KR100405817B1

KR100405817B1 - 광대역 광증폭기

Info

Publication number: KR100405817B1
Application number: KR10-2001-0020121A
Authority: KR
Inventors: 이창희; 김현덕; 신정훈; 조윤희
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2001-04-16
Filing date: 2001-04-16
Publication date: 2003-11-14
Also published as: US6775058B2; US20020149843A1; KR20020080518A

Abstract

본 발명은 파장분할다중방식 광전송장치용 광대역 광증폭기를 제공하기 위한 것으로, 특히 이득대역이 다른 광증폭기들을 중간단 소자가 공유되도록 결합한 경제적인 광대역 광증폭기를 제공하는 것이다.

본 발명에서는 이득대역이 다른 둘 또는 그 이상의 광증폭기들을 병렬로 결합하여 넓은 대역에서 광신호를 증폭할 수 있는 광대역 광증폭기를 제시하되, 특히 본 발명에 따른 광대역 광증폭기는 서로 다른 광증폭기에서 증폭되는 파장대역이 다른 광신호들이 하나의 중간단 소자를 공유하도록 구성된다.

따라서 이득대역이 다른 광증폭기를 병렬로 결합하여 얻을 수 있는 장점들을 충분히 살리면서도 비용을 절감할 수 있다.

또한 공유되는 공통 중간단 소자 내에서는 두 대역의 광신호가 서로 반대방향으로 통과하므로 중간단 소자의 공유로 인한 광비선형 현상의 증가를 줄일 수 있고, 특정 방향으로만 광신호를 통과시킬 수 있는 소자를 공통 중간단 소자로 사용하더라도 서로 다른 대역의 광신호가 공유할 수 있는 광증폭기도 제공한다.

Description

광대역 광증폭기 {Wide band optical amplifier}

본 발명은 파장분할다중방식 광전송장치용 광대역 광증폭기에 관한 것으로, 특히 이득대역이 다른 광증폭기들을 중간단 소자가 공유되도록 결합한 경제적인 광대역 광증폭기에 관한 것이다.

파장분할다중방식 광전송장치는 파장이 다른 광신호들을 다중화하여 하나의 광섬유를 통해 전달함으로써 광섬유당 전송용량을 증가시킬 수 있다.

이러한 파장분할다중방식 광전송장치에서는 광증폭기를 사용하여 광섬유나 광소자에서 발생되는 광신호의 손실을 보상하는데, 파장분할다중방식 광전송장치에 사용될 수 있는 광증폭기는 파장이 다른 광신호들을 동시에 증폭할 수 있는 특성을 가지는 것이 바람직하다.

기존의 파장분할다중방식 광전송장치용 광증폭기로는 각종 희토류 첨가 광섬유 증폭기, 반도체 광증폭기, 라만(Raman) 광증폭기 등이 주로 사용되어 왔다.

파장분할다중방식 광전송장치의 전송용량은 수용할 수 있는 채널 수에 비례하고 수용할 수 있는 채널 수는 전송용 광섬유의 손실특성과 광증폭기의 이득대역폭에 의해 결정되는데, 상기한 광증폭기들의 이득대역폭은 일반적인 전송용 광섬유의 저손실 대역폭에 비해 매우 협소하다.

따라서 광섬유의 저손실 대역을 효율적으로 이용하여 광전송장치의 용량을 늘이기 위해서는 넓은 이득대역을 가진 광증폭기를 구현하는 것이 중요하다.

넓은 이득대역을 가진 광증폭기를 구현하기 위해 서로 다른 파장대역의 광신호를 증폭할 수 있는 광증폭기들을 병렬(parallel) 또는 직렬(serial)로 결합하는방법들이 자주 이용되어 왔다.

도 1은 이러한 광증폭기의 한 예로 서로 다른 이득대역을 가진 광증폭기들을 병렬로 연결하여 구현하였다(S. Aisawa, T. Sakamoto, M. Fukui, J. Kani, M. Jinno, and K. Oguchi, Ultra-wideband, long distance WDM demonstration of 1 b/s (50 x 20 Gbit/s), 600 km transmission using 1550 and 1580 nm wavelength bands,Electron. Lett.,vol. 34, no. 11, pp. 1127, 1998.).

