KR20000070817A - 가변 이득을 가지는 광섬유 증폭기 - Google Patents

Abstract

WDM 광 신호를 위한 광 증폭기는 광섬유 증폭기 형태인 전치증폭기(3)와 전력 증폭기(11)로 이루어지며, 이것은 직렬로 연결되고 파장에 의존하는 이득 곡선을 가진다. 제어 가능 감쇄기(5)는 상기 증폭기(3, 11) 사이에 연결되어 제어 장치(7)에 의해 제어된다. 전치증폭기(3)로의 신호 입력은 낮은 전력을 가지며 출력 신호를 제공하기 위해 증폭되는데 여기서 입력 채널의 신호들은 서로 다른 이득으로 증폭된다. 이 때 전력 증폭기(11)의 입력 신호는 큰 전력을 가져서 전치증폭기(3)와 이득 특성이 달라지게 된다. 입력 신호에서 가변을 위해 감쇄기(3)의 감쇄를 적용시킴으로서 전력 증폭기(11)의 이득 특성은 증폭 장치로부터의 신호 출력이 가변없이 얻은 원래의 스펙트럼 의존도와 동일한 스펙트럼 의존도를 가지도록 설정될 수 있다. 또한, 동일한 스펙트럼 의존도가 전력 증폭기의 펌프 광 전력이 변화되고 전체 증폭기 이득이 변화될 때 유지될 수 있으며, 감쇄기(5)의 감쇄를 적용함으로서 전력 증폭기의 이득은 변화하지 않는다. 증폭기에서 전치증폭기로부터 가능한 낮은 잡음이 입력 신호에 추가될 수 있으며 전체 출력 전력은 전력 증폭기로부터 항상 이용 가능하다. 만일 입력 신호가 증가하면 증폭기를 통과하는 신호의 SNR은 이에 대응하여 개선된다. 이것은 이러한 증폭기를 사용하는 광 네트워크의 성능을 향상시킨다.

Description

가변 이득을 가지는 광섬유 증폭기{Optical Fiber Amplifier Having Variable Gain}

광섬유 증폭기는 다수의 WDM 채널을 동시에 증폭할 수 있어서, 광 파장 멀티플렉스 송신 시스템(optical wavelength multiplexed transmission system)(WDM 시스템)에 매우 유용하다.

대개 이러한 증폭기는 포화 상태(saturated condition)에서 동작되는데, 이것은 입력 전력과 독립된 거의 일정한 출력 전력을 가짐을 의미한다. 이것은 또한 증폭기의 이득이 입력 전력에 반비례함을 의미한다. 이것은 송신 경로를 따라 배치된 증폭기가 자신의 이득을 증폭기들 사이에서의 손실과 동일하게 되도록 자동적으로 조절하기 때문에, 대부분의 송신 시스템에서 장점으로 된다.

WDM 시스템에서는 이러한 형태의 증폭기 동작과 관련된 하나의 문제점이 있다. 증폭기의 스펙트럼 의존도(spectral dependence)는 증폭 매체(amplifying medium)의 모집단 변환(population inversion)에 의존한다. 변환의 증가는 증폭을 더 짧은 파장과 이득 기울기의 결과를 낳는 쪽으로 이동시킬 것이다. 포화된 증폭기의 이득도 모집단 변환의 정도에 의존한다. 이것은 서로 다른 WDM 채널 사이의 상대적인 이득이 증폭기의 증폭에 직접 의존하는 것을 의미한다. 이득 가변은 채널 사이에서 이득 불균형(imbalance)의 직접적인 원인이 되고 이것은 수신기에 서로 다른 신호 대 잡음비(SNR)를 유도할 것이다. 가장 낮은 SNR을 가지는 채널이 전체 시스템의 성능을 제한하게 될 것이다.

대개 증폭기는 하나의 특정한 응용, 즉 입력 전력 레벨과 이득을 위해 필요한 크기로 된다. 시스템이 설치되고 동작되었을 때 전력 레벨은 감쇄기(attenuator)를 이용해 조절해야 한다. 나머지 이득 불균형은 허용된 성능 여유도(performance margins) 내에서 시스템에 의해 처리되어야 한다. 비록 대부분의 감쇄는 실제 충분히 낮게 설정되지만 전체 시스템은 각 증폭기 사이의 송신 경로에서 감쇄가 최대가 되는 최악의 경우에 대해 필요한 크기로 되어야 한다. 그러므로 송신 시스템의 전체 용량은 생각보다 충분히 낮을 것이다.

