KR100394457B1 - 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광섬유레이저에 관한 것으로 에르븀첨가 광섬유의 1580nm대역에서 발진하는 레이저를 제작할 때 에르븀첨가 광증폭광섬유에서 발생되는 1550nm대역에 해당하는 증폭자발광을 입력시켜 문턱전류를 낮추고 높은 효율을 얻도록 한 장파장대역 광섬유레이저에 관한 것이다.
특히 입력단과 펌핑된 에르븀첨가 광증폭광섬유사이에 반사수단을 두어 1550nm 대역의 역방향 증폭자발광의 일부를 에르븀첨가 광증폭광섬유로 장파장대역 광과 함께 인가시키며 장파장대역의 빛이 파장가변매체를 통해 정해진 파장의 레이저광이 출력되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 장파장대역 광섬유레이저에 관한 것으로, 특히 입력단과 펌핑된 에르븀첨가 광증폭광섬유사이에 반사수단을 두어 에르븀첨가 광증폭광섬유로 장파장대역 광과 함께 1550nm 대역의 역방향 증폭자발광을 인가함으로써 장파장대역의 광의 증폭이득을 대폭 향상시켜 레이저 발진 문턱광세기와 출력을 향상시킨 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저에 관한 것이다.
최근의 급격한 통신용량의 사용증가에 대처하기 위하여 파장이 서로 다른 여러개의 채널을 한 가닥의 광섬유를 통해 전송함으로써, 전송량을 채널수만큼 증가시키는 파장분할다중방식(이하 'WDM'으로 표기) 광통신에 대한 연구가 활발하다. 현재까지의 광통신시스템에서는 그 신호파장대역으로 1530nm∼1560nm 대역('이하 C-band')을 이용하고 있으나, 전송용량의 증가에 대처하기 위하여 장파장대역인 1570nm∼1600nm대역을 사용하고자 하는 상용화 시도가 다양하게 진행되고 있다.
종래의 광섬유레이저는 C-band대역에서 다양하게 연구되었으며 광통신시스템의 신호광원과 광소자의 시험 및 광원 등에 응용되고 있다. 최근의 장파장 대역의 사용으로 인해 이 대역의 광원에 대한 연구가 중요하게 되었고, 종래의 C-band에서 레이저가 필요하였던 모든 부분에 사용될 것이다.
하지만 이 장파장대역은 에르븀첨가 광섬유증폭기의 이득계수가 작은 부분으로, 이러한 장파장대역에서 충분한 이득을 가지기 위해서는 긴 길이의 에르븀첨가 광섬유와 비교적 큰 펌핑광이 필요하다. 그러나 이는 효율이 낮고 잡음지수를 증가시키는 문제점이 있어서 이를 개선하고자 하는 연구 또한 활발하다.
도 1은 종래 에르븀첨가 광섬유레이저의 구성도이다.
도시한 바와 같이 종래의 에르븀첨가 광섬유레이저에 있어서, 궤환되어 입력된 자연방출광과, 펌핑용 레이저 다이오드(102)에서 출력된 펌핑광은 파장분할다중화기(103)에서 결합된 다음, 에르븀첨가 광증폭광섬유(101 ; Erbium-Doped Fiber, 이하 'EDF'로 표기)로 입력된다. 중간의 EDF(101)에서 상기 펌핑광은 EDF(101)에 첨가되어 있는 희토류이온인 에르븀을 여기시킨다. 이때 발생하는 자발방출광은 파장가변필터(105)에서 결정된 한 파장만 통과하여 다시 EDF(101)내로 입력된다. 입력된 신호광은 유도방출(stimulated emission)을 통해 증폭되고, 같은 과정을 반복하여 레이저발진을 하게 된다.
