KR100725224B1 - 광섬유라만증폭기의 이득고정방법 및 이득고정기 - Google Patents

광섬유라만증폭기의 이득고정방법 및 이득고정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파장분할다중화 광통신시스템을 위한 광섬유라만증폭기를 동적으로 신호채널수가 변화하는 경우에도 고정된 이득값으로 동작하도록 하기 위한 이득고정방법 및 이득고정기에 관한 것으로서, 본 발명의 이득고정기는 기존의 광섬유라만증폭기의 출력단에 연결되어, 현재 신호 채널 상태를 측정할 수 있는 측정수단을 갖추고 제어알고리즘을 내장한 연산장치와 조정장치를 추가로 구비하여, 광섬유라만증폭기가 동적으로 변화하는 입력조건에 대해서 동일한 이득으로 동작하는 이득고정기능을 갖는다.
광섬유라만증폭기, 이득고정, 라만이득, 펌프파워, 채널

Description

광섬유라만증폭기의 이득고정방법 및 이득고정기{Gain clamping method and device for Fiber Raman Amplifier}
도1은 본 발명에 따른 광섬유라만증폭기의 이득고정방법 및 이득고정기를 설명하기 위한 도면;
도2 내지 도7은 본 발명에 따른 이득고정방법 및 이득고정기를 사용하는 경우에 조정되어 얻어지는 라만이득 및 펌프파워를 설명하기 위한 그래프들이다.
<도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명>
10: 신호채널 20a, 20b: AWG
30a, 30b: 광증폭기 40a, 40b, 40c: 결합기
50: 광섬유라만증폭기 50a: 단일모드 광섬유
60: 펌프 70: 이득고정기
70a: 채널상태 측정장치 70b: 조정장치
70c: 연산장치 70d: 기억장치
71a: 입력 광커넥터 71b: 출력 광커넥터
80: 광측정기
본 발명은 광섬유라만증폭기의 이득고정방법 및 이득고정기에 관한 것으로서, 특히 광섬유라만증폭기가 동적으로 변화하는 입력조건에 대해서 동일한 이득으로 동작하는 이득고정기능을 갖추도록 해주는 이득고정방법 및 이득고정기에 관한 것이다.
최근 1.4㎛ 대역에서 높은 출력을 가지는 펌프광원의 개발과 함께 라만광섬유증폭기(Raman Fiber Amplifier; RFA)는 급속히 증가하는 전송대역요구에 대응할 수 있는 차세대 증폭기로 주목받고 있다. 라만광섬유증폭기가 주로 사용되는 파장분할다중화 광통신시스템은 과거 십수년간 고정된 광신호 채널수에 대해서만 동작하도록 하는 것이 일반적이었지만, 현재는 채널수가 고정되지 않고 동적으로 채널이 경로에 따라서 재분배될 수 있도록 하는 기능을 갖추도록 하는 방향으로 기술이 발전하고 있다. 통상적으로 현재 광파워가 온(on) 상태인 채널을 서바이빙 채널(surviving channel)이라 하고, 광파워가 오프(off) 상태인 채널을 드롭 채널(drop channel)이라 하며, 채널수는 당연히 광파워가 온 상태인 서바이빙 채널수를 의미한다.
광섬유라만증폭기는 광섬유를 이루는 주성분인 SiO2(실리콘 다이옥사이드)가 가지는 비선형특성에 의해서 나타나는 유도라만산란(Stimulated Raman Scattering: SRS)현상을 원리로 동작한다. 유도라만산란은 짧은 파장의 빛이 긴 파장의 빛으로 파워를 전달하는 현상으로 나타나므로, 이를 이용하여, 증폭하고자 하는 신호파장보다 짧은 파장의 빛을 광섬유 내부에서 함께 진행하도록 하면 짧은 파장의 빛의 파워가 신호파장으로 전달되면서 신호파장의 광파워가 증가되어 광증폭이 구현된다. 이때 신호파장으로 파워를 전달하는 역할을 하는 짧은 파장의 빛을 펌프(Pump)라고 부르며, 이 파장의 빛을 출력하는 광원을 펌핑(Pumping) 광원이라 한다. 또한 이 과정이 일어나는 광섬유를 증폭매질이라는 용어로 특정하게 부른다.
