KR100419411B1 - 이득 평탄화 광섬유 증폭기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소정의 광신호를 제1 포트를 통해 입력받아 제2 포트로 출력하고, 상기 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 재입력받아 제3 포트로 출력하는 서큘레이터와, 상기 서큘레이터의 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 반사시켜 상기 서큘레이터로 재입력시키는 반사기와, 상기 서큘레이터와 반사기 사이에 위치하여 상기 서큘레이터의 제2 포트로부터 출력된 광신호 및 상기 서큘레이터로 재입력되는 광신호의 이득을 평탄화하는 이득 평탄화 필터를 포함하여 구성된 이득 평탄화 장치를 포함하는 광섬유 증폭기를 개시한다. 상기와 같은 이득 평탄화 광섬유 증폭기는 광 서큘레이터와 반사기 사이에 이득 평탄화 필터를 설치하므로써, 종래에 광섬유 증폭기의 이득 평탄화의 신뢰성 및 평탄화율 확보를 위하여 이득 평탄화 필터로 유전체 필터를 두 개씩 사용하던 것을 하나만 사용할 수 있게 되어, 신뢰성을 확보하면서 경제적인 이점이 있다.

Description

이득 평탄화 광섬유 증폭기 {GAIN FLATTENED OPTICAL FIBER AMPLIFIER}
본 발명은 광통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 광통신 시스템의 광송신부와 광수신부 사이의 광전송로 상에 배치되는 광섬유 증폭기에 관한 것이다.
광통신 시스템에 사용되는 광섬유 증폭기는 전송되는 광신호를 증폭하는 장치로서, 광신호를 광전변환하지 않고 광신호 자체를 증폭하므로, 광전변환에 따른 광부품을 사용하지 않으므로 구성이 간단하며 경제적이다. 이러한 광섬유 증폭기는 희토류 원소 첨가 광섬유와, 펌핑광을 발생하는 펌핑 레이저, 전송되는 광신호와 펌핑광을 결합하여 희토류 원소 첨가 광섬유에 제공하는 광커플러 및 광아이솔레이터 등으로 구성된다.
광섬유에 첨가되는 희토류 원소는 어븀(erbium: Er), Pr(praseodymium) 또는 Yb(ytterbium) 등을 예로 들 수 있으며, 희토류 원소 첨가 광섬유에 의한 광증폭은 유도 방출(stimulated emission) 과정을 통하여 이루어진다. 펌핑 레이저로부터 제공되는 펌핑광은 상기 희토류 원소 첨가 광섬유에 첨가된 이온 상태의 희토류 원소를 여기시키고, 희토류 원소 첨가 광섬유에 입사된 광신호는 여기된 이온의 유도 방출 과정을 통해 증폭된다. 현재 광통신 시스템에서 널리 채용되고 있는 파장분할다중(WDM:Wavelength Division Multiplexing)전송방식에서는 신호대역으로 1550nm 파장대역(약 1530nm∼1560nm)을 주로 사용하며, 이에 따라 광증폭을 위하여 1550nm 대역의 광신호를 증폭하기에 적절한 어븀 첨가 광섬유 증폭기(Erbium Doped Fiber Amplifier)가 주로 사용된다.
한편, 파장분할 다중화(WDM; wavelength division multiplexing) 기술이 점차 확산되면서 단일 전송로를 통해서 다수의 파장으로 이루어진 광신호가 전송 가능해지게 되었고, 장거리 전송의 필요성이 증대되어 광전송로 상에는 광섬유 증폭기가 설치되고 있다. 그런데, 어븀첨가 광섬유 증폭기의 경우 일반적으로 광신호의 파장에 따른 증폭정도가 다른 특성을 가지고 있다. 이와 같이 파장에 따라 광신호의 증폭정도가 다르면 입력신호 레벨이 같다고 하더라도 출력신호 레벨이 다르게 되므로 수신단에서 모든 채널의 신호를 감지할 수 없는 경우가 발생한다. 다수의 광섬유 증폭기를 거치게 되는 경우, 수신측에 도달하는 광신호의 출력신호 레벨의 편차는 더욱 심화된다. 이를 방지하기 위하여, 광섬유 증폭기는 이득 평탄화 장치를 구비하게 되었다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기(100)를 나타내는 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 일 실시예에 다른 이득 평탄화 광섬유 증폭기(100)는 제1 및 제2 증폭부(110, 120)와, 상기 제1 및 제2 증폭부(110, 120) 사이에 위치하는 이득 평탄화 장치(130)를 구비한다.
