KR19990026180A - Optical isolator composite module and optical amplifier using same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 입력단에 들어오는 광신호를 분리하는 광 분리기와 분리된 광을 검출하는 광 검출기와 편광으로 인한 분산을 보상하는 보상기와 펌핑용 광원이 광 아이솔레이터에 일체화 및 복합화된 광 아이솔레이터 복합모듈을 제공하는 것이다. 상기 목적을 달성하기 위한 광 아이솔레이터 복합모듈은 입사되는 제1 주파수의 신호광을 집속하기 위한 제1 렌즈; 외부의 특수 광섬유에서 광 신호를 증폭하는데 필요로 하는 제2 주파수의 펌핑(Pumping)광을 발생하여 출력하는 광원; 상기 광원에서 출력되는 펌핑광을 집속하기 위한 제2 렌즈; 광 신호가 한 방향으로만 흐르도록 제한하며, 그 출사면에 제1 코팅층이 도포되어 있어서 제1 렌즈에 의해 집속되어 그 내부를 진행하는 신호광을 투과시키고 상기 제2 렌즈에 의해 집속된 상기 펌핑(Pumping)광을 반사시키며, 그 입사면에 부분반사를 위한 제2 코팅층이 도포되어 있어서 상기 제1 렌즈에 의해 집속된 신호광의 일부를 반사시키는 아이솔레이터 코어; 상기 제1 코팅층을 투과한 신호광과 상기 코팅층에서 반사된 펌핑광을 집속하는 제3 렌즈; 상기 부분반사된 신호광의 진행 방향에 위치하며, 상기 부분반사된 반사광을 검출하여 검출 광의 크기에 따른 검출 신호 전류를 발생하는 광 검출기; 및 상기 부분반사된 신호광을 집속하기 위한 제4 렌즈;를 포함한다. 이에 따라, 부품 수가 줄고 광 섬유의 접속점(Splicing Point) 수가 감소하게 된다.It is an object of the present invention to provide an optical isolator composite module in which an optical splitter separating an optical signal entering an input terminal, an optical detector for detecting separated light, a compensator for compensating dispersion due to polarization, and a pumping light source are integrated and combined with an optical isolator. To provide. The optical isolator composite module for achieving the above object comprises a first lens for focusing the signal light of the first frequency incident; A light source for generating and outputting pumping light of a second frequency required to amplify an optical signal from an external special optical fiber; A second lens for focusing the pumping light output from the light source; The optical signal is restricted to flow in only one direction, and the first coating layer is coated on the exit surface to transmit the signal light focused by the first lens and traveling therein, and the pumping focused by the second lens ( An isolator core reflecting light and having a second coating layer applied to the incident surface for reflecting light to reflect a part of the signal light focused by the first lens; A third lens converging the signal light transmitted through the first coating layer and the pumping light reflected from the coating layer; A photo detector positioned in a traveling direction of the partially reflected signal light and configured to detect the partially reflected reflected light to generate a detection signal current according to the magnitude of the detection light; And a fourth lens for focusing the partially reflected signal light. This reduces the number of parts and reduces the number of Splicing Points of the optical fiber.

Description

광 아이솔레이터 복합모듈 및 이를 사용한 광 증폭기Optical isolator composite module and optical amplifier using same

본 발명은 광 증폭기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수개의 광 증폭기 요소부품이 광 아이솔레이터에 일체화 및 복합화된 광 아이솔레이터 복합모듈과, 상기와 같은 아이솔레이터 복합모듈을 사용하는 광 증폭기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier, and more particularly, to an optical isolator composite module in which several optical amplifier component parts are integrated and combined with an optical isolator, and an optical amplifier using such an isolator composite module.

광통신에 사용되는 광섬유는 동선, 동축 케이블 등 여타의 선로에 비해 본질적으로 전송 손실이 낮고 대역폭이 넓은 특성을 가진다. 그럼에도 불구하고 전송손실을 전혀 무시할 수는 없기 때문에, 신호의 감쇠를 보상하기 위해서 전송되는 광신호를 주기적으로 증폭시켜 줄 필요가 있게 된다. 이러한 광신호의 증폭은 선로의 중간에 설치된 중계기에 의해 행해진다.Optical fibers used in optical communication have inherently lower transmission loss and wider bandwidth than other lines such as copper wire and coaxial cable. Nevertheless, transmission loss cannot be ignored at all, so it is necessary to amplify the transmitted optical signal periodically to compensate for the attenuation of the signal. This amplification of the optical signal is performed by a repeater provided in the middle of the line.

현재 사용되는 대부분의 광통신 시스템에 있어서 중계기는 검출기와 전기적 증폭기 및 반도체 레이저로 구성된다. 이러한 중계기에 있어서 검출기는 감쇠된 광신호를 전기적 신호로 변환하고, 증폭기는 변환된 전기적 신호를 증폭하게 된다. 그리고 반도체 레이저는 상기 증폭된 신호에 의해 구동되어 신호를 선로상의 다음 단계로 전송하게 된다. 그러나 이와 같은 중계기는 잠음을 증가시키게 됨과 아울러, 상기 검출기와 증폭기 등의 구성요소의 대역폭으로 말미암아 광신호의 전기적 신호로의 변환 속도와 전기적 신호의 광신호로의 변환 속도가 제한된다는 단점이 있다.In most optical communication systems in use today, repeaters consist of detectors, electrical amplifiers, and semiconductor lasers. In such a repeater, the detector converts the attenuated optical signal into an electrical signal, and the amplifier amplifies the converted electrical signal. The semiconductor laser is driven by the amplified signal to transmit the signal to the next step on the line. However, such a repeater increases the attenuation and has a disadvantage in that the conversion speed of the optical signal into the electrical signal and the conversion speed of the electrical signal into the optical signal are limited due to the bandwidth of the components such as the detector and the amplifier.

이에 따라 광신호를 그 자체로서 증폭시키는 순수한 광 증폭기가 개발되어 사용되고 있다. 한편 이러한 광 증폭기는 광통신뿐만 아니라, 저전력 광원의 전력 증폭이나 케이블 TV망에서의 신호분기(Splitting) 보상, 또는 광검출기에 대한 전단 증폭(Preamplication) 등에도 사용된다.Accordingly, pure optical amplifiers that amplify optical signals by themselves have been developed and used. Such an optical amplifier is used not only for optical communication but also for power amplification of a low power light source, compensation for signal splitting in a cable TV network, or shear amplification for an optical detector.

현재 광 증폭기로 가장 주목을 받고 있는 것은 어븀 도핑 광 증폭기(Erbium-doped Fiber Amplifier: 이하 EDFA라 함)인데, 이는 이 증폭기가 40dB이상으로 이득이 크고, 출력이 높으며, 1.55μm 전후의 대역에서 잡음지수(Noise Figure)가 낮은 특성을 가지고 있기 때문이다.At the moment, the most popular optical amplifiers are Erbium-doped Fiber Amplifiers (EDFAs), which offer greater than 40dB of gain, high output power, and noise in the band around 1.55μm. This is because the noise figure has a low characteristic.

도 1은 일반적인 어븀 도핑 광 증폭기(EDFA)의 블록도로서, 도 1a는 순방향 증폭기이고, 도 1b는 역방향 증폭기를 보여준다.1 is a block diagram of a typical Erbium-doped optical amplifier (EDFA), where FIG. 1A is a forward amplifier and FIG. 1B shows a reverse amplifier.