SiO2를 주성분으로 하는 광섬유는 한 파장의 펌핑광원에 대해 최대점에서 대략 15nm 정도의 비교적 평탄한 이득모양을 가지므로, 이 이상의 이득대역이 필요한 경우에는 복수의 서로 다른 파장의 펌핑광원을 하나로 접속하여 이득대역을 확장하는 것이 일반적이다. 용도에 따라 다르지만, 통상적으로 광통신에서 사용되는 대역폭은 30nm ~ 80nm 정도에 달하므로, 최소 2개에서 8개까지의 서로 다른 파장의 펌핑광원을 함께 사용하는 것이 일반적이다. 이와 같이 복수의 펌핑광원을 함께 사용하는 경우에는 펌프와 신호광 뿐만 아니라 펌프 사이에도 SRS에 의한 신호전달이 일어나는 펌프 상호작용(pump interaction)이 발생하고, 이에 따라 펌프 파워의 변화가 신호대역의 이득에 작용하는 상당히 복잡한 양상으로 나타나게 된다. 또한, 증폭매질로 사용되는 광섬유의 종류에 따라서 역시 SRS 특성이 달라지며, 신호의 파워와 다중화 여부, 파장대역, 채널간격 등의 요소도 SRS 특성을 달라지게 하는 요인이 된다.
이와 같이 광섬유라만증폭기의 특성을 결정하는 요인이 매우 많기 때문에 통상의 광섬유라만증폭기는 사전에 고정된 하나의 입력조건에 대해서만 최적화된 동 작이 가능하도록 최적화 설계가 되는 것이 일반적으로, 미리 설정되지 않은 입력조건에 대해서는 설계상의 목적이득을 보장하지 못한다.
한편, 동적으로 서바이빙 채널 수가 변화한다는 것은 광통신시스템에 포함되어 있는 라만광섬유증폭기의 입장에서 보면, 입력조건이 동적으로 변화한다는 의미이다. 그러나, 앞서 언급한 바와 같이 라만광섬유증폭기는 펌핑광원의 파워를 신호광원의 파워로 변환하여 줌으로써 광증폭을 구현하므로, 신호광원의 입력조건이 변화하면 동일한 동작이득을 유지하기 위해서는 펌핑광원의 파워를 적절하게 조절하여 주어야 한다.
라만광섬유증폭기가 아닌 어븀첨가광섬유증폭기의 경우에는 펌프광원의 파워에 따른 신호광원의 출력파워 및 이득값이 선형관계에 있기 때문에 단순히 출력파워에 비례하여 펌프광원을 파워를 조절하여 줌으로써 이득고정기능을 갖춘다. 이와 같은 선형관계는 어븀첨가광섬유 증폭기가 첨가된 어븀 고유의 광흡수방출특성에 따라서 사용되는 복수의 펌프광들 사이의 상호작용은 거의 없고 펌프광과 신호광 사이의 효과만 존재하기 때문에 성립하는 것이다.
그러나 앞서 언급한 대로 라만광섬유증폭기의 경우는 일반적으로 넓은 동작대역에 대해서 동작할 수 있도록 복수의 펌프를 갖추고 있는데, 어븀첨가광섬유증폭기와는 달리 펌프광과 신호광 사이에서뿐만 아니라 펌프광들 사이에도 상호작용이 발생하기 때문에 단순한 선형관계가 성립하지 않는다. 물론 펌프를 하나만 사용하는 라만광섬유증폭기의 경우는 어븀첨가광섬유증폭기와 마찬가지로 선형관계에 근거한 이득제어가 가능하지만, 하나의 펌프만으로는 통상적으로 광통신시스템에서 사용되는 요구대역폭을 만족할 수 없기 때문에 유용성이 없다.
