KR100737374B1 - 이득고정형 광섬유 증폭기 - Google Patents

이득고정형 광섬유 증폭기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광통신 시스템에서 입력 광신호의 세기를 증폭시키는 이득고정형 광섬유 증폭기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소정의 광 신호를 증폭시키기 위한 제1 증폭부와, 상기 제1 증폭부의 잡음지수 특성을 보완함과 아울러 광 신호에 따라 그 크기가 변하는 잔여 펌프광을 분리하기 위한 제2 증폭부를 포함함으로써, 잡음지수 특성이 좋고 더 넓은 동적 영역을 갖으며 증폭기의 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이득고정형 광섬유 증폭기, 잔류 펌프광, 완전광, 파장분할다중 광결합기, 광고립기, 광섬유 레이저, 광섬유 증폭부

Description

이득고정형 광섬유 증폭기{Gain-clamped fiber amplifier}
도 1은 레이저 발진을 이용한 종래의 이득고정형 어븀첨가 광섬유 증폭기를 설명하기 위한 개략도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기를 설명하기 위한 개략도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기를 설명하기 위한 개략도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ***
100 : 제1 증폭부, 110 : 이득매질,
120 : 펌프광원, 130 : 광결합기,
200 : 제2 증폭부, 300 : 광고립기,
400 : 광섬유 레이저, 500 : 광섬유 증폭부
본 발명은 광통신 시스템에서 입력 광신호의 세기를 증폭시키는 광섬유 증폭기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력 신호광의 세기 변화에도 불구하고 일정한 이득특성을 갖는 이득고정형 광섬유 증폭기(gain-clamped optical amplifier)에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 광 증폭기, 광섬유 증폭기 등과 같은 광 증폭기는 입력 광신호의 세기를 증폭시키는 광소자로서, 광전송 및 광 네트워크 분야에서 전송용 광섬유나 여러 가지 광소자에서 발생하는 광 손실을 보상하기 위해 필수적으로 사용된다.
그러나, 종래의 광 증폭기는 입력되는 광신호의 세기에 따라 증폭 정도가 달라지는 단점으로 인해 광 네트워크에서의 통신 품질이 좋지 않았다. 그래서, 이를 해결하기 위해 이득고정형 광섬유 증폭기가 개발되었다.
레이저 공진을 이용하여 광학적으로 이득을 고정하는 방식의 완전광(all-optical) 이득고정형 광섬유 증폭기는 이득 고정을 위한 복잡한 신호처리 과정을 가지지 않는다. 공진기(cavity)에서 발생하는 손실과 이득이 같을 때 레이저 발진이 일어나며, 일단 발진하면 이득매질의 밀도반전(population inversion)의 크기가 고정된다.
상기 광섬유 증폭기의 이득은 밀도반전의 크기와 이득매질의 길이에 비례하므로 레이저 발진이 일어나면 증폭기의 이득은 고정된다. 레이저 발진으로 이득이 고정되는 광섬유 증폭기에 광신호가 입력될 때 입력 광신호가 약하면 광신호의 세기에 무관하게 이득이 일정하게 유지되다가 입력 광신호의 세기가 점점 커지면 레이저 발진이 멈추게 되고 광섬유 증폭기의 이득고정 특성이 사라지게 된다.
도 1은 레이저 발진을 이용하는 종래 이득고정형 광섬유 증폭기의 일 예를 도시한다.
도 1을 참조하면, 이득매질(1)로 광섬유가 사용되며, 파장분할다중(Wavelength Division Multiplexed; WDM) 광결합기(2)를 통해 레이저 다이오드(LD)(3)로부터 펌프광이 공급된다. 입/출력단의 광결합기(coupler)(4)에 의해 광감쇠기(ATT)(5), 광고립기(ISO)(6) 및 투과형 광필터(BPF)(7)가 레이저 발진을 위한 링형 공진기(ring cavity)를 형성한다.
상기 투과형 광필터(7)는 레이저 발진이 일어나는 파장을 조절하고, 상기 광고립기(6)는 링형 공진기에서 한쪽 방향으로만 발진이 이루어도록 하며, 상기 광감쇠기(5)는 공진기의 광손실을 조절하여 증폭기의 이득이 조절되도록 한다.
