KR100375911B1 - 광섬유 브래그 격자를 이용한 양방향 파장 가감기 - Google Patents

광섬유 브래그 격자를 이용한 양방향 파장 가감기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 양방향 파장 가감기는 레일레이(Rayleigh) 후방 산란(backscattering)과 광소자들의 반사 등에 의한 상대 강도 잡음의 영향을 효과적으로 제거할 수 있는 광섬유 브래그 격자 및 광 흡수기; 광신호를 파장단위로 추가/추출(add/drop)할 수 있는 단일방향 파장 가감기; 광소자들에 의한 삽입손실을 보상하기 위한 광 증폭기; 서로 다른 방향으로 진행하는 광신호들을 분리하고, 상기의 광섬유 브래그 격자들을 연결하는 역할을 하는 다중 단자 광 써큘레이터를 포함하고, 하나의 광섬유에서 양방향으로 진행하는 광신호를 각각 분리하여 추가/추출시킨다. 따라서 레일레이 후방 산란과 광소자들의 반사 등에 의한 상대 강도 잡음의 영향을 효과적으로 제거할 수 있으며, 다중 단자 광 써큘레이터를 효율적으로 사용하기 때문에 기존의 양방향 파장 가감기에 비해 높은 경제성을 가질 수 있다.

Description

광섬유 브래그 격자를 이용한 양방향 파장 가감기{A bidirectional add/drop multiplexer using fiber Bragg gratings}
본 발명은 광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating)와 광 써큘레이터(optical circulator)를 이용한 양방향 파장 가감기(bidirectional add/drop multiplexer)에 관한 것이다.
인터넷과 같은 데이터 통신량의 폭발적인 증가에 대비하기 위해 파장분할 다중화(wavelength division multiplexing: WDM) 통신 기술을 이용하여 광통신 시스템의 전송 용량을 증가시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 중에서 하나의 광섬유를 사용하여 양방향으로 광신호를 전송하는 환형망(ring network)은 광통신 망을 구현하는 데 필요한 광섬유와 소자들의 수를 반으로 줄일 수 있어서 우수한 가격 경제성을 갖는다. 양방향 파장 가감기는 하나의 광섬유를 사용한 양방향 환형망을 구성하기 위해서는 필수적이다.
그런데, 일반적으로 하나의 광섬유를 사용하여 양방향으로 광신호를 전송하는 시스템에서는 반대방향으로 진행하는 신호들의 레일레이 후방산란 (backscattering)과 광소자에 의한 반사 등에 의해 상대 강도 잡음(relative intensity noise)이 발생하여 수신단의 민감도(sensitivity)를 저하시킨다.
또한 양방향 전송에서 광 증폭기의 최대 이득은 레일레이 후방산란과 광소자에 의한 반사 등에 의해 발생하는 다중경로 반사 잡음(multiple path reflection noise)에 의해 제한된다.
따라서, 반대 방향으로 진행하는 광신호의 반사 등에 의해 발생하는 잡음을 제거하는 것이 양방향 광소자 모듈의 필수적인 기능이다.
기존에 제안된 양방향 파장 가감기는 단일방향 파장 가감기의 구조를 이용하여 광파장별로 광신호를 추가/추출(add/drop)하는 기능 외에 반대방향으로 진행하는 광신호의 레일레이 후방산란과 광소자에 의한 반사를 제거하는 기능을 포함한다. 여기서 단일방향 파장 가감기는 파장다중화기/역다중화기와 광스위치를 이용하는 것과, 광 써큘레이터와 광섬유 브래그 격자를 이용한 것 등이 있다.
최초의 양방향 파장 가감기의 구조는 1998년 Electronics Letters에 발표되었으며, 이 구조는 한 쌍의 파장 다중화기/역다중화기의 각각의 노드에 두 개의 광스위치와 이와 연결된 하나의 EDFA(Erbium-doped fiber amplifier)로 구성되어 있다. 그러나, 이 구조는 양방향 파장 가감기를 구성하는 데 필요한 EDFA와 같은 고가의 광소자를 많이 필요로 하여 가격 경쟁력이 떨어진다.
또 다른 양방향 파장 가감기는 1998년 IEEE Photonics Technology Letters(PTL)에 발표된 것으로, 그 구조가 도 1에 도시되어 있다.
첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 1998년 PTL에 발표된 양방향 파장 가감기는 AWG(arrayed-waveguide grating)(100)와, 밴드패스 필터(bandpass filter,200 )로 구성되어 있다.
