KR20010017271A - 파장 분할 다중 전송망을 위한 이득 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파장 분할 다중 전송망을 위한 이득 고정장치에 관한 것이다. 이득 고정장치는, 두개의 광노드 사이에 광섬유 선로와 첫번째 광섬유 증폭기 사이에서, 입력되는 광신호의 일부를 분기하는 탭 커플러(40)와, 광신호의 세기를 검출하는 광 검출기(50)와, 광 검출기(50)로 검출된 광신호의 세기를 미리 정해진 기준값과 비교하여 레이저 다이오드를 구동시키는 링크제어채널 구동부(60)와, 일정한 파장의 광을 발생시키는 링크제어채널용 레이저 다이오드(70)와, 탭 커플러를 통과한 대부분의 광신호와 링크제어채널용 레이저 다이오드의 광신호를 결합하는 파장선택형 결합기(100)로 구성된다. 이와 같이 구성되어 전송망을 구성하는 임의의 광노드를 지난 후에 변할 수 있는 채널의 수에 관계없이 파장 분할 다중 광링크의 광섬유 증폭기에서 모든 채널이 항상 일정한 이득을 갖도록 광섬유 증폭기에 입력되는 광파워를 고정시킴으로써 긴 광섬유 선로와 여러 개의 광섬유 증폭기로 구성된 파장 분할 다중 광링크에서의 비선형 현상의 발생, 광신호대 잡음비의 저하, 채널간 광파워 변화 등에 의한 파워 페널티를 막아 생존 채널에 연속적인 광전송 서비스를 제공한다.

Description

파장 분할 다중 전송망을 위한 이득 고정장치{Gain clamping module for wavelength division multiplexing optical network}

본 발명은 광통신 분야에 관한 것으로, 특히 파장 분할 다중 전송망을 위한 이득 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 광전송망은 파장 분할 다중 방식을 이용하여 광신호의 전송속도를 높이고, 광분배 장치 또는 광분기결합 장치로 구성되는 광노드를 이용하여 광신호의 처리 용량을 늘리고, 광섬유 증폭기를 이용하여 광신호를 장거리 전송한다. 이때, 광섬유 증폭기는 광신호가 광섬유 선로나 광소자를 지나면서 겪은 손실을 보상하는 장치이다.

파장 분할 다중 광전송망에서는 광링크에 입사되는 채널 수가 변하여 광섬유 증폭기의 입력 광파워가 변할 경우, 광섬유 증폭기의 에르븀 이온의 밀도 반전율의 변화로 생존 채널은 서로 다른 이득을 갖게 된다. 이러한 채널 간의 차이는 광섬유 증폭기를 지나면서 누적되어 광섬유 선로에서 비선형 현상이 유발되거나 광 신호대 잡음비가 감소하여 전송 품질이 저하되므로 이를 막기 위해 광섬유 증폭기에 입력되는 광파워를 일정하게 유지하여야 한다.

도 1은 파장 분할 다중 전송망의 구성을 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이 파장 분할 다중 전송망은 광분배장치나 광분기결합장치로 구성된 여러 개의 광노드(10)로 구성되고, 각 광노드간은 광신호를 전송하기 위한 광섬유 선로(20)와 광섬유 선로(20)의 손실을 보상하기 위한 광섬유 증폭기(30)로 연결되고, 이때 광노드간의 거리가 멀수록 이용되는 광섬유 증폭기의 수가 많아진다. 이때 각 광노드는 여러 개의 다른 광노드에서 전송되어 오는 파장 분할 다중된 광신호를 받아 재구성한 후, 또 다른 여러 개의 광노드에 전송한다.

여러 개의 채널을 동시에 묶어서 전송하는 파장 분할 다중 방식에서 이용되는 광섬유 증폭기는 모든 채널이 평탄한 이득을 가져야 한다. 그렇지 않을 경우 한 개의 광섬유 증폭기에 의해 발생하는 채널간의 이득 차이가 여러 개의 광섬유 증폭기를 지나면서 누적되어 비선형 현상 발생, 광신호대 잡음비 저하, 수신단의 동적 영역 이탈 등을 초래하므로 이득 평탄화된 광섬유 증폭기가 필수적이다.

