KR20010050710A - Optical amplifying unit and optical transmission system - Google Patents

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KR20010050710A
KR20010050710A KR1020000057051A KR20000057051A KR20010050710A KR 20010050710 A KR20010050710 A KR 20010050710A KR 1020000057051 A KR1020000057051 A KR 1020000057051A KR 20000057051 A KR20000057051 A KR 20000057051A KR 20010050710 A KR20010050710 A KR 20010050710A
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amplifier
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올리베티구이도
롯시지아코모
구스메로리발레리아귀셉피나
삭취지오반니
디파스큐알레파브리지오
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지아네시, 피에르 지오반니
옵티컬 테크놀로지스 미합중국 코오포레이션
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Abstract

PURPOSE: An optical amplifying unit and an optical transmission system are provided to reduce the loss of signal by applying pump radiation to an active fiber and to be suitable for a WDM transmission system. CONSTITUTION: The optical amplifying unit includes an input(101) for the input of optical signals, an output(102) for the output of the optical signals, a single-mode active fiber(103) doped with Er and Yb, optically connected to the input and the output, and adapted to amplify the optical signals, a first pump source(104) for generating a first pump radiation including an excitation wavelength for Er, a second pump source(106) for generating a second pump radiation including an excitation wavelength for Yb, a first optical coupler(105) for optically coupling the first pump radiation into the core of the active fiber in a co-propagating direction with respect to signal direction, and a second optical coupler(107) for optically coupling the second pump radiation into the core of the active fiber in a counter-propagating direction with respect to signal direction.

Description

광증폭기 및 광전송시스템{OPTICAL AMPLIFYING UNIT AND OPTICAL TRANSMISSION SYSTEM}OPTICAL AMPLIFYING UNIT AND OPTICAL TRANSMISSION SYSTEM

본 발명의 목적은 광통신에서 사용되는 광증폭기를 제공하는 것이다. 본 발명은 광전송시스템에 관한 것으로 특히, 상기 광증폭기를 사용하는 파장분할멀티플렉싱(WDM)광전송시스템에 대한 것이다. 본 발명의 광증폭기는 아날로그 CATV 시스템도 사용이 적합하다.It is an object of the present invention to provide an optical amplifier for use in optical communications. The present invention relates to an optical transmission system, and more particularly, to a wavelength division multiplexing (WDM) optical transmission system using the optical amplifier. The optical amplifier of the present invention is also suitable for use with analog CATV systems.

WDM광전송시스템에서는 몇 개의 광채널을 포함하는 광신호가 동일한 라인을 통해 파장 분할 멀티플렉싱에 의해서 전송되는데, 하나 이상의 광증폭기를 포함한다. 광채널은 디지털 또는 아날로그가 될 수 있으며 각각이 특정 파장으로 결합되기 때문에 구분가능하다.In a WDM optical transmission system, an optical signal including several optical channels is transmitted by wavelength division multiplexing through the same line, and includes one or more optical amplifiers. Fiber channels can be digital or analog and are distinguishable because each is combined to a specific wavelength.

현재 장거리의 고용량 광전송시스템은 종래에 사용되던 전자재생기와는 다른 광섬유증폭기를 사용하여 OE/EO 전환을 필요로 하지 않는다. 광섬유증폭기는 예비지정된 길이의 광섬유를 포함하며, 펌프방사에 의해 여자될 때 유도 방출에 의해서 광신호를 증폭시키기 위해 하나 이온의 희토산화물로 도프된 심을 갖는다. 활성섬유로 삽입될 때 이 펌프방사는 특정 희토튜원소의 이온을 여자시키는데, 섬유를 따라 전달하는 신호를 포함하는 정보에 대한 것을 심에서 얻도록 한다.Currently, long distance high-capacity optical transmission systems do not require OE / EO conversion using optical fiber amplifiers that are different from conventional electronic regenerators. The optical fiber amplifier includes an optical fiber of a predetermined length and has a shim doped with one ion of rare earth oxide to amplify the optical signal by induced emission when excited by pump radiation. When inserted into active fibers, the pump spinning excites ions from certain raretoelements, allowing the seam to obtain information about the signals that carry signals along the fibers.

도핑에 사용되는 희토류원소는 일반적으로, 에르븀(Er), 네오디뮴(Nd), 이테르븀(Yb), 사마륨(Sm), 툴륨(Tm), 프라세오디뮴(Pr)을 포함한다. 특정 희토류원소 또는 사용된 원소는 펌프광의 파장 및 입력신호광의 파장에 따라서 결정된다. 예를 들어, 에르븀은 1.55㎛의 파장을 갖는 입력신호광 및 1.48 내지 0.98㎛의 파장을 갖는 펌프파워에 사용된다. 에르븀과 이테르븀 이온을 동시 도핑시키면 다른 광범위한 펌프파장대역이 사용되게 한다.Rare earth elements used for doping generally include erbium (Er), neodymium (Nd), ytterbium (Yb), samarium (Sm), thulium (Tm), praseodymium (Pr). The particular rare earth element or element used is determined in accordance with the wavelength of the pump light and the wavelength of the input signal light. For example, erbium is used for input signal light having a wavelength of 1.55 mu m and pump power having a wavelength of 1.48 to 0.98 mu m. Doping erbium and ytterbium ions simultaneously allows a wider range of pump wavelength bands to be used.

에르븀으로 도프된 광섬유는 광증폭기 및 레이저에 모두 사용되어 왔다. 동작파장은 1550 nm 주변에 광섬유통신용 제 3 윈도우와 일치하기 때문에 매우 중요하다. 본 출원인의 유럽특허출원 제 98110594.3호는 1529-1535 nm 및 1541-1561 nm의 파장대역에 있는 에르븀 도프된 섬유증폭기(EDFAs)을 사용하는 32개 채널의 WDM 광섬유시스템을 제시한 바 있다.Erbium-doped optical fibers have been used in both optical amplifiers and lasers. The operating wavelength is very important because it matches the third window for optical fiber communication around 1550 nm. Applicant's European Patent Application No. 98110594.3 discloses a 32 channel WDM optical fiber system using erbium doped fiber amplifiers (EDFAs) in the wavelength bands 1529-1535 nm and 1541-1561 nm.

시스템 실행성을 개선시키기 위하여 증폭이득 및 증폭대역폭 등의 몇몇 방법들이 제시되었다.Several methods, such as amplification gain and amplification bandwidth, have been proposed to improve system performance.

시스템 실행성을 개선시키기 위한 한 방법은 에르븀 도프된 증폭섬유를 이테르븀(Yb)으로 동시 도핑시키는 것으로 구성된다. 에르븀과 이테르븀으로 활성섬유를 동시도핑시키는 것은 펌프파장의 선택에 용통성을 부여하면서 800 nm 내지 1100 nm의 펌프흡수대역을 확장시킬 뿐만이 아니라 고흡수단면과 이테르븀의 도펀트용해성으로 인한 그라운드상태흡수율을 증가시킨다. 이테르븀 이온은 펌프광을 대부분 흡수하고, 에르븀과 이테르븀의 인접이온들 사이의 이후의 크로스완화는 에르븀 시스템에 흡수된 에너지가 이송되도록 한다. "다이오드 펌프된 Nd:YLF 레이저에 의해 펌프된 +24.6 dBm 출력파워 Er/Yb 동시도핑된 광증폭기" (그루브 외: 일렉트로닉스 레터스 1992, 28 (13)의 1275-1276페이지) 및 "다이오드 펌프된 Nd:YAG와 Nd:YLF 레이저에 의해 펌프된 1.56㎛ Yb-감광된 Er 섬유레이저"(메이커, 퍼그슨: 일렉트로닉스 레터즈 1992, 24 (18)의 1160-1161페이지)을 보면, 동시도핑기술이 이테르븀 흡수 분광의 긴 파장꼬리에 있는 직접펌핑을 통하여 섬유증폭기 및 레이저를 효과적으로 여자시키기 위해 적용된다. 이 펌핑은 1047 nm Nd:YLF레이지 또는 1064 nm ND:YAG레이저등과 같은 다이오드 펌프된 고형상태 레이저에 의해 수행된다.One method for improving system performance consists of co-doping erbium doped amplified fibers with ytterbium (Yb). Doping active fibers with erbium and ytterbium not only extends the pump absorption band from 800 nm to 1100 nm while providing flexibility in the choice of pump wavelength, but also increases the ground state absorption rate due to the high absorption means and the dopant solubility of ytterbium. Let's do it. Ytterbium ions absorb most of the pump light, and subsequent cross relaxation between the erbium and the adjacent ions of ytterbium causes the energy absorbed in the erbium system to be transferred. "+24.6 dBm output power Er / Yb co-doped optical amplifiers pumped by diode-pumped Nd: YLF lasers" (Grove et al., Pages 1275-1276 of Electronics Letters 1992, 28 (13)) and "Diode-pumped Nd 1.56 μm Yb-sensitized Er fiber lasers pumped by YAG and Nd: YLF lasers (Maker, Pugson: Electronics Letters 1992, pages 1160-1161 of 1992, 24 (18)). It is applied to effectively excite fiber amplifiers and lasers through direct pumping in the long wavelength tail of absorption spectroscopy. This pumping is performed by a diode pumped solid state laser such as a 1047 nm Nd: YLF laser or a 1064 nm ND: YAG laser.