즉, 각 대역별 광신호를 증폭할 수 있는 대역별 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)들을 별도로 구성한 후, 이들을 병렬로 결합한 구조이다.

광대역 광증폭기(A)의 입력단자(P1)에 입력되는 광신호들은 먼저 파장에 따라 파장 다중화기(WDM : Wavelength-Division Multiplexer)에 의해 두 그룹으로 분리되고, 각 대역별 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)에서 증폭된 후, 다시 파장 다중화기(WDM)에 의해 다중화되어 출력단자(P2)를 통해 출력된다.

상기한 광증폭기에서 수용할 수 있는 두 그룹의 광신호는 1550 nm 파장대역(C-band : Conventional wavelength band)의 광신호와 1580 nm 파장대역(L-band : Long wavelength band)의 광신호이다.

각 대역별 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)는 2단으로 구성되었고, 1550 nm 파장대역의 광신호를 증폭하기 위해 에르븀 첨가 광섬유 증폭기(EDFA)가 사용되었으며, 1580 nm 파장대역의 광신호를 증폭하기 위해 이득 천이된 에르븀 첨가 광섬유 증폭기(GS-EDFA)가 사용되었다.

이득 평탄화기(GEQ)와 색분산 보상용 광섬유(DCF)는 잡음지수를 최소화하고출력파워를 최대로 하기 위해, 각 대역별 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)의 중간단에 개재되었다.

광가변 감쇄기(ATT)가 출력파워의 조절을 위해 대역별 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)의 출력단자에 사용되었다.

이와 같이 서로 다른 파장대역의 광신호를 증폭할 수 있는 대역별 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)들을 병렬로 결합하여 구현된 광대역 광증폭기(A)는 넓은 이득대역을 제공할 뿐만 아니라 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 각 대역별 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)의 특성을 효율적으로 최적화할 수 있다.

즉, 대역별 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)의 이득을 독립적으로 조절할 수 있고, 대역별로 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)의 이득을 평탄화하므로 이득 평탄화기(GEQ)의 구현이 용이하다.

둘째, 서로 다른 종류의 대역별 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)를 사용하여 구현할 수 있다.

즉, 다양한 종류의 희토류 첨가 광섬유 증폭기들을 결합하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 희토류 첨가 광섬유 증폭기와 반도체 광증폭기, 라만 광증폭기를 결합하여 사용하기에 용이하다.

셋째, 업그레이드가 용이하다.

즉, 통신 수요의 증가나 기술의 진보를 고려하여 각 대역별로 새로운 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)를 첨가하거나 대역별로 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)의 특성을 변경하기에 용이하다.

넷째, 각 대역별로 광증폭기(EDFA,GS-EDFA)의 중간단에 개재되는 색분산 보상 수단을 이용하여 전송용 광섬유의 색분산을 보상함에 있어서 각 대역별로 색분산 보상을 수행함으로써 전송용 광섬유의 색분산 기울기 등을 고려하여 보다 정확히 색분산을 보상할 수 있다.

하지만, 상술한 광대역 광증폭기는 각 대역별로 별도의 광증폭기를 구현하여야 하므로 복잡하고, 비용이 많이 드는 단점이 있으며, 특히, 각 대역별 광증폭기의 중간단에 별도의 중간단 소자들을 사용하여야 하므로 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다른 파장대역의 광신호를 증폭할 수 있는 광증폭기들을 병렬로 결합하여 구성된 광대역 광증폭기의 장점을 살리면서도, 중간단 소자를 다른 파장대역의 광신호들이 공유하도록 구성함으로써 비용을 절감할 수 있는 광대역 광증폭기를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이득대역이 다른 광증폭기를 결합하여 각 광증폭기의 이득대역 내에 있는 광신호들을 동시에 증폭할 수 있는 광대역 광증폭기를 구현함에 있어서, 상기 서로 다른 파장대역의 광신호가 중간단 소자를 공유함을 특징으로 한다.