상기 제1 증폭부(110)는 진행하는 광신호를 입력받아 증폭시키는 역할을 수행하며, 펌핑광을 출력하는 제1 펌핑 광원(111)과, 상기 제1 펌핑 광원(111)으로부터 출력되는 펌핑광과 입력되는 광신호를 결합하는 제1 파장선택 결합기(WSC;wavelength selective coupler)(113)와, 상기 제1 파장선택 결합기(113)를 통해 입력되는 펌핑광에 의해 펌핑되어 상기 광신호를 증폭하여 출력하는 제1 어븀 첨가 광섬유(EDF;erbium doped fiber)(115)로 이루어진다. 이때, 상기 펌핑 광원으로는 980nm 또는 1480nm 파장 대의 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드가 이용되기도 한다.
상기 이득 평탄화 장치(130)는 두 개의 이득 평탄화 필터(131, 133)가 직렬로 연결되어, 상기 제1 증폭부(110)로부터 출력된 광신호의 이득을 평탄화 시킨다. 상기 이득 평탄화 필터(131, 133)는 광섬유 격자 필터 또는 유전체 필터가 이용되는데, 광섬유 격자 필터의 경우 온도나 습도의 변화에 따른 특성이 일정하지 못하여 신뢰성에 문제가 있기 때문에, 유전체 필터를 주로 이용하는 추세이다. 일반적인 광섬유 증폭기에서 파장에 따른 광신호의 증폭도 편차는 보통 5~6dB 정도 발생한다. 이 경우 증폭도 편차를 보정하기 위해서 파장에 따라 삽입손실 폭이 5~6dB 인 이득 평탄화 필터를 증폭부 출력단에 삽입하는 것인데, 이는 이미 증폭된 광신호의 세기를 단순히 줄여서 평탄화하게 되므로 광섬유 증폭기의 증폭 효율을 저하시키는 요인이 된다. 따라서, 광섬유 증폭기의 증폭 효율을 높이기 위해 두 개의 광섬유 증폭기를 사용하며, 두 개의 증폭기 사이에 파장에 따른 삽입손실 폭이 7dB 이상의 이득 평탄화 필터를 적용한다. 그런데, 유전체 필터는, 코팅 기술의 한계로 인하여 파장에 따른 손실폭이 7dB 이상 유지하도록 제작하기 어렵다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 이득 평탄화 필터(131, 133)를 직렬로 연결하여 전체 손실폭을 크게 하여 파장에 따른 광신호 이득의 평탄화율을 확보한다.
상기 제2 증폭부(120)는 상기 이득 평탄화 장치(130)를 진행한 광신호를 증폭하여 광전송로로 출력하게 된다. 이때, 상기 제2 증폭부(120)는 상기 제1 증폭부(110)와 유사하게 별도의 펌핑 광원을 설치하여 펌핑광을 발생시킬 수 있으나, 도 1에 도시된 예는 제2 파장선택 결합기(121)를 통해 상기 제1 증폭부(110)로부터 출력되는 증폭 광신호로부터 잔여 펌핑광을 분리하여 제2 증폭부(120)의 펌핑광으로 재활용하게 된다. 상기 제2 파장선택 결합기(121)를 통해 분리된 잔여 펌핑광과 상기 이득 평탄화 장치(130)로부터 출력되는 광신호는 제3 파장선택 결합기(123)를 통해 결합되어, 제2 어븀 첨가 광섬유(125)로 입력된다. 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(125)는 상기 제3 파장선택 결합기(123)를 통해 입력되는 펌핑광에 의해 펌핑되어 입력되는 광신호를 증폭하여 광전송로로 출력하게 된다.