서로 다른 WDM 채널에 대해 동일한 출력 전력을 가지는 증폭을 할 수 있는 방법도 제공된다. 광 WDM 스펙트럼은 디멀티플렉스(demultiplex)로 될 수 있고, 개개의 채널 전력은 포화된 증폭기의 집합에 의해 레벨화 될 수 있으며, 마지막으로 다시 멀티플렉스(multiplex)될 수 있음이 미국 특허 US-A 5,452,116와 US-A 5,392,154에 나타나 있다. 능동 섬유(active fiber)가 저온(cryogenic temperature)으로 냉각될 수 있어서, 소위 스팩트럴 홀 버닝(Spectral Hole Burning)이라고 하는, 각 파장에서의 이득이 개별적으로 포화되는 효과를 유도하며, 이것에 대해서는 미국 특허 US-A 5,345,332에 나타나 있다. 적합한 특성을 가지는 파장 조율 필터(wavelength tuneable filter)는 이러한 변화를 부분적으로 보상할 수 있으며, 이에 대해서는 베트 등의 논문(R. A. Betts et al., "Split-beam Fourier filter and its application in a gain-flattened EDFA", Opt. Fiber Communications Conf., TuP4, San Diego, 1995)에 나타나 있다. 특별히 준비된 능동 섬유에서 스펙트럼 변화는 감소된 이득 의존도를 가진다고 알려져 있으며, 이것은 닐슨 등의 논문(J. Nilsson, Y. W. Lee and W. H. Choe, "Erbium doped fibre amplifier with dynamic gain flatness for WDM", Electron. Lett., Vol. 31, pp. 1578-1579, 1995)에 나타나 있다.

이러한 종래의 방법은 비용이 높거나 복잡하고 또는 낮은 성능을 가지는 것으로 생각된다.

본 발명은 WDM 네트워크에 주로 사용되는 가변 이득을 가지는 광섬유 증폭기에 관한 것이며, 또한, WDM 네트워크와 WDM 광 신호를 증폭하는 방법에 관한 것이다.

다음의 첨부한 도면을 참고하여 나타낸 실시예에 한하지 않고 다음의 상세한 설명을 참작하여, 본 발명을 철저히 이해할 수 있으며 다른 특성들도 구할 수 있을 것이다.

도 1은 광섬유 네트워크의 일부를 나타내는 도면.

도 2는 일정한 스펙트럼 이득 증폭기의 구성도.

본 발명의 목적은 전체 이득이 가변될 수 있고, 광 송신 대역(optical transmission band) 내에서 일정한 스펙트럼 의존도를 가지는 광 증폭기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 입력 광의 전력이 가변하는 것에 대해 일정한 스펙트럼 의존도를 가지는 광 증폭기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 증폭된 광 신호가 생성되도록 신호를 증폭하기 위해 파장이 멀티플렉스 된 광 신호의 입력을 증폭하는 방법을 제공하는 것이며, 여기서 서로 다른 신호에 대한 이득은 전체 입력 광의 가변 전력과 전체 가변 이득에 대해 일정한 스펙트럼 의존도를 가진다.

본 발명에 의해 해결되어야 할 문제점은 좋은 성능, 즉 낮은 신호보다는 높은 입력 신호에 대해 좋은 신호 대 잡음비를 가지며, 저렴한 비용으로 만들 수 있는 광 증폭기를 구성하는 것이다.

따라서, 광 증폭기는 WDM 시스템의 광 송신 대역 내에서 일정한 스펙트럼 의존도를 가지는 반면 증폭기의 전체 이득은 잡음 형태나 증폭기의 출력 전력을 악화시키지 않고 가변될 수 있도록 한다. 나머지의 스펙트럼 이득 차는 예를 들어 WDM 시스템에 대해서 필요하다면 고정된 스펙트럼 필터로 등화(equalise)될 수 있다. 상기 증폭기의 동작은 2단 광섬유 증폭기에서 하나의 증폭단에서의 이득 기울기가 다른 증폭단에서 반대 부호를 가지고 대응하는 이득 기울기에 의해 고쳐질 수 있다는 것에 대한 관측을 기초로 한다. 따라서 증폭기는 얼마간 포화된 상태에서 제2단이 전치증폭단(preamplifier stage)으로 동작하는 2단 증폭기로 설계될 수 있다. 증폭기의 제2단은 거의 일정한 출력 전력을 가지고 완전히 포화된 상태로 있는 전력 또는 부스터(booster) 증폭단으로 동작한다. 전치증폭단의 이득 기울기와 비교하여 크기가 같고 부호가 반대인 이득 기울기를 생성하기 위하여, 제2단의 이득은 이 증폭단으로의 전력 입력을 조절함으로서 조절된다.