이러한 종래 제1예의 에르븀첨가 광섬유레이저는 기존의 C-band대역에서는 사용하는 데 큰 문제가 없다. 그러나 장파장대역에서 사용할 경우 EDF(101)의 길이가 길어지고 980nm 파장의 펌프광이 앞부분의 짧은 길이에 다 흡수되어, EDF(101)의 전반부에서는 증폭이 가능하지만 후반부에서는 오히려 흡수가 일어나게 된다. 레이저 발진이 일어나기 전에는 작은 세기의 자발방출광이 증폭되는 과정을 거쳐야되는데 작은 세기의 자발방출광은 긴 길이의 EDF(101)내에서 흡수가 일어나게 되어 결국 레이저발진을 위한 문턱광세기가 크게 높아지게 되는 것이다.
따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 특히 입력단과 펌핑된 에르븀첨가 광증폭광섬유사이에 반사수단을 두어 에르븀첨가 광증폭광섬유로 장파장대역 광과 함께 C-band 역방향 증폭자발광을 인가함으로써, 광섬유레이저의 효율을 높이면서도 문턱광세기가 작은 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저를 제공함에 있다.
도 1은 종래 에르븀첨가 광섬유레이저의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 일실시예를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 문턱광세기 특성도.
도 4는 도 2의 실시예에 따른 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 출력특성도.
도 5a 내지 도 5d는 도 2의 실시예에서 반사입력부가 변화되는 예들을 설명하기 위한 도면.
도 6a 내지 도 6c는 도 2의 실시예에서 펌핑광발생부가 변화되는 예들을 설명하기 위한 도면.
도 7a 내지 도 7c는 도 2의 실시예에서 필터부가 변화되는 예들을 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 2의 실시예에서 증폭자발광을 입력시키는 다른 구조의 예를 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 광대역(wideband)용 에르븀첨가 광섬유레이저의 구성도.
도 10은 도 9의 실시예에 따른 광대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 특성도면.
도 11은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 광대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 구성도.
도 12는 본 발명의 또 다른 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 일실시예를 설명하기 위한 도면.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
201, 251, 801 : 에르븀첨가 광증폭광섬유(EDF)
202, 252, 612, 631a, 631b, 802 : 레이저다이오드
203, 253, 611, 803, 911, 912 : 파장분할다중화기
204, 222 : 광섬유브라그회절격자
205, 805 : 아이솔레이터 206 : 파장가변필터
207, 211, 221, 621, 731 : 커플러 212 : 반사용 거울
231 : 공기틈 241 : 대면형 저장체
631 : 레이저다이오드 모듈
711 : 패브리-페로 간섭계
721 : 환형기 722 : 회절격자
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저는,
입력되는 광신호에 유도방출되어 레이저발진을 일으키는 레이저발진부; 상기 레이저발진부를 반전시키기 위한 펌핑용 신호광을 발생하여 상기 레이저발진부로 입력시키는 펌핑광발생부; 상기 레이저발진부로부터 입력되는 신호광은 반사시키고 궤환입력되는 신호광은 통과시켜 상기 레이저발진부로 출력시키는 반사입력부; 상기 레이저발진부에서 레이저 발진되어 출력된 신호광을 한 방향으로 통과시켜 출력하는 분리전송부; 상기 분리전송부로부터 입력된 신호광의 소정의 특정파장을 필터링함으로써 파장을 가변하여 출력하는 필터부; 및 상기 필터부로부터 입력된 신호광을 출력하고 신호광의 일부를 상기 반사입력부로 궤환입력시키는 궤환출력부을 포함하여 구성된다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 실시예들을 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 일실시예의 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저는 레이저발진부를 위한 EDF(201), 펌핑광발생부를 위한 레이저다이오드(202)와 파장분할다중화기(203), 반사입력부를 위한 광섬유브라그회절격자(204), 분리전송부를 위한 아이솔레이터(205), 필터부를 위한 파장가변필터(206), 그리고 궤환출력부를 위한 커플러(207)를 각각 포함하고 있다.
본 발명의 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저는 위의 구성요소를 가지고 환형 구조의 공진기를 이루고 있으며 레이저광은 아이솔레이터의 방향에 따라 시계방향으로 회전하며 발진하게 된다.
