특히 광신호 전송에 적합하도록 광신호를 고출력증폭하기 위한 구성예를 나타낸 것이다.
도 5에서 참조번호 140은 입력되는 광 중에서 특정 파장대역의 광의 이득을 일정하게 조정하기 위한 광섬유 브래그 격자 필터 모듈로서, 이는 도 1에서 설명한 광증폭광섬유(30)에서 생성된 자연출력광 중에서 예컨대, 1520nm∼1540nm 파장대역의 광의 이득을 일정하게 조정하게 되는 것이다. 즉, 상기 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(140)은 광증폭광섬유(30)로부터 입력되는 1520nm∼1540nm 파장대역의 광의 이득을 예컨대, 1540nm∼1560nm 파장대역의 광의 이득과 비슷하게 되도록 해당 파장대역의 광의 이득을 조절하게 된다.
이어, 상기 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(140)에서 이득평탄화된 신호광은 상술한 바와 같이 광섬유 브래그 격자 필터 모듈(50)로부터 특정 파장 대역의 광이 선택되어 제5 광선로(42)를 통해 파장분할 멀티플렉서(16)의 입력으로서 결합되게 된다. 한편, 상기 LD 콘트롤러(70)는 펌핑용 레이저 다이오드(150)를 제어하여 그 출력세기를 조정하도록 제어하게 되는 바, 이 펌핌용 레이저 다이오드(150)로부터 생성된 펌핑광은 제6 광선로(151)를 통해 파장분할 멀티플렉서(160)의 입력으로서 결합되게 된다.
이어, 상기 파장분할 멀티플렉서(160)는 제5 광선로(42)를 통해 입력되는 다파장의 신호광과 제6 광선로(151)를 통해 입력되는 펌핑광을 제7 광선로(161)를 통해 광증폭광섬유(170)로 인도하게 된다. 이 광증폭광섬유(170)는 입력되는 펌핑광에 따라 입력되는 신호광를 증폭하게 되고, 이를 제8 광선로(171)를 통해 아이솔레이터(180)로 출력하게 된다. 이 아이솔레이터(180)는 역방향으로 진행하는 광을 차단하면서 제8 광선로(171)를 통해 입력된 신호광을 제9 광선로(181)를 통해 출력하게 된다.
따라서, 상기 구성에 있어서는 다수의 광섬유 브래그 격자 필터를 이용하여 생성한 각각의 신호광을 광신호 전송에 적합하도록 증폭할 수 있는 다파장 광신호 전송시스템의 구성을 가능하게 한다.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 광원으로 사용되는 레이저 다이오드를 배제하고, 광증폭광섬유 및 광섬유 브래그 격자 필터를 이용하여 다파장의 출력광을 생성할 수 있게 됨은 물론 이 다파장 출력광을 이용하여 간편하고 안정된 광신호 전송시스템을 구축할 수 있게 된다.

Claims (10)

  1. 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치에 있어서,
    소정 파장의 펌핑광을 생성 출력하는 펌핑광 생성수단과,
    상기 펌핑광 생성수단으로부터 생성된 펌핑광을 근거로 자연 출력광을 생성하는 자연출력광 생성수단,
    상기 펌핑광 생성수단으로부터 출력되는 펌핑광을 상기 자연출력광 생성수단측으로 입사시키기 위한 펌핑광 입사수단,
    입사되는 자연 출력광에 대하여 특정 파장대역의 광만을 반사하는 광반사수단 및,
    상기 자연출력광 생성수단에서 출력되는 자연 출력광을 상기 광반사수단으로 인도함과 더불어, 상기 광반사수단으로부터 반사되어 입력되는 반사출력광을 소정 광선로로 전환하여 출력하는 광경로 전환수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자연출력광 생성수단에서 역방향으로 진행하는 자연 출력광을 근거로 대응되는 소정 레벨의 전기적인 신호를 생성하여 출력하는 광전변환수단과,
    상기 광전변환수단으로부터 입력되는 레벨신호를 근거로 상기 펌핑광 생성수단의 출력세기를 조정제어하는 LD 콘트롤수단을 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광반사수단은 각각 서로 다른 파장대역의 광을 반사하는 다수의 광반사필터를 구비함은 물론 이 다수의 광반사필터를 일렬로 결합하기 위한 광스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 광반사필터는 광섬유 브래그 격자 필터인 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 생성장치.