제2단의 입력 전력의 조절은 두 증폭단 사이에 제어 가능한 광 감쇄기(controllable optical attenuator)를 배치함으로서 더 좋게 구현될 수 있다. 이러한 감쇄기는 수동적 또는 자동적으로 제어될 수 있다. 자동적으로 제어되는 감쇄기는 알려진 여러 가지 기술 중의 하나에 의해 기계적으로 또는 직접 전기적으로 제어될 수 있다.

고정된 입력 전력에 대한 전체 증폭기의 이득은 전력 증폭단으로의 펌프 전력(pump power)의 변화와 이로 인한 출력 전력의 변화에 의해 가변될 수 있고, 이 때 감쇄기의 감쇄는 출력 증폭단이 일정한 이득을 유지하도록 대응하여 동시에 가변된다.

감쇄기의 제어는 여러 가지 방법 중의 하나로 할 수 있다. 수동 감쇄기에 대해서 손실은 증폭기에 선행하는 라인 섹션(line section)의 실제 손실에 대해 최적화되는 설정으로 조절된다. 자동적으로 제어 가능한 감쇄기에 대해서 손실은, 보네달의 논문에 나타난 것처럼(D. Bonnedal, "EDFA Gaim Described with a Black Box Model," in Optical Amplifiers and their Applications, 1996 Technical Digest(Optical Society of America Washington DC, 1996), pp. 215 - 218), 증폭기의 동작을 잘 예측함으로서 측정된 입력 전력으로부터 계산될 수 있거나, 둘 또는 그 이상의 채널의 채널 파워가 출력에서 실제적으로 측정될 수 있어 그들 사이의 차이가 제어 알고리즘에 의해 최소화될 수도 있다. 일부 또는 전 채널 상의 다른 주파수의 파일럿 톤(pilot tone)을 부과하고 전기적 영역(domain)에서 주파수 식별에 의한 상대적 채널 전력 측정하는 것과 같은, 잘 알려진 다수의 기술을 사용하여 채널 파워 측정을 할 수 있으며, 이것에 대해서는 유럽 특허 출원 EP-A1 0 637 148(미국 특허 5,463,487에 해당)에 나타나 있다. 선택적으로 전체 또는 일부의 광 스펙트럼 분석이 고정 또는 스캐닝 광 필터(fixed or scanning optical filters), 회절 또는 간섭계(gratings or interferometers)에 의해 이루어질 수 있다.

증폭단 사이에 감쇄기를 둠으로서 두 단의 최적 성능이 손상되지는 않는다. 전치증폭단으로부터 가능한 최소의 잡음이 각각의 동작 경우에서 신호에 더해지고 전체 출력 전력은 전력 증폭단으로부터 항상 이용 가능하다. 이것은 만일 증폭기 쌍 사이의 손실이 낮아지면 SNR은 이에 대응하여 개선됨을 의미한다. 전체 광 송신의 전체 능력이 이용될 수 있다.

본 발명의 추가적인 목적과 장점이 다음에 설명될 것이며, 부분적으로는 다음의 설명으로부터 명백하거나, 발명의 실시로부터 알 수 있을 것이다. 본 발명의 목적과 장점은 특히 첨부된 청구 범위에 나타난 방법, 처리, 매개 및 조합의 수단에 의해 실현되고 구해질 수 있다.

