KR19980068861A

KR19980068861A - 2-stage fiber amplifier using reflectometer

Info

Publication number: KR19980068861A
Application number: KR1019970005655A
Authority: KR
Inventors: 김재동
Original assignee: 권문구; 엘지전선 주식회사
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1998-10-26

Abstract

본 발명은 광섬유 증폭기에 관한 것으로, 특히 파장분할 다중화기로부터 분리된 펌프광을 반시계를 이용하여 다시 EDF로 보내 고출력, 고효율의 광섬유 증폭기를 구현하도록 한 반시계를 이용한 2단 광섬유 증폭기에 관한 것으로, 신호광이 아이솔레이터(2)를 통해 입력되고, 펌핑 LD(Laser Diode)(3)(3A)의 펌핑광이 파장분할 다중화기(4)(4A)를 통해 신호광과 함께 EDF(erbium Doped Fiber)(5)로 입력되고 증폭되어 신호광을 출력하는 2단 광섬유 증폭기에 있어서, 파장분할 다중화기(4-4C)를 통해 분리된 펌핑광을 반사시켜 EDF(5)(5A)의 펌핑효율을 높이는 반사계(8)(8A)로 이루어짐으로써, 본 발명은 파장분할 다중화기로 부터 분리된 펌프광을 반시계를 사용하여 다시 EDF로 보내어 이용함으로써 고출력, 고효율의 광섬유 증폭기를 구현할 수 있는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber amplifier, and more particularly, to a two-stage optical fiber amplifier using a counterclock to send a pump light separated from a wavelength division multiplexer back to the EDF using a counter clock to implement a high power, high efficiency optical fiber amplifier. The signal light is input through the isolator 2, and the pumping light of the pumping laser diode (LD) 3 (3A) passes through the wavelength division multiplexer (4) (4A) together with the signal light to produce an Erbium Doped Fiber (EDF) 5 In the two-stage optical fiber amplifier inputted and amplified and outputting the signal light, a reflectometer for improving the pumping efficiency of the EDF (5) (5A) by reflecting the pumped light separated by the wavelength division multiplexer (4-4C) 8) (8A), the present invention has the effect of realizing a high-power, high-efficiency optical fiber amplifier by sending the pump light separated from the wavelength division multiplexer back to the EDF using a counter clock.

Description

2-stage fiber amplifier using reflectometer

본 발명은 광섬유 증폭기에 관한 것으로, 특히 파장분할 다중화기로부터 분리된 펌프광을 반사계를 이용하여 다시 EDF로 보내 고출력, 고효율의 광섬유 증폭기를 구현하도록 한 반사계를 이용한 2단 광섬유 증폭기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber amplifier, and more particularly, to a two-stage optical fiber amplifier using a reflectometer that sends a pump light separated from a wavelength division multiplexer to an EDF using a reflectometer to implement a high power and high efficiency optical fiber amplifier.

에르븀(erbium)이 첨가된 광섬유 증폭기는 1.5μm의 광신호를 증폭시켜 주는 장치로 장거리 전송 및 광신호를 여러 곳으로 분기시켜 주는 곳에 필요하고, 고출력의 광섬유를 만들기 위한 펌핑 LD(Laser Diode)를 두개 이용하게 되는데 펌핑 방법에 따라 양방향 여기, 2단 전방 여기 구조가 있다.Erbium-added fiber amplifier is a device that amplifies 1.5μm optical signal. It is necessary for long distance transmission and divergence of optical signal to several places, and pumping laser diode (LD) to make high power optical fiber There are two methods, and there are two-way excitation and two-stage forward excitation structures according to the pumping method.