도 1a의 순방향 증폭기는 제1 광섬유(도시되지 않음)로부터 출사되는 입력광을 집속하는 제1 렌즈(10)와, 입력광의 세기를 검출하기 위한 광검출기(11)와, 상기 광검출기(11)를 선로상에 결합하기 위한 광 분리기(12)와, 광신호가 한 쪽으로만 흐르도록 제한하는 제1 아이솔레이터(14)와, 펌핑(Pumping)을 위한 광신호를 발생하는 레이저 다이오드(16)와, 상기 레이저 다이오드(16)를 선로상에 결합시키기 위한 커플러(18)와, 펌핑 광의 펌핑 작용에 의해 여기된 전하 캐리어(Charge Carrier)를 사용하여 유도방출(LASER) 작용을 일으켜서 입력된 광신호를 증폭하는 어븀 도핑 광섬유(20: Erbium-doped Fiber; 이하 EDF라 함)와, 광신호가 순방향으로만 흐르도록 제한하는 제2 아이솔레이터(22)와, 출력광의 세기를 검출하는 광검출기(24)와, 상기 광검출기(24)를 선로상에 결합하기 위한 광 분리기(26)와, 출력광을 집속하여 집속된 광이 제2 광섬유(도시되지 않음)에 입사하도록 하기 위한 제2 렌즈(28)를 포함한다.The forward amplifier of FIG. 1A includes a first lens 10 for focusing input light emitted from a first optical fiber (not shown), a photo detector 11 for detecting the intensity of the input light, and the photo detector 11. The optical separator 12 for coupling the on-line, the first isolator 14 for restricting the optical signal to flow in only one direction, the laser diode 16 for generating the optical signal for pumping, and A coupler 18 for coupling the laser diode 16 to the line and a charge carrier excited by the pumping action of the pumping light are used to generate a laser action to amplify the input optical signal. Erbium-doped fiber (hereinafter referred to as EDF), a second isolator 22 for restricting the optical signal to flow only in the forward direction, a photodetector 24 for detecting the intensity of the output light, and the light For coupling the detector 24 to the track And a second lens 28 for the focusing and the separator 26, and the output light focused light is incident to a second optical fiber (not shown).

상기와 같이 구성되는 순방향 증폭기에 있어서, EDF(18)는 3염화어븀(ErCl3)과 같은 원천가스를 사용하여 개선된 화학기상증착법(Modified CVD)에 의해 어븀을 광섬유의 코어에 도핑한 것으로서, 1.536μm의 방출파장을 가진다.In the forward amplifier configured as described above, the EDF 18 is doped with the erbium to the core of the optical fiber by modified chemical vapor deposition (Modified CVD) using a source gas such as erbium trichloride (ErCl3), 1.536 It has an emission wavelength of μm.

한편, 레이저 다이오드(16)는 1.48μm나 980nm의 파장을 가지는 레이저 광을 발생하여 EDF(18)에 공급한다. 상기 레이저 광은 어븀의 전자를 펌핑하여 분포반전을 일으키게 되고, 이에 따라 EDF(18)는 1.536μm 파장을 가지는 레이저 광을 출력하게 된다.On the other hand, the laser diode 16 generates laser light having a wavelength of 1.48 μm or 980 nm and supplies it to the EDF 18. The laser light pumps electrons of erbium to cause distribution inversion, and accordingly, the EDF 18 outputs laser light having a wavelength of 1.536 μm.

두 개의 아이솔레이터(14, 22) 중 제1 아이솔레이터(14)는 EDF(20)내에서 증폭된 광이나 자연방출(Spontaneous Emission)된 광이 입력 측으로 유입된 후 입력단 커넥터(도시되지 않음) 등으로부터 반사되어 다시 EDF(20)로 유입됨으로써 증폭효율을 떨어뜨리게 되는 것을 방지한다. 그리고 제2 아이솔레이터(22)는 출력단의 커넥터(도시되지 않음) 등으로부터 광신호가 반사되어 상기 EDF(20)으로 유입되는 것을 방지한다.The first isolator 14 of the two isolators 14 and 22 is reflected from the input connector (not shown) after the light amplified or spontaneous emission in the EDF 20 is introduced to the input side. It is prevented from dropping the amplification efficiency by flowing back into the EDF (20). In addition, the second isolator 22 prevents an optical signal from being reflected from a connector (not shown) or the like at the output terminal and flowing into the EDF 20.

한편, 도 2b에 도시된 역방향 증폭기는 펌핑용 레이저 다이오드(17)가 커플러(19)에 의해 EDF(21)의 후단에 결합되어 있는 것을 제외하고는 도 2a의 순방향 증폭기와 그 구조가 동일하다.Meanwhile, the reverse amplifier shown in FIG. 2B has the same structure as the forward amplifier of FIG. 2A except that the pumping laser diode 17 is coupled to the rear end of the EDF 21 by the coupler 19.

상기 도 1의 광 증폭기에 있어서 제1 렌즈(10)와 광 분리기(12) 및 아이솔레이터(14)는 통상 하나의 복합모듈로 제작된다.In the optical amplifier of FIG. 1, the first lens 10, the optical separator 12, and the isolator 14 are usually manufactured as one composite module.

도 2는 종래의 아이솔레이터 복합모듈을 도시한 도면이다. 아이솔레이터 복합모듈(30)은 제1 광섬유(도시되지 않음)로부터 출사되는 입력광을 집속하는 제1 렌즈(31)와, 입력광의 세기를 검출하기 위한 광검출기(32)와, 상기 광검출기(32)를 선로상에 결합하기 위한 광 분리기(34)와, 광신호가 한 쪽으로만 흐르도록 제한하는 아이솔레이터(36)와, 아이솔레이터(37)에서 출력되는 빛의 분산을 보상하기 위한 보상기(40)로 구성된다.2 is a view showing a conventional isolator composite module. The isolator composite module 30 includes a first lens 31 for focusing input light emitted from a first optical fiber (not shown), a photo detector 32 for detecting the intensity of the input light, and the photo detector 32. ), An optical separator 34 for coupling on the track, an isolator 36 for restricting the optical signal to flow in only one direction, and a compensator 40 for compensating for dispersion of light output from the isolator 37. do.

상기 광 분리기(34)는 프리즘이나 광학코팅을 사용하여 구현되는데, 입력되는 광신호의 일부를 분리하여 광검출기(32)에 입력되도록 하고 나머지 대부분은 아이솔레이터(36)로 전달한다.The optical separator 34 is implemented using a prism or an optical coating. The optical separator 34 separates a part of an input optical signal and inputs the optical detector 32 to the isolator 36.

상기 아이솔레이터(36)는 후지쯔사의 미국 특허 제4,548,478호에 공개된 것으로서, 방해석과 같이 복굴절성을 가지는 물질로 되어 있으며 테이핑된(Tapered) 형상의 제1 복굴절 소자(37) 및 제2 복굴절 소자(39)와, 상기 제1 복굴절 소자(37) 및 제2 복굴절 소자(39)사이에 삽입되어 있는 45°패러데이 회전자(38: Faraday Rotator)로 구성된다.The isolator 36 is disclosed in U.S. Patent No. 4,548,478 of Fujitsu, which is made of a material having a birefringence such as calcite, and has a tapered shape of the first birefringent element 37 and the second birefringent element 39. ) And a 45 ° Faraday Rotator (38) inserted between the first birefringent element (37) and the second birefringent element (39).