도 1에서 광섬유 WDM 네트워크의 일부분이 노드(node)(101)를 가지고 있음이 나타나 있다. 각 노드는 하나의 입력 섬유(103)와 출력 섬유(105)를 통해 다른 노드와 연결되어 있다. 입력 섬유는 전치증폭기(107)에 연결되어 있고, 출력 섬유는 부스터 또는 전력 증폭기(109)에 연결되어 있다. 전치증폭기(103)와 부스터(109)는 디멀티플렉서와 멀티플렉스(demultiplexers and multiplexers(coupler))를 각각 포함하는 전기적 출력과 입력(111, 113)에 차례로 각각 연결되어 있다. 증폭기(107, 109)는 증폭기의 목적에 따라 적절히 적응된 이득을 가지도록 설정할 필요가 있고 또한 네트워크의 동작 중에 이득을 변화시킬 필요가 있을 수도 있다. 그러나, 희토류 금속 원소(rare-earth metal erbium)의 도핑(doping)을 가지는 섬유를 포함하는 광섬유 증폭기 형태의 증폭기에 대해, 서로 다른 파장에 대한 이득 값은 서로 동일하지 않고 심지어 이득이 바뀔 때 파장에서의 이득 의존도는 변화되며, 결국 신호 대 잡음비가 달라지는 문제를 초래한다. 일정한 스펙트럼 의존도를 가지는 증폭기는 이러한 노드에 사용되고 또한 광섬유 네트워크에서 라인 증폭기(line amplifiers)로서 유용하게 사용되며, 도 2와 같이 구성되고 이를 참조로 다음에 설명된다.

도 1의 네트워크 부분의 노드(101)에 사용하기에 적절한 도 2의 광 증폭기의 구성도에서, 광은 광섬유(1)를 통해 광 증폭기로 들어간다. 광섬유는 제1광섬유 증폭기(3)에 연결되어 있으며, 증폭기(3)는 섬유(1)를 통해 수신된 광을 증폭하는 전치증폭단으로 동작한다. 전치증폭기(3)는 예상되는 입력 광 전력 범위에 대해 적절한 출력 전력을 공급하기 위하여 고정된 이득을 가진다. 전치증폭단(3)의 출력은 제어 가능한 감쇄기(5)로 제공되고, 감쇄기(5)는 전기적 제어기(7)에 연결되어 그것으로부터 제어를 받는다. 이 때 감쇄기(5)에 의해 감쇄된 광은 고정 파장 평탄화 필터(fixed wavelength flattening filter)(9)로 들어가고, 필터(9)의 출력은 가변 출력 전력을 가지는 광섬유 증폭기를 포함하는 전력 증폭단 또는 부스터단(11)에 연결된다. 평탄화 필터(9)는 선택 사항이며 증폭기의 기본 동작에 필요하지는 않다. 이것이 포함되지 않은 경우에, 제어 가능 필터(7)의 출력은 전력 증폭단(11)의 입력에 직접 연결되어 있다. 전체 증폭 장치로부터의 광 출력은 전력 증폭단(11)의 출력 단자에 연결된 광섬유(12)를 통해 얻을 수 있다.

전기적 제어기(7)는 또한 광 검출기로부터의 신호를 수신한다. 따라서, 입력 광 전력 검출기(13)는 증폭기로 들어오는 섬유(1)에 있는 Y-커플러(coupler)(15)에 연결된 입력을 가진다. 중간 전력 검출기(intermediate power detector)(17)는 선택 적인 평탄화 필터(9)와 전력 증폭단(11) 사이의 섬유 라인(optical line)에 이들 장치 사이의 섬유를 꼬아서 이은 Y-커플러(19)를 통해 연결되어 있다. 출력 전력 검출기(21)는 출력 라인(12)에 있는 Y-커플러(23)를 통해 전력 증폭단(11)의 출력에 연결되어 있다. 스펙트럼 필터와 같은 선택적인 스펙트럼 분석 장치(25)는 출력 전력 검출기(21)의 입력 라인에 연결되어 있다.

도 2의 증폭기의 동작을 다음에 설명한다. 이것은 전치증폭단(3)과 전력 증폭단(9)에 포함된 것과 같은 광섬유 증폭기에서 이득은 두 개의 알려진 스펙트럼의 선형적 조합이나 선형적 인터폴레이션(interpolation)으로 잘 근사화되어 표현될 수 있다는 사실을 기초로 하고, 이득 값은 dB와 같은 로그 단위(logarithmic unit)로 표현되어 제공되는데, 이것은 상기한 대그 보네달의 논문에 나타나 있다. 입력 전력(P_in)에 대한 이득 스펙트럼은 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.

여기서 k는 파장 λ에 독립적인 상수이고, G_a(λ)와 G_b(λ)는 다른 입력 전력 값에 대한 이득이다. 상수 k는 입력 전력과 펌프 전력에 의존한다. 동일하게 구성된 2개의 광 증폭기(No. 1, 2)에 대한 이득은 다음 식과 같다.