펌핑용 레이저다이오드(202)에 의해 이득매체인 EDF(201)는 여기되어 자발방출광을 내며 이는 아이솔레이터(205)를 지나서 파장가변필터(206)에서 특정파장만 통과하여 커플러(207)로 전해진다. 커플러(207)는 일정비율을 출력하고 나머지는 환형 공진기 안으로 다시 입력된 다음 증폭되며 유도방출을 일으켜서 레이저 발진을 하게 된다.
특히 광섬유브라그회절격자(204)는 본 발명의 중요한 핵심요소로서 발진하기 전상태에서 C-band역방향 증폭자발광을 반사시켜 약한 장파장대역의 광과 함께 다시 EDF(201)내로 인가시킨다. 이는 C-band의 증폭자발광이 반전을 효율적으로 사용하여 긴 길이의 EDF(201)를 통과하면서 다시 장파장대역에 전달함으로써 장파장대역의 증폭이득을 증가시켜 문턱광세기를 낮추며 증폭 효율을 증가시키는 역할을 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 특성도면으로 광섬유브라그회절격자(204)의 유무에 따른 문턱광세기 특성을 도시하였다. 여기에서 X축은 펌핑광의 세기[mW]를, Y축은 레이저발진된 출력광의 세기[mW]를 각각 나타낸다.
도면에 있어서 특성곡선 A는 광섬유브라그회절격자(204)가 없는 경우의 특성을 나타낸 것으로 문턱광세기가 980nm 펌프레이저 다이오드130mW로 아주 높은 값을 가진다. 이에 반해 특성곡선 B는 광섬유브라그회절격자(204)가 있는 경우이며 문턱광세기는 35mW로 크게 낮아짐을 알 수 있다. 광섬유브라그회절격자(204)의 파장에 따른 성능을 비교해본 바, 반사파장이 1560nm 쪽으로 갈수록 문턱광세기가 낮아짐을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 특성도면으로 여기에서 X축은 파장[nm]을, Y축은 레이저발진된 출력광의 세기 [dBm]를 각각 나타낸다.
도시한 바와 같이, 장파장대역에서의 파장가변이 잘 이루어지고 있음을 알 수 있으며 SMSR(side mode suppression ratio)은 전 영역에서 67dB이상의 값을 가지고 있다.
도 5a 내지 도 5d는 도 2의 실시예에서 반사입력부가 변화되는 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일실시예에서 반사수단으로 또 하나의 커플러(211)와 반사용 거울(212)이 사용되는 경우를 나타낸 것이다. 이 경우 커플러에 결합되는 반사용 거울(212)쪽으로의 배분비율이 10%이하로 하여 입력 장파장대역 신호광에 손실을 적게 하고 역방향 증폭자발광의 반사를 적절하게 조절하는 것이 바람직하다.
도 5b는 본 발명의 일실시예에서 반사수단으로 커플러(221)와 1550nm 대역을 반사시키는 반사용 광섬유브라그회절격자(222)가 사용되는 경우를 나타낸 것이다.
도 5c는 본 발명의 일실시예에서 반사수단으로 공기틈을 이용하는 경우를 나타낸 것이다. 이 경우 서로 대면(對面)되는 커패시터 형태의 공기틈(231)을 두어 역방향 증폭자발광을 약 4% 정도 반사해 펌핑된 EDF(201) 방향으로 재입력하게 된다.
도 5d는 본 발명의 일실시예에서 반사수단으로 굴절률을 갖는 액체에 의한 대면(對面)형 저장체(241)가 이용되는 경우를 나타낸 것이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 2의 실시예에서 펌핑광발생부가 변화되는 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 본 발명의 일실시예에서 파장분할다중화기(611)와 펌핑용 레이저 다이오드(612)를 추가하여 역방향펌핑을 포함하는 경우를 나타낸 것이다. 이는 도2의 실시예에 비해 보다 고출력의 레이저광을 얻기 위한 것이다.