도 1은 종래 파장분할다중방식 광전송장치용 광대역 광증폭기의 예시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 광증폭기의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 광증폭기의 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

A : 광대역 광증폭기 ATT : 광가변 감쇄기

CMD : 공통 중간단 소자 DCF : 색분산 보상용 광섬유

DMUX,DMUX1,DMUX2 : 역다중화기

EDFA : 에르븀 첨가 광섬유 증폭기

GEQ : 이득 평탄화기

GS-EDFA : 이득 천이된 에르븀 첨가 광섬유 증폭기

MD11,MD12,MD21,MD22 : 중간단 소자

MUX,MUX1,MUX2 : 다중화기 OA1B,OA2B : 광전력 증폭기

OA1P,OA2P : 광전치 증폭기 P1 : 입력단자

P2 : 출력단자 ROUTER1,ROUTER2 : 광경로 설정기

본 발명에 따른 광대역 광증폭기는 광증폭기의 중간단에 사용되는 중간단 소자를 다른 파장대역의 광신호들이 공유하도록 구성된다.

즉, 광증폭기에 사용되어야 할 중간단 소자들을 서로 다른 파장대역의 광신호들이 공유할 수 있는 소자들과 각 대역별로 별도로 사용되어야 할 소자들로 구분한 후, 공유될 수 있는 소자들은 공유하도록 구성하고, 대역별로 사용되어야 할 소자들은 각 대역별로 별도로 사용한다.

따라서 다른 파장대역의 광신호를 증폭할 수 있는 광증폭기들을 병렬로 결합하여 구성된 광대역 광증폭기의 장점을 살리면서도 중간단 소자를 공유함으로써 비용을 절감할 수 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면 도 2 및 도 3을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 광대역 광증폭기(A)의 구성도는 도 2와 같다.

하나의 입력단자(P1)와 하나의 출력단자(P2)를 가지며, 입력단자(P1)로 입력된 광신호는 증폭된 후, 출력단자(P2)로 출력된다.

광증폭기에 입력되는 광신호는 파장 대역에 따라 두개의 그룹으로 분리할 수 있으며, 도 2에서 제1그룹의 광신호는 실선으로 제2그룹의 광신호는 점선으로 나타내었다.

역다중화기(DMUX)는 입력단자(P1)로 입력된 광신호들을 상기 제1그룹과 제2그룹의 광신호들로 분리하여 두개의 출력단자로 각각 출력하고, 다중화기(MUX)는 두개의 입력단자로 각각 입력된 제1그룹과 제2그룹의 광신호를 결합하여 출력단자(P2)로 출력하는 기능을 수행한다.

상기 역다중화기(DMUX)와 다중화기(MUX)로 사용될 수 있는 대표적인 예로는 파장분할 다중화기(Wavelength Division Multiplexer)가 있다.

광증폭기(OA1P,OA2P,OA1B,OA2B)는 상기 제1그룹의 광신호들을 증폭할 수 있는 광증폭기(OA1P,OA1B)와, 상기 제2그룹의 광신호들을 증폭할 수 있는 광증폭기(OA2P,OA2B)로 구분할 수 있으며, 기능상으로는 광전치 증폭기(OA1P,OA2P)와 광전력 증폭기(OA1B,OA2B)로 나눌 수 있다.

상기 광증폭기(OA1P,OA2P,OA1B,OA2B)는 입력되는 광신호의 파장대역에 따라 다양하게 구현될 수 있으며, 반도체 광증폭기(semiconductor optical amplifier), 라만(Raman) 광증폭기, 에르븀(Er), 프라세오디듐(Pr) 또는 툴륨(Tm) 등을 이용한 각종 희토류 첨가 광섬유 증폭기 중 어느 하나이다.