통신신호의 증폭에 에르븀 및 이테르븀 동시도핑 증폭섬유를 사용하는 것은 유럽특허출원 제 0 803 944 A2호와 미국특허 제 5,225,925호에 잘 나타나 있다. 유럽출원 0 803 944 A2은 1544-1562 nm파장대역에서 동작하는 다단계의 에르븀도핑된 섬유증폭기(EDFA)에 대한 것이고, 에르븀과 알루미늄을 포함하는 제 1 단계와 에르븀과 이테르븀같은 기타 희토류원소를 포함하는 제 2 단계로 구성된다. 그러한 다단계 EDFA는 모든 에르븀 증폭 시스템에 걸쳐서 인용된 파장대역에서 우수한 특성을 가지는데 예를 들어, 소음형태가 많이 저하되지 않고 상대적으로 넓은 평판이득영역과 상대적으로 높은 출력파워가 그러하다. 그러나 본 출원인은 유럽출원 0 803 944 A2의 증폭기가 전송된 채널수에 비추어서는 아무런 장점도 없다는 것을 주목하였다. 증폭대역폭이 상대적으로 좁은 1544-1562 nm 대역으로 한정되어 있는 것이다. 또한 Er/Yb 제 2 단계는 1064 nm에서 방출하는 다이오드 펌프된 Nd도프된 섬유레이저에 의해 펌프된다. 이 펌프원은 모노양식의 증폭섬유의 여자에 사용되는데 상대적으로 고가이고 부피가 크다.The use of erbium and ytterbium co-doped amplified fibers for amplifying communication signals is well illustrated in European Patent Application Nos. 0 803 944 A2 and US Pat. No. 5,225,925. European Application 0 803 944 A2 is for a multi-stage erbium-doped fiber amplifier (EDFA) operating in the 1544-1562 nm wavelength band and includes a first stage containing erbium and aluminum and other rare earth elements such as erbium and ytterbium. It consists of a second step. Such multi-stage EDFAs have excellent characteristics in the recited wavelength bands across all erbium amplification systems, for example, with relatively low noise profiles, relatively wide plate gain areas and relatively high output power. However, the applicant has noted that the amplifier of European application 0 803 944 A2 has no advantage in light of the number of channels transmitted. The amplification bandwidth is limited to a relatively narrow 1544-1562 nm band. The Er / Yb second stage is also pumped by a diode pumped Nd-doped fiber laser emitting at 1064 nm. This pump source is used for the excitation of mono-amplified fibers and is relatively expensive and bulky.

미국특허 제 5,225,925호는 단일횡단모드에서 광신호를 증폭 또는 소싱시키는 광섬유에 관한 것이다. 광섬유는 에르븀으로 도핑된 호스트글래스와 이테르븀(Yb) 또는 철(Fe) 등의 감광제로 구성된다. 호스트글래스는 도핑된 (인산염 또는 붕산염으로 도프된) 실리카글래스이다. 출원인은 미국특허 제 5,225,925호가 이득곡선의 형태로 인하여 증폭섬유는 1535 nm 단일채널의 전송에 특히 적합하고 WDM전송에는 적합하지 않다는 것을 주목하게 되었다. 게다가, 이러한 증폭섬유는 이테르븀 이온을 여자시키기 위하여, 상기 언급된 단점을 포함하여 다이오드펌프된 네오디뮴 도프된 섬유레이저에 의하여 펌프되기에 적합하다.U. S. Patent No. 5,225, 925 relates to an optical fiber for amplifying or sourcing an optical signal in a single traversal mode. The optical fiber is composed of a host glass doped with erbium and a photosensitive agent such as ytterbium (Yb) or iron (Fe). Host glass is doped silica glass (doped with phosphate or borate). Applicants note that U. S. Patent No. 5,225, 925 makes the amplified fiber particularly suitable for transmission of 1535 nm single channel and not for WDM transmission due to the shape of the gain curve. In addition, such amplified fibers are suitable for being pumped by diode-pumped neodymium doped fiber lasers, including the disadvantages mentioned above, to excite ytterbium ions.

유럽특허출원 제 0 803 944 A2호와 미국특허 제 5,225,925호는 모두, 1550 nm부근의 전송대역과는 다른 파장대역에 있는 신호의 Er/Yb 동시도프된 광증폭기에 의한 증폭에 대해서는 개시하고 있지 않다.EP 0 803 944 A2 and U. S. Patent No. 5,225,925 both do not disclose amplification by Er / Yb co-doped optical amplifiers of signals in wavelength bands different from those in the vicinity of 1550 nm. .

개선된 Er/Yb증폭섬유는 클래딩펌프(cladding pumping)기술에 의해 얻어질 수 있는데 이는, 심에 직접 펌핑하지 않고 심을 에워싸는 내부피복영역에 있는 활성섬유를 펌핑하는 것으로 구성된다. 클래딩펌핑은, 더블피복 희토류원소 단일모드섬유에 대해 효율적이고 저렴한 비용으로 작은 면적의 펌프원을 고파워 브로드스트라이프(broadstripe) 다이오드 및 다이오드바에 구비시킨다. 수백 밀리와트에서 수집와트까지의 출력파워가 이 기술에 의해 유지된다. 980 nm에서 다이오드어레이에 의한 더블피복 Er/Yb섬유는 "Er3+/Yb3+동시도핑된 섬유레이저와 증폭기의 다이오드-어레이 펌핑"(미넬리, IEEE 포토닉스 테크놀로지 레터즈, 1993, 5, (3) 301-303 페이지)에서 제시된 바 있다. 에르븀-이테르븀 동시도핑된 구성은 단일도프된 에르븀섬유보다 980nm 대역에 있는 에르븀에 대하여 높게 그라운드 상태흡수시키는데, 이는 매우 짧은 최적 길이가 된다.An improved Er / Yb amplified fiber can be obtained by cladding pumping technology, which consists of pumping active fibers in the inner sheathing area surrounding the seam rather than directly pumping the seam. Cladding pumping is equipped with a high power broadstripe diode and a diode bar for a small area pump source, which is efficient and inexpensive for the double coated rare earth element single mode fiber. Output power from hundreds of milliwatts to collection watts is maintained by this technique. Double-coated Er / Yb fibers with diode arrays at 980 nm are "Er 3+ / Yb 3+ co-doped fiber lasers and diode-array pumping amplifiers" (Minelli, IEEE Photonics Technology Letters, 1993, 5, (3 (Pages 301-303). The erbium- ytterbium co-doped configuration provides higher ground state absorption for erbium in the 980 nm band than single-doped erbium fibers, resulting in a very short optimum length.

국제특허공개 제 WO 95/10868호에서는 심 외부에 있는 섬유 일부에 펌프방사를 삽입시키는 기술(내부 피복 또는 외부심이라고 동일하게 설명되는)이 제시된 바 있다. 여기에서는 섬유광증폭기가 있는데 멀티모드소스에 의해 제공된 펌프파워는 멀티모드파워와 멀티모드 광커플러를 통하여 섬유의 (내부피복과 동등한) 외부심에 횡단연결한다. 펌프파워는 외부심을 통하여 전달하고 내부심에 상호작용하여 내부심에 포함된 활성물질을 펌프시킨다. 이 펌프기술은 미국특허 제 5,291,501호에서 도프된 심과 도프된 내부피복이 있는 단일모드 광섬유가 개시된 바 있다.WO 95/10868 discloses a technique (samely described as an inner sheath or an outer shim) for inserting pump spinning into a portion of the fiber outside the shim. Here there is a fiber optical amplifier where the pump power provided by the multimode source is cross-connected to the outer core (equivalent to the inner coating) of the fiber through the multimode power and the multimode optocoupler. Pump power delivers through the outer core and interacts with the inner core to pump the active material contained in the inner core. This pump technique has been disclosed in US Pat. No. 5,291,501, a single mode optical fiber with a doped shim and a doped inner sheath.

전송될 채널의 수를 증가시키는 몇 가지 방법들이 제시된 바 있다. 채널 수를 증가시키는 한 방법은 채널간격을 좁히는 것이나, 채널간격을 좁히는 것은 4 전파믹싱 또는 크로스위상 변조 등의 비선형 효과를 저하시키고, 광전송기의 정확한 파장제어가 필요하게 만든다. 상기 이유로 인하여 50 GHz이하의 채널간격은 사실상 달성 곤란하다.Several ways of increasing the number of channels to be transmitted have been presented. One way to increase the number of channels is to narrow the channel spacing, but narrowing the channel spacing degrades nonlinear effects such as four-wave mixing or cross-phase modulation and requires precise wavelength control of the optical transmitter. For this reason, channel intervals below 50 GHz are virtually difficult to achieve.

채널수를 증가시키는 다른 방법은 섬유의 저손실영역에 있는 이용가능한 파장대역폭을 넓히는 것이다. 종래의 1550 nm전송대역을 초과하는 파장영역에서의 광증폭이 중요하다. 특히, 1590 nm주위, 특히 1565 nm 내지 1620 nm사이에서의 고파장대역은 많은 채널수가 그 대역에서 배분될 수 있다는 점에서 장거리 광전송용으로 매우 유망한 대역이다. 1565-1620 nm대역에 대한 광증폭기가 많은 수의 채널을 다루어야 한다면, 그러한 증폭기의 분광이득특성은 시스템의 실행성과 비용을 최대환 활용하는데 기본적이다. 에르븀 도프된 섬유증폭기의 1530-1550 파장영역에 평행한 1590 nm 주위의 전송파장영역의 사용은 눈에 띄게 주목할 만하다. 1590 nm 파장영역을 구비하는 부가적인 장점으로는 4 전파 믹싱에 의한 저하없이 WDM 전송용 분산이동섬유(DSF)를 사용가능하다는 것이다.Another way to increase the number of channels is to widen the available wavelength bandwidth in the low loss region of the fiber. Optical amplification in the wavelength region beyond the conventional 1550 nm transmission band is important. In particular, the high wavelength band around 1590 nm, especially between 1565 nm and 1620 nm, is a very promising band for long distance optical transmission in that a large number of channels can be allocated in the band. If an optical amplifier for the 1565-1620 nm band has to deal with a large number of channels, the spectral gain characteristics of such an amplifier are fundamental to maximizing the performance and cost of the system. The use of a transmission wavelength region around 1590 nm parallel to the 1530-1550 wavelength region of the erbium doped fiber amplifier is noticeable. An additional advantage of having a 1590 nm wavelength range is the use of distributed mobile fibers (DSF) for WDM transmission without degradation by four-wave mixing.

몇몇 특허공보 또는 기타간행물들은 1565 nm내지 1620 nm의 고파장전송대역에서의 증폭에 대한 것을 다루고 있으나, 이 모든 문헌들은 단지 에르븀도프된 섬유증폭기만을 다루고 있다.Some patent publications or other publications deal with amplification in high wavelength transmission bands from 1565 nm to 1620 nm, but all of these documents deal only with erbium-doped fiber amplifiers.

하기 문헌들은 이용가능한 대역폭을 고파장전송대역까지 확장시키는 몇가지 방법들을 제시하고 있다.The following documents suggest several ways of extending the available bandwidth to the high wavelength transmission band.