이득 평탄화된 광섬유 증폭기로 구성된 파장 분할 다중 전송망에서 망을 재구성하거나 임의의 선로가 단락되거나, 선로에 장애가 발생할 경우 광노드를 지난 후에 채널의 수가 변할 수 있다. 이와 같이 채널 수가 변하면 광섬유 증폭기의 동작 특성이 다음과 같이 변한다.

채널의 수가 감소하면 광섬유 증폭기에 입력되는 신호 광파워가 낮아지므로 에르븀 이온의 밀도 반전율이 증가하여 채널의 평균 이득이 커지나, 단파장 채널의 이득 증가가 장파장 채널보다 커져 채널간의 이득 차이가 발생한다.

반대로, 채널의 수가 증가하면 광섬유 증폭기에 입력되는 신호 광파워의 크기가 커지므로 에르븀 이온의 밀도 반전율이 감소되어 채널의 평균 이득이 작아지고, 단파장 채널에서의 이득 감소가 장파장 채널보다 커져 채널간 이득 차이가 발생한다.

앞서 설명한 바와 같이 파장 분할 다중 전송망에서는 광노드를 재구성하거나, 임의의 선로가 단락되거나, 선로에 장애가 발생할 경우 광노드의 출력 광신호의 채널 수가 변할 수 있고, 이러한 채널 수의 변화는 광섬유 증폭기의 평탄 이득 특성을 깨뜨린다.

본 발명은 파장 분할 다중 전송망에서 광분배장치나 광분기결합장치로 구성되는 임의의 광노드를 지난 후에 발생할 수 있는 채널 수의 변화에 관계없이 광섬유 증폭기에 입력되는 광파워를 일정하게 공급함으로써 생존 채널의 채널당 이득을 항상 일정하게 유지하도록 하는 이득 고정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 제공하는 파장 분할 다중 전송망을 위한 이득 고정장치는, 두 개의 광노드 사이에 광섬유 선로와 광섬유 증폭기를 갖는 파장 분할 다중 전송망에서 송신 광노드의 다중 소자와 광링크의 첫번째 광섬유 증폭기 사이에, 상기 송신 광노드로부터 입력되는 광신호의 일부를 분기하는 탭 커플러, 탭 커플러로부터 입력되는 광신호의 세기를 검출하는 광 검출기, 신호 채널 수의 변화에 관계없이 그 검출된 광신호의 세기가 일정토록 보상하기 위한 전류를 발생시키는 링크제어채널 구동부, 링크제어채널 구동부의 전류에 상응하게 구동되어 일정한 링크 제어 채널의 광신호를 발생시키는 링크제어채널용 레이저 다이오드, 레이저 다이오드로부터 발생된 광신호를 하나의 포트로 입력받아 미리 정해진 포트로만 통과시키는 광 순환기, 그리고 레이저 다이오드에서 발생된 광신호를 반사시키고, 그 반사되어 광 순환기를 거친 광신호와 상기 탭 커플러를 통과한 대부분의 입력 광신호를 합쳐서 일정한 광파워를 상기 첫번째 광섬유 증폭기에 공급하는 광섬유 브라그 격자로 구성됨으로써, 채널 수의 변화에 의한 광섬유 증폭기의 각 채널의 이득의 변화를 막는 것을 특징으로 한다.

도 1은 파장 분할 다중 전송망을 구성하는 임의의 두 광노드의 연결 구조도,

도 2a는 본 발명의 이득 고정장치의 일 예시도,

도 2b는 도 2a의 구성에 따른 이득 고정장치의 투과 스펙트럼,

도 3a는 본 발명인 이득 고정장치의 다른 예시도,

도 3b는 도 3a의 구성에 따른 이득 고정장치의 투과 스펙트럼,

도 4는 총 출력 광파워가 17dBm인 광섬유 증폭기에서 16개의 채널중에서 한 개의 채널 만이 생존했을 때의 이득 고정장치에 이용되는 링크 제어 채널의 파장에 따른 광섬유 증폭기에서 발생하는 스펙트럼 홀 버닝의 영향을 나타낸 도면,

도 5는 광섬유 증폭기의 총 출력 광파워가 17dBm이고, 16개의 채널중에서 한 개의 채널 만이 생존하고, 이득 고정장치에 이용되는 링크 제어 채널의 파장이 신호 채널의 파장 대역보다 짧을 때 한 개의 생존 채널이 겪는 전송 광섬유 선로에서의 링크 제어 채널에 의한 유도 라만 이득의 영향을 나타낸 도면,

