KR19980077488A - Bidirectional Fiber Optic Amplifier with Reflector Mirror - Google Patents
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Abstract
본 발명은 1차 증폭된 광신호를 반사거울을 이용하여 광증폭광섬유에 재입력되도록 인도함으로써 단일의 활성섬유만으로 높은 증폭효율을 얻을 수 있도록 구현된 반사거울을 구비한 양방향 광섬유증폭기에 관한 것으로, 광증폭을 위한 여기광을 공급하는 펌핑광원과, 소정 희토류 이온이 도우핑되어 상기 펌핑광원으로부터 공급되는 여기광에 의해 광증폭을 실행하는 광증폭광섬유, 및 상기 펌핑광원으로부터 공급되는 여기광을 상기 광증폭광섬유에 결합시키기 위한 광결합수단이 구비된 광섬유증폭기에 있어서; 상기 광증폭광섬유를 거치면서 1차 증폭되어 출력되는 광신호를 반사시켜 이를 상기 광증폭광섬유로 재입력시키는 반사거울과, 양방향 전송 광신호의 입출력단에 설치되어 양방향 입력신호와 상기 광증폭광섬유에서 2차 증폭된 신호에 대해 그 입사방향에 따라 분리된 경로를 제공함으로써 상기 양방향 입력신호가 1,2차 증폭이후 서로 다른 쪽 단자로 출력되도록 방향성을 부여하는 써큘레이터, 이 써큘레이터를 통해 인가되는 양방향 광신호를 단일의 광선로로 결합시켜 상기 광증폭광섬유로 공급함으로써 1차 증폭을 실행함과 더불어 상기 2차 증폭된 광신호에 대해서는 양방향 출력신호를 분리하여 상기 써큘레이터의 출력단자로 결합시키는 파장분할 다중 커플러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a bidirectional optical fiber amplifier having a reflective mirror implemented to obtain a high amplification efficiency with only a single active fiber by guiding the first amplified optical signal to the optical amplified optical fiber by using a reflective mirror, A pumping light source for supplying excitation light for optical amplification, an optical amplification fiber for performing optical amplification by excitation light supplied from the pumping light source by doping predetermined rare earth ions, and excitation light supplied from the pumping light source An optical fiber amplifier having optical coupling means for coupling to an optical amplification optical fiber; Reflecting mirror that reflects the first optically amplified and output optical signal through the optical amplification fiber and re-inputs the optical signal to the optical amplification fiber, and is installed at the input and output terminal of the bidirectional transmission optical signal in the bidirectional input signal and the optical amplification fiber A circulator for directing the bi-directionally amplified signal according to its incidence direction by providing a separate path for outputting the bidirectional input signal to the other terminal after the first and second amplification, which is applied through the circulator A wavelength that combines a bidirectional optical signal into a single optical path and supplies the optical amplified fiber to the first amplification and separates the bidirectional output signal for the second amplified optical signal and couples it to the output terminal of the circulator. Characterized in that it comprises a split multiple coupler.
Description
본 발명은 광신호를 증폭하는 광섬유증폭기에 관한 것으로, 특히 1차 증폭된 광신호를 반사거울을 이용하여 광증폭광섬유에 재입력되도록 인도함으로써 단일의 활성섬유만으로 높은 증폭효율을 얻을 수 있도록 구현된 반사거울을 구비한 양방향 광섬유증폭기에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber amplifier for amplifying an optical signal. Particularly, the optically amplified optical signal is guided to the optical amplified optical fiber by using a reflection mirror to achieve high amplification efficiency with only a single active fiber. A bidirectional optical fiber amplifier having a reflecting mirror.
현재, 광섬유를 통해 정보를 전송하는 광통신기술이 개발되어 사용되고 있다. 이러한 광통신기술은 고속으로 대용량의 정보전송이 가능하고 전자기 유도에 의한 신호장애나 누화가 없기 때문에 해저 케이블을 통한 국가간의 정보통신에 주로 이용되고 있으며, 최근에는 광통신에 대한 다중화기술이나 네트워크 기술이 진보되면서 교환기간의 음성 및 데이터통신과, CATV(Cable TV)나 VOD(Video On Demand) 등을 포함하는 고속 광대역 멀티미디어 통신을 위한 기간통신망으로서 그 사용범위가 점차 확대되고 있다.At present, optical communication technology for transmitting information through optical fibers has been developed and used. Such optical communication technology is mainly used for information communication between countries through submarine cable because it can transmit large amount of information at high speed and there is no signal interference or crosstalk due to electromagnetic induction. Recently, multiplexing technology and network technology for optical communication have been advanced. As a result, the range of use is gradually increasing as a main communication network for high-speed broadband multimedia communication including voice and data communication during a switching period and CATV (Cable TV), Video On Demand (VOD), and the like.