상기 제1 증폭부(110)의 입력단, 상기 제1 증폭부(110) 및 상기 이득 평탄화 장치(130)의 사이, 상기 제2 증폭부(120)의 출력단에는 각각 제1, 제2 및 제 3 광 아이솔레이터(101, 103, 105)가 설치되어, 광신호 진행방향의 역방향으로 진행하는 광신호나 ASE(amplified spontaneous emission;자연방출)를 차단한다. 특히, 제2 증폭부(120)에서 발생하여 제1 증폭부(110)로 진행하는 ASE는 제1 증폭부(110)에서 증폭되는 광신호를 왜곡시킬 위험이 있으며, 상기 제1 증폭부(110)에서 발생하는 ASE 역시 광신호 전송방향의 역방향으로 진행하면서, 광전송로 상의 광신호를 왜곡시킬 수 있기 때문에, 상기 제1 내지 제3 광 아이솔레이터(101, 103, 105)는 상기 이득 평탄화 광섬유 증폭기(100)의 광신호왜곡을 방지하기 위한 구성 요소이다.
그러나, 종래의 광섬유 증폭기는 평탄화율을 확보하기 위해 이득 평탄화 필터로서 두 개의 유전체 필터를 이용하여 광소자의 수가 증가하게 되므로, 제작 비용 및 제품의 가격이 상승하는 문제점이 발생하게 되었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 이득 평탄화 필터의 수를 줄여 광섬유 증폭기의 제작 비용 및 제품 가격을 절감할 수 있는 이득 평탄화 광섬유 증폭기를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이득 평탄화 장치를 구비하는 광섬유 증폭기에 있어서, 소정 증폭기에 의해 증폭된 광신호를 제1 포트를 통해 입력받아 제2 포트로 출력하고, 상기 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 재입력받아 제3 포트로 출력하는 서큘레이터와, 상기 서큘레이터의 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 반사시켜 상기 서큘레이터로 재입력시키는 반사기와, 상기 서큘레이터와 반사기 사이에 위치하여 상기 서큘레이터의 제2 포트로부터 출력된 광신호 및 상기 서큘레이터로 재입력되는 광신호의 이득을 평탄화하는 이득 평탄화 필터를 포함하여 구성된 이득 평탄화 장치; 및 상기 서큘레이터의 제3 포트로부터 출력되는 광신호를 증폭하는 증폭부를 구비하는 광섬유 증폭기를 제공한다.
또한, 본 발명은 이득 평탄화 장치를 구비하는 광섬유 증폭기에 있어서, 소정 증폭기에 의해 증폭된 광신호를 제1 포트를 통해 입력받아 제2 포트로 출력하고, 상기 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 재입력받아 제3 포트로 출력하는 서큘레이터와, 상기 서큘레이터의 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 반사시켜 상기 서큘레이터로 재입력시키는 반사기와, 상기 서큘레이터와 반사기 사이에 위치하여 상기 서큘레이터의 제2 포트로부터 출력된 광신호 및 상기 서큘레이터로 재입력되는 광신호의 이득을 평탄화하는 이득 평탄화 필터를 포함하여 구성된 이득 평탄화 장치; 및 상기 서큘레이터와 상기 이득 평탄화 필터 사이에 위치하여, 광신호를 증폭하는 증폭부를 구비하는 광섬유 증폭기를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기를 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기를 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기를 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기를 나타내는 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
230, 310, 420 : 이득 평탄화 장치 231, 311, 421 : 서큘레이터
233, 313, 423 : 이득 평탄화 필터 235, 315, 425 : 반사기
320 : 증폭부 430 : 제2 증폭부
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기(200)를 나타내는 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기(200)는 제1 및 제2 증폭부(210, 220)와, 상기 제1 및 제2 증폭부(210, 220) 사이에 위치하는 이득 평탄화 장치(230)를 구비한다.