AWG(100)는 파장 다중화기/역다중화기의 기능을 동시에 수행하며, 밴드 패스 필터(200)는 레일레이 후방산란과 광소자에 의한 반사 등에 의한 잡음을 제거한다.
그러나 이러한 구조로 이루어진 종래의 양방향 파장 가감기는 추출(drop)되는 광신호에서 레일레이 후방산란과 광소자에 의한 반사의 영향을 제거 할 수는 없다.
또 다른 양방향 파장 가감기는 1999년 IEEE Phototonics Technology Letters에 발표된 것으로 그 구조가 도 2에 도시되어 있다.
첨부한 도 2에 도시되어 있듯이, 광 써큘레이터(circulator)(CT1)에 입사하는 광신호는 광 써큘레이터(CT4)로 들어오고, 이것은 다시 WGR1 (waveguide grating1)에 의해 파장 역다중화된다.
만약 양방향 신호들이 번갈아가며 파장대역을 차지한다면 반대방향으로 진행하는 광신호의 레일레이 후방산란과 광소자 반사에 의한 잡음들은 해당 파장 다중화기/역다중화기 노드의 광 흡수기(light absorber) 등에 의해 흡수되어 사라진다. 원하는 방향의 광신호들은 광섬유 브래그 격자에 의해 반사되어 WGR1에 의해 파장다중화되어 광섬유로 전송된다. 1×2 광스위치(S)의 연결상태를 변화시켜서 추가/추출시키고 싶은 파장을 결정할 수가 있다. 그런데, 이 구조는 추가/추출시키기 위해 여러 개의 광 써큘레이터를 추가로 두어야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 레일레이 후방산란과 광소자들의 반사 등에 의한 상대 강도 잡음의 영향을 효과적으로 제거할 수 있으면서, 설계 유연도가 높은 양방향 파장 가감기를 제공하고자 하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 다중 단자(multi-port) 광 써큘레이터(optical circulators)를 효율적으로 사용할 수 있는 양방향 파장 가감기를 제공하고자 하는데 있다.
도 1은 종래의 양방향 파장 가감기의 구조도이다.
도 2는 종래의 다른 양방향 파장 가감기의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 파장 가감기의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 파장 가감기의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 파장 가감기의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 파장 가감기의 구조도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 양방향 파장 가감기의 구조도이다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 특징에 따른 양방향 파장 가감기는,
레일레이 후방 산란과 광소자들의 반사 등에 의한 상대 강도 잡음의 영향을 효과적으로 제거할 수 있는 광섬유 브래그 격자 및 광 흡수기;
광소자들에 의한 삽입손실을 보상하기 위한 광 증폭기;
서로 다른 방향으로 진행하는 광신호들을 분리하고, 상기의 광섬유 브래그 격자들을 연결하는 역할을 하는 다중 단자 광 써큘레이터; 및상기 광써큘레이터와 결합하여 단일 방향 파장 가감기를 이루는 파장 선택 스위칭부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 양방향 파장 가감기는,
레일레이 후방 산란과 광소자들의 반사 등에 의한 상대 강도 잡음의 영향을 효과적으로 제거할 수 있는 광섬유 브래그 격자 및 광 흡수기;
광 써큘레이터에 의한 광신호간의 불균일한 삽입 손실을 일정하게 맞추기 위함 광감쇄기;광소자들에 의한 삽입손실을 보상하기 위한 광 증폭기;서로 다른 방향으로 진행하는 광신호들을 분리하고, 상기의 광섬유 브래그 격자들을 연결하는 역할을 하는 다중 단자 광 써큘레이터; 및상기 광 써큘레이터와 결합하여 단일 방향 파장 가감기를 이루는 파장 선택 스위칭부를 포함하며, 하나의 광섬유에서 양방향으로 진행하는 광신호를 각각 분리하여 추가/추출시킨다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 3에 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 파장 가감기의 구조가 도시되어 있다.
첨부한 도 3에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 파장 가감기는, 광섬유 브래그 격자(FBG1∼FBG2n-1, FBG2∼FBG2n) 및 광 흡수기(LA1,LA2), 단일 방향 파장 가감기(10,20), 4단자 광 써큘레이터(30,40)로 이루어진다.
제1 실시예에 따른 양방향 파장 가감기는 양방향 신호들이 번갈아가며 파장대역을 차지할 경우에 해당하며, 한 방향의 광신호 (λ1, λ3, λ5…)는 4 단자 광 써큘레이터(30)의 2번 단자로 들어가서 3번 단자에 연결된 광섬유 브래그 격자(FBG1∼FBG2n-1)들에 의해 반사된다.