미국특허 제 5,500,764호는 1.55 ㎛과 1.47 ㎛광원에 의해 펌프되고 1.57㎛과 1.61㎛사이의 광신호를 증폭시키기에 적합한 에르븀으로 도프된 SiO2-Al2O3-GeO2단일모드광섬유에 관한 것으로 150 m과 200 m 사이의 길이를 갖는다.U.S. Pat.No. 5,500,764 relates to SiO 2 -Al 2 O 3 -GeO 2 single mode optical fibers pumped by 1.55 μm and 1.47 μm light sources and doped with erbium suitable for amplifying optical signals between 1.57 μm and 1.61 μm. It has a length between 150 m and 200 m.

"1.57-1.60 ㎛ 파장영역에서의 WDM 신호용 평탄 이득 Er3+-도프된 섬유증폭기"(Ono et al.: IEEE 포토닉스 테크놀로지 레터즈의 Vol. 9, No. 5 (1997년 5월, 596-599 페이지)에서는 1.58 ㎛ 대역 WDM 신호용 평탄이득 Er3+-도프된 실리카 베이스 섬유증폭기를 제시하고 있으나, 다른 섬유길이가 테스트되었고 저자는 고이득과 저소음의 EDFA 구성에는 200 m가 EDF(에르븀도프된 섬유)의 최적길이였다는 것을 알아냈다."Flat Gain Er 3+ -doped Fiber Amplifiers for WDM Signals in the 1.57-1.60 µm Wavelength Range" (Ono et al .: Vol. 9, No. 5, IEEE Photonics Technology Letters, May 1997, 596-599 Page) shows a flat-gain Er 3+ -doped silica-based fiber amplifier for 1.58 µm band WDM signals, but different fiber lengths have been tested and the authors have found that 200 m is EDF (erbium-doped fiber) for high-gain and low-noise EDFA configurations. ) Was the optimal length.

">50 nm의 3 dB 대역폭을 갖는 광대역, 평탄이득, 에르븀도프된 섬유증폭기"(마스드 외: 1997년 6월 5일자 일렉트로닉스 레터즈, Vol. 33, No. 12, 1070-1072 페이지)에서는 규산염 에르븀 도프된 섬유증폭기에 대해서는 52 nm 대역(1556-1608 nm)을, 플루오르화물 에르븀 도프된 섬유증폭기에 대해서는 50 nm대역(1556-1604 nm)과 같이 2단계 에르븀 도프된 섬유와 중간등화기를 제시한다. 또한, 규산염 에르븀 도프된 섬유증폭기의 경우에는 2 단계는 각각, 50m EDF와 26 m EDF를 포함한다."Broadband, flat gain, erbium-doped fiber amplifiers with 3 dB bandwidth of> 50 nm" (Masd et al .: Electronics Letters, Vol. 33, No. 12, pages 1070-1072, June 5, 1997) Two-stage erbium-doped fibers and intermediate equalizers are presented for the 52 nm band (1556-1608 nm) for the silicate erbium-doped fiber amplifiers and the 50 nm band for the fluoride erbium-doped fiber amplifiers (1556-1604 nm). do. In addition, in the case of silicate erbium doped fiber amplifiers, the second stage includes 50 m EDF and 26 m EDF, respectively.

"많이 도프된 에르븀 섬유를 사용하는 초평탄 광대역 EDFA에서 저PMD와 미미한 멀티패스 간섭 실험" 및 "광증폭기 및 그 적용" (Jolley et al.: 1998. 7. 27-29 TuD21/124-127의 콜로라도 베일회의)에서는 에르븀 섬유 45 m를 사용하여 1570에서 +18.3 dBm 이상의 최대외부파워에 도달하는 1585 nm 대역에서 신호를 증폭시키는 광대역 EDFA를 제시하고 있다."Low PMD and Minor Multipass Interference Experiments in Ultra-Plated Wideband EDFAs Using Many Doped Erbium Fibers" and "Optical Amplifiers and Their Applications" (Jolley et al .: July 27-29, TuD21 / 124-127 The Colorado Bale Council has proposed a wideband EDFA that uses 45 m of erbium fiber to amplify the signal in the 1585 nm band, reaching a maximum external power of 1570 to +18.3 dBm or more.

본 출원인은 고파장대역에서 광신호를 증폭시키기에 적합한 종래의 라인 EDFA가 19 dBm이하 최대 파워값까지(즉, 대략 29dB의 최대이득으로) 대략 -10 dBm의 총 입력파워를 갖는 광신호를 증폭시킬 수 있다는 것을 관찰하였다. 대략 -10 dBm의 총 입력파워는, 장거리전송시스템에서 광전송기용으로 일반적으로 적정기준값이다. 저입력파워는 제안되지 않는다. 비록 EDFA가 고파워입력신호에 대한 것보다 저파워입력신호에 대하여 높은 이득을 갖는다 할지라도 이 경우 ASE(증폭된 순간방출)는 노이즈비율에 대한 신호가 매우 낮게 되는 값까지 증가한다. 반대로, 예를 들어 전송섬유길이의 손실까지 획득가능한 -10 dBm를 초과하는 신호입력파워는 이득을 포화시켜 에너지의 손실을 초래하는 경향이 있다. EDFA를 이용하는 광전송시스템 및 1575 nm과 1602 nm 사이의 전송64채널은 EDFA라인의 출력에서 0.2 dBm의 채널당 최대파워를 제공하며 최대경간길이를 100 km 이하로 사실상 제한한다.Applicant amplifies a conventional line EDFA suitable for amplifying an optical signal at high wavelength bands with an optical signal having a total input power of approximately -10 dBm up to a maximum power value of 19 dBm or less (ie, with a maximum gain of approximately 29 dB). It was observed that it can be made. The total input power of approximately -10 dBm is generally a good reference value for optical transmitters in long distance transmission systems. Low input power is not proposed. Although EDFA has a higher gain for low power input signals than for high power input signals, in this case ASE (amplified instantaneous emission) increases to a value where the signal for the noise ratio becomes very low. Conversely, signal input powers exceeding -10 dBm, for example up to a loss of transmission fiber length, tend to saturate the gain resulting in energy loss. Optical transmission systems using EDFA and 64 channels between 1575 nm and 1602 nm provide 0.2 dBm maximum power per channel at the output of the EDFA line and virtually limit the maximum span length to less than 100 km.

본 출원인은 소정 길이의 에르븀도프된 활성섬유에서 이득곡선 대 에르븀집속은 에르븀 농도의 최적값에 해당하는 최대까지 증가하고 감소한다는 것을 발견했다. 높은 이득이 에르븀으로 도프된 활성영역의 길이를 증가하게끔 즉, 활성섬유길이를 증가시켜 얻어질 수 있다. 종래의 에르븀 도프된 활성섬유를 이용하는 고파장대역에 대한 장거리 WDM광전송시스템은 상대고이득에 도달하기 위하여 몇백 미터의 섬유길이를 필요로 한다. 현재로서는, 큰 직경의 심을 갖는 특정 에르븀 도프된 활성섬유가 사용제안되는데, 이는 30-40m까지의 섬유길이로 상대적인 고이득을 얻도록 한다.Applicants have found that for Erbium-doped active fibers of a certain length, the gain curve versus erbium concentration increases and decreases to a maximum corresponding to the optimum value of the erbium concentration. A high gain can be obtained by increasing the length of the active region doped with erbium, i.e. by increasing the active fiber length. Conventional long-range WDM optical transmission systems for high wavelength bands using erbium doped active fibers require fiber lengths of several hundred meters to reach relative high gains. At present, certain erbium-doped active fibers with a large diameter seam are proposed, which allows for relatively high gains with fiber lengths of up to 30-40 m.

또한 본 출원인은 1565-1620 nm대역에서 에르븀-이테르븀 동시도프된 증폭기를 포함하는 전송시스템이 고도의 실행성을 제공한다는 것을 알게 되었다. 특히 에르븀으로만 도프된 광증폭기에 대해서는 높은 실행성이 제공된다. 본 출원인의 유럽특허출원 제 98117898호(1998년 9월 22일 출원)에서는 (양지향성 펌핑의) 단일단계구성에서 에르븀-이테르븀 동시도프되거나 (양지향성펌핑 또는 동시전달펌핑의) 더블단계구성에서 두 개의 에르븀-이테르븀 동시도프된 섬유증폭기를 포함하는 광증폭기가 1575-1602 nm 파장영역에서 고증폭을 제공하면서 제안된 바 있다. 매우 높은 파워이득에 도달하기 위하여 제안된 증폭기는, 에르븀 도프된 섬유예비증폭기와 하나 이상의 더블피복 에르븀-이테르븀 동시도프된 섬유증폭기를 포함한다. 더블피복 활성섬유는, 멀티모드 펌핑 구조의 장점을 취하면서 높은 펌프실행성을 갖는다. 사용된 펌프레이저는 920-980nm 파장범위에 포함된 방출파장이 있는 멀티모드 광역레이저이다. 920 nm에서 각 레이저는 활성섬유에 약 400 mW의 펌프파워를 제공하기에 적합하다.Applicants have also found that transmission systems comprising erbium- ytterbium co-doped amplifiers in the 1565-1620 nm band provide a high degree of performance. In particular, high performance is provided for optical amplifiers doped only with erbium. Applicant's European Patent Application No. 98117898 (filed Sep. 22, 1998) discloses erbium-ytterbium co-doped in a single stage configuration (bidirectional pumping) or in a double stage configuration (bidirectional pumping or co-transmission pumping). An optical amplifier comprising two erbium- ytterbium co-doped fiber amplifiers has been proposed providing high amplification in the 1575-1602 nm wavelength range. Amplifiers proposed to achieve very high power gains include erbium doped fiber preamplifiers and one or more double coated erbium- ytterbium co-doped fiber amplifiers. Double-coated active fibers have a high pump performance while taking advantage of the multimode pumping structure. The pump laser used was a multimode wide area laser with an emission wavelength in the 920-980 nm wavelength range. At 920 nm each laser is suitable for providing about 400 mW of pump power to the active fiber.