광통신기술은 주로 광신호를 증폭하는 광신호증폭기의 발전을 통해 진보되어 왔는 바, 광신호증폭기의 발전은 광신호의 고속전송과 초장거리 전송을 가능하게 하였다. 그리고, 최근에 이르러서는 파장다중기술을 가능하게 하는 이득파장이 평탄화된 증폭기와 영상분배기술의 진보에 대응한 고이득증폭기에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.Optical communication technology has been advanced mainly through the development of optical signal amplifiers for amplifying optical signals. The development of optical signal amplifiers enables high speed transmission and ultra long distance transmission of optical signals. In recent years, research has been actively conducted on high gain amplifiers capable of flattening a gain wavelength enabling a wavelength multiplexing technology and an advance in image distribution technology.
초기의 광신호증폭기는 광신호를 애벌런치형 포토다이오드(Avalanch Type Photo Diode : APD)를 통해 전기신호로 변환하여 증폭하고, 그 증폭된 전기신호를 다시 레이저 다이오드를 통해 광신호로 변환하는 구성으로 되어 있었다. 그러나, 최근에 이르러 광증폭광섬유가 개발되면서 광신호증폭을 위한 신호변환과정을 생략할 수 있게 되었다.The early optical signal amplifier converts an optical signal into an electrical signal through an avalanch type photo diode (APD), and amplifies the converted optical signal into an optical signal through a laser diode. It was. However, in recent years, as optical amplification optical fibers have been developed, the signal conversion process for optical signal amplification can be omitted.
상기한 광증폭광섬유는 활성광섬유에 어븀(Er)이나 프라세오듐(Pr), 또는 네오듐(Nd) 등의 희토류(rare-earth) 이온을 도우핑하여 생성하게 되는데, 이러한 광증폭광섬유에 소정 파장을 갖는 여기광(Pump Light)을 공급하게 되면 상기 희토류 이온의 여기에 의해 소정의 파장을 갖는 유도광자가 방출되게 됨으로써 해당 광섬유를 통해 전파되는 광신호가 증폭되게 된다.The optically amplified optical fiber is generated by doping rare-earth ions such as erbium (Er), prasedium (Pr), or neodium (Nd) to the active optical fiber, and the optical amplified optical fiber Supplying excitation light having a wavelength causes excitation of the rare earth ions to emit guide photons having a predetermined wavelength, thereby amplifying an optical signal propagating through the optical fiber.
도1은 상기한 광증폭광섬유를 이용한 광섬유증폭기를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing an optical fiber amplifier using the optical amplified optical fiber described above.
도1에서 전송 광신호(S)가 제1 광선로(1)에 결합되고, 여기광인 펌핑광(P)이 제2 광선로(2)에 결합되며, 상기 제1 및 제2 광선로(1, 2)는 멀티플렉서(3)의 입력으로서 결합된다.In FIG. 1, the transmission optical signal S is coupled to the first optical path 1, the pumping light P as excitation light is coupled to the second optical path 2, and the first and second optical paths 1 , 2) is combined as the input of the multiplexer 3.
그리고, 상기 멀티플렉서(3)의 출력인 제3 광선로(4)는 광증폭광섬유(5)와 아이솔레이터(6 : Isolator)를 통해서 출력선로인 제4 광선로(7)에 결합된다.The third optical path 4, which is the output of the multiplexer 3, is coupled to the fourth optical path 7, which is an output line, through the optical amplifier 5 and the isolator 6.
상기 구성에 있어서, 제1 및 제2 광선로(1, 2)를 통해서 입력되는 광신호(S)와 펌핑광(P)은 멀티플렉서(3)에서 결합되어, 멀티플렉서(3)의 출력인 제3 광선로(4)에는 광신호(S)와 펌핑광(P)이 포함되어 있게 된다.In the above configuration, the optical signal S and the pumping light P, which are input through the first and second optical paths 1 and 2, are combined in the multiplexer 3 to form an output of the multiplexer 3. The optical path 4 includes the optical signal S and the pumping light P.