그런데 상기와 같은 아이솔레이터(36)는 빛의 굴절율의 차이, 즉 전파속도의 차이로 인해 분산 손실(Polarization Mode Dispersion)이 생기게 하는 결점이 있다. 이에 따라 에이티앤티(ATT)사의 유럽특허출원(공개번호 533,398 A1)에 공개된 바와 같이, 보상기(40)를 추가로 설치하여 분산을 보상해야만 한다.However, the isolator 36 as described above has a drawback in that dispersion loss occurs due to a difference in refractive index of light, that is, a difference in propagation speed. Accordingly, as disclosed in the European patent application (ATT No. 533,398 A1) of AT < RTI ID = 0.0 > (ATT), < / RTI >

그런데 이와 같은 종래의 아이솔레이터 복합모듈은 부품 수가 많고 구조가 복잡해진다. 이에 따라 삽입 손실이 큰 단점이 있다. 또한 도 2에 표시한 바와 같이, 광 분리기(34)와 광검출기(32)사이, 광 분리기(34)와, 아이솔레이터(36) 사이, 그리고 아이솔레이터(36)과 보상기(40) 사이 등의 수개소에서 광 섬유를 접속(Splicing)해야만 한다. 이에 따라 제조 공정이 복잡해지고 이에 따라 제품의 단가가 높게 된다는 문제가 있다. 한편 입사광이 광 분리기에 45。의 입사각으로 입사되기 때문에 편광 손실(Polarization Dependent Loss)이 큰 단점도 가지고 있다.However, such a conventional isolator composite module has a large number of parts and a complicated structure. Accordingly, the insertion loss is a big disadvantage. In addition, as shown in FIG. 2, several places, such as between the optical separator 34 and the photodetector 32, between the optical separator 34 and the isolator 36, and between the isolator 36 and the compensator 40 and the like. In this case, the fiber optics must be spliced. Accordingly, there is a problem that the manufacturing process is complicated and the unit cost of the product is high. On the other hand, polarization loss (Polarization Dependent Loss) has a big disadvantage because the incident light is incident on the optical splitter at an angle of incidence of 45 degrees.

또한 상기와 같은 아이솔레이터 복합모듈을 광 증폭기에 적용하고자 하는 경우, 아이솔레이터 복합모듈의 출력되는 신호광을 EDF에서 증폭시키기 위해서는 레이저 다이오드와 같은 광원에서 방출되는 광을 신호광의 경로에 결합을 시켜야 한다. 이에 따라, 두 개의 광신호를 결합시키기 위한 도 1의 커플러(18)를 사용해야만 한다.In addition, when the isolator composite module is to be applied to the optical amplifier, in order to amplify the signal light output from the isolator composite module in the EDF, the light emitted from a light source such as a laser diode must be coupled to the path of the signal light. Accordingly, the coupler 18 of FIG. 1 must be used to combine the two optical signals.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 입력단에 들어오는 광신호를 분리하는 광 분리기와 분리된 광을 검출하는 광 검출기와 편광으로 인한 분산을 보상하는 보상기와 펌핑용 광원이 광 아이솔레이터에 일체화 및 복합화된 광 아이솔레이터 복합모듈을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, wherein an optical splitter separating an optical signal entering an input terminal, an optical detector for detecting separated light, a compensator for compensating dispersion due to polarization, and a pumping light source are integrated into the optical isolator and It is a technical problem to provide a composite optical isolator composite module.

본 발명의 다른 기술적 과제는 상기와 같은 아이솔레이터 복합모듈을 사용하는 광 증폭기를 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide an optical amplifier using the isolator composite module as described above.

도 1은 일반적인 어븀 도핑 광 증폭기(EDFA)의 블록도로서, 도 1a는 순방향 증폭기를 도시한 것이고, 도 1b는 역방향 증폭기를 도시한 것이다.1 is a block diagram of a typical Erbium-doped optical amplifier (EDFA), where FIG. 1A shows a forward amplifier and FIG. 1B shows a reverse amplifier.

도 2는 종래의 광 아이솔레이터 복합모듈의 블럭도이다.2 is a block diagram of a conventional optical isolator composite module.

도 3은 본 발명에 따른 광 아이솔레이터 복합모듈에서 광의 흐름을 도시한 도면이다.3 is a view showing the flow of light in the optical isolator composite module according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 광 아이솔레이터 복합모듈에 있어서의 아이솔레이터 코어의 투시 사시도이다.4 is a perspective perspective view of an isolator core in the optical isolator composite module according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 광 아이솔레이터 복합모듈의 아이솔레이터 코어에서 빛이 순방향으로 진행되는 경우의 경로를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a path in the case where light travels forward in the isolator core of the optical isolator composite module according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 광 아이솔레이터 복합모듈의 아이솔레이터 코어에서 빛이 역방향으로 진행되는 경우의 경로를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a path in which light travels backward in an isolator core of the optical isolator composite module according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 광 아이솔레이터 복합모듈의 사시도이다.7 is a perspective view of an optical isolator composite module according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 어븀 도핑 광 증폭기(EDFA)의 일 실시예의 블록도이다.8 is a block diagram of one embodiment of an erbium doped optical amplifier (EDFA) in accordance with the present invention.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 아이솔레이터 복합모듈은 입사되는 제1 주파수의 신호광을 집속하기 위한 제1 집속수단; 외부의 특수 광섬유에서 광 신호를 증폭하는데 필요로 하는 제2 주파수의 펌핑(Pumping)광을 발생하여 출력하는 광원; 상기 광원에서 출력되는 펌핑광을 집속하기 위한 제2 집속수단; 광 신호가 한 방향으로만 흐르도록 제한하며, 그 출사면에 제1 코팅층이 도포되어 있어서 제1 집속수단에 의해 집속되어 그 내부를 진행하는 신호광을 투과시키고 상기 제2 집속수단에 의해 집속된 상기 펌핑(Pumping)광을 반사시키는 아이솔레이터 코어; 및 상기 제1 코팅층을 투과한 신호광과 상기 코팅층에서 반사된 펌핑광을 집속하는 제3 집속수단;을 포함한다.The isolator composite module of the present invention for achieving the above technical problem is a first focusing means for focusing the signal light of the first frequency incident; A light source for generating and outputting pumping light of a second frequency required to amplify an optical signal from an external special optical fiber; Second focusing means for focusing the pumping light output from the light source; The optical signal is restricted to flow in only one direction, and the first coating layer is coated on the emission surface to focus the first signal and transmit the signal light traveling therein, and focused by the second focusing means. An isolator core that reflects pumping light; And a third focusing means for focusing the signal light transmitted through the first coating layer and the pumping light reflected from the coating layer.