특히, 제1그룹의 광신호를 증폭하는 광증폭기(OA1P,OA1B)와 제2그룹의 광신호를 증폭하는 광증폭기(OA2P,OA2B)는 각각 그 자체가 제1그룹 또는 제2그룹의 신호파장 내에서 서로 다른 대역을 갖는 둘 이상의 광증폭기가 직렬 또는 병렬로 결합된 것일 수 있다.

광경로 설정기(ROUTER1,ROUTER2)는 입력단자(a, a')로 입력된 광신호를 공통단자(b, b')로 전달하고, 공통단자(b, b')로 입력된 광신호는 출력단자(c, c')로 전달하는 기능을 수행한다.

첫번째 광경로 설정기(ROUTER1)는 입력단자(a)로 입력된 제1그룹의 광신호를 공통단자(b)로 전달하고, 공통단자(b)로 입력된 제2그룹의 광신호를 출력단자(c)로 전달한다.

두번째 광경로 설정기(ROUTER2)는 입력단자(a')로 입력된 제2그룹의 광신호를 공통단자(b')로 전달하고, 공통단자(b')로 입력된 제1그룹의 광신호들을 출력단자(c')로 전달한다.

상기 광경로 설정기(ROUTER1,ROUTER2)로 사용될 수 있는 대표적인 예로는 파장분할 다중화기와 광써큘레이터가 있다.

공통 중간단 소자(CMD)는 상기 두 광경로 설정기(ROUTER1,ROUTER2)의 공통단자 사이에 개재되며, 두 그룹의 광신호가 동시에 통과한다.

상기 공통 중간단 소자(CMD)로는 전송용 광섬유의 색분산 보상을 위한 수단, 광신호 전력 조절을 위한 수단, 광증폭기 이득을 평탄화하기 위한 수단, 광증폭기의 잡음광 누적을 억제하기 위한 수단 등이 선택적으로 사용되거나 결합되어 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 광대역 광증폭기(A)의 동작 원리는 다음과 같다.

광대역 광증폭기(A)의 입력단자(P1)로 입력된 광신호들은 역다중화기(DMUX)에서 각자의 파장에 따라 두 그룹(제1그룹,제2그룹)의 광신호로 분리되어 각각 역다중화기(DMUX)의 출력단자로 출력된다.

제1그룹의 광신호는 역다중화기(DMUX)의 한 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제1그룹의 광신호를 증폭할 수 있는 광전치 증폭기(OA1P)에서 증폭된 후, 상기 광전치 증폭기(OA1P)의 출력단자에 입력단자(a)가 연결된 첫번째 광경로 설정기(ROUTER1)로 입력된다.

제2그룹의 광신호는 상기 역다중화기(DMUX)의 다른 한 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제2그룹의 광신호를 증폭할 수 있는 광전치 증폭기(OA2P)에서 증폭된 후, 상기 광전치 증폭기(OA2P)의 출력단자에 입력단자(b')가 연결된 두번째 광경로 설정기(ROUTER2)로 입력된다.

두 광경로 설정기(ROUTER1,ROUTER2)의 입력단자로 입력된 광신호(제1그룹,제2그룹)들은 상기 광경로 설정기(ROUTER1,ROUTER2)의 공통단자로 출력되어, 광경로 설정기의 공통단자(b,b')에 연결된 공통 중간단 소자(CMD)로 입력된다.

따라서 두 그룹의 광신호는 모두 공통 중간단 소자(CMD)로 입력되며, 특히 두 그룹의 광신호가 공통 중간단 소자(CMD)를 서로 반대방향으로 통과한다.

공통 중간단 소자(CMD)를 통과한 제1그룹의 광신호는 두번째 광경로 설정기(ROUTER2)의 한 출력단자(c')로 출력된 후, 상기 출력단자에 입력단자가 연결되고 제1그룹의 광신호를 증폭할 수 있는 광전력 증폭기(OA1B)에서 증폭된 후 출력된다.