상기 증폭기에서, 본 출원인은 멀티모드펌프 방사를 더블피복 섬유로 결합시키기에 적합한 WDM커플러의 실행이 중요하다는 것을 발견하였다. 멀티모드펌프 방사를 더블피복 섬유로 결합시키는 것은 마이크로광학(글래스유형)WDM 커플러에 의해 이루어지는데, 퓨즈된 섬유WDM커플러보다 훨씬 커플링 효과가 높다. WDM커플러는 섬유의 내부피복에 있는 펌프방사(920-980nm범위의)와 심에 있는 전송된 신호(1575-1602nm범위의)를 결합시킬 수 있어야 한다. 그러므로 커플러는 필요한 파장선택성에 부가하여 소정의 빛공간분배를 허용하는 광학적 특성이 있어야 한다. 마이크로광학 커플러가 사용된다면, 빛의 공간분배를 제공할 수 있는 집속렌즈시스템은 설치가 매우 곤란하다. 그러므로, 더블피복 활성섬유의 사용은 펌프원과 활성섬유 사이의 커플링효과를 높게 하는데 곤란한 점이 있다. 또한, 고려된 마이크로광학 커플러는 1550 nm에서 1dB이상으로 삽입손실이 상대적으로 높다.In this amplifier, the Applicant has found that the implementation of a WDM coupler suitable for combining multimode pump radiation into double coated fibers is important. Coupling multimode pump spinning into double coated fibers is accomplished by microoptical (glass type) WDM couplers, which have a much higher coupling effect than fused fiber WDM couplers. The WDM coupler must be able to combine the pump radiation (in the range 920-980 nm) and the transmitted signal (in the range 1575-1602 nm) in the shim to the inner sheath of the fiber. Therefore, the coupler must have an optical characteristic to allow a predetermined light space distribution in addition to the required wavelength selectivity. If a microoptical coupler is used, a focusing lens system that can provide space distribution of light is very difficult to install. Therefore, the use of the double-coated active fiber is difficult to increase the coupling effect between the pump source and the active fiber. In addition, the microoptic coupler considered has a relatively high insertion loss of more than 1dB at 1550 nm.

본 발명은 1565-1620 nm대역에서 사용하기에 적합한 변형 증폭기 배열과 주지된 증폭소자를 극복하는 장점을 제공한다. 제안된 증폭기는 부스터증폭기로서특히, WDM 전송시스템에서 사용하기에 적합하다.The present invention provides an advantage overcoming strain amplifier arrangements and well known amplification elements suitable for use in the 1565-1620 nm band. The proposed amplifier is a booster amplifier, especially suitable for use in WDM transmission system.

제 1 펌프방사에 의해 에르븀을 여자시키기에 적합한 제 1 펌프원과 제 2 펌프방사에 의해 이테르븀을 여자시키기에 적합한 제 2 펌프원에 의해 에르븀과 이테르븀으로 동시 도프된 단일모드 및 단일피복활성섬유를 펌프시켜 높은 실행성을 가진 소형의 증폭기가 달성된다.A single-mode and single-coated active fiber co-doped with erbium and ytterbium by a first pump source suitable for exciting erbium by a first pump spinning and a second pump source suitable for exciting ytterbium by a second pump spinning By pumping a compact amplifier with high performance is achieved.

제 1 펌프방사는 1465 nm과 1495 nm사이의 파장을 포함하며 (전송된 신호에 대해서) 동시전달방향으로 활성섬유에 공급되고, 제 2 펌프방사는 1000 nm 내지 1100 nm사이의 파장을 포함하며 (전송된 신호에 대해서) 반전달방향으로 활성섬유에 공급된다.The first pump spinning includes wavelengths between 1465 nm and 1495 nm and is supplied to the active fiber in the co-transfer direction (for the transmitted signal), and the second pump spinning includes wavelengths between 1000 nm and 1100 nm ( For the transmitted signal) is supplied to the active fiber in the direction of reversal moon.

제 1 펌프원은 마이크로광학 WDM커플러에 의해서 활성섬유에 결합되고 제 2 펌프원은 퓨즈된 섬유 WDM 커플러에 의해 활성섬유에 결합된다.The first pump source is coupled to the active fiber by a microoptical WDM coupler and the second pump source is coupled to the active fiber by a fused fiber WDM coupler.

본 발명의 증폭기는 일반적인 부스터기에 대하여 입력신호의 범위를 저파워까지 연장시킨다. 예를 들어, 이 특징은 미미한 손실이 없는 소자를 포함하는 전송시스템으로 예를 들어, 광학추가/낙하 멀티플렉서(OADM), (즉, 시스템에 광학신호를 삽입하고 추출시키는 소자) 또는 증폭기에 대해서 흐름을 거슬러 오르는 분산보상기이다. 이 부가적인 손실들은 증폭을 현저하게 저하시키지 않고 사실상 허용가능한 것이다.The amplifier of the present invention extends the range of the input signal to low power for a general booster. For example, this feature is a transmission system that includes a device with minimal loss, for example an optical add / drop multiplexer (OADM), (i.e., a device that inserts and extracts optical signals into the system) or an amplifier. It is a dispersion compensator that goes back to. These additional losses are in fact acceptable without significantly reducing amplification.

본 발명의 다른 장점은, 단일모드커플러를 사용하여 펌프방사를 활성섬유에 제공하는 것으로, 신호손실을 감소시킨다.Another advantage of the present invention is to provide pump spinning to the active fiber using a single mode coupler, which reduces signal loss.

게다가, 본 발명의 증폭기는 1565 nm이상으로 연장하여 상대적으로 넓은 파장증폭대역을 가지며, 이는 WDM 전송시스템에서 사용하기에 특히 적합하다.In addition, the amplifier of the present invention extends beyond 1565 nm and has a relatively wide wavelength amplifier band, which is particularly suitable for use in a WDM transmission system.

도 1은 본 발명의 광전송시스템의 블록도.1 is a block diagram of an optical transmission system of the present invention.

도 2는 신호전송대역(BB, RB1, RB2)을 지정하여 도 1의 광전송시스템 분광이득특성의 그래프도.2 is a graph of the spectral gain characteristics of the optical transmission system of FIG. 1 by designating signal transmission bands BB, RB1, and RB2.

도 3은 도 1의 광전송시스템 멀티플렉싱부의 상세도.3 is a detailed view of the optical transmission system multiplexing unit of FIG.

도 4는 도 1의 광전송시스템 전송기파워증폭부의 상세도.4 is a detailed view of the transmitter power amplifier of the optical transmission system of FIG.

도 5는 도 1의 광전송시스템에 대한 디엠퍼시스 필터의 필터실행형태 그래프도.FIG. 5 is a graph showing a filter implementation form of a de-emphasis filter for the optical transmission system of FIG. 1. FIG.

도 6은 도 1의 광전송시스템 중간지국의 상세도.6 is a detailed view of the intermediate station of the optical transmission system of FIG.

도 7은 도 1의 광전송시스템 수신기 예비증폭부의 상세도.7 is a detailed view of the optical transmission system receiver preamplifier of FIG.

도 8은 도 1의 광전송시스템 멀티플렉싱부의 상세도.8 is a detailed view of the optical transmission system multiplexing unit of FIG.

도 9는 본 발명에 따른 광증폭부의 구성 표시도.9 is a view showing the configuration of an optical amplifier according to the present invention;

도 10은 도 9의 광증폭부에 포함된 펌프원의 구성 표시도.FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a pump source included in the optical amplifier of FIG. 9. FIG.

도 11a 및 도 11b는 도 10의 펌프원으로 사용되는 더블피복섬유 및 더블피복섬유의 멀티모드펌프작동의 구성표시도.11A and 11B are diagrams showing the configuration of a multi-mode pump operation of a double coated fiber and a double coated fiber used as a pump source of FIG.

도 12는 도 10의 펌프원의 더블피복섬유에 있는 격자를 기록하는데 이용되는 격자기록어셈블리.12 is a lattice recording assembly used to record the lattice in the double coated fiber of the pump source of FIG.

도 13은 실험측정에 이용되는 섬유레이저의 응답곡선.Figure 13 is a response curve of the fiber laser used for the experimental measurement.

도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 증폭부로 얻어진 실험결과.14 and 15 are the experimental results obtained with the amplifier according to the present invention.

도 16 및 도 17은 도 10의 펌프원에 이용된 활성섬유에 있는 격자를 기록하는 방법의 플럭스도.16 and 17 are flux diagrams of a method for recording a lattice in active fibers used in the pump source of FIG.

도 18a 및 도 18b는 도 16 및 도 17 방법에 따른 격자 기록 과정 동안 소정의 패러미터 변화도.18A and 18B are diagrams showing predetermined parameter changes during the lattice writing process according to the methods of Figs. 16 and 17;

도 19 내지 도 21은 도 10의 펌프원에 이용된 섬유레이저의 시뮬레이션 실행도.19 to 21 are simulation execution diagrams of the fiber laser used in the pump source of FIG.

본 발명의 제 1 양상에 따르면 본 발명은 광신호를 전송하는 광전송부와, 상기 광신호를 수신하는 광수신부와, 상기 광신호를 이송하기에 적합하고 상기 수신부에 상기 전송부를 광학결합시키는 광섬유링크와, 상기 광신호를 증폭시키기에 적합하고 상기 링크를 따라서 결합된 광증폭부로 구성되는 전송광전송시스템에 있어서, 상기 광증폭부는 상기 광신호의 입력을 위한 입력과, 광신호의 출력을 위한 출력과, 상기 광신호를 증폭시키기 위해 상기 입력부에 광학결합된 제 1 단부와 출력부에 광학결합된 제 2 단부를 가지며 에르븀/이테르븀으로 동시도프된 활성섬유와, 제 1 펌프방사와 제 2 펌프방사를 발생시키기 위한 제 1 펌프원 및 제 2 펌프원과, 상기 제 1 펌프원과 상기 제 2 펌프원을 상기 활성섬유에 광학적 결합시키기 위한 제 1 광커플러와 제 2 광커플러로 구성되고, 상기 제 1 펌프방사는 에르븀에 대한 여자파장을 포함하고 제 2 펌프방사는 이테르븀에 대한 여자파장을 포함한다.According to a first aspect of the present invention there is provided an optical link for transmitting an optical signal, an optical receiver for receiving the optical signal, and an optical fiber link suitable for transferring the optical signal and optically coupling the transmitter to the receiver. And an optical amplifier adapted to amplify the optical signal and coupled along the link, the optical amplifier comprising an input for input of the optical signal, an output for output of the optical signal; Active fiber having a first end optically coupled to the input and a second end optically coupled to the output to amplify the optical signal, co-doped with erbium / ytterbium, a first pump radiation and a second pump radiation A first optocoupler and an optocoupler for optically coupling the first and second pump sources to the active fiber; Consisting of two optocouplers, the first pump radiation comprising an excitation wavelength for erbium and the second pump radiation comprising an excitation wavelength for ytterbium.