도 6은 광섬유 증폭기의 총 출력 광파워가 17dBm일 때 이득 고정장치에 이용되는 링크 제어 채널의 광파워의 증가에 따른 전송 광섬유 선로 에서의 유도 브릴루앙 산란에 의한 광섬유 선로의 총 출력 광파워의 감소를 나타낸 도면,

도 7a는 본 발명의 이득 고정장치를 적용한 예시도로서, 다섯 개의 광섬유 증폭기와 단일 모드 광섬유 선로로 구성된 파장 분할 다중 전송망 의 일예에 따른 구성도,

도 7b는 16개의 채널중에서 8개의 채널이 분기되었을 때의 이득 고정장치의 출력 스펙트럼,

도 7c는 16개의 채널중에서 8개의 채널이 분기되었을 때의 광노드의 역다중 소자 앞에서의 출력 스펙트럼.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 광노드 20 : 광섬유 선로

30 : 광섬유 증폭기 40 : 탭 커플러

50 : 광검출기 60 : 링크 제어 채널 구동부

70 : 링크 제어 채널용 레이저 다이오드

80 : 광 순환기 90 : 광섬유 브라그 격자

100 : 파장 선택형 결합기 110 : 이득 고정장치

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예로서, 광섬유 브라그 격자와 광 순환기를 사용하는 이득 고정장치의 구성도이다.

도 2a를 참조하여 이득고정장치의 구성을 살펴보면, 입력되는 광신호의 일부를 분기하는 탭 커플러(40)와, 광신호의 세기를 검출하는 광 검출기(50)와, 광 검출기(50)에서 검출된 광신호의 세기를 미리 정해진 기준값과 비교하여 링크 제어 채널용 레이저 다이오드(70)를 구동시키는 링크 제어 채널 구동부(60)와, 이 구동부의 구동신호에 의해 구동되어 일정한 파장의 광을 발생시키는 링크 제어 채널용 레이저 다이오드(70)와, 하나의 포트로 입력된 광신호를 미리 정해진 포트로만 통과시키는 광 순환기(80)와, 그리고 일정한 파장만을 반사시키는 광섬유 브라그 격자(Fiber Bragg grating)(90)로 구성되어 있다.

여기서, 링크 제어채널 구동부(60)에서 미리 정해진 기준값은 모든 채널이 정상적인 광 세기를 가지고 입력되었을 때의 값이며, 임의의 채널이 빠져 있는 경우 총 광세기가 작아지게 되므로 빠진 채널들의 광세기 만큼의 광세기를 발생시키기 위한 전류를 발생시켜 링크제어채널용 레이저 다이오드(70)를 구동시킨다.

또한, 광 순환기(80)는 도 2a에서 a 포트로 입력된 광신호는 b 포트로만 출력되고, b 포트로만 입력된 광신호는 c 포트로만 출력되도록 한다.

그리고, 광섬유 브라그 격자(90)는 일정한 파장의 광신호만을 반사시키고 나머지는 모두 통과시키는 소자로서, 본 발명에서는 링크제어채널용 레이저 다이오드(70)의 파장만을 반사시키도록 되어 있다.

이와 같은 구성에 의거하여 본 발명의 일 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이득 고정장치로 입력된 광신호는 탭 커플러(40)에서 일부 분기되어 광검출기(50)로 보내지고, 대부분의 입력 광신호는 광섬유 브라그 격자(90)로 보낸다. 이에 따라, 광 검출기(50)는 탭 커플러(40)로부터 입력된 일부 입력 광신호의 세기를 검출하여 링크제어채널 구동부(60)에 보낸다. 링크제어채널 구동부(60)는 광 검출기(50)에서 검출된 광세기와 미리 정해진 기준값과 비교하여, 기준값보다 작은 경우 이를 보상하기 위한 전류를 발생시켜 링크제어채널용 레이저 다이오드(70)를 구동한다. 이에 따라, 링크 제어 채널용 레이저 다이오드(70)는 링크제어채널 구동부(60)에 의해 빠진 채널들의 광세기 만큼의 광신호를 발생시켜 광 순환기(80)의 a 포트로 보낸다. 광 순환기(80)의 a 포트로 입력된 광신호는 b포트로 출력되어 광섬유 브라그 격자(90)로 입력되고, 광섬유 브라그 격자(90)는 링크제어 채널용 레이저 다이오드(70)에 의해 발생된 광신호를 반사시킨다. 이 광섬유 브라그 격자(90)에 의해 반사된 링크제어채널용 레이저 다이오드(70)의 광신호는 탭 커플러(40)를 통과한 대부분의 입력 광신호와 합쳐져서 광 순환기(80)의 b 포트로 입력된 후 c 포트로 출력된다.