한편, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 광 증폭기는 광 신호의 역방향 진행을 차단하여 반사파에 의한 이득감소 현상을 없애주고 신호광의 일부를 분기하여 검출하는 제1 아이솔레이터 모듈; 및 상기 신호광 신호를 유도방출에 의해 증폭하는 특수 광섬유;를 포함한다. 상기 제1 아이솔레이터 모듈은 입사되는 제1 주파수의 신호광을 집속하기 위한 제1 집속수단; 외부의 특수 광섬유에서 광 신호를 증폭하는데 필요로 하는 제2 주파수의 펌핑(Pumping)광을 발생하여 출력하는 광원; 상기 광원에서 출력되는 펌핑광을 집속하기 위한 제2 집속수단; 광 신호가 한 방향으로만 흐르도록 제한하며, 그 출사면에 제1 코팅층이 도포되어 있어서 제1 집속수단에 의해 집속되어 그 내부를 진행하는 신호광을 투과시키고 상기 제2 집속수단에 의해 집속된 상기 펌핑(Pumping)광을 반사시키며, 그 입사면에 부분반사를 위한 제2 코팅층이 도포되어 있어서 상기 제1 집속수단에 의해 집속된 신호광의 일부를 반사시키는 아이솔레이터 코어; 상기 제1 코팅층을 투과한 신호광과 상기 코팅층에서 반사된 펌핑광을 집속하는 제3 집속수단; 상기 부분반사된 신호광의 진행 방향에 위치하며, 상기 부분반사된 반사광을 검출하여 검출 광의 크기에 따른 검출 신호 전류를 발생하는 광 검출기; 및 상기 부분반사된 신호광을 집속하기 위한 제4 집속수단;을 포함하여 구성된다.On the other hand, the optical amplifier of the present invention for achieving the above another technical problem is to block the advancing of the optical signal to eliminate the gain reduction caused by the reflected wave, and the first isolator module for branching and detecting a portion of the signal light; And a special optical fiber for amplifying the signal light signal by induced emission. The first isolator module includes: first focusing means for focusing signal light of an incident first frequency; A light source for generating and outputting pumping light of a second frequency required to amplify an optical signal from an external special optical fiber; Second focusing means for focusing the pumping light output from the light source; The optical signal is restricted to flow in only one direction, and the first coating layer is coated on the emission surface to focus the first signal and transmit the signal light traveling therein, and focused by the second focusing means. An isolator core that reflects pumping light and is coated with a second coating layer for partial reflection on an incident surface thereof to reflect a part of the signal light focused by the first focusing means; Third focusing means for focusing the signal light transmitted through the first coating layer and the pumping light reflected from the coating layer; A photo detector positioned in a traveling direction of the partially reflected signal light and configured to detect the partially reflected reflected light to generate a detection signal current according to the magnitude of the detection light; And a fourth focusing means for focusing the partially reflected signal light.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 광 아이솔레이터 복합모듈의 일 실시예을 보여준다.Figure 3 shows an embodiment of an optical isolator composite module according to the present invention.

상기 광 아이솔레이터 복합모듈(50)은 제1 렌즈(51)와, 아이솔레이터 코어(52, 53, 54)와, 입력되는 광이 반사되는 방향에 위치한 광 검출기(56)와, 상기 광검출기(56) 전단에 위치한 제2 렌즈(57)와, 어븀 도핑 광섬유(미도시)에서 광 신호를 증폭하는데 사용되는 펌핑(Pumping)광을 발생하는 레이저 다이오드(58)와, 상기 펌핑광을 집속하기 위한 제3 렌즈(59)와, 출력광을 집속하는 제4 렌즈(60)를 포함한다.The optical isolator composite module 50 includes a first lens 51, isolator cores 52, 53, and 54, a photo detector 56 positioned in a direction in which incoming light is reflected, and the photo detector 56. A second lens 57 located at the front end, a laser diode 58 for generating pumping light used for amplifying an optical signal in an erbium-doped optical fiber (not shown), and a third for focusing the pumping light The lens 59 and the fourth lens 60 that focus output light are included.

상기 아이솔레이터 코어는 제1 및 제2 복굴절 소자(52, 54)와, 상기 제1 및 제2 복굴절 소자(52, 54)사이에 삽입되어 있는 패러데이 회전자(53)로 구성된다.The isolator core consists of first and second birefringent elements 52, 54 and a Faraday rotor 53 inserted between the first and second birefringent elements 52, 54.

상기 제1 복굴절 소자(52)는 광학적 이방성체로서 입사광을 서로 다른 두 개의 굴절광으로 나누어 전파시킨다. 결정의 광축은 x축 방향에 수직이며 광의 입사면(52a)이 출사면(52b)에 대해 소정각도(φ1)를 이루어 테이핑된 형상을 하고 있다. 한편, 입사면(52a)에는 부분반사 코팅이 되어 있어 상기 제1 렌즈(51)에 의해 집속된 광의 일부를 반사시킨다.The first birefringent element 52 is an optically anisotropic material, which transmits incident light into two different refractive lights. The optical axis of the crystal is perpendicular to the x-axis direction, and the incident surface 52a of the light has a tapered shape at a predetermined angle φ1 with respect to the exit surface 52b. On the other hand, the incident surface 52a has a partial reflection coating to reflect a part of the light focused by the first lens 51.

상기 제2 복굴절 소자(54)는 광의 출사면(54b)이 입사면(54a)에 대해 소정각도(φ2)를 이루어 테이핑된 형상을 하고 있다. 그리고 상기 제1 복굴절 소자(52)의 광축에 대하여 상기 패러데이 회전자(53)에 의한 광의 회전 방향과 반대방향으로 45°회전된 위치에 광축이 존재한다.The second birefringent element 54 has a shape in which the light exit surface 54b is tapered at a predetermined angle phi 2 with respect to the incident surface 54a. An optical axis exists at a position rotated 45 ° with respect to the optical axis of the first birefringent element 52 in a direction opposite to the rotation direction of the light by the Faraday rotor 53.

상기 패러데이 회전자(53)는 통과되는 복굴절 광을 45°회전시킨다.The Faraday rotor 53 rotates the birefringent light by 45 °.

도 5는 본 발명에 따른 아이솔레이터 복합모듈에 있어서의 아이솔레이터 코어에서 빛이 순방향으로 진행되는 경우의 경로를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 아이솔레이터 복합모듈에 있어서의 아이솔레이터 코어에서 빛이 역방향으로 진행되는 경우의 경로를 나타낸 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a path in a case where light travels forward in an isolator core in the isolator composite module according to the present invention, and FIG. 6 is a view in which light is reversed in the isolator core in the isolator composite module according to the present invention. It is sectional drawing which shows the path in case of progress.

도 5에서 빛의 경로 Ⅰ은 제1 복굴절 소자(52)에서는 정상파(Ro), 제2 복굴절 소자(54)에서는 비정상파(Re)인 빛의 경로를 나타낸다. 그리고 경로 Ⅱ는 제1 복굴절 소자(52)에서는 비정상파(Re'), 제2 복굴절 소자(54)에서는 정상파(Ro')인 빛의 경로이다.In FIG. 5, the path I of light represents a path of light that is a stationary wave Ro in the first birefringent element 52 and an abnormal wave Re in the second birefringent element 54. Path II is a path of light that is an abnormal wave Re 'in the first birefringent element 52 and a stationary wave Ro' in the second birefringent element 54.

도 5에 도시된 바와 같이, 빛이 순방향으로 진행할 때, 제1 복굴절 소자(52)에서 정상파(Ro: Ordinar Ray)인 빛은 제2 복굴절 소자(54)에서는 비정상파(Re: Extra-ordinary)가 된다. 또한 제1 복굴절 소자(52)에서 비정상파(Re)인 빛은 제2 복굴절 소자(54)에서는 정상파(Ro)가 된다.As shown in FIG. 5, when the light travels in the forward direction, light that is a normal wave (Ro: Ordinar Ray) in the first birefringent element 52 is an abnormal wave (Re: extra-ordinary) in the second birefringent element 54. Becomes In addition, light that is an abnormal wave Re in the first birefringent element 52 becomes a stationary wave Ro in the second birefringent element 54.

왜냐하면, 빛이 제1 복굴절 소자(52)에서 제2 복굴절 소자(54)로 진행할 때 패러데이 회전자(53)에 의한 빛의 회전 방향과 제1 복굴절 소자(52)에 대한 제2 복굴절 소자(54)의 광축의 회전 방향이 서로 반대가 되므로 빛이 90°회전하는 효과가 되어 정상파(Ro)와 비정상파(Re)가 바뀌게 되기 때문이다.This is because, when light travels from the first birefringent element 52 to the second birefringent element 54, the direction of rotation of the light by the Faraday rotor 53 and the second birefringent element 54 with respect to the first birefringent element 52. This is because the direction of rotation of the optical axis is reversed to each other, so that the light rotates by 90 °, thereby changing the standing wave (Ro) and the abnormal wave (Re).