여기서 k₁과 k₂는 각 증폭기의 입력 전력과 펌프 전력에 의존하는 상수이다. 만일 두 증폭기가 직렬로 연결되어 있고 A dB의 평탄한 감쇄(flat attenuation)를 가지는 감쇄기가 그들 사이에 연결되어 있다면, 전체 이득은 다음 식과 같을 것이다.

따라서, 먼저 전치증폭단과 부스터단(3, 11) 및 감쇄기(5)가 평탄한 감쇄를 가지고, 즉 고려될 모든 파장에 대해 동일한 감쇄를 가지고, 식 (4)에 따른 전체 이득 곡선을 갖도록 설정된다고 가정한다. 이 때, 전치증폭단(3)으로의 전력 입력은 변하고, 여기서의 이득도 변하고, 상수 k₁은 (k₁+Δk₁)으로 변한다고 가정한다. 이 때 증폭기의 전체 이득도 식(4)에 따라서 변한다. 제어기(7)로부터 감쇄기(5)로 적절한 신호를 송신함에 의하여 감쇄는 자동적으로 새로운 값 (A+ΔA)으로 제어된다. 전력 증폭단(11)으로의 입력 전력은 상수 k₂가 (k₂+Δk₂)로 변함에 따라 변하게 된다. 결과적인 이득은 다음의 식과 같다.

만일 여기서 ΔA가 조절되면, Δk₂=-Δk₁의 상태가 만족되어, 그 결과 이득은 다음의 식과 같이 된다.

이것은 이득 결과가 이전의 것, 초기의 것 또는 설정된 것에 비례하고 이득의 스펙트럼 의존도가 본질적으로는 변하지 않는 것을 의미한다.

또 다른 경우에서, 전력 증폭단(11)으로의 펌프 광 전력 입력은 변하고, 이로 인해 전체 증폭기의 출력 전력이 변하고 또한 식 (1)에서 상수 k₂의 변화가 일어난다. 감쇄기(5)의 감쇄 A는 새로운 값 A'로 변할 수 있으므로, 이득은 여전히 전력단(11)의 k₂가 되고, 전체 이득의 결과는 다음 식과 같다.

이것은 또한 원래의 설정 이득에 비례한다.

만일 선택적인 이득 평탄화 필터(9)가 사용되면, 다음 식의 감쇄(적어도 WDM 채널을 포함하도록 다소 고려된 파장 내에서)를 가지도록 이상적으로 설계되어야 한다.

여기서 A_gf0는 상수이다. 이것은 파장에 독립적인 전체 증폭기의 총 이득의 결과이다.

감쇄기(5)는 제어부(7)에 의해 자동적 및 전기적으로 제어될 뿐만 아니라 수동적으로도 제어된다. 고정 입력 전력에 대한 전체 증폭기의 이득은 전력 증폭단 광섬유 증폭기의 펌프 전력의 가변에 의해 변하거나 또는 다른 방법 즉, 스웨덴 특허 9603337-8의 도 6의 설명에 의한 방법에 의해 변화한다. 이 때 전력 증폭단(11)의 입력 및 출력 전력을 감지하는 검출기(17, 21)의 신호를 사용하여 상술한 바(식 (7))에 따라서 전력 증폭기가 일정한 이득을 유지하도록, 감쇄기(5)의 감쇄는 동시에 대응하여 변화한다. 자동적으로 제어 가능한 감쇄기(5)에 대해 그 손실(감쇄)은 입력 검출기(13)에 의해 측정된 입력 전력으로부터 계산되고 중간 검출기(17)에 의해 측정된 광 전력은 전치증폭단(3)의 동작과 설정을 알 수 있도록 해 준다. 경우에 따라서는 추가적인 광 검출기가 제어 가능한 감쇄기에 대한 전력 입력(또한 이득 제어를 도와줄 수 있는 전치증폭단(3)의 출력 전력)을 감지하는데 필요할 수도 있다.