이어, 상기한 광신호(S)와 펌핑광(P)은 광증폭광섬유(5)에 인가되게 되는데, 여기서 상기 펌핑광(P)은 광증폭광섬유(5)에 도우핑된 희토류이온을 여기시켜 소정 파장의 유도광자를 발생시키게 되고, 이때 발생된 광자가 광신호(S)에 유입되게 됨으로써 광신호증폭이 이루어지게 된다.Subsequently, the optical signal S and the pumping light P are applied to the optical amplification fiber 5, wherein the pumping light P excites the rare earth ions doped in the optical amplification fiber 5. Induced photons of a predetermined wavelength, and the generated photons are introduced into the optical signal (S), thereby amplifying the optical signal.
또한, 상기 아이솔레이터(6)는 상기 광신호와 역방향으로 진행되는 광신호, 예컨대 후단에 설치되는 다른 광증폭광섬유로부터의 펌핑광이나 광신호의 반사신호가 상기 광증폭광섬유(5)로 유입되는 것을 차단하기 위한 것이다.In addition, the isolator (6) is an optical signal traveling in the opposite direction to the optical signal, for example, the pumping light from the other optical amplification fiber installed in the rear end or the reflection signal of the optical signal is introduced into the optical amplification fiber (5) It is to cut off.
그런데, 상술한 광섬유증폭기에 있어서는 다음과 같은 문제가 있게 된다.However, in the above-described optical fiber amplifier, there are the following problems.
즉, 주지된 바와 같이 상기 광섬유증폭기의 최대출력은 광섬유에 도우핑되는 도우펀트(Doupant)와, 그 도우펀트의 농도, 도우핑된 광섬유의 길이, 펌핑광의 파장 및 펌핑광의 출력에 따라 결정되게 되는데, 여기서 상기 희토류이온이 도우핑된 광섬유는 그 가격이 매우 고가이기 때문에 가능하면 그 사용길이를 줄이는 것이 요구되게 된다.That is, as is well known, the maximum output of the optical fiber amplifier is determined according to the dopant doped in the optical fiber, the concentration of the dopant, the length of the doped optical fiber, the wavelength of the pumped light, and the output of the pumped light. In this case, since the rare earth ion-doped optical fiber is very expensive, it is required to reduce its use length if possible.
그러나, 상기한 도우핑된 광섬유의 길이를 줄이게 되면 광신호에 대한 증폭이 불충분하게 실행되게 됨으로써 최적의 광신호를 얻을 수 없게 된다.However, if the length of the doped optical fiber is reduced, the amplification of the optical signal is insufficiently performed, so that an optimal optical signal cannot be obtained.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 1차 증폭된 광신호를 반사거울을 이용하여 광증폭광섬유에 재입력되도록 인도함으로써, 단일의 활성섬유만으로 높은 증폭효율을 얻을 수 있도록 구현된 반사거울을 구비한 양방향 광섬유증폭기를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created in view of the above circumstances, and guides the first amplified optical signal to be re-entered into the optical amplified optical fiber by using a reflection mirror, thereby achieving a high amplification efficiency with only a single active fiber. It is an object of the present invention to provide a bidirectional optical fiber amplifier having a reflective mirror.
도1은 일반적인 광섬유증폭기를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a general optical fiber amplifier.
도2는 본 발명의 1실시예에 따른 반사거울을 구비한 양방향 광섬유증폭기를 나타낸 구성도.2 is a block diagram showing a bidirectional optical fiber amplifier with a reflection mirror according to an embodiment of the present invention.
도3은 도2에 도시된 써큘레이터(11)의 기능을 보다 상세히 설명하기 위한 구성도.3 is a configuration diagram for explaining the function of the circulator 11 shown in FIG. 2 in more detail.
도4는 본 발명의 2실시예에 따른 반사거울을 구비한 양방향 광섬유증폭기를 나타낸 구성도.Figure 4 is a block diagram showing a two-way optical fiber amplifier with a reflection mirror according to an embodiment of the present invention.