만약 여기에 사용된 광섬유 브래그 격자(FBG1∼FBG2n-1)가 처핑(chirping )되었다면 반사된 광신호들은 분산 보상이 될 것이다. 또한, 하나의 광섬유 브래그 격자로 여러 파장에 대한 반사 필터를 만들 수 있는 sampled fiber grating을 사용한다면 보다 제품의 부피를 줄일 수 있을 것이다.
그리고, 반사된 광신호들은 광 써큘레이터(30)의 4번 단자에 연결된 단일 방향 파장 가감기(10)를 통해서 추출되거나 통과된다. 또한, 해당 파장의 광신호는 단일 방향 파장 가감기에서 추가될 수도 있다. 추가/추출 동작을 마친 광신호들은 반대편 광 써큘레이터(40)의 1번 단자로 들어가고, 이 신호들은 같은 광 써큘레이터(40)의 2번 단자로 빠져나와 반대편 광섬유 선로를 진행하게 된다.
이 때, 4 단자 광 써큘레이터(30)의 3번 단자에 연결된 광섬유 브래그 격자는 한 쪽 방향의 광신호 파장(λ1, λ3, λ5… )들과 일치하기 때문에, 반대 방향의 광신호(λ2, λ4, λ6…)들의 레일레이 후방산란과 광소자들의 반사에 의한 잡음 신호들은 광섬유 브래그 격자들을 통과하여 광 흡수기(LA1)에 의해 흡수된다.
이러한 작용에 의해 레일레이 후방산란과 광소자들의 반사 등에 의한 상대 강도 잡음(relative intensity noise)의 영향을 효과적으로 제거할 수 있다. 도 3에 도시된 제1 실시예에 따른 양방향 파장 가감기는 반대방향의 광신호 (λ2, λ4, λ6… )에 대해서도 대칭적으로 작동한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 파장 가감기의 장점은 다음과 같다. 기존에 발표된 양방향 파장 가감기는 3단자 광 써큘레이터를 양방향으로 진행하는 광신호를 분리하는 역할로 쓰고 있다. 제안된 구조에서는 4단자 광 써큘레이터를 사용하여 이것이 양방향으로 진행하는 광신호를 분리하는 역할 외에 4 단자 광 써큘레이터의 하나의 단자에 광섬유 브래그 격자를 연결하여 반대 방향 신호들의 레일레이 후방산란과 광소자들의 반사에 의한 잡음 신호들은 소거할 수 있게 한다. 4 단자 광 써큘레이터는 3단자 광 써큘레이터에 비해 가격도 비싸지 않으므로 별다른 추가 비용 없이 양방향 파장 가감기를 구성할 수 있다. 또한, 광섬유 브래그 격자는 파장에 대한 필터링 특성이 아주 뛰어나므로 충분한 상대 강도 잡음 제거가 가능하며, 광섬유 브래그 격자에 처핑을 줌으로써 분산보상도 가능하다.
다음에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 파장 가감기에 대하여 설명한다.
도 4에 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 파장 가감기의 구조가 도시되어 있으며, 제2 실시예는 제1 실시예의 단일 방향 파장 가감기를 파장 다중화기/역다중화기와 광 스위치를 이용하여 구현한 것이다.
첨부한 도 4에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 파장 가감기는, 제1 실시예와 동일하게 광섬유 브래그 격자(FBG1∼FBG2n-1, FBG2∼FBG2n) 및 광 흡수기(LA1,LA2), 단일 방향 파장 가감기(11,21), 4단자 광 써큘레이터(30,40)를 포함하며, 이외에도 광 증폭기(EDFA: Erbium-doped Fiber Amplifier)(EDFA1,EDFA2)를 더 포함한다.
4 단자 광 써큘레이터(30 또는 40)의 2번 단자로 들어가서 3번 단자에 연결된 광섬유 브래그 격자(FBG1∼FBG2n-1, FBG2∼FBG2n)들에 의해 반사되어 나온 광신호들은, 4 단자 광 써큘레이터(30 또는 40)의 4번 단자에 연결된 단일 방향 파장 가감기(11,21)의 IN 단자로 들어온다. 입력된 광신호들은 파장 역다중화기(DEMUX)에 의하여 파장별로 분리되며 광스위치(OSW:optical switch)에 의하여 파장별로 추출되거나 통과된다. 또한, 해당 파장의 광신호가 추가될 수도 있다. 다음에 각각의 광신호들은 파장 다중화기(MUX)를 통해 모아진 후 단일 방향 파장 가감기의 출력 단자(OUT)로 나오게 된다.