도 1은 종래의 양방향 여기 광섬유 증폭기의 광학계 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 신호광을 입력받는 입력부(1)와, 상기 입력부(1)의 신호광을 한방향으로 전파하는 아이솔레이터(2)와, 펌핑광을 발생하는 펌핑 LD(3)(3A)와, 상기 아이솔레이터(2)의 신호광(1550nm)과 상기 펌핑 LD(3)(3A)의 펌핑광(980nm)을 입력받아 합성 또는 분리하는 파장분할 다중화기(4)(4A)와, 상기 파장분할 다중화기(4)(4A)를 통해 입력된 신호를 증폭하는 EDF(5)와, 상기 EDF(5)의 증폭된 신호광을 최종적으로 출력하는 출력부(6)와, 상기 출력부(6)의 신호광을 한방향으로 전파하는 출력 아이솔레이터(7)로 구성된 것으로, 이의 작용을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.1 is an optical system configuration diagram of a conventional bidirectional excitation optical fiber amplifier. As shown in FIG. 1, an input unit 1 for receiving signal light, an isolator 2 for propagating the signal light of the input unit 1 in one direction, and pumping light A wavelength division multiplexer for receiving or synthesizing or separating the pumping LD (3) (3A), the signal light (1550nm) of the isolator 2 and the pumping light (980nm) of the pumping LD (3) (3A) generating (4) 4A, an EDF 5 for amplifying a signal input through the wavelength division multiplexer 4, 4A, and an output unit for finally outputting the amplified signal light of the EDF 5; 6) and an output isolator 7 which propagates the signal light of the output part 6 in one direction. The operation thereof will be described with reference to FIG.

신호는 좌측에 있는 아이솔레이터(2)를 통해 입력되고, 펌핑 LD(3)는 파장분할 다중화기(4)를 통해 신호와 함께 EDF(erbium Doped Fiber)(5)로 입력되며, 반대편 펌핑 LD(3A)도 파장분할 다중화기(4A)를 거쳐 신호와 반대방향으로 EDF(5)에 입력되고, 상기 두개의 펌핑 LD(3)(3A)는 EDF(5)를 여기시켜 이 EDF(5)를 전파하는 신호를 증폭시키게 된다.The signal is input via the isolator (2) on the left side, the pumping LD (3) is input to the erbium doped fiber (EDF) 5 together with the signal through the wavelength division multiplexer (4), and the opposite pumping LD (3A). Is also input to the EDF 5 via a wavelength division multiplexer 4A in the direction opposite to the signal, and the two pumping LDs 3 and 3A excite the EDF 5 to propagate the EDF 5. To amplify the signal.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 전방 여기를 연속적으로 두번 사용하는데, 입력된 신호가 첫번째 EDF(5)를 거치면서 증폭이 발생하고 다시 두번째 EDF(5A)에 입력되어 증폭이 일어나 출력된다.In addition, as shown in FIG. 2, the front excitation is used twice in succession, and the input signal passes through the first EDF 5, and amplification occurs, and is then input to the second EDF 5A to output and amplify.

이와 같이 종래의 광섬유 증폭기에 있어서는 펌프광이 EDF에 흡수되어 펌프광을 다시 이용하기 어려워 광섬유 증폭기의 출력 및 효율이 저하되는 문제점이 있었다.As described above, in the conventional optical fiber amplifier, the pump light is absorbed by the EDF, so that it is difficult to use the pump light again, resulting in a decrease in the output and efficiency of the optical fiber amplifier.

따라서, 본 발명의 목적은 파장분할 다중화기로부터 분리된 펌프광을 반사계를 이용하여 다시 EDF로 보내어 고출력, 고효율의 광섬유 증폭기를 구현함으로써 상기의 문제점을 해결한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems by sending the pump light separated from the wavelength division multiplexer back to the EDF using a reflectometer to implement a high power, high efficiency optical fiber amplifier.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로, 신호광이 아이솔레이터(2)를 통해 입력되고, 펌프 LD(Laser Diode)(3)(3A)의 펌핑광이 파장분할 다중화기(4)(4A)를 통해 신호광과 함께 EDF(erbium Doped Fiber)(5)로 입력되고 증폭되어 신호광을 출력하는 2단 광섬유 증폭기에 있어서, 파장분할 다중화기(4-4C)를 통해 분리된 펌핑광을 반사시켜 EDF(5)(5A)의 펌핑효율을 높이는 반사계(8)(8A)로 이루짐으로써 달성된다.As a specific means of the present invention for achieving the above object, the signal light is input through the isolator 2, the pumping light of the pump LD (Laser Diode) 3 (3A) is a wavelength division multiplexer (4) (4A) In the two-stage optical fiber amplifier which is inputted to the erbium doped fiber (EDF) (5) with the signal light and amplified and outputs the signal light, the EDF by reflecting the separated pumping light through the wavelength division multiplexer (4-4C) This is achieved by consisting of reflectometers 8 and 8A which increase the pumping efficiency of (5) and 5A.