상기 공통 중간단 소자(CMD)를 통과한 제2그룹의 광신호는 첫번째 광경로 설정기(ROUTER1)의 한 출력단자(c)로 출력된 후, 상기 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제2그룹의 광신호를 증폭할 수 있는 광전력 증폭기(OA2B)에서 증폭된 후 출력된다.

각 광전력 증폭기(OA1B,OA2B)에서 출력된 신호들은 각 광전력 증폭기의 출력단자에 두 입력단자가 각각 연결된 다중화기(MUX)에 의해 다중화되어 출력단자(P2)를 통해 출력된다.

이상의 실시예에 따른 광대역 광증폭기(A)는 필요에 따라 각 대역의 광신호들이 별로도 통과하는 중간단 소자들을 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 제1그룹의 광신호를 증폭하는 광전치 증폭기(OA1P)의 출력단자와 첫번째 광경로 설정기(ROUTER1)의 입력단자 사이에 개재되어 제1그룹의 광신호들만 통과하는 중간단 소자(MD11), 상기 제2그룹의 광신호를 증폭하는 광전치 증폭기(OA2P)의 출력단자와 두번째 광경로 설정기(ROUTER2)의 입력단자 사이에 개재되어 제2그룹의 광신호들만 통과하는 중간단 소자(MD21), 첫번째 광경로 설정기(ROUTER1)의 출력단자와 상기 제2그룹의 광신호를 증폭하는 광전력 증폭기(OA2B)의 입력단자 사이에 개재되어 제2그룹의 광신호들만 통과하는 중간단 소자(MD22), 그리고 두번째 광경로 설정기(ROUTER2)의 출력단자와 상기 제1그룹의 광신호를 증폭하는 광전력 증폭기(OA1B)의 입력단자 사이에 개재되어 제1그룹의 광신호들만 통과하는 중간단 소자(MD12)를 모두 포함하거나 이들 중 일부를 선택적으로 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 중간단 소자(MD11,MD21,MD12,MD22)로는 전송용 광섬유의 색분산 보상을 위한 수단, 광신호 전력 조절을 위한 수단, 광증폭기 이득을 평탄화하기 위한 수단, 광증폭기의 잡음광 누적을 억제하기 위한 수단 등이 선택적으로 또는 결합되어 사용될 수 있다.

이와 같이 각 대역별로 사용될 중간단 소자(MD11,MD21,MD12,MD22)를 더 포함하여 사용함으로써 중간소자에 요구되는 기능을 보다 정확히 수행할 수 있다.

예를 들어, 공통 중간단 소자(CMD)로 색분산 보상 광섬유를 사용할 경우, 각 대역별로 사용되는 중간단 소자로서 색분산 기울기를 보상하기 위한 수단들을 사용함으로써 색분산 보상의 정확도를 높일 수 있다.

또, 중간단 소자(MD11, MD21, MD12, MD22)의 제작을 용이하게 한다.

예를 들어, 광증폭기 이득 평탄화기 등은 각 대역별로 제작하는 것이 용이한데, 이것을 수용하기에 적합하다.

이상의 실시예에서는 서로 다른 파장대역의 제1그룹과 제2그룹의 광신호가 공통 중간단 소자(CMD) 내에서 서로 반대방향으로 통과한다.

따라서, 색분산 보상 광섬유와 같은 공통 중간단 소자(CMD)를 사용하더라도 중간단 소자내에서 광비선형 현상을 최소화 할 수 있다.

이 경우, 공통 중간단 소자(CMD)는 양방향으로 광신호를 통과시킬 수 있는 특성을 가지고 있어야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 광대역 광증폭기(A)의 다른 실시예로 도 2의 실시예와 달리 공통 중간단 소자(CMD)내에서 상기 제1그룹과 제2그룹의 광신호가 동일한 방향으로 진행한다.

따라서, 특정방향으로만 광신호를 통과시킬 수 있는 소자를 공통 중간단 소자(CMD)로 사용하여서도 구현될 수 있다.

이 실시예에 따른 광대역 광증폭기(A)의 동작원리는 다음과 같다.