한편, 도 6에서 빛의 경로 Ⅲ은 제1 복굴절 소자(52)와 제2 복굴절 소자(54)에서 정상파(Re)인 빛의 경로를 나타내며, 경로 Ⅳ는 제1 복굴절 소자(52)와 제2 복굴절 소자(54)에서 비정상파(Ro)인 빛의 경로를 나타낸다.Meanwhile, in FIG. 6, the path III of light represents a path of light, which is a standing wave Re, in the first birefringent element 52 and the second birefringent element 54, and the path IV represents the first birefringent element 52 and the second. The birefringent element 54 shows a path of light that is an unsteady wave Ro.

도 6에 도시된 바와 같이 빛이 역방향으로 진행할 때에는, 패러데이 회전자에 의하여 빛이 회전하여 제2 복굴절 소자(54)에서 정상파(Ro)인 빛은 제1 복굴절 소자(52)에서도 정상파(Ro)가 된다. 또한 제2 복굴절 소자(54)에서 비정상파(Re)인 빛은 제1 복굴절 소자(52)에서도 비정상파(Re)가 된다.As shown in FIG. 6, when the light travels in the reverse direction, the light is rotated by the Faraday rotor so that the light, which is the standing wave Ro in the second birefringent element 54, is also the standing wave Ro in the first birefringent element 52. Becomes In addition, light that is an abnormal wave Re in the second birefringent element 54 is also an abnormal wave Re in the first birefringent element 52.

따라서 순방향으로 진행하는 경우의 입사각(θi)과 역방향으로 진행하는 경우의 출사각(θi3, θ'i3)은 제1 복굴절 소자(52)의 입사면(52a)에서 서로 다르게 된다. 그러므로, 제1 광섬유에서 출사되어 순방향으로 진행하는 광은 아이솔레이터 코어를 통과해서 제2 광섬유로 전파하는 반면에, 역방향으로 진행되는 빛은 제1 광섬유에 입사되지 못한다.Therefore, the incident angles θi in the forward direction and the exit angles θi3 and θ ′ i3 in the forward direction are different from the incident surface 52a of the first birefringent element 52. Therefore, light emitted from the first optical fiber and traveling in the forward direction propagates through the isolator core to the second optical fiber, while light traveling in the reverse direction is not incident on the first optical fiber.

또한 특히 빛이 순방향으로 진행하는 경우, 제1 복굴절 소자(52) 및 제2 복굴절 소자(54)에서 정상파(Ro)와 비정상파(Re)가 바뀌게 되고, 이에 따라 정상파(Ro)와 비정상파(Re)의 진행에 영향을 주는 제1 복굴절 소자(52) 및 제2 복굴절 소자(54)의 굴절율 차이가 자동으로 보상이 된다. 그러므로, 본 발명에 의한 아이솔레이터 모듈에서는 편광에 의한 퍼짐이 매우 작게 되어, 별도의 보상기가 불필요하게 된다.In particular, when the light travels in the forward direction, the standing wave Ro and the abnormal wave Re are changed in the first birefringent element 52 and the second birefringent element 54, and thus, the standing wave Ro and the abnormal wave ( The difference in refractive index between the first birefringent element 52 and the second birefringent element 54 which affects the progress of Re is automatically compensated. Therefore, in the isolator module according to the present invention, the spread due to polarization is very small, and a separate compensator is unnecessary.

상기와 같은 아이솔레이터 코어의 아이솔레이션 작용, 즉 광의 일방향성 전달 작용에 대한 보다 구체적인 설명은 당 출원인에 의해 1997년 1월 28일 출원된 1997년 특허출원 제2393호 (발명의 명칭: 광 증폭기 아이솔레이터 복합모듈 및 이를 사용한 광 증폭기)에 구체적으로 기재되어 있다.For a more detailed description of the isolating action of the isolator core as described above, that is, the unidirectional transfer action of light, see Patent Application No. 2393 filed on January 28, 1997, by the applicant of the present invention. And optical amplifiers using the same).

한편, 상기 제1 복굴절 소자(52)의 입사면(52a)은 부분 반사 코팅되어 있다. 또한, 제2 복굴절 소자(54)의 출사면(54a)에도, 아이솔레이터 코어 내부를 진행해온 광은 거의 전체가 투과가 되고 레이저 다이오드(58)로부터 입사된 광은 거의 전반사되도록, 코팅이 되어 있다.On the other hand, the incident surface 52a of the first birefringent element 52 is partially reflective coated. In addition, the emission surface 54a of the second birefringent element 54 is coated so that almost all of the light that has propagated inside the isolator core is transmitted and almost the light incident from the laser diode 58 is totally reflected.

이하, 도 3을 참조하여 상기와 구성된 광 아이솔레이터 복합모듈의 작용을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the optical isolator composite module configured as described above will be described in more detail with reference to FIG. 3.

먼저 상기 제1 렌즈(51)는 광원이나 제1 광섬유(도시되지 않음)로부터의 광을 집속하여, 집속된 광을 아이솔레이터 코어의 입사면(52a)에 소정 각도로 입사되게 한다. 편광 손실(Polarization Dependent Loss)을 최소화하기 위해, 상기 입사각은 작을수록 바람직한데 본 실시예에서는 약 3-12。의 값을 갖는다.First, the first lens 51 focuses light from a light source or a first optical fiber (not shown) so that the focused light is incident on the incident surface 52a of the isolator core at a predetermined angle. In order to minimize Polarization Dependent Loss, the smaller the angle of incidence is preferable, in this embodiment, it has a value of about 3-12 °.

제1 복굴절 소자(52)의 입사면(52a)은 부분 반사 코팅되어 있기 때문에, 제1 렌즈(51)에 의해 집속된 입사광 중 일부는 제1 복굴절 소자(52)의 입사면(52a)에서 반사되어 광검출기(56)에 의해 검출된다. 한편 대부분의 입사광 신호는 상기 입사면(52a)을 투과하여 제1 복굴절 소자(52)의 내부로 진행한다.Since the incident surface 52a of the first birefringent element 52 is partially reflected coated, some of the incident light focused by the first lens 51 is reflected by the incident surface 52a of the first birefringent element 52. And detected by the photodetector 56. Meanwhile, most incident light signals pass through the incident surface 52a and proceed into the first birefringent element 52.

상기 광 검출기(56)는 제1 복굴절 소자(52)의 입사면(52a)에서 반사된 빛을 검출하며, 광 다이오드를 사용하여 구성될 수 있다. 한편 상기 제2 렌즈(57)는 제1 복굴절 소자(52)의 입사면(52a)에서 반사된 빛이 광 검출기(56)의 수광면에 집속되게 하여 검출 효율을 높이게 된다.The photo detector 56 detects light reflected from the incident surface 52a of the first birefringent element 52, and may be configured using a photodiode. On the other hand, the second lens 57 increases the detection efficiency by focusing the light reflected from the incident surface 52a of the first birefringent element 52 to the light receiving surface of the photodetector 56.