도 6b는 본 발명의 일실시예에서 파장분할다중화기(611)와 커플러(621)를 추가하여 구성한 경우를 나타낸다. 레이저다이오드(202)에서 나오는 출력이 커플러(621)에서 정해진 비율에 따라 두 방향으로 나뉜 후, EDF(201)를 양방향에서 펌핑하게 된다. 이 경우 같은 펌프광세기에서 더 높은 증폭이득을 가져올 수 있기에 한 개의 레이저다이오드를 이용하여 더욱 효율이 좋은 레이저를 구성할 수 있다.
도 6c는 본 발명의 일실시예에서 펌핑용 레이저 다이오드(631a, 631b)에 의한 레이저 다이오드 모듈(631)이 포함되어 구성한 경우를 나타낸다. 레이저 다이오드 모듈(631)은 필요에 따라 다수의 레이저 다이오드들을 결합하여 구성하는 것이 가능하여 큰 출력을 낼 수 있는 구조가 된다. 이 경우 한 개의 펌핑용 레이저다이오드가 동작하지 않는 경우에도 발진을 할 수 있게 되어 신뢰도를 높일 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 도 2의 실시예에서 필터부가 변화되는 예들을 설명하기 위한 도면이다.
본 일실시예에서의 필터부는 대역통과필터(Bandpass filter)를 사용하는 것이 바람직하며, 도 7a는 패브리-페로 간섭계(Fabry-Perot interferometer; 711)를 이용하여 만든 필터가 사용되는 경우를 나타낸 것이며 광섬유 패브리-페로 필터(Fiber Fabry-Perot filter; FFP)를 사용하는 것도 가능하다.
도 7b는 본 일실시예의 필터부로 외부공진기를 구성하여 회절격자(722)를 사용하는 경우를 나타낸 것이다. 이 경우 오른쪽에 연결된 광섬유에서 들어온 빛이 바로 왼쪽옆에 연결된 광섬유로만 진행하게 되어있는 환형기(circulator; 721)를 사용하여 광섬유 밖으로 나간 빛 중 정해진 파장의 빛만 회절격자를 이용하여 다시 광섬유내로 들어오게 하여 파장을 선택하고 변화시킬 수 있다.
도 7c는 본 일실시예의 필터부로 외부공진기를 구성하여 회절격자(722)를 사용하는 경우를 나타낸 것이다. 이 경우 외부공진기로 커플러(731)를 사용하고 광섬유 밖으로 나간 빛 중 정해진 파장의 빛만 회절격자를 이용하여 다시 광섬유내로 들어오게 하여 파장을 선택하고 변화시킬 수 있다.
도 8은 도 2의 실시예에서 증폭자발광을 입력시키는 구조의 예를 설명하기위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 반사입력부의 반사수단으로 사용된 광섬유브라그회절격자(204) 대신에 C-band 자발방출광에 해당하는 광을 이단구조를 통해서 직접 인가시켜주는 구조를 이용하는 경우를 나타낸 것이다. 앞단에 짧은 길이의 EDF(501)는 광파장대역(L-band)의 이득을 증가시키며 C-band 자발방출광이 출력되어 뒷단으로 입력되어 광파장대역(L-band)의 효율을 증가시킨다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 광대역(wideband)용 에르븀첨가 광섬유레이저의 구성도이다.
이단의 형태로 구성된 도 9에 도시된 바와 같이, 앞단은 C-band의 레이저광을 발진하도록 짧은 길이의 EDF를 사용하여 구성하며 C-band의 레이저광은 C-band와 L-band를 분리하는 역할을 하는 파장분할다중화기(911, 912)만을 통과하고 뒷단의 EDF를 지나가지 않는다. 뒷단은 L-band의 레이저광을 증폭할 수 있도록 긴 길이의 EDF를 사용하여 구성하며 이때 약 1560nm∼1568nm대역의 C-band 증폭자발광의 일부가 앞쪽의 파장분할다중화기(911)를 통하여 L-band에 전해지게 되어 효율을 증가시킨다. 이는 도 8에서 설명한 원리를 적용시킨 예로 이해될 수 있다.