상기 제1 증폭부(210)는 펌핑광을 발생시키는 제1 펌핑 광원(211)과, 진행하는 광신호와 상기 펌핑광을 결합하는 제1 파장선택 결합기(213)와, 상기 제1 파장선택 결합기(213)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 펌핑되어 입력되는 광신호를 증폭하여 출력하는 제1 어븀 첨가 광섬유(215)로 구성된다. 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(215)를 통해 출력된 증폭 광신호는 상기 이득 평탄화 장치(230)로 입력된다. 이때 상기 제1 증폭부(210)로 광신호가 입력되는 입력단에는 제1 광 아이솔레이터(201)를 설치하여 상기 제1 증폭부(210)에서 역류하는 ASE를 차단한다.
상기 이득 평탄화 장치(230)는 상기 제1 증폭부(210)로부터 출력된 증폭 광신호를 제1 포트로 입력받아 제2 포트로 출력한 다음, 상기 제2 포트로 출력되어 이득 평탄화된 광신호를 재입력받아 제3 포트를 통해 출력하여 상기 제2 증폭부로 전달하는 서큘레이터(231)와, 상기 서큘레이터(231)의 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 반사시켜 상기 서큘레이터(231)로 재입력시키는 반사기(235)와, 상기 서큘레이터(231)와 반사기(235) 사이에 위치하여 상기 서큘레이터(231)의 제2 포트로부터 출력된 광신호 및 상기 서큘레이터(231)로 재입력되는 광신호의 이득을 평탄화시키는 이득 평탄화 필터(233)로 구성된다. 즉, 상기 서큘레이터(231)로 최초 입력된 광신호는 제2 포트를 통해 출력되어 상기 이득 평탄화 필터(233)를 통해 이득 평탄화된 다음 상기 반사기(235)에 의해 반사되어 다시 상기 이득 평탄화 필터(233)를 진행하여 상기 서큘레이터(231)로 재입력되므로써, 하나의 이득 평탄화 필터로 광신호를 두 차례에 걸쳐 이득 평탄화를 실시하게 되는 것이다. 이때, 상기 서큘레이터(231)는 상기 제2 증폭부(220)로부터 제1 증폭부(210)로 역류하는 ASE를 차단하는 광 아이솔레이터 역할도 수행하게 된다.
상기 제2 증폭부(220)는 펌핑광을 발생시키는 제2 펌핑 광원(221)과, 상기 이득 평탄화 장치(230)를 진행하여 평탄화된 광신호와 상기 제2 펌핑 광원(221)으로부터 발생된 펌핑광을 결합하는 제2 파장선택 결합기(223)와, 상기 제2 파장선택 결합기(223)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 펌핑되어 입력되는 광신호를 증폭하여 출력하는 제2 어븀 첨가 광섬유(225)로 구성된다. 이때 상기 제2 증폭부(220)로부터 광신호가 출력되는 출력단 측에는 제2 광 아이솔레이터(203)를 설치하여 상기 제2 증폭부(220)로부터 출력된 광신호가 출력단으로부터 반사되어 다시 상기 제2증폭부(220)로 역류하는 것을 차단한다. 한편, 상기 제2 증폭부(220)의 펌핑 광원은 제1 증폭부(210)로부터 출력되는 광신호 및 펌핑광으로부터 도시되지 않은 별도의 파장선택 결합기를 통해 펌핑광을 분리하여 상기 제2 파장선택 결합기(223)에 입력시켜 이용할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 이득 평탄화 광섬유 증폭기(200)는 상기 서큘레이터(231)의 제2 포트를 통해 출력된 광신호가 진행하여 상기 반사기(235)에 의해 반사된 후 상기 서큘레이터(231)로 재입력되는 동안 상기 이득 평탄화 필터(233)를 두 번에 걸쳐 통과하므로써, 한 개의 이득 평탄화 필터(233)로 두 개의 이득 평탄화 필터 역할을 수행하도록 할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기(300)를 나타내는 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기(300)는 이득 평탄화 장치(310)와, 증폭부(320)를 구비한다.