제2 실시예에서는 광 써큘레이터(30,40)와 파장 다중화기/역다중화기들에 의한 광삽입 손실을 보상하기 위해 어븀첨가 광 증폭기(EDFA1, EDFA2)가 광 써큘레이터(30,40)와 단일 방향 파장 가감기(11,21) 사이에 설치되어 있다. 따라서 광 증폭기(EDFA1, EDFA2)에 의하여 광증폭된 신호들은 다른 편의 4 단자 광 써큘레이터를 통해 광섬유 선로로 나오게 된다.
다음에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 파장 가감기에 대하여 설명한다.
도 5에 본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 파장 가감기의 구조가 도시되어 있다.
첨부한 도 5에 도시되어 있듯이. 본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 파장 가감기는, 제1 실시예와 동일하게 광섬유 브래그 격자(FBG1∼FBG2n-1, FBG2∼FBG2n) 및 광 흡수기(LA1,LA2), 파장 선택 스위칭부(12,22), 광 써큘레이터(31,41)를 포함하나, 광 써큘레이터(31,41)는 6단자이다. 그리고 제1 실시예와는 달리 파장 선택 스위칭부(12,22)가 광 써큘레이터(31,41)와 결합하여 단일 방향 파장 가감기로서 작용한다.
한 방향의 광신호(λ1,λ3, λ5, …)는 6 단자 광 써큘레이터(31)의 3번 단자로 들어가서 4번 단자에 연결된 광섬유 브래그 격자(FBG1∼FBG2n-1)들에 의해 반사된다. 이 때, 여기에 사용된 광섬유 브래그 격자(FBG1∼FBG2n-1)가 처핑되었다면 반사된 광신호들은 분산 보상이 될 것이다.
그리고, 광섬유 브래그 격자(FBG1∼FBG2n-1)들과 광 흡수기(LA1)에 의해 반대 방향의 신호들의 레일레이 후방산란과 광소자들의 반사에 의한 잡음이 소거된다. 6 단자 광 써큘레이터(31)의 5 단자에 연결된 2×2 광스위치(OSW)와 중심 반사 파장이 λ i (i=1, 3, 5,… )인 광섬유 브래그 격자로 이루어진 파장 선택 스위칭부(12,22)는 6단자 광 써큘레이터와 결합하여 하나의 파장의 광신호를 '추가/ 추출'시키기 위한 단일 방향 파장 가감기로서 작동한다.
2× 2 광스위치가 바(bar) 상태로 연결되어 있으면 광신호 (λ1, λ3, λ5…)들은 '추가/추출' 동작 없이 2×2 광스위치를 그대로 통과하게 된다. 만약, 2×2 광스위치가 cross 상태로 연결되어 있으면 통과하는 광신호 (λ1, λ3, λ5…)들 중에 광섬유 브래그 격자의 중심 반사파장과 일치하는 것은 반사되어 앞 쪽에 있는 6 단자 광 써큘레이터(31)의 6번 단자로 '추출'된다. 해당 파장의 광신호를 '추가'시킬 때는 뒤 쪽에 있는 6단자 광 써큘레이터(41)의 1번 단자를 통해 그 신호를 입력하면 된다. 도 5에 도시된 제3 실시예에 따른 양방향 파장 가감기는 반대 방향의 광신호(λ2,λ4, λ6, …)에 대해서도 대칭적으로 작동한다.
위와 같은 구조에서 6단자 광 써큘레이터는 광섬유에서 양방향으로 진행하는 광신호를 분리하는 역할, 하나의 파장을 '추가/추출'하기 위한 단일 방향 파장 가감기의 구성요소, 반대 방향으로 진행하는 광신호의 반사 성분들에 의한 잡음을 소거하기 위한 광섬유 브래그 격자를 연결하는 역할을 동시에 수행하게 된다.
광 써큘레이터의 제작 기술이 발전함에 따라 일반적으로 널리 쓰이고 있는 3 단자 광 써큘레이터뿐만 아니라, 6 단자 광 써큘레이터도 구입이 가능하며 이것의 가격도 3 단자의 그것에 비해 커다란 차이가 나지 않는다.
따라서, 도 5에 도시된 구조를 가지는 양방향 파장 가감기는 하나의 파장을 '추가/추출'하기 위한 양방향 파장 가감기 노드로서는 높은 가격경쟁력을 가질 수 있다.