상기 광증폭부는 1565 nm이상의 파장증폭대역을 갖는다.The optical amplifier has a wavelength amplification band of 1565 nm or more.

상기 제 1 광커플러는 광신호에 대해서 동시전달방향으로 제 1 펌프방사를 활성섬유에 공급시키기 위해서 상기 활성섬유의 제 1 단부에 광결합되고, 제 2 광커플러는 광신호에 대해서 반전달방향으로 제 2 펌프방사를 활성섬유에 공급시키기 위해서 상기 활성섬유의 제 2 단부에 광결합된다.The first optical coupler is optically coupled to the first end of the active fiber in order to supply the first pump radiation to the active fiber in the co-transfer direction with respect to the optical signal, and the second optical coupler is in the reverse transverse direction with respect to the optical signal It is optically coupled to the second end of the active fiber to supply a second pump spinning to the active fiber.

활성섬유는 단일피복섬유이고 단일모드 섬유이다.Active fibers are single coated fibers and monomodal fibers.

제 1 펌프방사는 1465 nm 내지 1495 nm사이의 파장을 가지며, 제 2 펌프방사는 1000 nm 내지 1100 nm사이의 파장을 갖는다.The first pump spinning has a wavelength between 1465 nm and 1495 nm and the second pump spinning has a wavelength between 1000 nm and 1100 nm.

제 1 광커플러는 마이크로광학 WDM 커플러이고 제 2 광학커플러는 퓨즈된 섬유 WDM 커플러이다.The first optocoupler is a microoptical WDM coupler and the second optocoupler is a fused fiber WDM coupler.

본 발명의 제 2 양상에 따르면 본 발명은 에르븀/이테르븀 동시도프된 활성섬유에 광신호를 공급하는 단계와 광신호를 공급하는 단계 동안 활성섬유를 광학펌핑시키는 단계로 구성되며 상기 광학 펌핑단계는 에르븀을 여자시키기 위한 제 1 펌프 방사와, 이테르븀을 여자시키기 위한 제 2 펌프 방사를 상기 활성섬유에 공급하는 것을 포함하여 신호를 증폭시키는 방법에 관한 것이다.According to a second aspect of the present invention, the present invention comprises the steps of supplying an optical signal to an erbium / ytterbium co-doped active fiber and optically pumping the active fiber during the optical signal supply step, wherein the optical pumping step is performed by erbium And a method for amplifying a signal comprising supplying said active fiber with a first pump spinning for exciting the metal and a second pump spinning for exciting the ytterbium.

상기 제 1 펌프방사를 공급하는 단계는 광신호에 대하여 동시전달 방향으로 제 1 펌프방사를 활성섬유에 공급하는 것을 포함하고, 상기 제 2 펌프방사를 공급하는 단계는 광신호에 대하여 반전달 방향으로 제 2 펌프방사를 활성섬유에 공급하는 것을 포함한다.The step of supplying the first pump radiation includes supplying the first pump radiation to the active fiber in the direction of co-transmission for the optical signal, and the step of supplying the second pump radiation in the reverse moon direction for the optical signal Supplying the second pump spinning to the active fibers.

상기 활성섬유에 제 1 펌프방사를 공급하는 단계는 1465 nm과 1495 nm사이의 파장을 갖는 에르븀에 대한 여자방사를 상기 활성섬유에 공급하는 것을 포함한다.The step of supplying the first pump spinning to the active fiber includes supplying the active fiber with excitation of erbium having a wavelength between 1465 nm and 1495 nm.

상기 활성섬유에 제 2 펌프방사를 공급하는 단계는 1000 nm과 1100 nm사이의 파장을 갖는 이테르븀에 대한 여자방사를 상기 활성섬유에 공급하는 것을 포함한다.The step of supplying the second pump spinning to the active fiber comprises supplying the active fiber excitation radiation for ytterbium having a wavelength between 1000 nm and 1100 nm.

상기 활성섬유는 심과 피복을 포함하고, 제 1 펌프방사와 제 2 펌프방사를 상기 활성섬유에 공급하는 상기 단계에서는 상기 활성섬유의 심에 제 1 펌프방사와 제 2 펌프방사를 공급하는 것을 포함한다.The active fiber includes a core and a sheath, and in the step of supplying the first pump spinning and the second pump spinning to the active fiber, the first pump spinning and the second pump spinning include feeding the core of the active fiber. do.

상기 광신호를 활성섬유에 공급하는 단계는 1565 nm이상의 파장을 갖는 광신호를 활성섬유에 공급하는 것을 포함한다.The step of supplying the optical signal to the active fiber comprises supplying an optical signal having a wavelength of 1565 nm or more to the active fiber.

본 발명의 제 3 양상에 따르면, 본 발명의 광증폭기는, 광신호의 입력을 위한 입력과, 상기 광신호의 출력을 위한 출력과, 상기 입력과 출력에 광연결되어 에르븀/이테르븀 동시도프되고 광신호를 증폭시키기에 적합한 활성섬유와, 제 1 펌프방사와 제 2 펌프방사를 각각 발생시키기 위한 제 1 펌프원 및 제 2 펌프원과, 상기 제 1 펌프원과 제 2 펌프원을 각각 상기 활성섬유에 광결합시키기 위한 제 1 광커플러 및 제 2 광커플러를 포함하며, 상기 제 1 펌프방사는 에르븀에 대한 여자파장을 포함하고 상기 제 2 펌프방사는 이테르븀에 대한 여자파장을 포함한다.According to a third aspect of the present invention, an optical amplifier of the present invention comprises an input for input of an optical signal, an output for outputting the optical signal, and erbium / ytterbium co-doped and optically connected to the input and output. An active fiber suitable for amplifying a signal, a first pump source and a second pump source for generating a first pump radiation and a second pump radiation, respectively, and the first pump source and a second pump source respectively. A first optocoupler and a second optocoupler for photocoupling to said first pump radiation comprising an excitation wavelength for erbium and said second pump radiation comprising an excitation wavelength for ytterbium.

에르븀에 대한 여자파장은 1465 nm 내지 1495 nm 사이이고, 이테르븀에 대한 여자파장은 1000 nm 내지 1100 nm 사이이다.The excitation wavelength for erbium is between 1465 nm and 1495 nm and the excitation wavelength for ytterbium is between 1000 nm and 1100 nm.

상기 제 1 광커플러는 광신호에 대하여 제 1 펌프방사를 동시전달방향으로 활성섬유에 공급시키기 위해서 상기 입력 및 상기 활성섬유 사이에 연결되고, 상기 제 2 광커플러는 광신호에 대하여 제 2 펌프방사를 반전달방향으로 활성섬유에 공급시키기 위해서 상기 출력 및 상기 활성섬유 사이에 연결된다.The first optical coupler is connected between the input and the active fiber to supply a first pump radiation to the active fiber in the co-transfer direction with respect to the optical signal, and the second optical coupler is a second pump radiation against the optical signal. Is connected between the output and the active fiber in order to supply the active fiber in the direction of reversal.

상기 활성섬유는 단일피복과 단일모드섬유이다.The active fibers are single coat and single mode fibers.

제 1 광커플러는 마이크로광학 WDM 커플러이고 제 2 광학커플러는 퓨즈된 섬유 WDM 커플러이다.The first optocoupler is a microoptical WDM coupler and the second optocoupler is a fused fiber WDM coupler.

상기 제 2 펌프원은 활성섬유를 포함하고 제 2 펌프방사를 발생시키기에 적합한 섬유레이저와, 상기 활성섬유를 펌프시키기에 적합한 펌프레이저원으로 구성된다.The second pump source comprises an active fiber and a fiber laser suitable for generating a second pump spinning, and a pump laser source suitable for pumping the active fiber.

상기 활성섬유는 더블피복섬유를 포함한다. 또한 활성섬유는 Yb로 도프된 광섬유를 포함한다.The active fiber includes a double coated fiber. The active fiber also includes an optical fiber doped with Yb.

상기 섬유레이저는 상기 활성섬유의 양단부에 기록된 제 1 브라그 격자 및 제 2 브라그 격자를 포함한다. 상기 펌프레이저원은 광면적 레이저다이오드이다.The fiber laser includes a first Bragg grating and a second Bragg grating recorded at both ends of the active fiber. The pump laser source is a light area laser diode.

이하 상세한 설명은 단지 설명적인 예증일 뿐 본 발명을 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예와 하기의 설명은 본 발명의 장점과 목적을 제시한다.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description is merely illustrative and does not limit the invention, and the examples and the following description of the present invention present the advantages and objects of the present invention.

도 1을 보면, 광전송시스템(1)은 제 1 단자사이트(10)과, 제 2 단자사이트(20)과, 두 개의 단자사이트(10, 20)를 연결하는 광섬유라인(30)과, 광섬유라인(30)을 따라서 단자사이트(10, 20)사이에 있는 하나 이상의 라인사이트(40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the optical transmission system 1 includes an optical fiber line 30 connecting a first terminal site 10, a second terminal site 20, two terminal sites 10, 20, and an optical fiber line. One or more line sights 40 along terminal 30 between terminal sites 10 and 20.

광전송시스템(1)은 단향성인데, 한 단자사이트로부터 다른 단자사이트로(이 경우에는 제 1 단자사이트로부터 제 2 단자사이트까지) 주행하는 신호이나, 양 방향으로 신호가 주행하는 양지향성시스템에 대해서도 유효하다. 또한, 광전송시스템(1)이 128개의 채널까지 전송할 수 있다할지라도 채널의 수는 본 발명의 사상과 범위에 한정짓는 특징은 아니며, 대략 128개 채널이 특정 광전송시스템의 수요 및 요건에 따라서 사용될 수 있다는 것이다.The optical transmission system 1 is unidirectional. The signal transmission system 1 is a unidirectional signal for a signal traveling from one terminal site to another terminal site (in this case, from the first terminal site to the second terminal site) or for a bidirectional system in which the signal travels in both directions. Valid. In addition, although the optical transmission system 1 can transmit up to 128 channels, the number of channels is not a feature limiting the spirit and scope of the present invention, and approximately 128 channels can be used according to the demands and requirements of a specific optical transmission system. Is there.