도 1과 같이 구성된 광섬유 증폭기에서는 입력 광신호의 세기와 내부에서 발진하는 레이저 광신호의 세기 사이에 상호 보완적인 관계가 형성된다. 즉, 입력 광신호의 세기가 약한 경우 레이저 발진광의 세기가 강해지고, 입력 광신호의 세기가 점점 강해지면 레이저 발진광의 세기가 반대로 점점 약하게 감소되어 입력 광신호의 세기가 어느 정도 변하더라도 증폭 비율이 일정하게 유지된다. 이때, 상기 입력 광신호의 세기가 일정 레벨 이상 커지면 레이저 발진이 멈추고 일반 광섬유 증폭기처럼 이득이 점점 감소한다.
그러나, 이와 같이 레이저 공진을 이용하는 이득고정형 광섬유 증폭기는 입력 광신호의 세기가 변하면 레이저 공지기로 인한 완화진동(relaxation oscillation)으로 인해 증폭되는 광신호의 세기가 일시적으로 요동된다. 일시적인 광신호의 세기 변화는 전송되는 데이터의 부호 에러율(BER; bit error rate)에 영 향을 미치는 요인이 된다. 또한, 완화진동 주파수는 이득매질의 특성 및 공진기의 길이 등에 따라 결정되기 때문에 광섬유 증폭기의 제작을 어렵게 하며, 광전송 속도 및 광신호 처리속도를 제한하는 요인으로 작용한다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 조절광 방식의 이득고정형 광섬유 광증폭기에서 전자적인 신호처리 과정이 없이 완전광 방식으로 조절광의 세기가 조절되며 낮은 잡음지수 특성을 갖는 완전광 이득고정형 광섬유 증폭기를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 소정의 광 신호를 증폭시키기 위한 제1 증폭부; 상기 제1 증폭부의 잡음지수 특성을 보완함과 아울러 광 신호에 따라 그 크기가 변하는 잔여 펌프광을 분리하기 위한 제2 증폭부; 및 상기 제1 증폭부 및 상기 제2 증폭부의 사이에 연결되어 상기 제2 증폭부로부터 분리된 잔여 펌프광을 제공받아 펌프광원으로 사용하고, 상기 제1 증폭기의 조절광으로 사용하기 위해 소정의 파장으로 발진되는 광섬유 레이저를 포함한다.
삭제
바람직하게는, 상기 광섬유 레이저의 발진 파장 및 출력을 조절하여 상기 조절광의 파장 및 세기가 변환되도록 한다.
바람직하게는, 상기 제1 증폭부 및 상기 제2 증폭부의 사이에 연결되어 상기 제2 증폭부로부터 분리된 잔여 펌프광을 제공받아 펌프광원으로 사용하고, 외부로 부터 소정을 파장을 갖는 조절광을 제공받아 이를 증폭하여 상기 제1 증폭부로 출력하기 위한 광섬유 증폭부가 더 포함된다.
바람직하게는, 상기 광섬유 증폭부의 이득을 조절하여 상기 조절광의 세기가 변환되도록 한다.
바람직하게는, 상기 제1 증폭부 및 상기 제2 증폭부는, 상기 광 신호를 증폭시키기 위한 이득매질; 상기 이득매질의 밀도반전을 위해 소정의 펌프광을 제공하기 위한 광원; 및 상기 펌프광을 상기 이득매질로 결합시키기 위한 광결합기를 포함한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기를 설명하기 위한 개략도로서, 도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기를 설명하기 위한 전체적인 구성도이고, 도 2b는 도 2a의 제1 증폭부 및 제2 증폭부를 구체적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기는 제1 증폭부(100) 및 제2 증폭부(200)의 입/출력단에 각각 광고립기 (optical isolator)(300)가 장착되어 서로 연결된 2단 증폭 구조로 구성되어 있으며, 상기 제1 증폭부(100)와 상기 제2 증폭부(200)의 사이에 연결되어 조절광을 발생시키기 위한 광섬유 레이저(400)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 제1 증폭부(100)는 주 증폭부로서 소정의 입력 광 신호를 증폭시키는 기능을 수행하며, 상기 제2 증폭부(200)는 부 증폭부로서 상기 제1 증폭부(100)의 잡음지수 특성을 보완함과 아울러 광 신호에 따라 그 크기가 변하는 잔여 펌프광을 분리하는 기능을 수행한다.