정리하면, 현재 복수의 펌프를 사용하는 라만광섬유증폭기에 대해서는 펌프파워와 신호광원의 출력 및 이득 사이에 선형관계가 성립하지 않기 때문에 이득제어기술이 존재하지 않는다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 복수의 펌프를 사용하는 광섬유라만증폭기의 출력단에 연결하여 출력상태를 지속적으로 감시하여 입력조건의 변화에 따른 출력상태의 변화가 감지되는 경우 이를 즉시 광섬유라만증폭기에 피드백으로 입력하여 동적 입력조건에 대해서 광섬유라만증폭기가 동일한 이득으로 동작(이득고정기능)하도록 하는 광섬유라만증폭기의 이득고정방법 및 이득고정기를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이득고정방법은,
(a) 소신호영역에서 광섬유라만증폭기의 라만이득을 변화하는 입력조건에 대해 고정하기 위한 각각의 펌프파워의 적분치의 변화량 △Ip를 수학식 1로 구하는 단계;
[수학식 1]
Figure 112005023552040-pat00001
단.
Figure 112005023552040-pat00002
(Drop 채널),
Figure 112005023552040-pat00003
(Surviving 채널)
(여기서, Cps는 펌프파장에서 신호파장으로의 라만이득상수, Css는 신호파장 사이에서의 라만이득상수, Is는 현재 상태의 신호파워의 적분치)
(b) 소신호영역에서 광섬유라만증폭기의 라만이득을 변화하는 입력조건에 대해 고정하기 위한 각각의 펌프파워의 변화량 △Pp를 수학식 2로 구하는 단계;
[수학식 2]
Figure 112005023552040-pat00004
(여기서, Leff,p는 현재 상태의 펌프 유효거리)
(c) 상기 △Pp를 참작하여 광섬유라만증폭기의 펌프파워를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이득고정방법은, 대신호영역에서는,
(a) 대신호영역에서 광섬유라만증폭기의 라만이득을 변화하는 입력조건에 대해 고정하기 위한 각각의 펌프파워의 적분치의 변화량 △Ip Large 를 수학식 3으로 구하는 단계;
[수학식 3]
Figure 112005023552040-pat00005
단,
Figure 112005023552040-pat00006
(Drop 채널),
Figure 112005023552040-pat00007
(Surviving 채널)
(여기서, Ip는 현재 상태의 펌프파워의 적분치, L은 광섬유라만증폭기에 사용된 광섬유의 길이, Pp는 현재 상태의 펌프파워, -αp는 펌프파장에서의 광손실상수, Gp(z)는 현재 상태의 펌프이득분포, Cpp는 펌프파장 사이에서의 라만이득상수, Csp는 신호파장에서 펌프파장으로의 라만이득상수)
(b) 대신호영역에서 광섬유라만증폭기의 변화하는 입력조건에 의한 신호파워의 적분치의 변화량 △IsLarge를 수학식 4로 구하는 단계;
[수학식 4]
Figure 112005023552040-pat00008
Figure 112005023552040-pat00009
(Drop 채널),
Figure 112005023552040-pat00010
(Surviving 채널)
(여기서, Ps는 현재 상태의 신호파워, -αs는 신호파장에서의 광손실상수, Gs(z)는 현재 상태의 신호이득분포)
(c) 대신호영역에서 광섬유라만증폭기의 라만이득을 변화하는 입력조건에 대해서 고정하기 위한 각각의 펌프 유효거리의 변화량 ΔLeff,p를 수학식 5로 구하는 단계;
[수학식 5]
Figure 112005023552040-pat00011
(d) 대신호영역에서 광섬유라만증폭기의 라만이득을 변화하는 입력조건에 대해서 고정하기 위한 각각의 펌프파워의 변화량 ΔPpLarge를 수학식 6으로 구하는 단계;
[수학식 6]
Figure 112005023552040-pat00012