이상과 같은 내용에 의거하여 볼 때, 본 발명에서는 광노드의 다중 소자에서 출력되는 광파워의 일부를 탭 커플러(40)에서 탭하여 광검출기(50)로 광전 변환한다. 그리고 링크 제어 채널 구동부(60)에서는 신호 채널의 감소에 의하여 검출된 값이 기준값 보다 낮으면 링크 제어 채널용 레이저 다이오드(70)를 구동시켜 링크 제어 채널의 광파워가 광 순환기(80)를 지난 후, 광섬유 브라그 격자(90)에서 반사되어 신호 채널과 더해짐으로써 항상 일정한 광파워가 광섬유 증폭기에 공급되도록 한다.

도 2b는 상기 도 2a에서 광섬유 브라그 격자(90)와 광 순환기(80)를 이용하여 구성한 이득 고정장치의 투과 스펙트럼을 나타낸다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 광섬유 브라그 격자(90)가 갖는 클래딩 모드 손실 때문에 광섬유 브라그 격자의 중심 파장에 대해 단파장 영역에서 존재하는 많은 수의 손실 피크가 신호 채널에 영향을 줄 수 있다. 이를 피하기 위해서는 특수 광섬유에 브라그 격자를 기록하거나, 링크 제어 채널의 파장을 신호 채널의 파장 대역보다 낮은 영역에서 이용하여야 한다.

또한, 도 3a는 본 발명의 다른 실시 예로서, 파장 선택형 결합기(10)를 사용하는 이득 고정장치의 구성도이다.

도 3a를 참조하여 그 구성을 살펴보면, 입력되는 광신호의 일부를 분기하는 탭 커플러(40)와, 광신호의 세기를 검출하는 광 검출기(50)와, 광 검출기(50)로 검출된 광신호의 세기를 미리 정해진 기준값과 비교하여 레이저 다이오드(70)를 구동시키는 링크제어채널 구동부(60)와, 일정한 파장의 광을 발생시키는 링크제어채널용 레이저 다이오드(70)와, 탭 커플러(40)를 통과한 대부분의 광신호와 링크제어채널용 레이저 다이오드(70)의 광신호를 결합하는 파장선택형 결합기(100)로 구성되어 있다.

여기서, 파장선택형 결합기(100)는, 두개의 입력포트가 파장 의존성을 갖는 소자로서, 각각의 포트는 각각 일정한 파장을 갖는 광신호만을 통과시킨다. 따라서, 본 발명의 파장선택형 결합기(100)는 a 포트는 입력 광신호들의 파장들을 통과시키고, b 포트는 링크제어채널용 레이저 다이오드(70) 광신호의 파장만을 통과시켜 c 포트에서는 입력 광신호의 파장들과 링크제어채널용 레이저 다이오드의 파장이 결합되어 출력된다.

이와 같은 구성에 의거하여 본 발명의 다른 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

이득 고정장치로 입력된 광신호는 탭 커플러(40)에서 일부 분기되어 광 검출기(50)로 보내고, 대부분의 광신호는 광섬유 브라그 격자(90)로 보낸다. 광 검출기(50)는 탭 커플러(40)로부터 입력된 일부 입력 광신호의 세기를 검출하여 링크제어채널 구동부(60)로 보낸다. 링크 제어 채널 구동부(60)는 광검출기(50)에 의해 검출된 광세기와 미리 정해진 기준값과 비교하여, 기준값 보다 작은 경우 이를 보상하기 위한 전류를 발생시켜 링크제어채널용 레이저 다이오드(70)를 구동한다. 링크 제어채널용 레이저 다이오드(70)는 링크제어 채널 구동부(60)에 의해 빠진 채널들의 광세기 만큼의 광신호를 발생시켜 파장선택형 결합기(100)의 b 포트로 보낸다. 파장선택형 결합기(100)는 a 포트로는 링크제어 채널용 레이저 다이오드(70)의 광신호를, b 포트로는 탭 커플러(40)를 통과한 대부분의 입력 광신호를 입력 받아서, c 포트로 출력된다.