도5는 본 발명의 3실시예에 따른 반사거울을 구비한 양방향 광섬유증폭기를 나타낸 구성도.5 is a block diagram showing a bidirectional optical fiber amplifier with a reflection mirror according to an embodiment of the present invention.
**** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ******** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ****
3 : 멀티플렉서 5,15 : 광증폭광섬유3: multiplexer 5,15: optically amplified optical fiber
6 : 아이솔레이터 11 : 써큘레이터6: isolator 11: circulator
12 : 파장분할 다중 커플러 13 : 제1 펌핑용 레이저 다이오드12 Wavelength Division Multiple Coupler 13 First Pumping Laser Diode
14 : 제1 결합 커플러 15 : 광증폭광섬유(EDF)14 first coupling coupler 15 optically amplified optical fiber (EDF)
16 : 반사 거울 17 : 제2 펌핑용 레이저 다이오드16 reflecting mirror 17 a second pumping laser diode
18 : 제2 결합 커플러 19 : 펌핑광원18: second coupling coupler 19: pumping light source
20,30,40 : 탭커플러 31,41 : 포토 다이오드20,30,40: Tap coupler 31,41: Photodiode
50 : 콘트롤회로 P1,P2 : 광신호 입출력 단자50: control circuit P1, P2: optical signal input and output terminals
S : 광신호.S: Optical signal.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 반사거울을 구비한 양방향 광섬유증폭기는 광증폭을 위한 소정 파장의 여기광을 공급하는 펌핑광원과, 광선로상에 설치됨과 더불어 소정 희토류 이온이 도우핑되어 상기 펌핑광원으로부터 공급되는 여기광에 의해 광증폭을 실행하는 광증폭광섬유, 및 상기 펌핑광원으로부터 공급되는 여기광을 상기 광증폭광섬유에 결합시키기 위한 광결합수단이 구비된 양방향 광섬유증폭기에 있어서; 상기 광증폭광섬유를 거치면서 1차 증폭되어 출력되는 광신호를 반사시켜 2차 증폭을 위해 이를 상기 광증폭광섬유로 재입력시키는 반사거울과, 양방향 전송 광신호의 입출력단에 설치되어 양방향 입력신호와 상기 광증폭광섬유에서 2차 증폭된 신호에 대해 그 입사방향에 따라 분리된 경로를 제공함으로써 상기 양방향 입력신호가 1,2차 증폭이후 서로 다른 쪽 단자로 출력되도록 방향성을 부여하는 써큘레이터, 이 써큘레이터를 통해 인가되는 양방향 광신호를 단일의 광선로로 결합시켜 상기 광증폭광섬유로 공급함으로써 1차 증폭을 실행함과 더불어 상기 2차 증폭된 광신호에 대해서는 양방향 출력신호를 분리하여 상기 써큘레이터의 출력단자로 결합시키는 파장분할 다중 커플러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The bidirectional optical fiber amplifier having a reflecting mirror according to the present invention for realizing the above object is a pumping light source for supplying excitation light of a predetermined wavelength for optical amplification, and is installed on an optical path and the rare earth ions are doped to pump the pump. An optical amplification fiber for performing optical amplification by excitation light supplied from a light source, and a bidirectional optical fiber amplifier provided with optical coupling means for coupling the excitation light supplied from the pumping light source to the optical amplification fiber; A reflection mirror which reflects the first optically amplified and outputted optical signal through the optical amplified optical fiber and re-inputs the optical amplified optical fiber for the second amplification; A circulator for providing a direction so that the bidirectional input signal is output to the other terminal after the first and second amplification by providing a separate path for the second amplified signal in the optical amplified optical fiber according to the incident direction, the circulator The bidirectional optical signal applied through the radar is combined into a single optical path and supplied to the optical amplified fiber to perform primary amplification, and separate the bidirectional output signal for the secondary amplified optical signal to output the circulator. And a wavelength division multiple coupler coupled to the terminal.
또한, 본 발명은 상기 펌핑광원으로부터 출력되는 여기광을 소정비로 분할하는 탭커플러가 추가로 포함되어 구성되고, 상기 광결합수단은 상기 탭커플러에 의해 분할 출력되는 여기광이 광증폭광섬유의 전단과 후단에서 각각 공급되도록 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is configured to further include a tab coupler for dividing the excitation light output from the pumping light source in a predetermined ratio, wherein the optical coupling means is the excitation light divided by the tab coupler and the front end of the optical amplification optical fiber Characterized in that configured to be supplied at the rear end respectively.