(e) 상기 ΔPpLarge를 참작하여 광섬유라만증폭기의 펌프파워를 제어하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이득고정기는, 광섬유라만증폭기에 연결되어 상기 광섬유라만증폭기의 이득을 고정하는 광섬유라만증폭기의 이득고정기로서,
입력부와 출력부가 마련되며 상기 입력부는 상기 광섬유라만증폭기의 신호출력단에 연결되어 상기 광섬유라만증폭기의 출력신호의 일부를 추출하여 서바이빙 채널수와 번호의 정보를 파악하고, 추출되고 남은 출력신호는 상기 출력부로 출력시키는 채널상태 측정장치;
상기 광섬유라만증폭기의 입력조건이 변화하기 이전의 현재상태의 신호파워의 적분치 Is, 펌프유효거리 Leff,p, 펌프파장에서 신호파장으로의 라만이득상수 Cps, 신호파장 사이에서의 라만이득상수 Css 가 저장되는 기억장치;
상기 채널상태 측정장치에서 파악되는 서바이빙 채널수와 번호의 정보를 입력받아 이것과 함께 상기 기억수단에 저장되어 있는 현재상태의 정보를 이용하여 상기 기술적 과제의 달성에 의해 제공되는 이득고정방법의 연산방법에 따라 소신호영역에서의 펌프파워의 변화량 △Pp를 연산하는 연산장치; 및
상기 연산장치에서 연산된 △Pp 을 참작하여 상기 광섬유라만증폭기의 펌프파워를 제어하여 이득고정을 수행하는 조정장치; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 채널상태 측정장치의 출력부에는 광측정기가 연결될 수 있으며, 상기 광측정기를 통해서 상기 광섬유라만증폭기의 출력신호의 라만이득이 측정된다.
상기 기억장치에는 상기 광섬유라만증폭기의 입력조건이 변화하기 이전의 현재상태의 펌프파워 Pp, 신호파워 Ps, 펌프이득 Gp(z), 신호이득 Gs(z), 펌프파워의 적분치 Ip, 펌프파장 사이에서의 라만이득상수 Cpp, 펌프파장에서의 광손실상수 -αp, 신호파장에서의 광손실상수-αs 가 더 저장될 수 있으며, 이 때, 상기 연산장치는 상기 기억수단에 저장되어 있는 현재상태의 정보를 이용하여 상기 기술적 과제의 달성에 따라 제공되는 이득고정방법에 따라 대신호영역에서의 펌프파워의 변 화량 ΔPpLarge를 연산하며, 상기 조정장치는 상기 연산장치에서 연산된 ΔPpLarge를 참작하여 상기 광섬유라증폭기의 펌프파워를 제어하여 이득고정을 수행한다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.
도1은 본 발명에 따른 광섬유라만증폭기의 이득고정방법 및 이득고정기를 설명하기 위한 도면이다.
도1을 참조하면, 신호채널(10)은 1530.3nm에서 1601.4nm 까지 100GHz 간격으로 40개, 그리고 1571.2nm에서 1604.0nm까지 역시 100GHz 간격으로 40개로서 총 80개가 사용되었으며, 각각 40개씩 AWG(Arrayed Waveguide Grating, 20a, 20b)으로 결합되어 광증폭기(30a, 30b)로 증폭된 다음에 결합기(40a)를 통하여 하나의 광섬유로 접속된다. 이와 같이 하나의 광섬유로 접속된 총 80개의 신호채널(10)은 광섬유라만증폭기(50)에서 증폭된다. 광섬유라만증폭기(50)는 증폭매질로서 단일모드광섬유(50a)를 사용하였으며, 5개의 펌프(60)가 사용되었다.
이득고정기(70)는 채널상태 측정장치(70a), 조정장치(70b), 연산장치(70c), 기억장치(70d)를 포함하며, 채널상태 측정장치(70a)는 입력 광커넥터(71a)와 출력 광커넥터(71b)를 포함한다.
광섬유라만증폭기(50)의 신호출력단은 채널상태 측정장치의 입력 광커넥터(71a)에 연결되어 광섬유라만증폭기(50)의 출력신호는 채널상태 측정장치(70a)에서 일부가 추출되어 서바이빙 채널수와 번호의 정보가 파악되며, 출력 광커넥터(71b)에 연결되는 광측정기(80)는 채널상태 측정장치(70a)에서 추출되고 남은 출력신호를 통하여 라만이득을 측정한다. 채널상태 측정장치(70a)는 1% 비율의 광추출기와 AWG, 광수신기를 포함하여 이루어진다.