한편 제1 복굴절 소자(52)의 입사면(52a)을 투과하여 제1 복굴절 소자(52) 내부로 진행하는 빛은 패러데이 회전자(53) 및 제2 복굴절 소자(54)를 거쳐 제4 렌즈(60)로 진행한다.Meanwhile, the light passing through the incident surface 52a of the first birefringent element 52 and traveling into the first birefringent element 52 passes through the Faraday rotor 53 and the second birefringent element 54 to pass through the fourth lens ( Proceed to 60).

광 아이솔레이터 복합모듈(50)의 후단에는 어븀 도핑 광섬유(미도시)가 연결되는데, 레이저 다이오드(58)는 상기 어븀 도핑 광섬유에서 광 신호를 증폭하는데 필요로 하는 펌핑(Pumping)광을 발생하여 출력한다.An erbium-doped optical fiber (not shown) is connected to the rear end of the optical isolator composite module 50, and the laser diode 58 generates and outputs pumping light required to amplify the optical signal in the erbium-doped optical fiber. .

제3 렌즈(59)는 상기 레이저 다이오드(58)에서 출력되는 펌핑광을 집속하여 제2 복굴절 소자(54)의 출사면(54b)에 입사되게 한다.The third lens 59 focuses the pumping light output from the laser diode 58 to be incident on the emission surface 54b of the second birefringent element 54.

제2 복굴절 소자(54)의 출사면(54b)에는 코팅층(55)이 형성되어 있기 때문에, 제2 복굴절 소자(54)의 출사면(54b)에 입사된 펌핑광은 거의 전반사되어 제4 렌즈(60)로 진행한다.Since the coating layer 55 is formed on the exit surface 54b of the second birefringent element 54, the pumping light incident on the exit surface 54b of the second birefringent element 54 is almost totally reflected to form the fourth lens ( Proceed to 60).

이와 같은 반사 작용을 수행할 수 있도록 상기 코팅층(55)은 그 물질과 두께가 정해진다.The coating layer 55 has a thickness and a material thereof so as to perform such a reflective action.

상기 제4 렌즈(60)는 제2 복굴절 소자(54)의 출사면(54b)에서 출사된 신호광과 제2 복굴절 소자(54)의 출사면(54b)에서 반사된 펌핑광을 집속하여 제2 광섬유(도시되지 않음)에 입사되도록 한다.The fourth lens 60 focuses the signal light emitted from the emission surface 54b of the second birefringent element 54 and the pumping light reflected from the emission surface 54b of the second birefringent element 54 to collect a second optical fiber. To be incident (not shown).

도 7은 본 발명에 따른 아이솔레이터 복합모듈의 사시도이다.7 is a perspective view of an isolator composite module according to the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 아이솔레이터 복합모듈은 하나의 패키지내에서 몰딩시킴으로써 제작될 수 있다. 몰딩된 아이솔레이터 복합모듈 패키지는 아이솔레이터 코어 등이 밀봉되어 있는 본체(62)와, 입력 광신호가 유입되는 입력단자(63)와 출력 광신호가 유출되는 출력단자(66)와, 광다이오드에 의해 검출된 광신호에 따라 크기가 변하는 전류가 흐르는 검출신호 단자(64)와, 레이저 다이오드(58)에 대한 바이어스 전류가 흐르는 바이어스 단자(65)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the isolator composite module according to the present invention may be manufactured by molding in one package. The molded isolator composite module package includes a main body 62 in which an isolator core and the like are sealed, an input terminal 63 into which an input optical signal flows, an output terminal 66 through which an output optical signal flows out, and light detected by an optical diode. A detection signal terminal 64 through which a current varying in magnitude according to the signal flows, and a bias terminal 65 through which a bias current with respect to the laser diode 58 flows.

상기 본체 내에는, 아이솔레이터 코어와, 제1 렌즈(51), 광 검출기(55) 및 제2 렌즈(57), 레이저 다이오드(58) 및 제3 렌즈(59), 그리고 제4 렌즈(60)가 서로간의 상대적 위치가 정밀하게 조정된 후 고정 배치되어 있다. 따라서 상기 각 부품들이 상대적으로 변위를 할 수 없고 아이솔레이터 모듈 내에 물이나 먼지 등이 스며들지 없게 된다.In the main body, an isolator core, a first lens 51, a photodetector 55 and a second lens 57, a laser diode 58, a third lens 59, and a fourth lens 60 are provided. The relative positions of each other are precisely adjusted and then fixedly placed. Therefore, the parts are relatively incapable of displacement and water or dust does not penetrate into the isolator module.

각 부품간에 광이 광섬유를 통하는 대신 직접 전파되므로, 아이솔레이터 코어와 광 검출기 사이에 광섬유가 필요없게 된다. 더욱이, 종래의 장치에서는 수개소가 필요했던 광섬유 접속점 수가 크게 줄어들게 된다.The light propagates directly between the parts instead of through the fiber, eliminating the need for fiber between the isolator core and the light detector. Moreover, the number of optical fiber connection points which required several places in the conventional apparatus is greatly reduced.

도 8은 본 발명의 어븀 도핑 광 증폭기(EDFA)의 일 실시예의 블록도이다.8 is a block diagram of one embodiment of an erbium doped optical amplifier (EDFA) of the present invention.

광 증폭기(70)는 광신호가 순방향으로만 흐르도록 제한하면서 입사광의 일부를 분기하여 검출하는 제1 아이솔레이터 복합모듈(72)과, 펌핑 광의 펌핑 작용에 의해 여기된 전하 캐리어(Charge Carrier)를 사용하여 유도방출(LASER) 작용을 일으켜서 입력된 광신호를 증폭하는 어븀 도핑 광섬유(74: EDF)와, 광신호가 순방향으로만 흐르도록 제한하면서 증폭된 신호광의 일부를 분기하여 검출하는 제2 아이솔레이터 복합모듈(76)을 포함한다.The optical amplifier 70 uses a first isolator composite module 72 for branching and detecting a part of incident light while restricting the optical signal to flow only in the forward direction, and a charge carrier excited by the pumping action of the pumped light. Erbium-doped optical fiber 74 (EDF) for amplifying an input optical signal by inducing a LASER action, and a second isolator composite module for branching and detecting a part of the amplified signal light while restricting the optical signal to flow only in a forward direction ( 76).

상기 제1 아이솔레이터 복합모듈(72)의 기능이나 작용은 이미 설명한 바와 같다. 한편 제2 아이솔레이터 복합모듈(76)은 제1 아이솔레이터 복합모듈(72)과 유사하게 구성되지만, 레이저 다이오드와 제3 렌즈가 생략되어 있고, 제2 복굴절 소자의 출사면에 코팅층이 형성되어 있지 않다. 다른 구성요소의 경우 종래의 광 증폭기에서와 같으므로 구체적인 설명은 생략한다.The function or operation of the first isolator composite module 72 is as described above. On the other hand, the second isolator composite module 76 is configured similarly to the first isolator composite module 72, but the laser diode and the third lens are omitted, and the coating layer is not formed on the exit surface of the second birefringent element. Since other components are the same as in the conventional optical amplifier, detailed description thereof will be omitted.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 아이솔레이터 복합모듈(72, 76)은 광이 한 방향으로만 흐르도록 제한하는 것과 동시에, 자체적으로 광의 크기를 검출하여 이에 따른 검출 전류를 출력한다.As shown in FIG. 8, the first and second isolator composite modules 72 and 76 limit the light to flow in only one direction, and simultaneously detect the magnitude of the light and output a detection current accordingly.

한편 본 발명의 광 증폭기는 상기 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 특성을 우수하게 하기 위해 복수의 아이솔레이터 코어를 직렬로 접속시켜 사용할 수도 있다.Meanwhile, the optical amplifier of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in order to improve the characteristic, a plurality of isolator cores may be connected in series.