제 1 단자사이트(10)은 복수의 입력채널(16)을 수신하기에 적합한 멀티플렉싱부(MUX)(11)와 전송파워증폭기부(TPA)(12)를 포함한다. 제 2 단자사이트(20)는 수신기증폭기(RPA)와, 복수의 출력채널(17)을 출력하기에 적합한 디멀티플렉스부(DMUX)(15)를 포함한다.The first terminal site 10 includes a multiplexing unit (MUX) 11 and a transmission power amplifier unit (TPA) 12 suitable for receiving a plurality of input channels 16. The second terminal site 20 includes a receiver amplifier (RPA) and a demultiplexer (DMUX) 15 suitable for outputting a plurality of output channels 17.

멀티플렉스부(11)가 약 세 개의 입력채널(16)을 서브대역으로 분류할 수 있다 할지라도 도 3의 멀티플렉스부(11)는 입력채널(16)을 블루대역(BB), 제 1 레드대역(RB1), 제 2 레드대역(RB2)과 같이 세 개의 서브밴드로 멀티플렉스 또는 group시킨다.Although the multiplex unit 11 may classify about three input channels 16 into subbands, the multiplex unit 11 of FIG. 3 may convert the input channel 16 into a blue band BB and a first red band. It is multiplexed or grouped into three subbands such as the band RB1 and the second red band RB2.

세 개의 서브밴드(BB, RB1, RB2)가 TPA부(12)에 이어 별도의 서브대역으로 또는 결합된 광대역으로서 수신된다. 광섬유라인(30)부는 TPA부(12)가 있는 하나 이상의 라인사이트(40)와, RPA부(14)와 기타 라인사이트(40)(도시안됨)에 인접한다. TPA부(12)는 멀티플렉싱부(11)로부터 별도의 서브대역(BB, RB1, RB2)을 수신, 증폭, 최대환 활용하고 광섬유라인(30)의 제 1부에 전송시키기 위해 단일의 광대역(SWB)에 결합시킨다(도 4). 라인사이트(40)는 단일광대역(SWB)을 수신하여 세 개의 서브대역(BB, RB1, RB2)으로 다시 분할시키고, 세 개의 각 서브대역(BB, RB1, RB2)에 있는 신호를 더하거나 감쇠시킨 다음, 세 개의 서브대역(BB, RB1, RB2)을 증폭시키고 최대한 활용하고 단일광대역(SWB)으로 재결합시킨다. 작동을 더하거나 감쇠시키기 위해서 라인사이트(40)는 주지된 유형의 증가/감소 광멀티플렉서(OADM) 또는 본 출원인의 유럽특허출원 제 98110594.3호에서 제공된다.Three subbands BB, RB1, RB2 are received after the TPA section 12 as a separate subband or as a combined wideband. The optical fiber line 30 portion is adjacent to one or more line sights 40 having a TPA portion 12, and to the RPA portion 14 and other line sights 40 (not shown). The TPA unit 12 receives, amplifies, and maximizes separate subbands BB, RB1, and RB2 from the multiplexing unit 11 and utilizes a single wideband (SWB) for transmission to the first portion of the optical fiber line 30. To (FIG. 4). Linesight 40 receives a single wideband (SWB) and subdivides into three subbands (BB, RB1, RB2), adds or attenuates the signals in each of the three subbands (BB, RB1, RB2). The three subbands (BB, RB1, and RB2) are amplified, fully utilized, and recombined into a single wideband (SWB). To add or attenuate the operation, the line sight 40 is provided in the known type of increase / decrease optical multiplexer (OADM) or in the Applicant's European Patent Application No. 98110594.3.

광섬유라인(30)의 제 2부는 라인사이트(40)의 출력을 기타 라인사이트(40)(도시안됨)이나 제 2 단자사이트(20)의 RPA부(14)로 결합시킨다. RPA부(14)는 또한 단일광대역(SWB)을 최대한 활용하고 출력 전에 세 개의 서브대역(BB, RB1, RB2)으로 단일광대역(SWB)를 분할시킨다(도 7).The second portion of the optical fiber line 30 couples the output of the line sight 40 to the other line sight 40 (not shown) or to the RPA portion 14 of the second terminal site 20. The RPA unit 14 also takes full advantage of the single wideband SWB and divides the single wideband SWB into three subbands BB, RB1 and RB2 before outputting (Fig. 7).

디멀티플렉스부(15)는 RPA부(14)로부터 세 개의 서브대역(BB, RB1, RB2)를 수신하고 세 개의 서브대역(BB, RB1, RB2)를 출력채널(17)의 각 파장으로 분할한다(도 8). 어떤 채널들은 라인사이트(40)에서 감소 및/또는 증가되기 때문에 입력채널(16)과 출력채널(17)의 수는 동일하지 않다.The demultiplex unit 15 receives three subbands BB, RB1 and RB2 from the RPA unit 14 and divides the three subbands BB, RB1 and RB2 into respective wavelengths of the output channel 17. (FIG. 8). Some channels are reduced and / or increased at line sight 40, so the number of input channels 16 and output channels 17 is not equal.

각 서브대역(BB, RB1, RB2)에 대해서는 광링크가 TPA부(12)의 해당입력과 RPA부(14)의 해당출력사이에서 정의된다.For each subband BB, RB1, RB2, an optical link is defined between the corresponding input of the TPA section 12 and the corresponding output of the RPA section 14.

도 2는 광전송시스템(1)에서 사용되며 섬유링크를 통하여 주행하는 신호의 채널에 대해 다른 이득과 세 개의 서브대역(BB, RB1, RB2)의 다른 배분에 해당하는 증폭기의 분광방출범위 그래프도이다. 특히, 제 1 서브대역(BB)이 1529 nm 내지 1535 nm사이 범위를 포함하고, 에르븀도프된 섬유증폭기의 제 1 증폭파장범위에 해당하며 16 채널까지 할당시킨다. 제 2 서브대역(RB1)은 1541 nm 내지 1561 nm사이에 해당하고, 에르븀도프된 섬유증폭기의 제 2 증폭파장범위에 해당하며 48 채널까지 할당시킨다. 제 3 서브대역(RB2)은 1575 nm 내지 1602 nm사이에 해당하고, 에르븀/이테르븀 도프된 섬유증폭기의 증폭파장범위에 해당하며 64 채널까지 할당시킨다. 에르븀/이테르븀 도프된 섬유증폭기의 이득분광그래프는 증폭에 비추어 1575-1602 nm범위가 최상의 실행성을 제공한다 할지라도 채널이 최고 1620 nm, 최저 1565 nm까지 할당된다.2 is a graph of the spectral emission range of an amplifier used in the optical transmission system 1 and corresponding to different gains and different allocations of the three subbands BB, RB1 and RB2 for the channel of the signal traveling through the fiber link. . In particular, the first subband BB comprises a range between 1529 nm and 1535 nm, which corresponds to the first amplification wavelength range of the erbium-doped fiber amplifier and assigns up to 16 channels. The second subband RB1 is between 1541 nm and 1561 nm, and corresponds to the second amplification wavelength range of the erbium-doped fiber amplifier and is allocated up to 48 channels. The third subband RB2 is between 1575 nm and 1602 nm and corresponds to an amplification wavelength range of the erbium / ytterbium doped fiber amplifier and is allocated up to 64 channels. A gain spectrograph of an erbium / ytterbium doped fiber amplifier is assigned channels up to 1620 nm and down to 1565 nm, although the 1575-1602 nm range provides the best performance in light of amplification.

128개의 채널시스템에 인접한 채널들은 50GHz의 상수 간격을 갖는다. 다른 상수간격이 이용되기도 하나, 주파수간격이 2전파믹싱현상을 완화시키는데는 동일하지 않다.Channels adjacent to the 128 channel system have a constant spacing of 50 GHz. Other constant intervals may be used, but the frequency intervals are not the same to mitigate two-wave mixing.

BB대역이 급격한 경사의 이득응답을 포함하는 반면, 에르븀증폭대역에서는 RB1, RB2대역이 경사가 완만한 이득특성을 갖는다. BB대역에 있는 에르븀도프된 섬유분광방출범위를 이용하기 위해서 광전송시스템(1)은 그 범위내의 이득특성을 평탄하게 하는데 등화수단을 사용한다. 결과적으로, 1529-1602 nm의 에르븀도프된 섬유분광방출범위를 세 개의 서브대역(BB, RB1, RB2)으로 분리시킴에 의해, 광전송시스템(1)은 대부분의 에르븀도프된 섬유분광방출범위를 효과적으로 이용하고 조밀한 WDM에 대해서 제공한다.While the BB band includes a steep gain response, the Erbium-amplified band has RB1 and RB2 bands with a gentle gain characteristic. In order to use the erbium-doped fiber spectral emission range in the BB band, the optical transmission system 1 uses equalization means to flatten the gain characteristics within that range. As a result, by separating the erbium-doped fiber spectral emission range of 1529-1602 nm into three subbands (BB, RB1, RB2), the optical transmission system 1 effectively reduces most of the erbium-doped fiber spectral emission ranges. Provides and provides for compact WDM.

이하, 도 1에 나타난 본 발명의 다양한 모듈을 상세히 설명한다.Hereinafter, various modules of the present invention shown in Figure 1 will be described in detail.

도 3은 제 1 단자사이트(10)의 상세도이다. 제 1 단자사이트(10)은 멀티플렉스부(11)과 TPA부(12)(도시안됨)에 더하여 광라인단자부(OLTE)(41)과 파장변환기부(WCS)(42)를 포함한다.3 is a detailed view of the first terminal site 10. The first terminal site 10 includes an optical line terminal part (OLTE) 41 and a wavelength converter part (WCS) 42 in addition to the multiplex part 11 and the TPA part 12 (not shown).

OLTE(41)은 표준시스템에서 사용하는 표준라인단자장치에 해당하는데 예를 들어, SONET, ATM, IP 또는 SDH시스템 등 WDM시스템(10)에 있는 채널의 수와 같은 양의 전송/수신(TX/RX)부(도시안됨)를 포함한다. 발명의 일실시예에서, OLTE(41)에는 18개의 전송/수신부가 있다. 멀티플렉스부(11)에서 OLTE(41)은 포괄적인 파장에서 복수의 신호를 전송한다. 도 3의 일실시예에서 OLTE(41)은 제 1의 16 채널군, 제 2의 48 채널군, 제 3의 64 채널군을 출력한다. 그러나, 상기에서 설명한 바와 같이 채널의 수는 특정 광전송시스템의 수요 및 요건에 따라 달라질 수 있다.The OLTE 41 corresponds to a standard line terminal device used in a standard system. For example, the amount of transmission / reception (TX /) equal to the number of channels in the WDM system 10 such as a SONET, ATM, IP, or SDH system. RX) portion (not shown). In one embodiment of the invention, OLTE 41 has 18 transmit / receive units. In the multiplex section 11, the OLTE 41 transmits a plurality of signals at a comprehensive wavelength. In the exemplary embodiment of FIG. 3, the OLTE 41 outputs a first 16 channel group, a second 48 channel group, and a third 64 channel group. However, as described above, the number of channels may vary depending on the needs and requirements of a particular optical transmission system.