광대역 광증폭기(A)의 입력단자(P1)로 입력된 광신호들은 먼저 첫번째 역다중화기(DMUX1)에서 각자의 파장에 따라 두 그룹(제1그룹,제2그룹)의 광신호로 분리되어 각각 역다중화기(DMUX1)의 출력단자로 출력된다.

제1그룹의 광신호는 첫번째 역다중화기(DMUX1)의 한 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제1그룹의 광신호를 증폭할 수 있는 광전치 증폭기(OA1P)에서 증폭된 후, 상기 광전치 증폭기(OA1P)의 출력단자에 한 입력단자가 연결된 첫번째 다중화기(MUX1)에 입력된다.

제2그룹의 광신호는 첫번째 역다중화기(DMUX1)의 다른 한 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제2그룹의 광신호를 증폭할 수 있는 광전치 증폭기(OA2P)에서 증폭된 후, 상기 광전치 증폭기(OA2P)의 출력단자에 다른 한 입력단자가 연결된 상기 첫번째 다중화기(MUX1)에 입력된다.

상기 첫번째 다중화기(MUX1)에 입력된 광신호들은 다중화되어 상기 다중화기(MUX1)의 공통단자로 출력된 후, 상기 공통단자에 연결된 공통 중간단 소자(CMD)로 입력된다.

상기 공통 중간단 소자(CMD)를 통과한 광신호들은 상기 공통 중간단 소자(CMD)에 공통단자가 연결된 두번째 역다중화기(DMUX2)에 입력되어 다시 제1그룹과 제2그룹의 광신호로 분리된 후, 각각 역다중화기(DMUX2)의 출력단자로 출력된다.

제1그룹의 광신호는 상기 두번째 역다중화기(DMUX2)의 한 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제1그룹의 광신호를 증폭할 수 있는 광전력 증폭기(OA1B)에서증폭된 후 출력된다.

제2그룹의 광신호는 상기 두번째 역다중화기(DMUX2)의 다른 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제2그룹의 광신호를 증폭할 수 있는 광전력 증폭기(OA2B)에서 증폭된 후 출력된다.

각 광전력 증폭기(OA1B,OA2B)에서 출력된 신호들은 각 광전력 증폭기의 출력단자에 두 입력단자가 각각 연결된 두번째 다중화기(MUX2)에서 다중화되어 출력단자(P2)를 통해 출력된다.

특히, 제1그룹의 광신호를 증폭하는 광증폭기(OA1P,OA1B)와 제2그룹의 광신호를 증폭하는 광증폭기(OA2P,OA2B)는 각각 그 자체가 제1그룹 또는 제2그룹의 신호파장대역 내에서 서로 다른 대역을 갖는 둘 이상의 광증폭기가 직렬 또는 병렬로 결합된 것일 수 있다.

이 실시예에 따른 광대역 광증폭기(A)에서도 필요에 따라 각 대역의 광신호들이 별로도 통과하는 중간단 소자(MD11,MD21,MD12,MD22)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 제1그룹의 광신호를 증폭하는 광전치 증폭기(OA1P)의 출력단자와 첫번째 다중화기(MUX1)의 한 입력단자 사이에 개재되어 제1그룹의 광신호들만 통과하는 중간단 소자(MD11), 상기 제2그룹의 광신호를 증폭하는 광전치 증폭기(OA2P)의 출력단자와 첫번째 다중화기(MUX1)의 다른 한 입력단자 사이에 개재되어 제2그룹의 광신호들만 통과하는 중간단 소자(MD21), 두번째 역다중화기(DMUX2)의 한 출력단자와 상기 제1그룹의 광신호를 증폭하는 광전력 증폭기(OA1B)의 입력단자 사이에 개재되어 제1그룹의 광신호들만 통과하는 중간단 소자(MD12), 그리고 두번째 역다중화기(DMUX2)의 다른 한 출력단자와 상기 제2그룹의 광신호를 증폭하는 광전력 증폭기(OA2B)의 입력단자 사이에 개재되어 제2그룹의 광신호들만 통과하는 중간단 소자(MD22)를 모두 포함하여 구성되거나 이들 중 일부를 선택적으로 더 포함하여 구성될 수 있다.