도 1은 종래의 양방향 여기 광섬유 증폭기의 광학계 구성도.1 is an optical system configuration of a conventional bidirectional excitation optical fiber amplifier.

도 2는 종래의 전방향 여기 광섬유 증폭기의 광학계 구성도.2 is an optical system configuration diagram of a conventional omnidirectionally excited optical fiber amplifier.

도 3은 본 발명 2단 전방 광섬유 증폭기 내에서 반사계를 사용한 광학계 구성도의 일 실시예에.Figure 3 is an embodiment of an optical system configuration using a reflectometer in the two-stage front optical fiber amplifier of the present invention.

도 4는 본 발명 2단 후방 광섬유 증폭기 내에서 반사계를 사용한 광학계 구성도의 일실시예.Figure 4 is an embodiment of the optical system configuration using a reflectometer in the two-stage rear optical fiber amplifier of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1:입력부 2:입력 아이솔레이터1: input section 2: input isolator

3,3A:펌핑 LD 4-4C:파장분할 다중화기3,3A: Pumped LD 4-4C: Wavelength Division Multiplexer

5,5A:EDF 6:출력 아이솔레이터5,5A: EDF 6: Output isolator

7:출력부 8,8A:반사계7: output 8,8A: reflectometer

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention.

도 3은 본 발명 2단 전방 광섬유 증폭기 내에서 반사계를 사용한 광학계 구성도의 일실시예로서, 이에도시한 바와 같이 신호광을 입력받는 입력부(1)와, 상기 입력부(1)의 신호광을 한방향으로 전파하는 아이솔레이터(2)와, 펌핑광을 발생하는 펌핑 LD(3)(3A)와, 상기 아이솔레이터(2)의 신호광(1550nm)과 상기 펌핑 LD(3)(3A)의 펌핑광(980nm)을 입력받아 합성 또는 분리하는 파장분할 다중화기(4-4C)와, 상기 파장분할 다중화기(4-4C)를 통해 입력된 신호를 증폭하는 EDF(5)(5A)와, 상기 파장분할 다중화기(4-4C)를 통해 분리된 펌핑광(980nm)을 반사시키는 반사계(8)(8A)와, 상기 반사계(8)(8A)에 의해 펌핑광이 반사되고 EDF(5)(5A)에 재입력되어 증폭된후 최종 신호광을 출력하는 출력부(6)와, 상기 출력부(6)의 신호광을 한방향으로 전파하는 출력 아이솔레이터(7)로 구성된 것으로, 이의 작용 및 효과를 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.3 is an embodiment of an optical system using a reflectometer in a two-stage front optical fiber amplifier according to the present invention. As shown in FIG. 3, the input unit 1 receiving the signal light and the signal light of the input unit 1 in one direction are illustrated in FIG. The isolator 2 to propagate, the pumping LD (3) 3A generating the pumping light, the signal light (1550nm) of the isolator 2 and the pumping light (980nm) of the pumping LD (3) (3A) A wavelength division multiplexer (4-4C) for receiving and synthesizing or separating the input, an EDF (5) 5A for amplifying a signal input through the wavelength division multiplexer (4-4C), and the wavelength division multiplexer ( The pumping light is reflected by the reflectometer 8 (8A) reflecting the pumped light (980 nm) separated through 4-4C), and the reflector 8 (8A) and the EDF (5) 5A. It is composed of an output unit 6 for re-input and amplified and outputting the final signal light, and an output isolator 7 for propagating the signal light of the output unit 6 in one direction, When the detail with reference to Figure 4. The operation and effect as follows.