  5. 하나의 광선로를 통해 다파장의 광신호를 동시에 전송하도록 된 파장분할다중화방식 광통신시스템에 있어서,
    소정 파장의 펌핑광을 생성 출력하는 펌핑광 생성수단과,
    상기 펌핑광 생성수단으로부터 생성된 펌핑광을 근거로 자연 출력광을 생성하는 자연출력광 생성수단,
    상기 자연출력광 생성수단에서 역방향으로 진행하는 자연 출력광을 근거로 대응되는 소정 레벨의 전기적인 신호를 출력하는 광전변환수단,
    상기 광전변환수단으로부터 입력되는 레벨신호를 근거로 상기 펌핑광 생성수단의 출력세기를 조정제어하는 LD 콘트롤수단,
    상기 펌핑광 생성수단으로부터 출력되는 펌핑광을 상기 자연출력광 생성수단측으로 입사시키기 위한 펌핑광 입사수단,
    각각 입사되는 자연 출력광에 대하여 특정 파장대역의 광만을 반사하는 광반사수단,
    상기 자연출력광 생성수단에서 출력되는 자연 출력광을 상기 광반사수단으로 인도함과 더불어, 상기 광반사수단으로부터 입력되는 반사광을 소정 광선로로 전환하어 출력하는 광경로 전환수단,
    상기 광경로 전환수단으로부터 입력되는 광에 대하여 각 파장대역의 광으로 분리 출력하는 파장 분리수단,
    상기 파장분리 수단으로부터 분리되어 출력되는 특정 파장대역의 광을 변조하는 광신호 변조수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 전송 시스템.
  6. 하나의 광선로를 통해 다파장의 광신호를 동시에 전송하도록 된 파장분할다중화방식 광통신시스템에 있어서,
    소정 파장의 펌핑광을 생성 출력하는 제1 펌핑광 생성수단과,
    상기 제1 펌핑광 생성수단으로부터 생성된 펌핑광을 근거로 자연 출력광을 생성하는 자연출력광 생성수단,
    상기 자연출력광 생성수단에서 역방향으로 진행하는 자연 출력광을 근거로 대응되는 소정 레벨의 전기적인 신호를 출력하는 광전변환수단,
    상기 광전변환수단으로부터 입력되는 레벨신호를 근거로 상기 제1 및 제2 펌핑광 생성수단의 출력세기를 조정제어하는 LD 콘트롤수단,
    상기 제1 펌핑광 생성수단으로부터 출력되는 펌핑광을 상기 자연출력광 생성수단측으로 입사시키기 위한 펌핑광 입사수단,
    각각 입사되는 자연 출력광에 대하여 특정 파장대역의 광만을 반사하는 광반사수단,
    상기 자연출력광 생성수단에서 출력되는 자연 출력광을 상기 광반사수단으로 인도함과 더불어, 상기 광반사수단으로부터 입력되는 반사광을 소정 광선로로 전환하여 출력하는 광경로 전환수단,
    소정 파장의 펌핑광을 생성 출력하는 제2 펌핑광 생성수단,
    상기 제2 펌핑광 생성수단으로부터 생성된 펌핑광을 근거로 소정 입력광을 증폭하는 광증폭수단,
    상기 제2 펌핑광 생성수단으로부터 입력되는 펌핑광 및 상기 광경로 전환수단으로부터 입력되는 반사출력광을 상기 광증폭수단으로 입사시키기 위한 광입사수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 전송 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 광증폭수단으로 역방향으로 진행하는 광을 차단하기 위한 역광차단수단을 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 전송 시스템.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 자연출력광 생성수단으로부터 생성된 자연출력광의 이득을 평탄화하기 위한 광이득 평탄화수단을 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 전송 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 광이득 평탄화수단은 다수의 광섬유 브래그 격자 필터로 된 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 전송 시스템.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 광이득 평탄화수단은 1520nm 내지 1540nm 파장대역의 광에 대하여 1540nm 내지 1560nm 파장대역의 광의 이득과 동등하게 되도록 이득평탄화 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 필터를 이용한 다파장 출력광 전송 시스템.
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