이상의 실시예에서 본 발명에 따른 광증폭기는 단독으로 사용된 경우만을 예시하였으나, 본 발명에 따른 광증폭기는 다른 광증폭기들과 함께 사용될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 광증폭기의 입력단자에는 다른 광증폭기의 출력단자가 연결되어, 증폭된 신호가 본 발명에 따른 광증폭기의 입력단자를 통해 입력될 수 있으며, 본 발명에 따른 광증폭기의 출력단자에는 다른 광증폭기가 연결되어 본 발명에 따른 광증폭기의 출력이 다른 광증폭기로 입력될 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 따른 광대역 광증폭기는 서로 다른 파장대역의 광신호를 증폭할 수 있는 광증폭기들을 결합하여 구성됨으로써 각 대역별로 광증폭기의 이득을 조절할 수 있고, 특성이 다른 광증폭기들을 결합하여 사용할 수 있으며 업그레이드가 용이하다.

둘째, 본 발명에 따른 광대역 광증폭기에서는 서로 다른 광증폭기에서만 증폭될 수 있는 파장대역이 다른 두 그룹의 광신호가 하나의 중간단 소자를 공유하도록 구성됨으로써 중간단 소자에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 광대역 광증폭기에서는 공통 중간단 소자내에서 두 그룹의 광신호가 양방향으로 진행하여 하나의 중간단 소자를 공유하므로써 발생될 수 있는 광비선형 효과의 증가를 방지할 수 있다.

또한, 한방향으로만 광신호를 통과시킬 수 있는 소자를 공통 중간단 소자로 사용하더라도 두 그룹의 광신호가 하나의 중간단 소자를 공유할 수 있다.

Claims

삭제
입력단자를 통해 입력되는 광신호들을 파장대역에 따라 두개의 그룹(제1그룹,제2그룹)으로 나누는 역다중화기와,

상기 역다중화기의 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제1그룹의 광신호를 증폭하는 첫번째 광전치 증폭기와,

상기 첫번째 광전치 증폭기의 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제1그룹의 광신호는 입력단자에서 공통단자로 전달하며, 상기 제2그룹의 광신호는 공통단자에서 출력단자로 전달하는 첫번째 광경로 설정기와,

상기 역다중화기의 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제2그룹의 광신호를 증폭하는 두번째 광전치 증폭기와,

상기 두번째 광전치 증폭기의 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제2그룹의 광신호는 입력단자에서 공통단자로 전달하며, 상기 제1그룹의 광신호는 공통단자에서 출력단자로 전달하는 두번째 광경로 설정기와,

상기 첫번째와 두번째 광경로 설정기의 공통단자 사이에 연결된 공통 중간단소자와,

상기 두번째 광경로 설정기의 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제1그룹의 광신호를 증폭하는 첫번째 광전력 증폭기와,

상기 첫번째 광경로 설정기의 출력단자에 입력단자가 연결되며 상기 제2그룹의 광신호를 증폭하는 두번째 광전력 증폭기와,

상기 두 광전력 증폭기의 출력단자에 각각 두 입력단자가 연결되고 상기 제1그룹과 제2그룹의 광신호를 다중화하여 출력단자로 출력하는 다중화기를,

포함하는 광대역 광증폭기.
청구항 2에 있어서,

상기 첫번째 광전치 증폭기의 출력단자와 상기 첫번째 광경로 설정기의 입력단자 사이에 개재되는 중간단 소자와,

상기 두번째 광전치 증폭기의 출력단자와 상기 두번째 광경로 설정기의 입력단자 사이에 개재되는 중간단 소자와,

상기 두번째 광경로 설정기의 출력단자와 상기 첫번째 광전력 증폭기의 입력단자 사이에 개재되는 중간단 소자와,

상기 첫번째 광경로 설정기의 출력단자와 상기 두번째 광전력 증폭기의 입력단자 사이에 개재되는 중간단 소자 중에서,

하나 이상을 선택적으로 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광대역 광증폭기.
입력단자를 통해 입력되는 광신호들을 파장대역에 따라 두개의 그룹(제1그룹,제2그룹)으로 나누는 첫번째 역다중화기와,