다음에는 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 파장 가감기에 대하여 설명한다.
도 6에 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 파장 가감기의 구조가 도시되어 있다.
첨부한 도 6에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 파장 가감기는 제3 실시예와 동일하게, 광섬유 브래그 격자(FBG1∼FBG2n-1, FBG2∼FBG2n) 및 광 흡수기(LA1,LA2), 파장 선택 스위칭부(13,23), 광 증폭기(EDFA1,EDFA2)를 포함하며, 이외에도 6단자 광 써큘레이터(31,41)를 포함한다. 그러나 파장 선택 스위칭부(13,23)는 제3 실시예와는 다른 구조로 이루어진다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 파장 가감기는 각 방향으로 세 개의 광신호를 전송할 경우 사용할 수 있는 양방향 파장 가감기이다.
각 방향의 세 개의 광신호는 6 단자 광 써큘레이터(31,41)의 2번 단자로 들어가서 3번 단자에 연결된 세 개의 광섬유 브래그 격자들에 의해 반사된다. 이 때, 3번 단자에 연결된 광섬유 브래그 격자(FBG1, FBG3, FBG4, FBG2, FBG4, FBG6)들이 chirping 되었다면, 반사된 광신호들은 분산보상(dispersion compensation)이 될 것이다.
반사된 광신호들은 광 써큘레이터(31,41)의 4번 단자로 나온다. 4번 단자에는 두 개의 광섬유 브래그 격자들만 있으므로, 이 광섬유 브래그 격자와 파장이 일치하지 않는 한 개의 광신호는 광섬유 브래그 격자들을 그대로 통과하여 2×2 광스위치(optical switch)에 도달한다. 반사된 두 개의 광신호는 광 써큘레이터(31,41)의 다음 단자를 통해 나온다.
같은 방법으로 다른 광신호들도 분리가 되어 각각 2×2 광스위치에 도달한다. 2×2 광스위치는 각 광신호의 추가/추출이나 pass through를 결정한다. 각각의광스위치를 거친 광신호들은 파장 역다중화기(wavelength demultiplexer)나 1×N 커플러에서 결합되어 양방향 파장다중화기를 빠져 나간다.
이 구조에는 양방향 파장다중화기의 삽입 손실 보상을 위한 광 증폭기와 1×N 커플러의 출력단에서의 광출력을 일정하게 하기 위한 광감쇄기(optical attenuator;VA)가 적절한 위치에 삽입되었다. 광감쇄기의 경우 도 6에서 파장 λ1이 광 써큘레이터에 의한 삽입 손실이 가장 크므로 여기에 연결된 광감쇄기의 감쇄 정도를 가장 작게하고, 파장 λ5에 연결된 광감쇄기의 감쇄 정도를 가장 크게 맞추어 주면 1 ×4 coupler의 OUT 단자에서 광출력을 일정하게 맞출 수 있다.도 7에 본 발명의 제5 실시예에 따른 양방향 파장 가감기의 구조가 도시되어 있다.
도 7에서와 같이 앞에 있는 6 단자 광 써큘레이터의 3 번 단자에 또 다른 광섬유 브래그 격자가 연결된 다중 단자 광 써큘레이터를 연결하면 스위칭할 수 있는 광신호의 수를 증가시킬 수 있다.
그리고, 도7에서도 도 6에서와 같이, 양방향 파장 다중화기의 삽입 손실 보상을 위한 광 증폭기와 양방향 파장다중화기의 출력단에서의 광출력을 일정하게 하기 위한 광감쇄기가 적절한 위치에 삽입될 수 있다.위에 기술된 실시예에 사용된 광섬유 브래그 격자로서 양방향 광신호들의 분산 보상을 위한 처핑된 광섬유 브래그 격자가 사용될 수 있으며, 또한 광섬유 브래그 격자의 여러개의 연결에 따른 공간 차지를 줄이기 위하여 샘플드 광섬유 브래그 격자(sampled fiber Bragg grating)가 사용될 수 있다.
위에 기술된 실시예에 사용된 광 흡수기로는 FC/SPC 커넥터 또는 굴절률 균등 오일/젤(index matching oil/gel)가 사용될 수 있으며, 광증폭기로는 어븀 첨가 광섬유 증폭기 또는 프라세오듐 첨가 광섬유 증폭기 또는 반도체 레이저를 이용한 광 증폭기가 사용될 수 있다.
한편, 파장 다중화기로서 1×N 커플러 또는 도파관열 격자(arrayed waveguide grating) 또는 유전체 박막 (dielectric thin-film)을 이용할 수 있다.