이러한 제1 증폭부(100) 및 제2 증폭부(200)는 소정의 입력 광 신호를 증폭시키기 위한 이득매질(110)과, 상기 이득매질(110)의 밀도반전을 위해 소정의 펌프광을 제공하기 위한 광펌핑용 펌프광원(Pump)(120)과, 및 상기 펌프광을 상기 이득매질(110)로 결합시키기 위한 광결합기(130)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 이득매질(110)은 어븀 첨가된 광섬유(Erbium-Doped Fiber; EDF), 니오디뮴 첨가된 광섬유(Nd-Doped Fiber; NDF), 희토류(rare earth) 이온첨가 광섬유, 광섬유 라만 광증폭기 또는 반도체 광증폭기(SOA) 중 어느 하나로 이루어짐이 바람직하다.
상기 광결합기(130)는 파장분할다중(Wavelength Division Multiplexed; WDM) 광소자로 구현됨이 바람직하다.
상기 광고립기(300)는 입력단과 출력단에 각각 일방향으로 진행하는 광은 투과시키고, 역방향으로 진행하는 광은 흡수하는 기능을 수행한다.
상기 광섬유 레이저(400)는 예컨대, 패브리-페롯형, 고리형 또는 8자 고리형 공진기 중 어느 하나로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 상기 제1 증폭부(100) 및 상기 제2 증폭부(200)는 필요한 증폭특성을 얻기 위해서 출력, 파장 및 펌핑 방향 등 펌프광의 조건과 함께 예컨대, 상기 어븀 첨가된 광섬유(EDF)의 길이 등에 적절한 변화를 줄 수 있다.
상기 제1 증폭부(100)는 주 증폭기로서 입력 광 신호를 증폭하는 역할을 하기 때문에, 고출력 고이득 광증폭 특성을 얻기 위해서는 펌프광 출력은 클수록 좋고 양방향 광펌핑 구도를 선택할 수도 있으며, 예컨대, 상기 어븀 첨가된 광섬유(EDF)의 길이는 일반적으로 수십 미터(m) 정도 사용된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기의 잡음지수를 낮게 하기 위해서는 증폭기 입력부분의 밀도 반전이 높게 유지되어야 한다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기의 전반부에 해당하는 부 증폭기인 제2 증폭부(200)에는 주 증폭기인 제1 증폭부(100)에 비해서 매우 짧은 길이의 어븀 첨가된 광섬유(EDF)가 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기의 동적영역 특성을 좋게 하기 위해서는 짧은 어븀 첨가된 광섬유(EDF) 길이와 함께 강한 펌프광을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 조건의 제2 증폭부(200)에 입력 광 신호(λ1,λ2,λ3,......,λ N)가 입사되면, 파장에 거의 무관하게 일정한 이득을 얻게 되며, 입력 광 신호의 파장 채널의 수에 따라 잔여 펌프광의 세기가 달라진다.
즉, 파장 채널 수가 적은 경우 잔여 펌프광의 세기가 강한 반면, 파장 채널 수가 많으면 잔여 펌프광의 세기는 약해진다. 상기 제2 증폭부(200)의 출력단에 있는 광결합기(130) 예컨대, 파장분할다중(WDM) 광소자를 지나면서 증폭된 신호광은 상기 제1 증폭부(100)로 입사되고 잔여 펌프광은 분리된다.
그리고, 상기 분리된 잔여 펌프광은 다시 상기 광섬유 레이저(400)의 펌프광원으로 사용된다. 상기 광섬유 레이저(400)가 파장이 λC에서 발진하도록 구성된다면 그 출력은 상기 제1 증폭부(100)의 조절광으로 사용될 수 있다.