이상과 같은 내용에 의거하여 볼 때, 본 발명에서는 광노드의 다중 소자에서 출력되는 광파워의 일부를 탭 커플러(40)와 광검출기(50)를 거쳐 광전 변환한다. 그리고 링크 제어 채널 구동부(60)에서는 신호 채널의 감소에 의하여 검출된 값이 기준값 보다 낮으면 링크 제어 채널용 레이저 다이오드(70)를 구동시켜 링크 제어 채널의 광파워가 파장 선택형 결합기(100)를 통해 신호 채널과 더해져서 항상 일정한 광파워가 광섬유 증폭기에 공급되도록 한다.

도 3b는 파장 선택형 결합기(100)를 이용하여 구성한 이득 고정장치의 투과 스펙트럼이다. 투과 스펙트럼이 전 파장 영역에 대해 균일하고, 손실 또한 광섬유 브라그 격자와 광 순환기를 이용한 이득 고정장치보다 낮음을 볼 수 있다.

도 4는 광섬유 증폭기내에서 발생하는 파장에 따른 스펙트럼 홀 버닝의 영향을 나타낸다. 파장 분할 다중 전송망에서 16개의 채널중에서 15개의 채널이 망의 재배열이나 광선로 단락으로 분기되었을 때 링크 제어 채널은 신호 채널에 비해 15배가 커진다. 이렇게 강한 광파워가 한 개의 채널에 실려 광섬유 증폭기에 입사되면 광섬유 증폭기에서의 스펙트럼 홀 버닝의 영향으로 도 4에 도시한 바와 같이 주변 채널의 이득은 감소하게 된다. 도 4는 총 출력 광파워가 17dBm인 광섬유 증폭기에서 16개의 채널중에서 15개의 채널이 분기되었을 때 링크 제어 채널에 의해 발생되는 스펙트럼 홀 버닝의 영향이다. 링크 제어 채널의 파장에 따라 다른 특성을 가지며, 도 4에서와 같이 1530nm 부근에서는 1dB 이상으로 크고, 링크 제어 채널의 파장이 길어질수록 낮아져 1560nm 근방에서는 0.3dB 이하로 낮아짐을 알 수 있다. 따라서 이득 고정장치에 이용되는 링크 제어 널의 파장은 스펙트럼 홀 버닝(hole burning)의 측면에서 볼 때 신호 채널의 파장 대역보다 장파장에 위치하는 것이 유리하다.

도 5는 광섬유 선로에서 발생하는 유도 라만 산란의 영향을 나타낸다.

파장 분할 다중 전송망에서 16개의 채널중에서 15개의 채널이 망의 재배열이나 광선로 단락으로 분기되었을 때 링크 제어 채널은 신호 채널에 비해 15배가 커지므로 총 출력 광파워가 17dBm인 광섬유 증폭기에서 링크 제어 채널의 출력 광파워는 약 16.8dBm이 된다. 이렇게 강한 광파워가 한 개의 채널에 실려 광섬유 선로에 입사되면 유도 라만 산란에 의해 그 채널의 강한 광파워의 일부가 장파장 영역에 위치한 채널로 유도 산란되므로 장파장 영역에 위치한 채널이 이득을 얻게 된다. 이때 채널의 이득은 강한 광파워를 갖는 채널과의 파장 간격이 클수록 커진다. 도 5는 링크 제어 채널이 신호 파장보다 단파장 영역에 위치하고 16개의 채널중에서 한 개의 채널만이 생존했을 때 생존 채널의 위치에 따른 라만 이득의 차이를 나타낸다. 도 5에서 보는 바와 같이 링크 제어 채널에 비해 생존 채널이 멀리 위치 할수록 라만 이득 계수가 커진다. 이와 같이 라만 이득 계수는 링크 제어 채널에 비해 장파장 영역에 위치한 채널에 영향을 주므로 링크 제어 채널의 파장을 신호 채널의 파장 대역보다 장파장 영역에서 선택함으로써 유도 라만 산란의 영향을 피할 수 있다.