또한, 본 발명은 상기 써큘레이터의 전단에 설치되어 양방향 입출력신호로부터 모니터링 신호를 분리해내는 위한 제2,제3 탭커플러와, 이 제2,제3 탭커플러에 의해 분리검출된 모니터링 신호를 광전변환하여 전기적인 신호로 변환출력하는 광전변환수단, 및 이 광전변환수단으로부터 출력되는 신호의 레벨을 근거로 상기 펌핑광원으로부터 출력되는 여기광의 광량을 제어하는 제어수단을 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is installed in the front end of the circulator photoelectric second and third tap coupler for separating the monitoring signal from the bi-directional input and output signal, and the monitoring signal separated by the second, third tap coupler photoelectric And photoelectric conversion means for converting and outputting the converted signal into an electrical signal, and control means for controlling the amount of excitation light output from the pumping light source based on the level of the signal output from the photoelectric conversion means. do.
즉, 상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 제1 펌핑광에 의한 여기에 의해 1차 증폭된 광신호는 반사거울에 의해 전반사되어 상기 광증폭광섬유로 재입력되게 된다. 그 결과, 광신호는 상기 제2 펌핑광원으로부터 공급되는 제2 펌핑광에 의한 여기에 의해 2차 증폭되게 되며, 2차에 걸친 증폭이 완료된 양방향의 광신호는 써큘레이터에 의해 각각의 진행방향을 따라 인도되어 제1 단자 입력신호는 제2 단자를 통해, 제2 단자 입력신호는 제1 단자를 통해 각각 출력되게 된다.That is, according to the present invention having the above-described configuration, the optical signal primarily amplified by excitation by the first pumping light is totally reflected by the reflection mirror and re-input into the optical amplified optical fiber. As a result, the optical signal is second amplified by excitation by the second pumping light supplied from the second pumping light source, and the bidirectional optical signal in which the amplification is completed over the second direction is oriented by each circulator. Accordingly, the first terminal input signal is output through the second terminal, and the second terminal input signal is output through the first terminal.
따라서, 본 발명에 의하면 광섬유증폭기에 사용되는 광증폭광섬유의 길이를 대폭 축소시킬 수 있고, 또한 1차 증폭된 광신호를 반사거울을 이용하여 광증폭광섬유에 재입력되도록 인도함으로써 단일의 활성섬유만으로 높은 증폭효율을 얻을 수 있도록 구현된 반사거울을 구비한 양방향 광섬유증폭기를 실현할 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, the length of the optical amplified fiber used in the optical fiber amplifier can be greatly reduced, and the first amplified optical signal is guided to be re-entered into the optical amplified optical fiber by using a reflection mirror to provide only a single active fiber. It is possible to realize a bidirectional optical fiber amplifier with a reflection mirror implemented to obtain a high amplification efficiency.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment according to the present invention.
도2는 본 발명의 1실시예에 따른 광섬유증폭기를 나타낸 도면으로, 도2에서 참조부호 P1은 제1 방향으로 전송되는 제1 광신호(S1)가 입력됨과 더불어 이후에 설명할 제2 단자(P2)를 통해 입력되어 증폭된 제2 방향의 광신호(λ2)를 출력하는 제1 단자이고, 참조부호 P2는 제2 방향으로 전송되는 제2 광신호(S2)가 입력됨과 더불어 상기 제1 단자(P2)를 통해 인가되어 증폭된 제1 방향의 광신호(λ1)를 출력하는 제2 단자이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an optical fiber amplifier according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral P1 denotes a first optical signal S1 transmitted in a first direction and a second terminal (described later). A first terminal for outputting the optical signal λ2 in the second direction input and amplified through P2), and the reference symbol P2 is a second optical signal S2 transmitted in the second direction and the first terminal is input. A second terminal for outputting the optical signal λ1 in the first direction applied and amplified through P2.