상기 광섬유 레이저(400)의 출력광 세기는 펌프광 세기에 비례하여 증가 또는 감소한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기에 입사되는 입력 신호광의 세기가 큰 경우 잔여 펌프광의 세기가 작고 따라서 상기 광섬유 레이저(400)에서 발진되는 조절광의 세기 역시 약해진다.
반면에, 입력 신호광의 세기가 작은 경우 잔여 펌프광의 세기는 커지고 따라서 상기 광섬유 레이저(400)에서 발진되는 조절광의 세기 역시 커진다. 이와 같이 입력 신호광의 세기 변화에 따라 조절광의 세기 변화가 전자적인 신호처리 없이 완전광 방식으로 가능해진다. 그러므로, 잡음지수 특성이 향상된 조절광 방식의 완전광 이득고정형 광섬유 광증폭기의 구현이 가능하다.
한편, 광섬유 증폭기의 이득, 잡음지수 및 동적영역 특성이 최적화되도록 상기 이득매질(110)의 길이 및 펌핑 에너지의 크기를 조절할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기를 설명하기 위한 개략도로서, 도 3a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기를 설명하기 위한 전체적인 구성도이고, 도 3b는 도 3a의 제1 증폭부 및 제2 증폭부를 구체적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기는 제1 증폭부(100) 및 제2 증폭부(200)의 입/출력단에 각각 광고립기(300)가 장착되어 서로 연결된 2단 증폭 구조로 구성되어 있으며, 상기 제1 증폭부(100)와 상기 제2 증폭부(200)의 사이에 연결되어 조절광을 증폭하기 위한 광섬유 증폭부(500)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 제1 증폭부(100), 상기 제2 증폭부(200) 및 상기 광고립기(300)는 전술한 본 발명의 제1 실시예와 동일한 구성 요소이므로, 이에 구체적인 설명은 본 발명의 제1 실시예를 참조하기로 한다.
특히, 본 발명의 제2 실시예에 적용된 상기 광섬유 증폭부(500)는 상기 제1 증폭부(100) 및 상기 제2 증폭부(200)의 사이에 연결되어 상기 제2 증폭부(200)로부터 분리된 잔여 펌프광을 제공받아 펌프광원으로 사용하고, 외부로부터 소정을 파장을 갖는 조절광(Control light)(λC)을 제공받아 이를 증폭하여 상기 제1 증폭부(100)로 출력하는 기능을 수행한다. 이러한 광섬유 증폭부(500)의 이득을 조절하여 상기 조절광(λC)의 세기가 변환되도록 할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기의 잡음지수를 낮게 하기 위해서는 증폭기 입력부분의 밀도 반전이 높게 유지되어 야 한다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기의 전반부에 해당하는 부 증폭기인 제2 증폭부(200)에는 주 증폭기인 제1 증폭부(100)에 비해서 매우 짧은 길이의 어븀 첨가된 광섬유(EDF)가 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기의 동적영역 특성을 좋게 하기 위해서는 짧은 어븀 첨가된 광섬유(EDF) 길이와 함께 강한 펌프광을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 조건의 제2 증폭부(200)에 입력 광 신호(λ1,λ2,λ3,......,λ N)가 입사되면, 파장에 거의 무관하게 일정한 이득을 얻게 되며, 입력 광 신호의 파장 채널의 수에 따라 잔여 펌프광의 세기가 달라진다.
즉, 파장 채널 수가 적은 경우 잔여 펌프광의 세기가 강한 반면, 파장 채널 수가 많으면 잔여 펌프광의 세기는 약해진다. 상기 제2 증폭부(200)의 출력단에 있는 광결합기(130) 예컨대, 파장분할다중(WDM) 광소자를 지나면서 증폭된 신호광은 상기 제1 증폭부(100)로 입사되고 잔여 펌프광은 분리된다.
그리고, 상기 분리된 잔여 펌프광은 다시 조절광의 증폭용 광섬유 증폭부(500)의 펌프광원으로 사용된다. 예컨대, 파장이 λC인 조절광이 상기 광섬유 증폭부(500)에 입사되어 증폭된 후에 상기 제1 증폭부(100)로 입사된다.