도 10은 도 9의 구성도로 구성된 광대역(wideband)용 에르븀첨가 광섬유레이저의 특성도면으로 파장가변특성을 도시하였으며, X축은 파장[nm]을, Y축은 레이저발진된 출력광의 세기[dBm]를 각각 나타낸다. 도시한 바와 같이, 1510nm∼1620nm까지 약 110nm 영역에서 파장가변이 이루어지고 있음을 알 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 광대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 구성도로, 기존의 1550nm대역(C-band)과 장파장대역(L-bnad)에 걸쳐 발진하는 레이저의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 파장분할다중화기(901)는 C-band와 L-band를 분리하는 역할을 하여 각각 따로 증폭할 수 있도록 하며 다른 구성요소와 원리는 도 2의 내용과 같다.
아울러 도 9와 도 11에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에서도 도 5a내지 도 5d와 같이 반사수단을 다양하게 변화시켜 증폭특성을 향상시키는 것이 가능하며, 도시된 반사수단이외에도 다양한 반사수단을 결합시키는 것이 가능하다. 또한 전술한 바와 같이, 이득의 향상을 위해 레이저 다이오드 모듈(631)을 구성하는 레이저다이오드를 필요한 수만큼 추가적으로 결합시켜 실시할 수 있으며, 도 7a 내지 도 7b와 같이 파장가변을 위해서 다양한 변화를 주어 좋은 특성의 레이저를 제작할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저의 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 일실시예의 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저는 레이저발진수단을 위한 EDF(201), 펌핑광발생수단을 위한 레이저다이오드(202)와 파장분할다중화기(203), 반사수단을 위한 광섬유브라그회절격자(204), 분리수단을 위한 아이솔레이터(205), 그리고 제1 및 제2 선형공진수단을 위한 두 개의 광섬유브라그회절격자(951, 952)를 각각 포함하고 있다.
도시한 바와 같이, 도 12는 본 발명의 또 다른 일실시예로서 선형공진기 구조를 나타내고 있으며 이의 동작은 추가된 광섬유브라그회절격자(951, 952)에 의해서 선형공진기가 구성되고 일부광은 반사되고 일부는 통과되어 아이솔레이터(205)를 지나 출력이 된다. 초기 발진상태에서 광섬유브라그회절격자(204)에 의해 역방향 자발방출광이 EDF(201)에 입력되어 문턱광세기를 낮추는 원리는 환형공진기 구조와 같다.
또한 레이저의 중요한 기술중의 하나로 솔리톤(soliton)이나 펄스(pulse)광을 출력하는 레이저에 대한 연구가 많이 발표되어 왔는데 본 발명의 기술은 L-band용 솔리톤(solition)레이저나 L-band용 펄스레이저에 적용할 수 있다. 펄스레이저의 경우도 L-band용의 경우는 긴 길이의 EDF를 사용하여야 하고 펌프광은 시작 부분의 짧은 길이에 다 흡수되어 특히 약한 신호에서 증폭 이득이 극히 낮게 되어 문턱 광세기가 올라가게 된다. 이 때 전기한 연속광원에서와 마찬가지로 C-band ASE를 인가시키면 문턱치가 크게 감소하게 된다. 예를 들면 단순히 C-band의 일부를 반사하는 광섬유브라그회절격자만을 첨가함으로써 효율이 좋은 L-band용 펄스레이저를 제작할 수 있다.
C-band 증폭자발광을 이용한 L-band의 증폭효율을 향상시키는 본 발명의 기술 개념을 바탕으로 보다 다양한 형태로 레이저를 구성하여 실시하는 것이 가능하다.
상기한 바와 같이 본 발명의 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저는 여기된 EDF로부터 나오는 C-band ASE를 증폭단에 재 인가함으로써 장파장에서의 증폭 효율을 월등히 향상시켜 적은 문턱치의 장파장대역의 광섬유레이저의 제작을 가능하게 하는 효과가 있으며 65dB 이상의 큰 SMSR을 가지므로 광통신의 여러분야에 유용하게 쓰일 수 있다.