또한, 참조번호 11은 상기 제1,제2 단자(P1,P2)를 통해 입력되는 광신호(S1,S2)에 대하여 도3에 도시된 바와 같이, 그 입사방향에 따라 약정된 방향성을 갖는 경로를 제공함과 더불어 이후에 설명할 광증폭광섬유(EDF;Erbium Doped Fiber)에 의해 증폭된 양방향 광신호(λ1,λ2)를 상대 출력단자로 각각 분리하여 출력하는 써큘레이터이다.In addition, reference numeral 11 denotes a path having a directional contracted according to the incident direction, as shown in FIG. 3, with respect to the optical signals S1 and S2 input through the first and second terminals P1 and P2. In addition to the present invention, a bidirectional optical signal (λ1, λ2) amplified by an optical doped fiber (EDF;
그리고, 참조번호 12는 상기 써큘레이터(11)로부터 인가되는 제1,제2 광신호(S1,S2)를 단일의 광선로로 결합시킴과 아울러 증폭되어 출력되는 광신호(λ1,λ2)에 대해서는 각각 제1 단자 출력신호(λ2)와 제2 단자 출력신호(λ1)를 분리하여 출력하는 파장분할 다중 커플러이고, 참조번호 13은 입력 광신호(S1,S2)의 1차 증폭을 위해 소정 파장의 전방향 여기광을 공급하는 제1 펌핑용 레이저 다이오드, 14는 이 제1 펌핑용 레이저 다이오드(13)로부터 공급되는 전방향 여기광을 광선로에 결합시키기 위한 제1 결합커플러, 17은 2차 증폭을 위한 소정 파장의 역방향 여기광을 공급하는 제2 펌핑용 레이저 다이오드이며, 18은 이 제2 펌핑용 레이저 다이오드(17)로부터 공급되는 역방향 여기광을 광선로에 결합시키기 위한 제2 결합커플러이다.In addition, reference numeral 12 combines the first and second optical signals S1 and S2 applied from the circulator 11 into a single optical path and amplifies and outputs the optical signals λ1 and λ2 respectively. A wavelength division multiple coupler that separates and outputs the first terminal output signal [lambda] 2 and the second terminal output signal [lambda] 1, and reference numeral 13 denotes a voltage of a predetermined wavelength for the first amplification of the input optical signals S1 and S2. A first pumping laser diode for supplying directional excitation light, 14 is a first coupling coupler for coupling the omnidirectional excitation light supplied from the first pumping laser diode 13 to the optical path, 17 is for secondary amplification A second pumping laser diode that supplies reverse excitation light of a predetermined wavelength, and 18 is a second coupling coupler for coupling the reverse excitation light supplied from the second pumping laser diode 17 to the optical path.
한편, 참조번호 15는 상기 제1,제2 펌핑용 레이저 다이오드(13,17)에서 공급되는 전방향 및 역방향 여기광을 근거로 상기 양방향 전송신호(S1,S2)를 2차에 걸쳐 증폭하는 광증폭광섬유(EDF;Erbium Doped Fiber)이고, 16은 이 광증폭광섬유(15)를 거치면서 1차 증폭되어 출력되는 광신호를 반사시켜 2차 증폭을 위해 이를 상기 광증폭광섬유(15)로 재입력시키는 반사거울이다.On the other hand, reference numeral 15 denotes light for amplifying the bidirectional transmission signals S1 and S2 on the basis of the forward and reverse excitation light supplied from the first and second pumping laser diodes 13 and 17. It is an amplified optical fiber (EDF; Erbium Doped Fiber), 16 is the optical amplification optical fiber is passed through the optical amplification optical fiber 15 is reflected to the optical amplification optical fiber 15 and re-input to the optical amplification optical fiber 15 for secondary amplification It's a reflective mirror.
이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.Next, the operation of the device having the above configuration will be described.
상기 제1 단자(P1)를 통해 제1 방향으로 진행하는 제1 광신호(S1)가 입력되고, 제2 단자(P2)를 통해 제2 방향으로 진행하는 제2 광신호(S2)가 각각 입력되게 되면, 써큘레이터(11)는 도3에 도시된 바와 같이, 신호(S1,S2)의 입사방향에 따라 약정된 경로를 제공함으로써 해당 광신호를 파장분할 다중 커플러(12)의 두 입력단자로 각각 인도하게 된다.The first optical signal S1 traveling in the first direction is input through the first terminal P1, and the second optical signal S2 traveling in the second direction is input through the second terminal P2, respectively. Then, as shown in FIG. 3, the circulator 11 provides a predetermined path according to the incidence direction of the signals S1 and S2 to divide the optical signal into two input terminals of the wavelength division multiple coupler 12. Each will be led.