상기 광섬유 증폭부(500)의 출력광 세기는 펌프광 세기에 비례하여 증가 또는 감소한다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기에 입사되는 입력 신호광의 세기가 큰 경우 잔여 펌프광의 세기가 작고 따라서 상기 광섬 유 증폭부(500)에서 발진되는 조절광의 세기 역시 약해진다.
반면에, 입력 신호광의 세기가 작은 경우 잔여 펌프광의 세기는 커지고 따라서 상기 광섬유 증폭부(500)에서 발진되는 조절광의 세기 역시 커진다. 이와 같이 입력 신호광의 세기 변화에 따라 조절광의 세기 변화가 전자적인 신호처리 없이 완전광 방식으로 가능해진다. 그러므로, 잡음지수 특성이 향상된 조절광 방식의 완전광 이득고정형 광섬유 광증폭기의 구현이 가능하다.
전술한 본 발명에 따른 이득고정형 광섬유 증폭기에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 이득고정형 광섬유 증폭기에 따르면, 주 증폭기인 제1 증폭부의 앞단에 부 증폭기인 제2 증폭부가 설치되고, 제1 및 제2 증폭부의 입/출력단에 각각 광고립기(optical isolator)가 장착되어 서로 연결된 2단 증폭 구조로 구성됨으로써, 전자적인 신호처리 없이 완전 광학적인 방법으로 조절광의 세기가 조절될 뿐만 아니라 잡음지수 특성이 좋고 더 넓은 동적 영역을 갖으며 증폭기의 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (11)

  1. 소정의 광 신호를 증폭시키기 위한 제1 증폭부;
    상기 제1 증폭부의 잡음지수 특성을 보완함과 아울러 광 신호에 따라 그 크기가 변하는 잔여 펌프광을 분리하기 위한 제2 증폭부; 및
    상기 제1 증폭부 및 상기 제2 증폭부의 사이에 연결되어 상기 제2 증폭부로부터 분리된 잔여 펌프광을 제공받아 펌프광원으로 사용하고, 상기 제1 증폭부의 조절광으로 사용하기 위해 소정의 파장으로 발진되는 광섬유 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유 증폭기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 광섬유 레이저의 발진 파장 및 출력을 조절하여 상기 조절광의 파장 및 세기가 변환되도록 하는 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유 증폭기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광섬유 레이저는 패브리-페롯형, 고리형 또는 8자 고리형 공진기 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유 증폭기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 증폭부 및 상기 제2 증폭부의 사이에 연결되어 상기 제2 증폭부로부터 분리된 잔여 펌프광을 제공받아 펌프광원으로 사용하고, 외부로부터 소정을 파장을 갖는 조절광을 제공받아 이를 증폭하여 상기 제1 증폭부로 출력하기 위한 광섬유 증폭부가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유 증폭기.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 광섬유 증폭부의 이득을 조절하여 상기 조절광의 세기가 변환되도록 하는 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유 증폭기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 증폭부 및 상기 제2 증폭부의 입/출력단은 각각 광고립기(ISO)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유 증폭기.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 증폭부 및 상기 제2 증폭부는,
    상기 광 신호를 증폭시키기 위한 이득매질;
    상기 이득매질의 밀도반전을 위해 소정의 펌프광을 제공하기 위한 광원; 및
    상기 펌프광을 상기 이득매질로 결합시키기 위한 광결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유 증폭기.
  9. 제 8 항에 있어서, 증폭기의 이득, 잡음지수 및 동적영역 특성이 최적화되도록 상기 이득매질의 길이 및 펌핑 에너지의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유 증폭기.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 이득매질은 어븀 또는 니오디뮴첨가 광섬유, 희토류 이온첨가 광섬유, 광섬유 라만 광증폭기 또는 반도체 광증폭기(SOA) 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유 증폭기.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 광결합기는 파장분할다중(WDM) 광소자인 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유 증폭기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101401686B1 (ko) * 2012-10-30 2014-05-29 한양대학교 산학협력단 라만 기반 파장 가변 레이저 및 그를 구비한 장거리 센싱 시스템

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100864837B1 (ko) * 2007-06-15 2008-10-23 한국전자통신연구원 라만 공동을 갖는 라만 광증폭기를 이용한 이득고정형광증폭 장치
KR100987386B1 (ko) * 2008-05-15 2010-10-12 한국전자통신연구원 다중 공진 광섬유 레이저 시스템
KR101337560B1 (ko) * 2009-08-18 2013-12-06 한국전자통신연구원 원격 광 증폭된 수동형 광 네트워크 시스템, 광회선단말, 원격노드 및 이를 이용한 광 증폭 방법 및 이득 고정방법
FR2986916A1 (fr) * 2012-02-09 2013-08-16 Eolite Systems Systeme amplificateur optique et laser a impulsion limites en energie par impulsion.