도 6은 광섬유 선로에서 발생하는 유도 브릴루앙 산란의 영향을 나타낸다.

파장 분할 다중 전송망에서 16개의 채널중에서 15개의 채널이 망의 재배열이나 광선로 단락으로 분기되었을 때 링크 제어 채널은 신호 채널에 비해 15배가 커지므로 총 출력 광파워가 17dBm인 광섬유 증폭기에서 링크 제어 채널의 출력 광파워는 약 16.8dBm이 된다. 이렇게 강한 광파워가 한 개의 채널에 실려 광섬유 선로에 입사되면 유도 브릴루앙 산란에 의해 광섬유 내에 격자가 형성되어 브릴루앙 산란의 문턱값 이상의 광파워를 되반사시키므로 광섬유를 통과하는 광파워의 양이 감소한다. 도 6은 분기되는 채널 수가 많아져 광섬유에 입사되는 링크 제어 채널의 광파워가 커지는 경우, 단일 모드 광섬유 60km를 지난 후의 출력 광파워의 변화이다. 광섬유에 입사되는 광파워가 증가함에 따라 광섬유를 지난 후의 광파워가 증가하다가 어느 광파워 이상, 즉 유도 브릴루앙 산란의 문턱값 이상에서는 유도 브릴루앙 산란에 의해 되반사되기 때문에 광섬유 선로를 지난 후의 광파워가 거의 증가하지 않음을 알 수 있다. 그러나 링크 제어 채널에 이용되는 레이저 다이오드의 선폭을 수 십 kHz의 주파수 변조 디더링을 통해 확장함으로써 유도 브릴루앙 산란의 문턱값을 높여 광섬유에서 유도 브릴루앙 산란에 의한 손실없이 높은 광파워를 전송할 수 있다. 이와 같이 링크 제어 채널을 이용하여 파장 분할 다중 광전송망을 위한 이득 고정장치를 구성하기 위해서는 유도 브릴루앙 산란을 막기 위한 주파수 변조 디더링 장치가 필수적이다.

도 7a는 본 발명의 실시예에 따라 구성한 이득 고정장치(110)를 갖고 다섯 개의 광섬유 증폭기(30a∼30e)와 단일 모드 광섬유 선로(20a∼20d)로 구성된 파장 분할 다중 전송망의 실험 구성도이다.

이득 고정장치(110)는 파장 분할 다중 광링크의 첫번 째 광섬유 증폭기(30a) 이전에 위치한다. 이때 이득 고정장치에 이용되는 링크 제어 채널을 결합하기 위한 광소자로서, 투과 손실이 적고 균일한 투과 스펙트럼을 갖는 파장 선택형 결합기를 이용한다. 또한 많은 수의 채널이 분기되는 경우에도 생존 채널이 영향을 받지 않도록 링크 제어 채널의 파장은 신호 채널의 파장 대역보다 장파장 영역에서 선택함으로써 광섬유 증폭기 내에서의 스펙트럼 홀 버닝의 영향을 최소화하고, 광섬유 내에서의 유도 라만 산란의 영향을 피한다. 또한 이득 조절 장치에 주파수 변조 디더링 장치를 추가함으로써 광섬유 내에서의 유도 브릴루앙 산란을 막는다. 실험에는 100GHz의 채널 간격을 갖는 16개의 채널이 이용된다.

도 7b는 16개의 채널중에서 8개의 채널이 분기되었을 때의 이득 고정장치의 출력 스펙트럼이다. 링크 제어 채널이 분기된 8개의 채널에 해당하는 광파워를 가짐을 알 수 있다.

도 7c는 16개의 채널중에서 8개의 채널이 분기되었을 때의 광노드의 역다중 소자 앞에서의 출력 스펙트럼이다. 다섯 개의 광섬유 증폭기(30a∼30e)를 지난 후에도 각 채널은 원하는 광파워를 유지하고, 링크 제어 채널은 분기 소자에 의해 제거된다.