증폭기의 입력 전력의 가변에 대해, 이것은 입력 검출기(13)에 의해 감지되고 이 때 필터(5)의 감쇄는 그 출력 신호를 수정함에 의해 변화를 보상하도록 제어되므로 전력 증폭단(11)의 이득 또한 식 (5)와 식(6)과 비교해서 변화된다. 이러한 제어는 단지 증폭단(3, 11)의 알려진 동작을 이용하여 만들어질 수 있으며, 여기서 이득과 상수 k는 검출기(13, 17)에 의해 감지된 각각의 입력 전력으로부터 추론될 수 있는데, 이것은 상기한 대그 보네달의 논문에 나타난 함수적 관계를 사용하는 것과 같은 것으로서 상기 논문의 식 (1)은 다음 식과 같다.

고려된 하나의 파장에 대해, P_in은 입력 전력, G₀는 포화되지 않은 증폭기에 대한 이득, P_lim은 증폭기의 최대 출력 전력, α는 0.5 - 1.5의 범위에서의 지수(exponent), L은 상수이다. 이 때 k 값은 다음 식으로부터 계산된다.

선택적으로, 입력 전력이 가변되는 경우에서 감쇄기(5)와 전력 증폭단(11)의 궤환 제어(feedback control)를 가지기 위해, 경우에 따라서는 전력 증폭단(11)으로부터의 광 출력의 스펙트럼 프로파일(spectral profile)이 결정되어야 하고, 이 때 식 (5)와 (6)에서와 같이, 초기에 설정된 것과 비례하도록 제어되어야 한다. 이것은 출력 광 검출기(21)에 이러한 채널을 선택하도록 적절히 적응된 스펙트럼 필터(25)를 가지도록 하는 방법으로, 출력에서 둘 또는 그 이상의 WDM 채널의 채널 출력을 측정함으로서 만들어질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 스펙트럼 필터(25)는 필요없지만 적절히 선택된, 다른 파일럿 톤이 채널에서의 신호에 부과됨으로서 개개의 채널 전력은 파일럿 톤의 주파수 근처에서 광 검출기(21)로부터 얻은 전기적 신호의 필터링과 상기 톤의 진폭(amplitude)을 측정함으로서 측정될 수 있다.

잡음을 작게 부과하기 위해 전치증폭단은 낮은 최대 이득을 주고 높은 효율을 얻기 위해 전력 증폭단에는 큰 이득을 주는 두 단에 종종 서로 다른 길이의 증폭 섬유가 사용된다. 이것은 파장 의존도를 나타내는 식(2)와 (3)에서의 기본 곡선 Ga(λ)와 Gb(λ)가 두 증폭단에 대해 서로 완전히 동일하지는 않다는 것을 의미하지만, 이것들은 아직은 충분하게 유사할 것이다. 이 때 상기한 것에 따른 정교한 제어는 만들어질 수 없지만, 충분히 좁은 파장 간격 내에서 즉 1540nm에서 1560nm 사이에서 또는 1550nm의 주파수 근처의 더욱 좁은 대역 내에서의 파장에 대해서도, 상기 제어는 증폭기의 대략적인 전체 이득의 일정한 스펙트럼 의존도를 실현하는 방법으로 만들어질 수 있다.

본 기술 분야의 전문가라면 쉽게 본 발명의 장점을 추가할 수 있고 본 발명을 수정할 수도 있을 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 여기에 나타낸 설명과 대표적 장치 및 도시한 예에 제한되지 않는다. 따라서, 다양한 수정이 첨부한 청구 범위와 이와 동등한 것에 의해 정해지는 일반적인 발명의 범위 내에 포함될 수 있을 것이다.

Claims (9)

1. 제1광섬유 증폭기를 포함하는 광 증폭 장치에 있어서,

   제2광섬유 증폭기와 상기 제2광섬유 증폭기와 상기 제1광섬유 증폭기 사이에 연결된 감쇄기를 포함하고,

   상기 제2광섬유 증폭기는 낮은 전체 광 전력을 가지는 입력 광을 수신하고 상기 감쇄기를 통해 상기 제1광섬유 증폭기로 제공되는 광을 증폭하도록 연결되며,