기억장치(70d)에는 광섬유라만증폭기(50)의 입력조건이 변화하기 이전의 현재상태의 펌프파워 Pp, 신호파워 Ps, 펌프이득 Gp(z), 신호이득 Gs(z), 신호파워의 적분치 Is, 펌프파워의 적분치 Ip, 펌프파장 사이에서의 라만이득상수 Cpp, 펌프파장에서의 광손실상수 -αp, 신호파장에서의 광손실상수-αs, 펌프유효거리 Leff,p, 펌프파장에서 신호파장으로의 라만이득상수 Cps, 신호파장 사이에서의 라만이득상수 Css 가 저장된다.
연산장치(70c)는 다음과 같은 연산을 수행하여 소신호영역에서의 펌프파워의 변화량 △Pp 과 대신호 영역에서의 펌프파워의 변화량 ΔPpLarge를 연산하다. 구체적으로, 상기 수학식1로부터 소신호 영역에서 광섬유라만증폭기의 라만이득을 변화하는 입력조건에 대해 고정하기 위한 각각의 펌프파워의 적분치의 변화량 △Ip를 구한 다음에 수학식2로부터 소신호 영역에서의 펌프파워의 변화량 △Pp를 구한다. 여기서, Cps, Css, Is, Leff,p는 기억장치(70d)에 이미 저장되어 있는 값들이다. 즉, 연상장치(70c)는 채널상태 측정장치(70a)에서 파악되는 서바이빙 채널수와 번호의 정보를 입력받아 이것과 함께 기억수단(70d)에 저장되어 있는 현재상태의 정보를 이용하여 상기와 같이 △Pp를 연산한다.
대신호 영역에서의 펌프파워의 변화량 ΔPpLarge은 다음과 같이 구한다. 먼저 수학식3을 통하여 대신호 영역에서의 펌프파워의 적분치의 변화량 △Ip Large 를 구한 다음에 수학식4를 통하여 신호파워의 적분치 변화량 △IsLarge를 구한다. 그리고 수학식5를 통하여 대신호 영역에서의 펌프 유효거리의 변화량 ΔLeff,p를 구한 다음에 수학식 6을 통하여 대신호 영역에서의 펌프파워의 변화량 ΔPpLarge를 구한다.
대신호 영역에서의 펌프파워의 변화량 ΔPpLarge은 를 구함에 있어서 필요한 입력조건이 변화하기 이전의 현재상태의 펌프파워 Pp, 신호파워 Ps, 펌프이득 Gp(z), 신호이득 Gs(z), 펌프파워의 적분치 Ip, 펌프파장 사이에서의 라만이득상수 Cpp, 펌프파장에서의 광손실상수 -αp, 신호파장에서의 광손실상수-αs 값은 이미 기억장치(70d)에 저장되어 있다.
조정장치(70b)는 5개의 펌프(60)와 연결되며 연산장치(70c)에서 연산된 △Pp, ΔPpLarge 를 참작하여 펌프의 파워를 제어하여 이득고정이 이루어지도록 한다.
도2는 서바이빙 채널이 균등하게 배열되면서 채널수(10)가 전체 80개에서 2개까지 변화할 때, 즉 입력 신호파워가 1/40(16dB)까지 변화할 때, 이득고정기(70) 에 의해 조정된 광섬유라만증폭기(50)의 라만이득을 나타낸 그래프이다. 도2에서 알 수 있듯이, 입력조건이 16dB 변화하는 동안 라만이득의 변화는 0.5dB 이내로 성공적으로 고정된 것을 볼 수 있다.
도3은 도2의 결과에 대해서 이득고정기(70)에 의해 조정된 펌프파워를 나타낸 그래프이다.
도4는 서바이빙 채널이 단파장 쪽으로 치우치게 배열되면서 채널수(10)가 전체 80개에서 2개까지 변화할 때, 이득고정기(70)에 의해 조정된 광섬유라만증폭기(50)의 라만이득이다. 도4에서 알 수 있듯이, 입력조건이 16dB 변화하는 동안 라만이득의 변화는 0.5dB 이내로 성공적으로 고정된 것을 볼 수 있다.