Claims (23)
- 광섬유를 이용한 레이저에 있어서,입력되는 광신호에 유도방출되어 레이저발진을 일으키는 레이저발진부;상기 레이저발진부를 밀도반전시키기 위한 펌핑용 레이저광을 발생하여 상기 레이저발진부로 입력시키는 펌핑광발생부;상기 레이저발진부로부터 입력되는 C-band 증폭자발광은 반사시키고 궤환입력되는 장파장광은 통과시켜 상기 레이저발진부로 출력시키는 반사입력부;상기 레이저발진부에서 레이저 발진되어 출력된 장파장광을 한 방향으로 통과시켜 출력하는 분리전송부;상기 분리전송부로부터 입력된 신호광의 소정의 특정파장을 통과시킴으로써 파장을 가변하여 출력하는 필터부; 및상기 필터부로부터 입력된 장파장광을 출력하고 장파장광의 일부를 상기 반사입력부로 궤환입력시키는 궤환출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 레이저발진부는상기 레이저발진을 일으키는 에르븀첨가 광증폭광섬유인 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 펌핑광발생부는상기 펌핑광을 발생시키는 레이저다이오드; 및상기 레이저다이오드에서 발생된 펌핑광을 입력시키고 일부는 상기 반사입력부로부터 궤환입력되는 장파장광을 입력시키는 파장분할다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 펌핑광발생부는상기 펌핑광의 발생을 위해 제1펌핑광을 발생시키는 제1레이저다이오드;상기 제1레이저다이오드에서 발생된 제1펌핑광을 입력시키고 일부는 상기 반사입력부로부터 궤환입력되는 장파장광을 입력시키는 제1파장분할다중화기;상기 펌핑광의 발생을 위해 제2펌핑광을 발생시키는 제2레이저다이오드; 및상기 레이저발진부와 상기 분리전송부사이에 위치하며 상기 제2레이저다이오드에서 발생된 제2펌핑광을 입력시키는 제2파장분할다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 펌핑광발생부는상기 펌핑광의 발생을 위해 펌핑광을 발생시키는 레이저다이오드;상기 레이저다이오드에서 발생된 펌핑광을 입력시키고 추가적인 펌핑광의 입력이 가능하도록 결합시켜 입력하고 상기 입력된 펌핑광을 소정의 비율로 분리하여 출력하는 커플러;상기 커플러에서 분리되어 출력되는 소정의 펌핑광을 입력시키고 일부는 상기 반사입력부로부터 궤환입력되는 장파장광을 입력시키는 제1파장분할다중화기; 및상기 레이저발진부와 상기 분리전송부사이에 위치하며 상기 커플러에서 분리되어 출력되는 소정의 펌핑광을 입력시키는 제2파장분할다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 반사입력부는정해진 파장의 빛은 반사시키고 그 외의 파장의 빛은 통과시키는 광섬유브라그회절격자인 것을 특징으로 하는 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 반사입력부는상기 출력커플러 후단에 반사용 커플러가 결합되고, 이 반사용 커플러의 또 다른 방향에 역방향 증폭자발광의 반사를 위한 거울을 위치시켜 포함함으로써, 상기 반사용 커플러의 출력이 상기 파장분할다중화기로 인가되는 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 반사입력부는상기 출력커플러 후단에 반사용 커플러가 결합되고, 이 반사용 커플러의 또 다른 방향에 C-band대역의 역방향 증폭자발광의 반사를 위한 반사용 광섬유브라그회절격자를 위치시켜 포함함으로써, 상기 반사용 커플러의 출력이 상기 파장분할다중화기로 인가되는 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 반사입력부는서로 대면(對面)되는 커패시터 형태의 공기틈인 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 반사입력부는굴절률을 갖는 액체에 의한 대면(對面)형 저장체인 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 분리전송부는상기 레이저발진부로부터의 레이저발진된 신호광을 한 방향으로 출력시키는 아이솔레이터인 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 필터부는상기 레이저발진을 위해 입력광 중 원하는 파장의 빛만을 필터링하여 출력하는 밴드패스필터(bandpass filter)인 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 