상기 이득 평탄화 장치(310)는 진행하는 광신호를 제1 포트를 통해 입력받아 제2 포트로 출력하고, 상기 제2 포트를 통해 출력되어 증폭 및 이득 평탄화된 광신호를 재입력받아 제3 포트를 통해 출력단으로 출력하는 서큘레이터(311)와, 상기 서큘레이터(311)의 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 반사시켜 상기 서큘레이터(311)로 재입력시키는 반사기(315)와, 상기 서큘레이터(311)와 반사기(315) 사이에 위치하여 상기 서큘레이터(311)의 제2 포트로부터 출력된 광신호 및 상기 서큘레이터(311)로 재입력되는 광신호의 이득을 평탄화하는 이득 평탄화 필터(313)로 구성된다. 그리고, 상기 이득 평탄화 광섬유 증폭기(300)는 상기 서큘레이터(311)와 이득 평탄화 필터(313) 사이에는 상기 증폭부(320)가 위치하게 된다. 즉, 상기 서큘레이터(311)의 제1 포트를 통해 입력된 광신호는 상기 제2 포트를 통해 출력되어 상기 증폭부(320)에 의해 한 차례 증폭되고, 상기 증폭부(320)에 의해 증폭된 광신호가 상기 이득 평탄화 필터(313)에 입력되어 평탄화된 후, 상기 반사기(315)에 의해 반사되어 다시 상기 이득 평탄화 필터(313) 및 상기 증폭기(320)를 진행하면서 이득 평탄화 및 증폭된 후 상기 서큘레이터(311)에 재입력되어 상기 서큘레이터(311)의 제3 포트를 통해 출력단으로 출력된다. 이때, 상기 서큘레이터(311)는 상기 증폭부(320)로부터 제1 포트 측의 광전송로로 역류하는 ASE를 차단함과 동시에 상기 서큘레이터(311)의 제3 포트 측의 광전송로로부터 상기 증폭부(320)로 역류하는 ASE를 차단하는 광 아이솔레이터 역할을 수행하게 된다.
상기 증폭부(320)는 펌핑광을 발생시키는 펌핑 광원(321)과, 상기 서큘레이터(311)의 제2 포트를 통해 출력된 광신호와 상기 펌핑 광원(321)으로부터 발생된 펌핑광을 결합하는 파장선택 결합기(323)와, 상기 파장선택 결합기(323)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 펌핑되어 상기 광신호를 증폭하는 어븀 첨가 광섬유(325)로 구성된다. 상기 어븀 첨가 광섬유(325)를 통해 증폭된 광신호는 상기 이득 평탄화 필터(313)를 진행하면서 평탄화되고, 상기 반사기(315)에 의해 반사되어 다시 상기 이득 평탄화 필터(313) 및 상기 증폭부(320)를 통과하면서 이득 평탄화 및 증폭되어 상기 서큘레이터(311)로 재입력된다.
상기와 같이 구성된 이득 평탄화 광섬유 증폭기(300)는 상기 서큘레이터(311)의 제2 포트를 통해 출력된 광신호가 진행하여 상기 반사기(315)에 의해 반사된 후 상기 서큘레이터(311)로 재입력되는 동안 상기 증폭부(320) 및 이득 평탄화 필터(313)를 두 번에 걸쳐 통과하므로써, 한 개의 증폭부(320) 및 이득 평탄화 필터(313)로 두 개의 증폭부 및 이득 평탄화 필터 역할을 수행할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기(400)를 나타내는 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기(400)는 제1 증폭부(410)와, 이득 평탄화 장치(420)와, 제2 증폭부(430)를 구비한다.