도5는 도4의 결과에 대해서 이득고정기(70)에 의해 조정된 펌프파워를 나타낸 그래프이다.
도6은 서바이빙 채널이 장파장 쪽으로 치우치게 배열되면서 채널수(10)가 전체 80개에서 2개까지 변화할 때, 이득고정기(70)에 의해 조정된 광섬유라만증폭기(50)의 라만이득을 나타낸 그래프이다. 도6에서 알 수 있듯이, 입력조건이 16dB 변화하는 동안 라만이득의 변화는 0.5dB 이내로 성공적으로 고정된 것을 볼 수 있다.
도7은 도6의 결과에 대해서 이득고정기(70)에 의해 조정된 펌프파워를 나타낸 그래프이다.
상기 실험결과들을 볼 때 본 발명에 따른 이득고정기(70)를 사용하면, 복수의 펌프를 사용하는 광섬유라만증폭기(50)에 대해서 파장분할다중화된 신호의 서바이빙 채널 수와 채널번호가 어떤 식으로 변화하든지 라만이득의 변화를 0.5dB 이내 로 고정할 수 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 파장분할다중된 신호를 사용하면서 채널 수가 고정되지 않고 동적으로 채널이 경로에 따라서 재분배될 수 있도록 하는 기능을 갖춘 광통신시스템에서 광섬유라만증폭기를 유용하게 사용할 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. (a) 대신호영역에서 광섬유라만증폭기의 라만이득을 변화하는 입력조건에 대해 고정하기 위한 각각의 펌프파워의 적분치의 변화량 △Ip Large 를 수학식 3으로 구하는 단계;
    [수학식 3]
    Figure 112006077313438-pat00017
    단,
    Figure 112006077313438-pat00018
    (Drop 채널),
    Figure 112006077313438-pat00019
    (Surviving 채널)
    (여기서, Ip는 현재 상태의 펌프파워의 적분치, L은 광섬유라만증폭기에 사용된 광섬유의 길이, Pp는 현재 상태의 펌프파워, -αp는 펌프파장에서의 광손실상수, Gp(z)는 현재 상태의 펌프이득분포, Cpp는 펌프파장 사이에서의 라만이득상수, Csp는 신호파장에서 펌프파장으로의 라만이득상수)
    (b) 대신호영역에서 광섬유라만증폭기의 변화하는 입력조건에 의한 신호파워의 적분치의 변화량 △IsLarge를 수학식 4로 구하는 단계;
    [수학식 4]
    Figure 112006077313438-pat00020
    Figure 112006077313438-pat00021
    (Drop 채널),
    Figure 112006077313438-pat00022
    (Surviving 채널)
    (여기서, Ps는 현재 상태의 신호파워, -αs는 신호파장에서의 광손실상수, Gs(z)는 현재 상태의 신호이득분포)
    (c) 대신호영역에서 광섬유라만증폭기의 라만이득을 변화하는 입력조건에 대해서 고정하기 위한 각각의 펌프 유효거리의 변화량 ΔLeff,p를 수학식 5로 구하는 단계;
    [수학식 5]
    Figure 112006077313438-pat00023
    (d) 대신호영역에서 광섬유라만증폭기의 라만이득을 변화하는 입력조건에 대해서 고정하기 위한 각각의 펌프파워의 변화량 ΔPpLarge를 수학식 6으로 구하는 단계;
    [수학식 6]
    Figure 112006077313438-pat00024
    (e) 상기 ΔPpLarge를 참작하여 광섬유라만증폭기의 펌프파워를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유라만증폭기의 이득고정방법.