필터부는패브리-페로 간섭계(Fabry-Perot interferometer)를 사용하여 파장가변하는 것을 특징으로 하는 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 필터부는광섬유 패브리-페로 필터(Fiber Fabry-Perot filter; FFP)를 사용하여 파장가변하는 것을 특징으로 하는 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 필터부는소정의 외부공진을 수행하여 출력하는 회절격자; 및상기 분리전송부에서 출력되는 신호광을 입력받고 상기 회절격자로부터 외부공진된 신호를 입력받아 소정의 파장을 필터링함으로써 파장을 가변하여 출력하는 환형기(circulator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 필터부는소정의 외부공진을 수행하여 출력하는 회절격자; 및상기 분리전송부에서 출력되는 신호광을 입력받고 상기 회절격자로부터 외부공진된 신호를 입력받아 소정의 파장을 필터링함으로써 파장을 가변하여 출력하는 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 궤환출력부는상기 필터부에서 출력된 장파장광을 출력하고 상기 장파장광의 일부를 상기 반사입력부로 궤환시키는 커플러인 것을 특징으로 하는 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 반사입력부는상기 궤환출력부의 후단에 결합되고 상기 장파장대역의 이득을 증가시키는 에르븀첨가 광증폭광섬유;상기 장파장대역의 광신호를 펌핑하여 출력하는 펌핑용 레이저다이오드;상기 펌핑용 레이저다이오드로부터의 광파장대역의 펌프광을 입력받고 타측은 상기 에르븀첨가 광증폭광섬유로터의 광신호를 입력받는 파장분할다중화기; 및상기 파장분할다중화기로부터의 광신호를 한 방향으로 출력시키는 아이솔레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서,상기 펌핑광발생부의 전단에 위치하여 상기 반사입력부에서 입력되는 C-band 레이저광을 분리하는 제1파장분할다중화기; 및상기 레이저발진부로터의 레이저발진된 L-band 레이저광에 상기 제1파장분할다중화기에서 분리출력된 상기 C-band 레이저광을 결합시켜 출력하는 제2파장분할다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항 또는 제 19항에 있어서,상기 펌핑광발생부의 전단에 위치하여 상기 궤환출력부에서 입력되는 장파장광으로부터 C-band 파장광을 분리하는 제1파장분할다중화기;장파장 대역을 위한 펌핑광을 발생하는 레이저다이오드;상기 레이저다이오드로부터의 펌핑광을 입력받고 타측은 제1파장분할다중화기로부터 C-band 파장광을 입력받는 장파장대역 파장분할다중화기;상기 장파장대역 파장분할다중화기에서 출력되는 광을 증폭함으로써 상기 장파장대역의 이득을 증가시키는 에르븀첨가 광증폭광섬유; 및상기 레이저발진부로부터의 레이저광에 상기 에르븀첨가 광증폭광섬유에서 출력되는 광을 결합시켜 출력하는 제2파장분할다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 레이저는장파장대역의 솔리톤(soliton) 레이저로 사용되는 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 제 1항에 있어서, 상기 레이저는장파장대역의 펄스(pulse)광 레이저로 사용되는 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
- 광섬유를 이용한 레이저에 있어서,입력되는 광신호에 유도방출되어 레이저발진을 일으키는 레이저발진부;상기 레이저발진수단을 반전시키기 위한 펌핑용 레이저광을 발생하여 상기 레이저발진수단으로 입력시키는 펌핑광발생부;상기 펌핑광발생수단의 전단에 위치하는 제1선형공진부;상기 레이저발진수단의 후단에 위치하는 제2선형공진부;상기 레이저발진수단으로부터 입력되는 C-band 증폭자발광을 반사하여 재입력시키는 반사입력부; 및상기 레이저발진수단에서 레이저 발진되어 출력된 장파장광을 한 방향으로 통과시켜 출력하는 분리전송부를 포함하며,상기 제1선형공진부 및 상기 제2선형공진부는 하나의 쌍을 이루어 상기 레이저발진을 위해 공진하는 것을 특징으로 하는, 장파장대역용 에르븀첨가 광섬유레이저.
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