파장분할 다중 커플러(12)에 인도된 제1,제2 광신호(S1,S2)는 단일의 광선로로 결합되게 되는 바, 상기 제1 결합 커플러(14)에서 제1 펌핑용 레이저 다이오드(13)로부터 공급되는 전방향 여기광과 결합되어 광증폭광섬유(EDF;Erbium Doped Fiber)(15)에 인가되게 된다. 한편, 제2 펌핑용 레이저 다이오드(17)로부터 공급되는 역방향 여기광은 제2 결합 커플러(18)를 통해 광증폭광섬유(15)에 인가되게 되는 바, 그 결과 광증폭광섬유(15)에서는 상기 제1,제2 결합 커플러(14,18)에 의해 공급되는 전방향 및 역방향 여기광에 의해 제1,제2 광신호(S1,S2)에 대한 제1 증폭이 실행되게 된다.The first and second optical signals S1 and S2 guided to the wavelength division multiple coupler 12 are combined into a single optical path, and thus, the first pumping laser diode 13 in the first coupling coupler 14. It is combined with the omnidirectional excitation light supplied from it and applied to the optically amplified optical fiber (EDF) 15. Meanwhile, the reverse excitation light supplied from the second pumping laser diode 17 is applied to the optical amplification fiber 15 through the second coupling coupler 18, and as a result, the optical amplification fiber 15 is applied to the optical amplification fiber 15. First and second optical signals S1 and S2 are amplified by the forward and reverse excitation light supplied by the first and second coupling couplers 14 and 18.
상기한 과정에 의해 1차 증폭된 신호는 제2 결합 커플러(18)를 거쳐 반사거울(16)에 도달되게 되며, 이 반사거울(16)에 의해 전반사되어 다시 상기 광증폭광섬유(15) 내부로 재입력되게 된다. 따라서, 광증폭광섬유(15)에 인가된 1차 증폭된 광신호는 상기 제1,제2 펌핑용 레이저 다이오드(13,17)에서 공급되는 전방향 및 역방향 여기광에 의해 2차 증폭되게 된다.The first amplified signal by the above-described process reaches the reflection mirror 16 via the second coupling coupler 18, and is totally reflected by the reflection mirror 16 to be further inside the optical amplification optical fiber 15. Will be re-entered. Therefore, the first amplified optical signal applied to the optical amplification optical fiber 15 is secondary amplified by the forward and reverse excitation light supplied from the first and second pumping laser diodes 13 and 17.
2차 증폭까지 마친 제1 광신호(λ1)와 제2 광신호(λ2)는 상기 파장분할 다중 커플러(12)에 의해 분리되어 써큘레이터(11)로 인가되게 되는 바, 써큘레이터(11)는 도3에 도시된 바와 같이, 파장분할 다중 커플러(12)로부터 인가되는 증폭된 광신호(λ1,λ2)에 대하여 그 입사방향에 따라 약정된 경로를 통해 제공함으로써 제1 방향 전송신호(λ1)는 제2 단자(P2)를 통해, 그리고 제2 방향 전송신호(λ2)는 제1 단자(P1)를 통해 각각 출력하게 된다.The first optical signal λ1 and the second optical signal λ2, which have completed the second amplification, are separated by the wavelength division multiple coupler 12 and applied to the circulator 11. As shown in FIG. 3, the first directional transmission signal λ1 is provided by providing the amplified optical signals λ1 and λ2 applied from the wavelength division multiple coupler 12 through a path contracted according to the incident direction thereof. The second direction transmission signal λ2 is output through the second terminal P2 and the first terminal P1, respectively.