상기 제1 증폭부(410)는 펌핑광을 발생시키는 제1 펌핑 광원(411)과, 입력되는 광신호와 상기 제1 펌핑 광원(411)으로부터 발생된 펌핑광을 결합하는 제1 파장선택 결합기(413)와, 상기 제1 파장선택 결합기(413)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 펌핑되어 상기 광신호를 증폭하는 제1 어븀 첨가 광섬유(415)로 구성된다. 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(415)를 통해 출력된 광신호는 상기 이득 평탄화 장치(420)로 입력된다. 이때 상기 제1 증폭부(410)로 광신호가 입력되는 입력단에는 제1 광 아이솔레이터(401)를 설치하여 상기 제1 증폭부(410)에서 상기 제1 증폭부(410)의 입력 측 광전송로로 역류하는 ASE를 차단한다.
상기 이득 평탄화 장치(420)는 상기 제1 증폭부(410)를 통해 증폭된 광신호를 제1 포트를 통해 입력받아 제2 포트로 출력하고 상기 제2 포트를 통해 출력되어증폭 및 이득 평탄화된 광신호를 재입력받아 제3 포트를 통해 출력하는 서큘레이터(421)와, 상기 서큘레이터(421)의 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 반사시켜 상기 서큘레이터(421)로 재입력시키는 반사기(425)와, 상기 서큘레이터(421)와 반사기(425) 사이에 위치하여 상기 서큘레이터(421)의 제2 포트로부터 출력된 광신호 및 상기 서큘레이터(421)로 재입력되는 광신호의 이득을 평탄화하는 이득 평탄화 필터(423)로 구성되며, 상기 서큘레이터(421)와 이득 평탄화 필터(423) 사이에 위치하여, 광신호를 증폭하는 제2 증폭부(430)를 구비한다. 즉, 상기 서큘레이터(421)의 제1 포트를 통해 입력된 광신호는 상기 제2 포트를 통해 출력되어 상기 제2 증폭부(430)에 의해 한 차례 증폭되고, 상기 이득 평탄화 필터(423)에 입력되어 평탄화된 후, 상기 반사기(425)에 의해 반사되어 다시 상기 이득 평탄화 필터(423) 및 상기 제2 증폭부(430)를 진행하면서 평탄화 및 증폭된 후 상기 서큘레이터(421)로 재입력되어 상기 서큘레이터(421)의 제3 포트를 통해 출력단으로 출력된다. 이때, 상기 서큘레이터(421)는 상기 제2 증폭부(430)로부터 제1 포트를 통해 상기 제1 증폭부(410)로 역류하는 ASE를 차단함과 동시에 상기 제3 포트 측의 광전송로로부터 상기 제2 증폭부(430)로 역류하는 광신호나 ASE를 차단하는 광 아이솔레이터 역할을 수행하게 된다.
상기 제2 증폭부(430)는 펌핑광을 제공하기 위한 제3 파장선택 결합기(433)와 제2 어븀 첨가 광섬유(435)로 구성된다. 상기 제2 증폭부(430)는 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(435)를 펌핑하기 위한 펌핑 광원을 상기 제1 증폭부(410)와 같이 별도로 구비할 수 있지만, 도 4에 도시된 예는 상기 제1 증폭부(410)의 증폭 작용 후에남은 펌핑광을 상기 제1 증폭부(410)의 출력측에서 제2 파장선택 결합기(431)로 분리하여 상기 제3 파장선택 결합기(433)에 입력함으로써 제2 증폭부(430)의 펌핑광을 확보하게 된다. 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(435)는 상기 제3 파장선택 결합기(433)를 통해 입력되는 상기 펌핑광에 의해 펌핑되어 입력되는 광신호를 증폭하여 상기 이득 평탄화 필터(423)에 입력시키게 된다. 또한, 상기 제2 증폭부(430)는 상기 반사기(425)에 의해 반사되어 다시 상기 이득 평탄화 필터(423)를 진행한 광신호를 증폭하여 상기 서큘레이터(421)로 재입력하게 된다.