  3. 광섬유라만증폭기에 연결되어 상기 광섬유라만증폭기의 이득을 고정하는 광섬유라만증폭기의 이득고정기로서,
    입력부와 출력부가 마련되며 상기 입력부는 상기 광섬유라만증폭기의 신호출력단에 연결되어 상기 광섬유라만증폭기의 출력신호의 일부를 추출하여 서바이빙 채널수와 번호의 정보를 파악하고, 추출되고 남은 출력신호는 상기 출력부로 출력시키는 채널상태 측정장치;
    상기 광섬유라만증폭기의 입력조건이 변화하기 이전의 현재상태의 신호파워의 적분치 Is, 펌프유효거리 Leff,p, 펌프파장에서 신호파장으로의 라만이득상수 Cps, 신호파장 사이에서의 라만이득상수 Css, 상기 광섬라만증폭기의 입력조건이 변화하기 이전의 현재상태의 펌프파워 Pp, 신호파워 Ps, 펌프이득 Gp(z), 신호이득 Gs(z), 펌프파워의 적분치 Ip, 펌프파장 사이에서의 라만이득상수 Cpp, 신호파장에서 펌프파장으로의 라만이득상수 Csp, 펌프파장에서의 광손실상수 -αp, 신호파장에서의 광손실상수-αs 가 저장되는 기억장치;
    상기 채널상태 측정장치에서 파악되는 서바이빙 채널수와 번호의 정보를 입력받아 이것과 함께 상기 기억수단에 저장되어 있는 현재상태의 정보를 이용하여 상기 청구항2의 연산방법에 따라 대신호영역에서의 펌프파워의 변화량 ΔPpLarge를 연산하는 연산장치; 및
    상기 연산장치에서 연산된 ΔPpLarge 을 참작하여 상기 광섬유라만증폭기의 펌프파워를 제어하여 이득고정을 수행하는 조정장치; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유라만증폭기의 이득고정기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 채널상태 측정장치의 출력부에 광측정기가 연결되며, 상기 광측정기는 상기 광섬유라만증폭기의 출력신호의 라만이득을 측정하는 것을 특징으로 하는 광섬유라만증폭기의 이득고정기.
  5. 삭제
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000008448A (ko) * 1998-07-14 2000-02-07 서원석 능동제어된 파장별 이득을 갖는 광 증폭기 및 변화가능한 출력스펙트럼을 갖는 광섬유 광원
KR20010017271A (ko) * 1999-08-10 2001-03-05 정선종 파장 분할 다중 전송망을 위한 이득 고정장치
KR20020045144A (ko) * 2000-12-08 2002-06-19 윤덕용 파장분할다중방식 광전송시스템을 위한 자동파워조정광증폭기 및 그 조정방법
KR20020053568A (ko) * 2000-12-27 2002-07-05 오길록 광섬유 증폭 장치의 펌프 광원 제어 장치 및 그를 이용한하이브리드형 광섬유 증폭 장치
US6577788B1 (en) 2001-12-14 2003-06-10 Celion Networks, Inc. Gain equalization system and method
KR20030065144A (ko) * 2002-01-31 2003-08-06 주식회사 럭스퍼트 광섬유 라만 증폭기
US6810173B2 (en) 2000-09-05 2004-10-26 Avanex Corporation Pump power monitor system and method for gain control of optical amplifier

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000008448A (ko) * 1998-07-14 2000-02-07 서원석 능동제어된 파장별 이득을 갖는 광 증폭기 및 변화가능한 출력스펙트럼을 갖는 광섬유 광원
KR20010017271A (ko) * 1999-08-10 2001-03-05 정선종 파장 분할 다중 전송망을 위한 이득 고정장치
US6810173B2 (en) 2000-09-05 2004-10-26 Avanex Corporation Pump power monitor system and method for gain control of optical amplifier
KR20020045144A (ko) * 2000-12-08 2002-06-19 윤덕용 파장분할다중방식 광전송시스템을 위한 자동파워조정광증폭기 및 그 조정방법
KR20020053568A (ko) * 2000-12-27 2002-07-05 오길록 광섬유 증폭 장치의 펌프 광원 제어 장치 및 그를 이용한하이브리드형 광섬유 증폭 장치
US6577788B1 (en) 2001-12-14 2003-06-10 Celion Networks, Inc. Gain equalization system and method
KR20030065144A (ko) * 2002-01-31 2003-08-06 주식회사 럭스퍼트 광섬유 라만 증폭기

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