당해기술에서 통상의 기술을 가진 자에게 있어서 OLTE(41)는 WCS(22)로 정보주파수를 공급하는 별개의 작은 OLTE(예: 3개)가 모인 군으로 이루어져 있다. 그러므로, WCS(42)는 128 파장변환기모듈(WCM1-WCM, 128)을 포함한다.For those of ordinary skill in the art, the OLTE 41 consists of a group of separate small OLTEs (e.g. three) that feed the information frequency to the WCS 22. Therefore, the WCS 42 includes 128 wavelength converter modules WCM1-WCM 128.

WCM1-WCM16부는 각각 OLTE(41)로부터 방출된 제 1 신호군중 하나를 수신하고, WCM17-WCM64부는 각각 OLTE(41)로부터 방출된 제 2 신호군중 하나를 수신하고, WCM65-WCM128부는 각각 OLTE(41)로부터 방출된 제 3 신호군중 하나를 수신한다. 각각의 부는 포괄적인 파장으로부터 선택된 파장으로 신호를 변환하여 재전송시킨다. 표준형식으로 신호를 수신, 재전송시키는데 OC-48, STM-16가 그 예가 되나, WCM1-128의 바람직한 작동은 구비된 특정 데이타형식에 명백하다.The WCM1-WCM16 sections each receive one of the first signal groups emitted from the OLTE 41, the WCM17-WCM64 sections each receive one of the second signal groups emitted from the OLTE 41, and the WCM65-WCM128 sections each receive the OLTE 41. Receive one of the third group of signals emitted from < RTI ID = 0.0 > Each part converts the signal from the generic wavelength to the selected wavelength and retransmits it. Examples are OC-48 and STM-16 for receiving and retransmitting signals in a standard format, but the preferred operation of WCM1-128 is evident in the particular data format provided.

각 WCM1-128은, OLTE(41)로부터 광신호를 수신하고 전기신호로 변환하는 포토다이오드(도시안됨)을 갖는 모듈과, 고정된 캐리어파장을 발생시키는 레이저 또는 광원(도시안됨)과, 전기적 신호로 고정된 캐리어파장을 외부변조시키는 맥젠더(Mach-Zehnder)변조기(도시안됨) 등의 전기광학변조기로 구성된다. 변형적으로, 각 WCM1-128은, 레이저다이오드의 캐리어파장에 수신된 파장을 변환시키기 위하여 전기적 신호로 직접 변조된 레이저다이오드(도시안됨)와 같이 있는 포토다이오드(도시안됨)로 구성된다. 다른 변형으로는, 각 WCM1-128은, 트렁크(trunk)섬유라인단부로부터 광신호를 수신하고 전기적 신호로 변환시키기 위한(SDH 또는 SONET표준에 따른) 고감도수신기를 갖는 모듈과 직접 변조 또는 외부변조 레이저원으로 구성된다. 이러한 변형에 의하여, 트렁크섬유라인의 출력으로부터의 신호 발생 및 광통신시스템에서의 전송이 가능하고, 총링크길이를 연장시킨다.Each WCM1-128 includes a module having a photodiode (not shown) for receiving an optical signal from the OLTE 41 and converting it into an electrical signal, a laser or light source (not shown) for generating a fixed carrier wavelength, and an electrical signal. It consists of an electro-optic modulator such as a Mac-Zehnder modulator (not shown) for externally modulating the carrier wavelength. Alternatively, each WCM1-128 consists of a photodiode (not shown) with a laser diode (not shown) directly modulated with an electrical signal to convert the wavelength received at the carrier wavelength of the laser diode. In another variation, each WCM1-128 is a direct modulated or externally modulated laser with a module having a high sensitivity receiver (according to SDH or SONET standards) for receiving optical signals from trunk fiber line ends and converting them into electrical signals. It is composed of circles. By this modification, signal generation from the output of the trunk fiber line and transmission in the optical communication system are possible, which extends the total link length.

도 3은 신호가 OLTE(41)과 WCM1-WCM128의 조합에 의해 제공, 발생되는 것을 나타내고 있으나, 그럼에도 불구하고 신호는 그 근원에 국한되지 않고 소스에 의해 직접 제공, 발생된다.3 shows that the signal is provided and generated by the combination of OLTE 41 and WCM1-WCM128, but the signal is nevertheless provided and generated directly by the source, without being limited to its source.

멀티플렉스부(11)는 세 개의 파장멀티플렉서(WM)(43, 44, 45)를 포함한다. 128 채널시스템에 대해서, WCM1-WCM16으로부터 출력된 각 선택 파장신호는 WM(43)에 의해 수신되고, WCM17-WCM64로부터 출력된 각 선택 파장신호는 WM(44)에 의해 수신되고, WCM65-WCM128로부터 출력된 각 선택 파장신호는 WM(45)에 의해 수신된다. WM(43, 44, 45)는 세 개 대역(BB, RB1, RB2)의 수신된 신호를 각각 세개의 파장구분멀티플렉스신호에 결합시킨다. 도 3을 보면, WM(43)은 종래의 1x16 평면 광스플리터와 같은 16채널 파장멀티플렉서이고, WM(44)은 16개의 사용되지 않는 포트가 있는 종래의 1x64 평면 광스플리터와 같은 48채널 파장멀티플렉서이고, WM(45)은 종래의 1x64 평면 광스플리터와 같은 64채널 파장멀티플렉서이다. 각 파장 멀티플렉서는 광전송시스템(1)에 광감시채널(도시안됨)을 제공하기 위한 제 2 포트(2x16 및 2x64 스플리터)를 포함한다. 물론, WM(43, 44, 45)는 시스템성장에 필요한 공간을 제공하기 위하여 시스템에 의해 사용되는 것보다 더 많은 입력을 가질 수 있다. 예를 들어, 실리카-온-실리콘(SiO2-Si) 또는 실리카-온-실리카(SiO2-SiO2)기술을 사용하는 파장멀티플렉서는 당해분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하다. WM에 대해서는 삽입손실을 감소하기 위한 다른 기술도 적용가능하다. 예는 어레이도파관격자(AWG), 종속맥젠더, 섬유격자, 간섭 필터등이 그 예이다.The multiplex section 11 includes three wavelength multiplexers (WMs) 43, 44, and 45. For a 128 channel system, each selected wavelength signal output from WCM1-WCM16 is received by WM 43, and each selected wavelength signal output from WCM17-WCM64 is received by WM 44, and from WCM65-WCM128. Each selected wavelength signal output is received by the WM 45. The WMs 43, 44, and 45 combine the received signals of the three bands BB, RB1 and RB2 into three wavelength division multiplex signals, respectively. 3, WM 43 is a 16 channel wavelength multiplexer, such as a conventional 1x16 planar optical splitter, and WM 44 is a 48 channel wavelength multiplexer, such as a conventional 1x64 planar optical splitter with 16 unused ports. WM 45 is a 64 channel wavelength multiplexer, such as a conventional 1x64 planar optical splitter. Each wavelength multiplexer includes a second port (2x16 and 2x64 splitters) for providing an optical monitoring channel (not shown) to the optical transmission system 1. Of course, the WMs 43, 44, 45 may have more inputs than are used by the system to provide the space needed for system growth. For example, wavelength multiplexers using silica-on-silicon (SiO 2 -Si) or silica-on-silica (SiO 2 -SiO 2 ) techniques are readily available to those of ordinary skill in the art. For WM, other techniques for reducing insertion loss are also applicable. Examples are array waveguide gratings (AWGs), cascade genders, fiber gratings, and interference filters.

도 4를 보면, 멀티플렉스부(11)로부터 출력된 대역(BB, RB1, RB2)은 TPA부(12)에 의해 수신된다. 밴드(BB, RB1, RB2)신호는 도 3의 OLTE(41), WCS(42), WM(43, 44, 45)구성 이외의 소스로부터 TPA부(12)에 제공된다. 예를 들어, 밴드(BB, RB1, RB2)신호는 발생되어 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 TPA부(12)로 직접 공급된다.4, the bands BB, RB1, and RB2 output from the multiplex section 11 are received by the TPA section 12. As shown in FIG. The band BB, RB1, RB2 signals are provided to the TPA section 12 from sources other than the OLTE 41, WCS 42, WM 43, 44, 45 configurations of FIG. For example, the band BB, RB1, RB2 signals are generated and supplied directly to the TPA section 12 without departing from the spirit of the invention.

TPA부(12)는 각 대역(BB, RB1, RB2)에 대하여 각각 세 개의 증폭기부(51, 52, 53)와, 커플링필터(54)와, 등화필터(61)를 포함한다. 본 발명의 증폭기부(53)가 에르븀/이테르븀 도프된 섬유증폭기이고, 증폭기부(51, 52)는 바람직하게는 (비록 기타 희토산화물 도프된 섬유증폭기가 이용되더라도) 에르븀 도프된 2단계 섬유 증폭기이다(도 9).The TPA unit 12 includes three amplifier units 51, 52, and 53, a coupling filter 54, and an equalization filter 61 for each of the bands BB, RB1, and RB2. The amplifier section 53 of the present invention is an erbium / ytterbium doped fiber amplifier, and the amplifier sections 51, 52 are preferably erbium doped two-stage fiber amplifiers (even if other rare earth oxide doped fiber amplifiers are used). (FIG. 9).

증폭기(51, 52, 53)의 출력은 필터(54)에 의해 수신되는데, 대역(BB, RB1, RB2)을 단일광대역(SWB)으로 결합시킨다.The outputs of amplifiers 51, 52, 53 are received by filter 54, which combines bands BB, RB1, RB2 into a single wideband SWB.