상술한 바와 같이 본 발명의 아이솔레이터 복합모듈 및 광 증폭기에 따르면, 입력단에 들어오는 광신호를 분리하는 광 분리기와 분리된 광을 검출하는 광 검출기 및 펌핑광을 발생하는 레이저 다이오드와 편광으로 인한 분산을 보상하는 보상기를 아이솔레이터에 일체화 및 복합화함으로써, 부품 수가 줄고 구조가 간단해진다. 이에 따라 삽입 손실이 작아지게 된다.According to the isolator composite module and the optical amplifier of the present invention as described above, the optical separator for separating the optical signal coming into the input terminal, the optical detector for detecting the separated light and the laser diode for generating pumped light and dispersion due to polarization compensation By integrating and combining the compensator with the isolator, the number of parts is reduced and the structure is simplified. This results in a small insertion loss.

또한 각 구성요소가 패키지 내에서 몰딩에 의해 고정되고 구성요소의 수가 감소하여, 광 섬유의 접속점(Splicing Point) 수가 감소하게 되기 때문에, 제조 공정이 간단해지고 이에 따라 제품의 단가가 낮아지게 된다.In addition, since each component is fixed by molding in the package and the number of components is reduced, thereby reducing the number of Splicing Points of the optical fiber, the manufacturing process is simplified and thus the unit cost of the product is lowered.

한편 입사광이 광 분리기에 작은 입사각으로 입사되기 때문에 편광 손실(Polarization Dependent Loss)이 감소하는 이점도 있다. 이와 같이 광학 특성이 향상됨에 따라 제품의 신뢰성이 높아지게 되는 효과가 있다.On the other hand, since incident light is incident on the optical splitter at a small angle of incidence, polarization loss (Polarization Dependent Loss) is also reduced. As such, as the optical properties are improved, the reliability of the product is increased.

Claims (14)