   상기 제2광섬유 증폭기의 증폭과 상기 감쇄기의 감쇄는 현저히 높은 전체 광 전력을 갖는 광을 상기 제1광섬유 증폭기에 제공하도록 적응되는 것을 특징으로 하는 광 증폭 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 감쇄기의 감쇄를 제어하기 위해 상기 감쇄기에 연결된 제어 장치를 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 제2광섬유 증폭기의 입력 광 전력의 변화를 위해, 상기 제1증폭기로부터의 광 출력이 변화하기 전과 동일한 스펙트럼 의존도를 가지도록 하는 방법으로 상기 제1광섬유 증폭기의 이득이 변하도록 상기 감쇄를 제어하게 적응되어진 것을 특징으로 하는 광 증폭 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 감쇄기의 감쇄를 제어하기 위해 상기 감쇄기에 연결된 제어 장치를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 제1광섬유 증폭기로의 펌프 광 전력의 변화를 위해, 상기 제1광섬유 증폭기의 이득이 변화하지 않도록 상기 감쇄를 제어하게 적응되어진 것을 특징으로 하는 광 증폭 장치.
4. 제1항에서 제3항중의 어느 하나에 있어서, 스펙트럼 의존도를 보상하기 위해 상기 제2 및 제1증폭기 사이에 연결되어 상기 광 증폭 장치의 이득이 상기 입력 광 신호의 파장에 기본적으로 독립되게 하는 이득 평탄화 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 증폭 장치.
5. 제1항에서 제4항중의 하나에 있어서, 상기 제1증폭기의 입력 및 출력 광의 전력을 감지하도록 연결되고 상기 제1증폭기의 이득과 상기 감쇄기의 감쇄를 제어하는 상기 제어 장치에 신호를 제공하도록 연결된 광 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 증폭 장치.
6. 제1항에서 제5항중의 하나에 있어서, 적어도 2 개의 서로 다른 파장에서 상기 제1증폭기의 출력 광의 전력을 감지하도록 연결된 필터를 제공받고 상기 제1증폭기의 이득과 상기 감쇄기의 감쇄를 제어하는 상기 제어 장치로 신호를 공급하도록 연결된 광 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 증폭 장치.
7. 제1항에서 제6항중의 하나에 있어서, 상기 제2증폭기의 입력 광의 전력을 감지하도록 연결되고 상기 제1증폭기의 이득과 상기 감쇄기의 감쇄를 제어하는 상기 제어 장치에 신호를 공급하도록 연결된 광 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 증폭 장치.
8. 적어도 하나의 광 증폭 장치에 연결된 링크(link)를 포함하는 WDM 신호의 송신을 위한 광섬유 네트워크에서,

   상기 광 증폭 장치는 입력 라인으로 광을 수신하는 전치증폭기 및 출력 라인으로 광을 송신하는 전력 증폭기로 된 2개 광섬유 증폭기, 상기 전치 증폭기의 출력 단자와 상기 전력 증폭기의 입력 단자 사이에 연결되어 그 사이에 광을 송신하는 감쇄기, 상기 감쇄기의 감쇄를 제어하도록 적응된 제어 장치를 포함하며, 상기 전치증폭기와 전력 증폭기는 그 출력 신호의 이득 기울기를 생성하며,

   상기 전치증폭기에 대한 입력 전력의 가변을 위해, 상기 전력 증폭기로부터의 광 출력이 변경전과 동일한 스펙트럼 의존도를 가지도록 하는 방법으로, 상기 전력 증폭기의 이득이 변화되고, 그리고/또는

   상기 전력 증폭기에 대한 펌프 광 전력의 변화를 위해, 상기 전력 증폭기의 이득은 변화하지 않는 것을 특징으로 하는 광섬유 네트워크.
9. 광 송신 링크에서 이동하고 서로 다르고 인접한 파장을 가지는 다수의 채널에 포함되는 광 신호를 증폭하는 방법에 있어서,

   로그 단위에서 파장의 함수인 제1 및 제2이득 특성의 제1선형적 조합으로 되는 이득을 실지적으로 가지는 제1광 매체(medium)에서 광 신호를 동시에 증폭하는 단계,

   상기 증폭된 광 신호를 비례하게 감쇄하는 단계,

   로그 단위에서 상기 제1 및 제2특성의 제2선형적 조합으로 되는 이득을 실지적으로 가지는 제2광 매체에서 감쇄된 광 신호를 동시에 증폭하는 단계,

   상기 제1매체로의 입력 광 전력의 가변을 위해, 상기 제2매체로부터의 광 출력이 변경 전과 동일한 스펙트럼 의존도를 가지도록 하는 방법으로 상기 제2매체에서의 증폭이 변화되도록 상기 감쇄를 제어하는 단계, 그리고/또는

   상기 제2매체로부터의 광 출력을 가변하기 위해, 상기 제2매체의 증폭이 변화하지 않도록 상기 감쇄를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 신호 증폭 방법.