통신 선로에서 신호를 장거리 전송할 경우 미약한 신호를 증폭시키기 위해 중계기가 필요하게 되는데, 상기 중계기로써 광섬유 증폭기가 사용되고, CATV 시스템에서 여러 가입자에게 신호를 분배할 경우 높은 파워가 필요시 광섬유 증폭기를 이용한다.When transmitting a signal over a long distance in a communication line, a repeater is required to amplify a weak signal. As a repeater, an optical fiber amplifier is used, and when a signal is distributed to multiple subscribers in a CATV system, a high power fiber amplifier is used.

또한, 신호가 입력측 아이솔레이터(2)에 입력되는 파장분할 다중화기(4)를 거쳐 EDF(5)에 입력되고, EDF(5)를 펌핑(pumping)시키기 위한 펌핑 LD(3)도 파장분할 다중화기(4)를 거쳐 EDF(5)로 입력되며, 상기 펌핑 LD(3)에 의해 여기된 EDF(5)내에 신호가 전파되면서 증폭을 하게 될때 EDF(5) 내에 흡수하지 못한 펌핑광이 신호광과 함께 출력되는데, 이때 파장분할 다중화기(4A)를 이용하여 두 광을 분리시켜 펌핑광이 반사계(8)로부터 반사되어 다시 EDF(5)로 보내 EDF(5)의 펌핑 효율을 높이게 된다.The signal is also input to the EDF 5 via the wavelength division multiplexer 4 input to the input side isolator 2, and the pumping LD 3 for pumping the EDF 5 also has the wavelength division multiplexer. The pumping light, which is inputted to the EDF 5 via (4) and is not absorbed in the EDF 5 when the signal propagates in the EDF 5 excited by the pumping LD 3 together with the signal light, In this case, the two beams are separated using the wavelength division multiplexer 4A, and the pumping light is reflected from the reflectometer 8 and sent back to the EDF 5 to increase the pumping efficiency of the EDF 5.

그리고, 상기 출력된 신호광은 두번째 EDF(5A)에 입력되어 위의 과정을 거쳐 최종적으로 출력을 하고, 따라서 상기와같은 구조는 양방향 여기 구조를 2개 연달아 이용한 효과를 갖게 되어 고출력의 광을 얻게 된다.Then, the output signal light is input to the second EDF (5A) and finally output through the above process, and thus the structure as described above has the effect of using two bidirectional excitation structures in succession to obtain high output light. .

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 2단 전방 광섬유 증폭기 내에서 반사계를 사용하여 상기와 같은 방법으로 고출력, 고효율의 광을 얻는다.On the other hand, as shown in Figure 4 in the two-stage front fiber amplifier using a reflectometer to obtain a high output, high efficiency light in the same manner as described above.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 파장분할 다중화기로부터 분리된 펌프광을 반시계를 사용하여 다시 EDF로 보내어 이용하으로써 고출력, 고효율의 광섬유 증폭기를 구현할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has the effect of realizing a high power, high efficiency fiber amplifier by sending the pump light separated from the wavelength division multiplexer back to the EDF using a counter clock.

Claims

Signal light is input through the isolator (2), and with the signal light through the pumping excess wavelength division multiplexer (4) (4A) of the pumping laser diode (LD) 3 (3A) (erbium doped fiber) 5 In the two-stage optical fiber amplifier which is inputted and amplified and outputs the signal light, the reflectometer 8 reflects the pumped light separated by the wavelength division multiplexer 4-4C to increase the pumping efficiency of the EDF 5, 5A. 8A is a two-stage optical fiber amplifier using a reflectometer, characterized in that consisting of.

The two-stage using a reflectometer according to claim 1, wherein the pumping laser diodes (LDs) 3 and 3A are installed in front of or behind the wavelength division multiplexers 4 and 4A and 4A and 4C. Fiber optic amplifier.