입사되는 제1 주파수의 신호광을 집속하기 위한 제1 집속수단;First focusing means for focusing signal light of an incident first frequency; 외부의 특수 광섬유에서 광 신호를 증폭하는데 필요로 하는 제2 주파수의 펌핑(Pumping)광을 발생하여 출력하는 광원;A light source for generating and outputting pumping light of a second frequency required to amplify an optical signal from an external special optical fiber; 상기 광원에서 출력되는 펌핑광을 집속하기 위한 제2 집속수단;Second focusing means for focusing the pumping light output from the light source; 광 신호가 한 방향으로만 흐르도록 제한하며, 그 출사면에 제1 코팅층이 도포되어 있어서 제1 집속수단에 의해 집속되어 그 내부를 진행하는 신호광을 투과시키고 상기 제2 집속수단에 의해 집속된 상기 펌핑(Pumping)광을 반사시키는 아이솔레이터 코어; 및The optical signal is restricted to flow in only one direction, and the first coating layer is coated on the emission surface to focus the first signal and transmit the signal light traveling therein, and focused by the second focusing means. An isolator core that reflects pumping light; And 상기 제1 코팅층을 투과한 신호광과 상기 코팅층에서 반사된 펌핑광을 집속하는 제3 집속수단;을 포함하는 광 아이솔레이터 복합모듈.And a third focusing means for converging the signal light transmitted through the first coating layer and the pumping light reflected from the coating layer. 제1항에 있어서, 상기 제1 집속수단, 상기 광원, 상기 제2 집속수단, 상기 아이솔레이터 코어 및 상기 제3 집속수단은 하나의 패키지 내에서 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 광 아이솔레이터 복합모듈.The optical isolator composite module according to claim 1, wherein said first focusing means, said light source, said second focusing means, said isolator core and said third focusing means are sealed in one package. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 아이솔레이터 코어의 입사면은 부분반사를 위한 제2 코팅층이 도포되어 있어서 상기 제1 집속수단에 의해 집속된 신호광의 일부를 반사시키고,The incident surface of the isolator core is coated with a second coating layer for partial reflection to reflect a part of the signal light focused by the first focusing means, 상기 부분반사된 신호광의 진행 방향에 위치하며, 상기 부분반사된 반사광을 검출하여 검출 광의 크기에 따른 검출 신호 전류를 발생하는 광 검출기; 및A photo detector positioned in a traveling direction of the partially reflected signal light and configured to detect the partially reflected reflected light to generate a detection signal current according to the magnitude of the detection light; And 상기 부분반사된 신호광을 집속하기 위한 제4 집속수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 아이솔레이터 복합모듈.And a fourth focusing means for focusing the partially reflected signal light. 제3항에 있어서, 상기 제1 집속수단에 의해 집속된 신호광은 아이솔레이터 코어의 입사면에 3∼12。의 입사각으로 입사되는 것을 특징으로 하는 광 아이솔레이터 복합모듈.4. The optical isolator composite module according to claim 3, wherein the signal light focused by the first focusing means is incident on the incident surface of the isolator core at an incident angle of 3 to 12 degrees. 제3항에 있어서, 상기 아이솔레이터 코어는The method of claim 3 wherein the isolator core is 입사면이 출사면에 대해 제1 소정각도를 이루어 테이핑된(Tapered) 형상을 하고 있고, 입사면에 제2 코팅층이 도포되어 있는 제1 복굴절 소자와,A first birefringent element having a tapered shape at an incident surface at a first predetermined angle with respect to the exit surface, and having a second coating layer coated on the incident surface; 상기 제1 복굴절 소자에서 나온 편광을 45°회전시키는 패러데이 회전자와,A Faraday rotator for rotating the polarized light emitted from the first birefringent element by 45 °, 출사면이 입사면에 대해 제2 소정각도를 이루어 테이핑된 형상을 하고 있고, 상기 제1 복굴절 소자의 광축에 대하여 상기 패러데이 회전자에 의한 광의 회전 방향과 반대방향으로 회전된 위치에 광축이 존재하며, 출사면에 제1 코팅층이 도포되어 있는 제2 복굴절 소자;를 포함하는 광 아이솔레이터 복합모듈.The emission surface has a tapered shape at a second predetermined angle with respect to the incident surface, and the optical axis exists at a position rotated in a direction opposite to the rotation direction of the light by the Faraday rotor with respect to the optical axis of the first birefringent element. And a second birefringent element having a first coating layer coated on an exit surface thereof. 제5항에 있어서, 상기 제1 집속수단, 상기 광원, 상기 제2 집속수단, 상기 아이솔레이터 코어, 상기 제3 집속수단, 상기 광 검출기 및 상기 제4 집속수단은 하나의 패키지 내에서 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 광 아이솔레이터 복합모듈.The method of claim 5, wherein the first focusing means, the light source, the second focusing means, the isolator core, the third focusing means, the photo detector and the fourth focusing means are sealed in one package. An optical isolator composite module. 광 신호의 역방향 진행을 차단하여 반사파에 의한 이득감소 현상을 없애주고 신호광의 일부를 분기하여 검출하는 제1 아이솔레이터 모듈; 및A first isolator module which cuts off a reverse direction of the optical signal to eliminate a gain reduction phenomenon caused by the reflected wave and detects a part of the signal light by branching; And 상기 신호광 신호를 유도방출에 의해 증폭하는 특수 광섬유;를 포함하는 광 증폭기에 있어서, 상기 제1 아이솔레이터 모듈은In the optical amplifier comprising a; special optical fiber for amplifying the signal light signal by inductive emission, wherein the first isolator module 입사되는 제1 주파수의 신호광을 집속하기 위한 제1 집속수단;First focusing means for focusing signal light of an incident first frequency; 외부의 특수 광섬유에서 광 신호를 증폭하는데 필요로 하는 제2 주파수의 펌핑(Pumping)광을 발생하여 출력하는 광원;A light source for generating and outputting pumping light of a second frequency required to amplify an optical signal from an external special optical fiber; 상기 광원에서 출력되는 펌핑광을 집속하기 위한 제2 집속수단;Second focusing means for focusing the pumping light output from the light source; 광 신호가 한 방향으로만 흐르도록 제한하며, 그 출사면에 제1 코팅층이 도포되어 있어서 제1 집속수단에 의해 집속되어 그 내부를 진행하는 신호광을 투과시키고 상기 제2 집속수단에 의해 집속된 상기 펌핑(Pumping)광을 반사시키며, 그 입사면에 부분반사를 위한 제2 코팅층이 도포되어 있어서 상기 제1 집속수단에 의해 집속된 신호광의 일부를 반사시키는 아이솔레이터 코어;The optical signal is restricted to flow in only one direction, and the first coating layer is coated on the emission surface to focus the first signal and transmit the signal light traveling therein, and focused by the second focusing means. An isolator core that reflects pumping light and is coated with a second coating layer for partial reflection on an incident surface thereof to reflect a part of the signal light focused by the first focusing means; 상기 제1 코팅층을 투과한 신호광과 상기 코팅층에서 반사된 펌핑광을 집속하는 제3 집속수단;Third focusing means for focusing the signal light transmitted through the first coating layer and the pumping light reflected from the coating layer; 상기 부분반사된 신호광의 진행 방향에 위치하며, 상기 부분반사된 반사광을 검출하여 검출 광의 크기에 따른 검출 신호 전류를 발생하는 광 검출기; 및A photo detector positioned in a traveling direction of the partially reflected signal light and configured to detect the partially reflected reflected light to generate a detection signal current according to the magnitude of the detection light; And 상기 부분반사된 신호광을 집속하기 위한 제4 집속수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 증폭기.And a fourth focusing means for focusing the partially reflected signal light. 제7항에 있어서, 상기 아이솔레이터 코어는The method of claim 7, wherein the isolator core is 입사면이 출사면에 대해 제1 소정각도를 이루어 테이핑된(Tapered) 형상을 하고 있고, 입사면에 제2 코팅층이 도포되어 있는 제1 복굴절 소자와,A first birefringent element having a tapered shape at an incident surface at a first predetermined angle with respect to the exit surface, and having a second coating layer coated on the incident surface; 상기 제1 복굴절 소자에서 나온 편광을 45°회전시키는 패러데이 회전자와,A Faraday rotator for rotating the polarized light emitted from the first birefringent element by 45 °, 출사면이 입사면에 대해 제2 소정각도를 이루어 테이핑된 형상을 하고 있고, 상기 제1 복굴절 소자의 광축에 대하여 상기 패러데이 회전자에 의한 광의 회전 방향과 반대방향으로 회전된 위치에 광축이 존재하며, 출사면에 제1 코팅층이 도포되어 있는 제2 복굴절 소자;를 포함하는 광 증폭기.The emission surface has a tapered shape at a second predetermined angle with respect to the incident surface, and the optical axis exists at a position rotated in a direction opposite to the rotation direction of the light by the Faraday rotor with respect to the optical axis of the first birefringent element. And a second birefringent element coated with a first coating layer on an exit surface. 제8항에 있어서, 상기 제1 집속수단, 상기 광원, 상기 제2 집속수단, 상기 아이솔레이터 코어, 상기 제3 집속수단, 상기 광 검출기 및 상기 제4 집속수단은 하나의 패키지 내에서 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 광 아이솔레이터 복합모듈.The method of claim 8, wherein the first focusing means, the light source, the second focusing means, the isolator core, the third focusing means, the photo detector and the fourth focusing means are sealed in one package. An optical isolator composite module. 제7항에 있어서, 상기 특수 광섬유는 희토류 원소를 도핑한 것을 특징으로 하는 광 증폭기.The optical amplifier according to claim 7, wherein the special optical fiber is doped with a rare earth element. 제10항에 있어서, 상기 특수 광섬유는 어븀 도핑 광섬유인 것을 특징으로 하는 광 증폭기.The optical amplifier according to claim 10, wherein the special optical fiber is an erbium doped optical fiber. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 특수 광섬유의 후단에 결합되어 있으며, 출력단으로부터의 반사에 의한 광 신호의 역방향 진행을 차단하고 증폭된 광신호의 일부를 분기하여 검출하는 제2 아이솔레이터 모듈;을 더 포함하는 광 증폭기.And a second isolator module coupled to a rear end of the special optical fiber and blocking a reverse direction of the optical signal due to reflection from the output terminal and branching and detecting a portion of the amplified optical signal. 제12항에 있어서, 상기 제2 아이솔레이터 모듈은The method of claim 12, wherein the second isolator module 입사되는 제1 주파수의 신호광을 집속하기 위한 제5 집속수단;Fifth focusing means for focusing signal light of an incident first frequency; 광 신호가 한 방향으로만 흐르도록 제한하며, 그 입사면에 부분반사를 위한 제3 코팅층이 도포되어 있어서 상기 제5 집속수단에 의해 집속된 신호광의 일부를 반사시키는 제2 아이솔레이터 코어;A second isolator core restricting the optical signal to flow in only one direction and having a third coating layer applied to the incident surface to reflect a part of the signal light focused by the fifth focusing means; 상기 제1 코팅층을 투과한 신호광을 집속하는 제6 집속수단;Sixth focusing means for focusing the signal light transmitted through the first coating layer; 상기 부분반사된 신호광의 진행 방향에 위치하며, 상기 부분반사된 반사광을 검출하여 검출 광의 크기에 따른 검출 신호 전류를 발생하는 제2 광 검출기; 및A second photo detector positioned in a traveling direction of the partially reflected signal light and configured to detect the partially reflected reflected light to generate a detection signal current according to the magnitude of the detection light; And 상기 부분반사된 신호광을 집속하기 위한 제7 집속수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 증폭기.And a seventh focusing means for focusing the partially reflected signal light. 제13항에 있어서, 상기 제2 아이솔레이터 코어는The method of claim 13 wherein the second isolator core is 입사면이 출사면에 대해 제1 소정각도를 이루어 테이핑된(Tapered) 형상을 하고 있고, 입사면에 제3 코팅층이 도포되어 있는 제3 복굴절 소자와,A third birefringent element having a tapered shape at an incident surface at a first predetermined angle with respect to the exit surface, and having a third coating layer coated on the incident surface; 상기 제3 복굴절 소자에서 나온 편광을 45°회전시키는 제2 패러데이 회전자와,A second Faraday rotator for rotating the polarization emitted from the third birefringent element by 45 °, 출사면이 입사면에 대해 제2 소정각도를 이루어 테이핑된 형상을 하고 있고, 상기 제3 복굴절 소자의 광축에 대하여 상기 제2 패러데이 회전자에 의한 광의 회전 방향과 반대방향으로 회전된 위치에 광축이 존재하는 제4 복굴절 소자;를 포함하는 광 증폭기.The optical axis is formed at a position where the exit surface is tapered at a second predetermined angle with respect to the incident surface, and is rotated in a direction opposite to the rotation direction of the light by the second Faraday rotor with respect to the optical axis of the third birefringent element. And a fourth birefringent element present.
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