이와 같이 최적의 링크 제어 채널용 파장의 선택, 투과 손실이 적고 투과 스펙트럼이 균일한 파장 선택형 결합기의 사용, 주파수 변조 디더링을 갖는 이득 고정장치를 파장 분할 다중 광전송망에 이용함으로써 채널 수의 변화에 관계없이 생존 채널이 항상 원하는 채널당 광파워를 유지하므로 생존 채널에 연속적인 서비스의 제공이 가능하다.

이상과 같은 본 발명의 이득 고정장치를 파장 분할 다중 전송망에 사용하면 망의 재구성, 임의의 선로 단락 또는 선로 장애에 의한 채널 수의 변화에 관계없이 광섬유 증폭기의 입력 및 출력 광파워가 일정한 값을 유지함으로 생존 채널에 대해 파워 페널티 없이 연속적인 서비스 제공이 가능하다.

Claims (5)

1. 두 개의 광노드 사이에 광섬유 선로와 광섬유 증폭기를 갖는 파장 분할 다중 전송망에서 송신 광노드의 다중 소자와 광링크의 첫번째 광섬유 증폭기 사이에,

   상기 송신 광노드로부터 입력되는 광신호의 일부를 분기하는 탭 커플러;

   상기 탭 커플러로부터 입력되는 광신호의 세기를 검출하는 광 검출기;

   신호 채널 수의 변화에 관계없이 그 검출된 광신호의 세기가 일정토록 보상하기 위한 전류를 발생시키는 링크제어채널 구동부;

   상기 링크제어채널 구동부의 전류에 상응하게 구동되어 일정한 링크 제어 채널의 광신호를 발생시키는 링크제어채널용 레이저 다이오드;

   상기 레이저 다이오드로부터 발생된 광신호를 하나의 포트로 입력받아 미리 정해진 포트로만 통과시키는 광 순환기; 및

   상기 레이저 다이오드에서 발생된 광신호를 반사시키고, 그 반사되어 광 순환기를 거친 광신호와 상기 탭 커플러를 통과한 대부분의 입력 광신호를 합쳐서 일정한 광파워를 상기 첫번째 광섬유 증폭기에 공급하는 광섬유 브라그 격자로 구성됨으로써, 채널 수의 변화에 의한 광섬유 증폭기의 각 채널의 이득의 변화를 막는 것을 특징으로 하는 이득 고정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 링크 제어 채널 구동부는, 모든 신호채널이 정상적인 광세기를 가지고 입력되었을 때 미리 정해진 기준값 보다 작을 경우 보상 전류를 발생하는 것을 특징으로 하는 이득 고정장치.
3. 두 개의 광노드 사이에 광섬유 선로와 광섬유 증폭기를 갖는 파장 분할 다중 전송망에서 송신 광노드의 다중 소자와 광링크의 첫번째 광섬유 증폭기 사이에,

   상기 송신 광노드로부터 입력되는 광신호의 일부를 분기하는 탭 커플러;

   상기 탭 커플러로부터 입력되는 광신호의 세기를 검출하는 광 검출기;

   신호 채널 수의 변화에 관계없이 그 검출된 광신호의 세기가 일정토록 보상하기 위한 전류를 발생시키는 링크제어채널 구동부;

   상기 링크제어채널 구동부의 전류에 상응하게 구동되어 일정한 링크 제어 채널의 광신호를 발생시키는 링크제어채널용 레이저 다이오드;

   상기 레이저 다이오드의 광신호와 상기 탭 커플러를 통과한 대부분의 광신호를 결합하여 상기 첫번째 광섬유 증폭기에 일정한 광파워를 공급하는 파장 선택형 결합기로 구성됨으로써, 채널 수의 변화에 의한 광섬유 증폭기의 각 채널의 이득의 변화를 막는 것을 특징으로 하는 이득 고정장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 파장 선택형 결합기는, 채널 수의 감소가 커져 링크 제어 채널의 광파워가 커졌을 경우 상기 광섬유 증폭기에서의 스펙트럼 홀 버닝을 최소화하고, 상기 광섬유 선로에서의 유도 라만 산란의 영향을 피하기 위해 링크 제어 채널의 파장을 신호 채널의 파장 대역보다 장파장 영역에서 선택하는 것을 특징으로 하는 이득 고정장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   채널 수의 감소가 커져 링크 조절 채널의 광파워가 커졌을 경우 광섬유 선로에서의 유도 브릴루앙 산란을 막기 위해 주파수 변조 디더링 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이득 고정장치.