상기 첫번째 역다중화기의 한 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제1그룹의 광신호를 증폭하는 첫번째 광전치 증폭기와,

상기 첫번째 역다중화기의 다른 한 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제2그룹의 광신호를 증폭하는 두번째 광전치 증폭기와,

상기 첫번째 광전치 증폭기와 상기 두번째 광전치 증폭기의 출력단자에 각각 두 입력단자가 연결되고 상기 제1그룹과 제2그룹의 광신호를 다중화하여 출력단자로 출력하는 첫번째 다중화기와,

상기 첫번째 다중화기의 출력단자와 두번째 역다중화기의 입력단자 사이에 연결되는 공통 중간단 소자와,

상기 공통 중간단 소자로부터 입력되는 광신호들을 파장대역에 따라 다시 두개의 그룹으로 나누는 두번째 역다중화기와,

상기 두번째 역다중화기의 한 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제1그룹의 광신호를 증폭하는 첫번째 광전력 증폭기와,

상기 두번째 역다중화기의 다른 한 출력단자에 입력단자가 연결되고 상기 제2그룹의 광신호를 증폭하는 두번째 광전력 증폭기와,

상기 두 광전력 증폭기의 출력단자에 각각 두 입력단자가 연결되고, 상기 제1그룹과 제2그룹의 광신호를 다중화하여 출력단자로 출력하는 두번째 다중화기를,

포함하는 광대역 광증폭기.
청구항 4에 있어서,

상기 첫번째 광전치 증폭기의 출력단자와 상기 첫번째 다중화기의 한 입력단자 사이에 개재되는 중간단 소자와,

상기 두번째 광전치 증폭기의 출력단자와 상기 첫번째 다중화기의 다른 한 입력단자 사이에 개재되는 중간단 소자와,

상기 두번째 역다중화기의 한 출력단자와 상기 첫번째 광전력 증폭기의 입력단자 사이에 개재되는 중간단 소자와,

상기 두번째 역다중화기의 다른 한 출력단자와 상기 두번째 광전력 증폭기의 입력단자 사이에 개재되는 중간단 소자 중에서,

하나 이상을 선택적으로 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광대역 광증폭기.
청구항 2, 청구항 3, 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 역다중화기와 다중화기는 파장분할 다중화기인 것을 특징으로 하는 광대역 광증폭기.
청구항 2, 또는 청구항 3에 있어서, 상기 광경로 설정기는 파장분할 다중화기 또는 광써큘레이터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광대역 광증폭기.
청구항 2, 청구항 3, 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 광전치 증폭기와 광전력 증폭기는 반도체 광증폭기, 라만 광증폭기, 에르븀, 프라세오디듐 또는 툴륨 등을 이용한 각종 희토류 첨가 광섬유 증폭기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광대역 광증폭기.
청구항 2, 청구항 3, 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 공통 중간단 소자는,

전송용 광섬유의 색분산 보상을 위한 수단, 광신호 전력 조절을 위한 수단, 광증폭기 이득을 평탄화하기 위한 수단, 광증폭기의 잡음광 누적을 억제하기 위한 수단 중에서, 하나 이상을 선택적으로 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광대역 광증폭기.
청구항 3 또는 청구항 5에 있어서, 상기 중간단 소자는,

전송용 광섬유의 색분산 보상을 위한 수단, 광신호 전력 조절을 위한 수단, 광증폭기 이득을 평탄화하기 위한 수단, 광증폭기의 잡음광 누적을 억제하기 위한 수단 중에서, 하나 이상을 선택적으로 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광대역 광증폭기.