비록, 본 발명이 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.
본 발명은 상술한 바와 같이 광섬유 브래그 격자와 다중 단자 광 써큘레이터를 이용한 양방향 파장 가감기의 구조를 제공한다. 본 발명의 실시예에서는 파장 필터링 특성이 좋은 광섬유 브래그 격자를 사용하고 있기 때문에 레일레이 후방산란과 광소자들의 반사 등에 의한 상대 강도 잡음의 영향을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 다중 단자 광 써큘레이터를 효율적으로 사용하기 때문에 기존의 양방향 파장 가감기에 비해 높은 경제성을 가질 수 있다.

Claims (19)

  1. 레일레이(Rayleigh) 후방산란과 광소자들의 반사 등에 의한 상대 강도 잡음의 영향을 효과적으로 제거할 수 있는 광섬유 브래그 격자 및 광 흡수기;
    광신호를 파장단위로 추가/추출할 수 있는 단일방향 파장 가감기;
    광소자들에 의한 삽입손실을 보상하기 위한 광 증폭기;
    서로 다른 방향으로 진행하는 광신호들을 분리하고, 상기의 광섬유 브래그 격자들을 연결하는 역할을 하는 다중 단자 광 써큘레이터
    를 포함하고, 하나의 광섬유에서 양방향으로 진행하는 광신호를 각각 분리하여 추가/추출시키는 양방향 파장 가감기
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 브래그 격자는 양방향 광신호들의 분산보상을 위한 처핑된 광섬유 브래그 격자(chirped fiber Bragg grating)로 이루어지는 양방향 파장 가감기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 브래그 격자는 광섬유 브래그 격자의 여러 개의 연결에 따른 공간 차지를 줄이기 위한 샘플드 광섬유 브래그 격자(Sampled fiber Bragg grating)로 이루어지는 양방향 파장 가감기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광 흡수기는 FC/SPC 커넥터 또는 굴절률 균등 오일/젤(index matching oil/gel)로 이루어지는 양방향 파장 가감기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단일방향 파장 가감기는 파장 다중화기/역다중화기와 광 스위치를 이용하는 것을 특징으로 하는 양방향 파장 가감기.
  6. 레일레이 후방 산란과 광소자들의 반사 등에 의한 상대 강도 잡음의 영향을 효과적으로 제거할 수 있는 광섬유 브래그 격자 및 광 흡수기;
    광 써큘레이터에 의한 광신호간의 불균일한 삽입 손실을 일정하게 맞추기 위함 광감쇄기;
    광소자들에 의한 삽입손실을 보상하기 위한 광 증폭기;
    서로 다른 방향으로 진행하는 광신호들을 분리하고, 상기의 광섬유 브래그 격자들을 연결하는 역할을 하는 다중 단자 광 써큘레이터; 및
    상기 광 써큘레이터와 결합하여 단일 방향 파장 가감기를 이루는 파장 선택 스위칭부
    를 포함하고, 하나의 광섬유에서 양방향으로 진행하는 광신호를 각각 분리하여 추가/추출시키는 양방향 파장 가감기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 파장 선택 스위칭부는 2×2 광 스위치와, 광섬유 브래그 격자로 이루어지는 양방향 파장 가감기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 파장 선택 스위칭부는 다수의 광 스위치, 광섬유 브래그 격자 및 파장 다중화기로 이루어진 것을 특징으로 양방향 파장 가감기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 양방향 파장 가감기는 상기 다중 단다 광 써큘레이터의 한 단자에 다른 파장 선택 스위칭부가 연결된 다중 단자 광 써큘레이터를 연결하여, 스위칭할 수 있는 광신호의 수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 양방향 파장 가감기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 파장 다중화기로서 1×N 커플러 또는 도파관열 격자 또는 유전체 박막을 이용한 양방향 파장 가감기.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 광섬유 브래그 격자는 양방향 광신호들의 분산보상을 위한 처핑된 광섬유 브래그 격자(chirped fiber Bragg grating)로 이루어지는 양방향 파장 가감기.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 광섬유 브래그 격자는 광섬유 브래그 격자의 여러 개의 연결에 따른 공간 차지를 줄이기 위한 샘플드 광섬유 브래그 격자로 이루어지는 양방향 파장 가감기.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 광 흡수기는 FC/SPC 커넥터 또는 굴절률 균등 오일/젤로 이루어지는 양방향 파장 가감기.
  14. (삭제)
  15. (삭제)
  16. (삭제)
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