즉, 상기 실시예에 의하면 제1 단자(P1)를 통해 입력되는 제1 방향 광신호(S1)는 1차,2차에 걸친 증폭 이후 제2 단자(P2)를 통해 증폭된 광신호(λ1)로서 출력되게 되며, 제2 단자(P2)를 통해 입력된 제2 방향 광신호(S2)는 1차,2차에 걸친 증폭 이후 제1 단자(P1)를 통해 소정 파워레벨로 증폭된 광신호(λ2)로서 출력되게 된다. 따라서 상기 실시예에서는 1차 증폭된 광신호를 반사거울을 이용하여 광증폭광섬유에 재입력되도록 인도함으로써 단일의 활성섬유만으로 높은 증폭효율을 얻을 수 있게 된다.That is, according to the embodiment, the first direction optical signal S1 input through the first terminal P1 is amplified through the second terminal P2 after the first and second amplifications. The second direction optical signal S2 input through the second terminal P2 is amplified at a predetermined power level through the first terminal P1 after the first and second amplifications. output as? 2). Therefore, in the above embodiment, the first amplified optical signal is guided back into the optical amplified optical fiber by using a reflection mirror to obtain a high amplification efficiency with only a single active fiber.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있는 바, 예컨대 도4에 도시된 바와 같이 펌핑용 레이저 다이오드(19)를 하나로 통합하고, 탭커플러(20)를 이용하여 각각 전방향 및 역방향 여기광으로서 분리하여 공급함으로써, 부품의 수를 줄일 수도 있다.On the other hand, the present invention is not limited to the above embodiment and can be variously modified within the scope without departing from the technical gist of the present invention, for example, as shown in Figure 4 pumping laser diode 19 as one The number of parts can also be reduced by integrating and separately supplying as forward and reverse excitation light using the tap coupler 20, respectively.
또한, 도5에 도시된 바와 같이 양측 입력단(P1,P2)에 양방향 입력신호(S1,S2)에서 모니터링 신호를 분리해내기 위한 탭커플러(30,40)를 설치하고, 이 탭커플러(30,40)에 의해 분리검출된 모니터링 신호를 제1,제2 포토 다이오드(31,41)를 통해 광전변환하여, 이를 근거로 콘트롤 회로(50)로 하여금 상기 펌핑용 레이저 다이오드(13,17)의 구동을 제어토록 구성할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 5, tap couplers 30 and 40 are provided at both input terminals P1 and P2 to separate the monitoring signals from the bidirectional input signals S1 and S2. The monitoring signal separated and detected by 40 is photoelectrically converted through the first and second photodiodes 31 and 41, and based on this, the control circuit 50 drives the pumping laser diodes 13 and 17. It can also be configured to control.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 광섬유증폭기에 사용되는 광증폭광섬유의 길이를 대폭 축소시킬 수 있고, 또한 1차 증폭된 광신호를 반사거울을 이용하여 광증폭광섬유에 재입력되도록 인도함으로써 단일의 활성섬유만으로 높은 증폭효율을 얻을 수 있도록 구현된 반사거울을 구비한 양방향 광섬유증폭기를 실현할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the length of the optical amplified fiber used in the optical fiber amplifier can be greatly reduced, and the single amplified optical signal is guided to be re-inputted into the optical amplified fiber using a reflection mirror. It is possible to realize a bidirectional optical fiber amplifier with a reflection mirror implemented to obtain high amplification efficiency only with active fibers.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970014623A KR19980077488A (en) | 1997-04-19 | 1997-04-19 | Bidirectional Fiber Optic Amplifier with Reflector Mirror |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019970014623A KR19980077488A (en) | 1997-04-19 | 1997-04-19 | Bidirectional Fiber Optic Amplifier with Reflector Mirror |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980077488A true KR19980077488A (en) | 1998-11-16 |
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ID=65954480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019970014623A KR19980077488A (en) | 1997-04-19 | 1997-04-19 | Bidirectional Fiber Optic Amplifier with Reflector Mirror |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR19980077488A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100387072B1 (en) * | 2001-02-23 | 2003-06-12 | 삼성전자주식회사 | Bidirectional Optical Amplifier |
| KR100407326B1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-11-28 | 삼성전자주식회사 | Wide band erbium doped fiber amplifier for minimizing band crosstalk |
| KR100415548B1 (en) * | 2001-08-16 | 2004-01-24 | 한국전자통신연구원 | Long-wavelength-band erbium-doped fiber amplifier |
| KR100421135B1 (en) * | 2002-03-11 | 2004-03-04 | 삼성전자주식회사 | Wide band optical fiber amplifier |
-
1997
- 1997-04-19 KR KR1019970014623A patent/KR19980077488A/en not_active Application Discontinuation
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