KR102384695B1 (ko) 2017-12-07 2022-04-08 한국전자통신연구원 반도체 레이저 다이오드 광원 패키지
CN110190495A (zh) * 2019-06-11 2019-08-30 深圳市创鑫激光股份有限公司 闭环控制的高功率单纤输出连续全光纤激光器系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990017701A (ko) * 1997-08-25 1999-03-15 윤종용 다채널 3단 광섬유 증폭기
WO1999050938A1 (en) 1998-03-31 1999-10-07 Corning Incorporated Improved performance gain flattened edfa
US6307670B1 (en) 1999-12-14 2001-10-23 Corning Incorporated Pump power control for optical fiber amplifier
KR20020013660A (ko) * 2000-08-14 2002-02-21 윤덕용 다단 양방향 광증폭기
KR20030004268A (ko) * 2002-12-11 2003-01-14 손익부 이득과 잡음지수가 향상된 이중경로 2단 광섬유 증폭기
KR20030070272A (ko) * 2002-02-23 2003-08-30 한국전자통신연구원 저잡음 분산보상 하이브리드 형 광섬유 증폭기

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5050183A (en) * 1990-11-05 1991-09-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Figure eight shaped coherent optical pulse source
US5128800A (en) * 1991-06-19 1992-07-07 At&T Bell Laboratories Gain switchable optical fiber amplifier
CN1141764C (zh) * 1994-02-18 2004-03-10 英国电讯有限公司 增益控制光纤放大器
KR100201009B1 (ko) 1995-12-05 1999-06-15 박희갑 에르븀 첨가 광섬유 증폭기 이득의 광학적 제어를 위한 발진 루프
JPH11121848A (ja) * 1997-10-16 1999-04-30 Fujitsu Ltd 光増幅器及び該光増幅器を備えた光伝送システム
US6441953B1 (en) * 2000-04-24 2002-08-27 Corning Incorporated L band multistage amplifier with improved noise figure
US6853658B1 (en) * 2000-12-14 2005-02-08 Finisar Corporation Optical logical circuits based on lasing semiconductor optical amplifiers
US6751013B1 (en) * 2002-01-15 2004-06-15 Onetta, Inc. Gain-clamped semiconductor optical amplifiers with adjustable gain levels
KR100480259B1 (ko) * 2002-12-14 2005-04-07 삼성전자주식회사 툴륨 첨가 광섬유 증폭기

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990017701A (ko) * 1997-08-25 1999-03-15 윤종용 다채널 3단 광섬유 증폭기
WO1999050938A1 (en) 1998-03-31 1999-10-07 Corning Incorporated Improved performance gain flattened edfa
US6307670B1 (en) 1999-12-14 2001-10-23 Corning Incorporated Pump power control for optical fiber amplifier
KR20020013660A (ko) * 2000-08-14 2002-02-21 윤덕용 다단 양방향 광증폭기
KR20030070272A (ko) * 2002-02-23 2003-08-30 한국전자통신연구원 저잡음 분산보상 하이브리드 형 광섬유 증폭기
KR20030004268A (ko) * 2002-12-11 2003-01-14 손익부 이득과 잡음지수가 향상된 이중경로 2단 광섬유 증폭기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101401686B1 (ko) * 2012-10-30 2014-05-29 한양대학교 산학협력단 라만 기반 파장 가변 레이저 및 그를 구비한 장거리 센싱 시스템

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