상기와 같이 구성된 이득 평탄화 광섬유 증폭기(400)는 상기 서큘레이터(421)의 제2 포트를 통해 출력된 광신호가 진행하여 상기 반사기(425)에 의해 반사된 후 상기 서큘레이터(421)로 재입력되는 동안 상기 제2 증폭부(430) 및 이득 평탄화 필터(423)를 두 번에 걸쳐 통과하므로써, 한 개의 증폭부(430) 및 이득 평탄화 필터(423)로 두 개의 증폭부 및 이득 평탄화 필터 역할을 수행할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이득 평탄화 광섬유 증폭기는 광 서큘레이터와 반사기 사이에 이득 평탄화 필터를 설치하므로써, 종래에 광섬유 증폭기의신뢰성 및 이득 평탄화율 확보를 위하여 이득 평탄화 필터로 유전체 필터를 두 개씩 사용하던 것을 하나만 사용할 수 있게 되었다. 더욱이, 광 서큘레이터와 반사기 사이에 이득 평탄화 필터뿐만 아니라, 증폭부를 설치하므로써, 하나의 이득 평탄화 필터 및 증폭부를 설치하는 것으로 두 개의 이득 평탄화 필터 및 증폭부를 설치한 효과를 얻게 되었다. 따라서, 본 발명은 이득 평탄화 광섬유 증폭기의 신뢰성을 확보하면서 경제적인 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 이득 평탄화 장치를 구비하는 광섬유 증폭기에 있어서,
    소정 증폭기에 의해 증폭된 광신호를 제1 포트를 통해 입력받아 제2 포트로 출력하고, 상기 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 재입력받아 제3 포트로 출력하는 서큘레이터와, 상기 서큘레이터의 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 반사시켜 상기 서큘레이터로 재입력시키는 반사기와, 상기 서큘레이터와 반사기 사이에 위치하여 상기 서큘레이터의 제2 포트로부터 출력된 광신호 및 상기 서큘레이터로 재입력되는 광신호의 이득을 평탄화하는 이득 평탄화 필터를 포함하여 구성된 이득 평탄화 장치; 및
    상기 서큘레이터의 제3 포트로부터 출력되는 광신호를 증폭하는 증폭부를 구비함을 특징으로 하는 광섬유 증폭기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 서큘레이터의 제2 포트로 출력되는 광신호는 상기 반사기에 의해 반사되어 상기 서큘레이터로 재입력되는 동안 상기 이득 평탄화 필터를 반복하여 통과하므로써, 한 개의 이득 평탄화 필터로 두 개의 이득 평탄화 필터 역할을 수행함을 특징으로 하는 광섬유 증폭기.
  3. 이득 평탄화 장치를 구비하는 광섬유 증폭기에 있어서,
    소정 증폭기에 의해 증폭된 광신호를 제1 포트를 통해 입력받아 제2 포트로 출력하고, 상기 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 재입력받아 제3 포트로 출력하는 서큘레이터와, 상기 서큘레이터의 제2 포트를 통해 출력된 광신호를 반사시켜 상기 서큘레이터로 재입력시키는 반사기와, 상기 서큘레이터와 반사기 사이에 위치하여 상기 서큘레이터의 제2 포트로부터 출력된 광신호 및 상기 서큘레이터로 재입력되는 광신호의 이득을 평탄화하는 이득 평탄화 필터를 포함하여 구성된 이득 평탄화 장치; 및
    상기 서큘레이터와 상기 이득 평탄화 필터 사이에 위치하여, 광신호를 증폭하는 증폭부를 구비함을 특징으로 하는 광섬유 증폭기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 서큘레이터의 제2 포트로 출력되는 광신호는 상기 반사기에 의해 반사되어 상기 서큘레이터로 재입력되는 동안 상기 증폭부 및 이득 평탄화 필터를 반복하여 통과하므로써, 한 개의 증폭부 및 이득 평탄화 필터로 두 개의 이득 평탄화 필터 역할을 수행함을 특징으로 하는 광섬유 증폭기.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100421135B1 (ko) * 2002-03-11 2004-03-04 삼성전자주식회사 광대역 광섬유 증폭기
KR100474714B1 (ko) * 2002-09-18 2005-03-10 삼성전자주식회사 광대역 광섬유 증폭기
KR100487190B1 (ko) * 2003-04-22 2005-05-04 삼성전자주식회사 라만 광증폭기
US20060226231A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-12 University Of Washington Methods and systems for creating sequential color images
JP2009164565A (ja) * 2007-12-13 2009-07-23 Nec Corp 利得等化器、光増幅器および光増幅方法
JP5343722B2 (ja) * 2009-06-15 2013-11-13 富士通株式会社 光増幅器及び光増幅器の偏波依存性利得抑制方法
US9680283B2 (en) * 2013-12-20 2017-06-13 Oplink Communications, Llc Switchable-gain optical amplifier
CN105098574A (zh) * 2015-07-08 2015-11-25 深圳市镭神智能系统有限公司 具有往返结构的脉冲光纤激光器
CN105186269A (zh) * 2015-07-08 2015-12-23 深圳市镭神智能系统有限公司 基于铒镱共掺双包层光纤结构的脉冲光纤激光器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08248456A (ja) * 1995-03-09 1996-09-27 Kazuo Hotate 光ファイバ増幅器
KR970056076A (ko) * 1995-12-29 1997-07-31 김광호 이득 평탄화 리사이클 어븀 도핑 광섬유 증폭기
KR19990024293A (ko) * 1997-02-10 1999-04-06 윤종용 평탄한 이득특성을 갖는 광섬유증폭기
KR19990057713A (ko) * 1997-12-30 1999-07-15 윤종용 이득 평탄화를 위한 광섬유 증폭기
KR20010018986A (ko) * 1999-08-24 2001-03-15 김진찬 이득 평탄화 광섬유증폭기

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5598294A (en) * 1994-08-18 1997-01-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical fiber amplifier and optical fiber communication system
US5541766A (en) * 1994-11-30 1996-07-30 At&T Corp. Gain control for optically amplified systems
JPH10173597A (ja) * 1996-12-06 1998-06-26 Nec Corp 光イコライザ
EP0935320A1 (en) * 1997-04-01 1999-08-11 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical amplifier
KR100424772B1 (ko) * 1997-11-14 2004-05-17 삼성전자주식회사 광증폭기시스템
JPH11233865A (ja) * 1998-02-18 1999-08-27 Nec Corp 光増幅装置
US5978131A (en) * 1998-04-07 1999-11-02 Institut National D'optique In-fiber two-stage amplifier providing WDM signal conditioning
SE513096C2 (sv) * 1998-10-02 2000-07-10 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande och anordning för kanalutjämning av våglängdsmultiplexerade optiska system
KR100342190B1 (ko) * 1999-01-14 2002-06-27 윤종용 이득 평탄화 광섬유증폭기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08248456A (ja) * 1995-03-09 1996-09-27 Kazuo Hotate 光ファイバ増幅器
KR970056076A (ko) * 1995-12-29 1997-07-31 김광호 이득 평탄화 리사이클 어븀 도핑 광섬유 증폭기
KR19990024293A (ko) * 1997-02-10 1999-04-06 윤종용 평탄한 이득특성을 갖는 광섬유증폭기
KR19990057713A (ko) * 1997-12-30 1999-07-15 윤종용 이득 평탄화를 위한 광섬유 증폭기
KR20010018986A (ko) * 1999-08-24 2001-03-15 김진찬 이득 평탄화 광섬유증폭기

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