각 증폭기(51, 52)는 하나 또는 두 개의 레이저다이오드에 의해 펌프되어 증폭하는 신호에 광이득을 제공한다. 그 길이 및 펌프파장을 포함한 각 증폭기의 특성은 증폭하는 특정서브대역에 대한 증폭기의 실행성을 최대한 활용시키도록 선택된다. 예를 들어, 증폭기부(51, 52)의 제 1 단계(예비증폭기)는 선형 또는 포화제도에서 각각 BB대역과 RB1 대역을 증폭시키기 위한 980 nm에서 동작하는 레이저다이오드(도시안됨)로 펌프된다. 적정 레이저다이오드는 본 출원인으로부터 입수할 수 있다. 레이저다이오드는 시장에서 일반적으로 입수가능한 980/1550 WDM커플러(도시안됨)를 사용하여 예비증폭기의 광패스에 결합된다. 미합중국 캘리포니아 산호제 룬디애버뉴 1885에 소재한 이텍 다이나믹사의 SWDM0915SPR이 그 예이다. 980 nm레이저 다이오드는 기타 가능한 펌프파장과 비교된 증폭기에 대하여 소음이 적다.Each amplifier 51, 52 provides optical gain to a signal that is pumped and amplified by one or two laser diodes. The characteristics of each amplifier, including its length and pump wavelength, are chosen to make the best use of the amplifier's performance for the particular subband it is amplifying. For example, the first stage (preamplifier) of the amplifier sections 51 and 52 is pumped to a laser diode (not shown) operating at 980 nm for amplifying the BB and RB1 bands in linear or saturation schemes, respectively. Suitable laser diodes are available from the applicant. The laser diode is coupled to the optical path of the preamplifier using a 980/1550 WDM coupler (not shown) commonly available on the market. An example is SWDM0915SPR from Etec Dynamics in Rundy Avenue, 1885, San Jose, California. The 980 nm laser diode is quiet for amplifiers compared to other possible pump wavelengths.

각 증폭기부(51-53)의 두 번째 단계는 포화상태에서 작동한다. 증폭기부(51)의 두 번째 단계는 에르븀 도프되고, WDM커플러(도시안됨)의 광패스에 결합된 기타 980 nm 펌프(도시안됨)으로 BB대역을 증폭시킨다. 980 nm펌프는 1529-35 nm을 커버하는 저대역영역에 있는 신호에 대한 좀더 우수한 이득작용과 소음형태를 제공한다. 증폭기부(52)의 두 번째 단계는 에르븀 도프되고 1480 nm에서 동작하는 레이저 다이오드 펌프원으로 RB1대역을 증폭시킨다. 그러한 레이저다이오드에는 캐나다 온타리오 네픈 헤스턴 드라이브 570에 소재한 제이디에스 피델사의 모델 FOL1402PAX-1가 있다. 1480 nm 펌프는 1542-61 nm을 커버하는 영역의 많은 채널 수에 대하여 RB1대역에서 이용되는 더욱 우수한 포화변환효율작용을 제공한다. 변형적으로, 고파워 980nm 펌프레이저 또는 980nm 파장영역에 있는 멀티플렉스된 펌프원이 이용된다. 섹션(53)이 도 9를 참조하여 상세하게 설명된다.The second stage of each amplifier section 51-53 operates in saturation. The second stage of the amplifier section 51 is erbium doped and amplifies the BB band with another 980 nm pump (not shown) coupled to the optical path of the WDM coupler (not shown). The 980 nm pump provides better gain and noise profile for signals in the low band covering 1529-35 nm. The second stage of the amplifier section 52 amplifies the RB1 band with a erbium-doped laser diode pump source operating at 1480 nm. Such a laser diode is JD Fidel's model FOL1402PAX-1, based in Neffen Heston Drive 570, Ontario, Canada. The 1480 nm pump provides better saturation conversion efficiency, which is used in the RB1 band for a large number of channels in the region covering 1542-61 nm. Alternatively, a high power 980 nm pump laser or a multiplexed pump source in the 980 nm wavelength range is used. Section 53 is described in detail with reference to FIG. 9.

RB1대역에 걸쳐 시스템출력에서 신호레벨과 SNRs을 동등하게 하기 위해 RB1대역증폭기체인내에 필터(61)가 위치한다. 특히, 필터(61)는 RB1대역내의 고증폭의 파장영역을 감쇠시키는 디엠퍼시스 필터로 구성된다. 사용시 디엠퍼시스 필터는 장기간의 브라그격자 기술을 구비하는 스플리트빔 포리어 필터 등이 된다. 예를 들면, 디엠퍼시스 필터는 1541-1561 nm의 동작파장범위를 가지고, 이 피크들 사이의 파장에 대하여 상대적으로 낮고 일정한 전송으로 1541-1542 nm과 1559-1560 nm에서 피크전송의 파장을 갖는데, 이다. 도 5는 디엠퍼시스 필터(61)의 필터모양 또는 상대적인 감쇠실행을 나타낸다. 도 5의 그래프는 디엠퍼시스 필터(61)가 1542 nm내지 1560nm의 피크전송의 영역들과 1546nm 내지 1556nm사이의 일정한 또는 평탄한 감쇠 영역을 가진다. 에르븀 도프된 섬유증폭기용 디엠퍼시스 필터(61)는 고대역에 걸쳐 이득응답을 평탄하게 하기 위하여 피크들 사이의 파장에서 3-4dB정도의 감쇠를 추가하는 것을 필요로 할 뿐이다. 디엠퍼시스 필터(61)는, 구비된 실제시스템의 이득-평탄요건(섬유증폭기에서 사용되는 도펀트 또는 그러한 증폭기에 대한 펌프원의 파장 등)에 따라서 도 5의 특성과는 다른 감쇠를 가진다.A filter 61 is located in the RB1 band amplifier chain to equalize the signal level and SNRs at the system output over the RB1 band. In particular, the filter 61 is composed of a de-emphasis filter that attenuates the high-amplification wavelength region in the RB1 band. In use, the de-emphasis filter may be a split beam fore filter or the like having long-term Bragg grating technology. For example, a de-emphasis filter has an operating wavelength range of 1541-1561 nm and a peak transmission wavelength at 1541-1542 nm and 1559-1560 nm with relatively low and constant transmission for the wavelengths between these peaks. to be. 5 shows the filter shape or relative attenuation performance of the de-emphasis filter 61. 5 shows that the de-emphasis filter 61 has areas of peak transmission between 1542 nm and 1560 nm and a constant or flat attenuation area between 1546 nm and 1556 nm. The de-emphasis filter 61 for erbium doped fiber amplifiers only needs to add attenuation of about 3-4 dB at the wavelength between the peaks to smooth the gain response over the high band. The de-emphasis filter 61 has attenuation different from that of FIG. 5 depending on the gain-flatness requirements of the actual system provided (such as the dopant used in the fiber amplifier or the wavelength of the pump source for such an amplifier).

변형적으로, 디엠퍼시스 필터(61)는 생략되고 디엠퍼시스동작은 눈금감쇠에 의해 제 1 단자사이트(10)의 멀티플렉스부(11)에서 얻어진다.Alternatively, the de-emphasis filter 61 is omitted and the de-emphasis operation is obtained at the multiplex section 11 of the first terminal site 10 by attenuation.

TPA(12)의 증폭기를 통과한 후에 증폭기부(51, 52, 53)로부터 출력된 각 증폭 (BB, RB1, RB2)대역이 필터(54)에 의해 수신된다. 필터(54)는 대역결합필터이고, 두 개의 종속간섭 3포트필터(도시안됨)(RB1대역과 BB대역을 결합시키는 제 1 필터와, 제 1 필터에 의해 제공된 BB/RB1대역을 RB2대역으로 결합시키는 제 2 필터)를 포함한다.After passing through the amplifier of the TPA 12, the respective amplification (BB, RB1, RB2) bands output from the amplifier sections 51, 52, 53 are received by the filter 54. The filter 54 is a band combining filter, which combines two subinterfering three-port filters (not shown) (a first filter combining the RB1 band and the BB band, and a BB / RB1 band provided by the first filter into the RB2 band). Second filter).

통신채널과는 다른 파장(예를 들어 1480nm)에서 WDM 1480/1550 간섭필터(도시안됨)을 통하는 서비스라인에 대한 광모니터(도시안됨)및 삽입이 공통포트에서 부가된다. 광모니터는 광신호를 검출하여 광전송시스템(1)에 브레이크가 없음을 확실하게 한다. 서비스라인삽입은 라인서비스모듈에 대한 억세스를 제공하는데, 광감독채널을 통하여 경보의 원격측정법, 감시, 데이터와 실행감시, 경보제어 및 유지, 음성주파수호출선 등을 처리한다.An optical monitor (not shown) and insertion for a service line through a WDM 1480/1550 interference filter (not shown) at a wavelength different from the communication channel (eg 1480 nm) are added at the common port. The optical monitor detects the optical signal to ensure that there is no brake in the optical transmission system 1. Service line insertion provides access to the line service module, which handles telemetry of alarms, monitoring, data and execution monitoring, alarm control and maintenance, and voice frequency call lines through optical supervision channels.

TPA부(12)의 필터(54)로부터 출력된 단일광대역은 100 킬로미터와 같은 광섬유라인(30)의 전송섬유(도시안됨)의 길이를 통과하여, 단일광대역(SWB)내의 신호를 감쇠시킨다. 이어, 라인사이트(40)는 단일광대역(SWB)내의 신호를 수신하고 증폭한다. 도 6을 보면, 라인사이트(40)은 몇몇의 증폭기(AMP)(64-69)와, 세 개의 필터(70-72)와, 등화필터(EQ)(74), 세 개의 OADM단계(75-77)를 포함한다.The single wideband output from the filter 54 of the TPA section 12 passes through the length of the transmission fiber (not shown) of the optical fiber line 30, such as 100 kilometers, to attenuate the signal in the single wideband (SWB). Linesight 40 then receives and amplifies the signal within a single wideband (SWB). 6, line sight 40 has several amplifiers (AMP) 64-69, three filters 70-72, equalization filter (EQ) 74, three OADM stages 75-. 77).

필터(70)는 단일광대역(SWB)을 수신하고 BB와 RB1대역으로부터 RB2대역을 분리시킨다. BB대역은 등화필터(74)에 의해 등화되고, 소정의 신호가 더해지거나 감소되는 제 1 OADM 단계(75)에 의해 수신되고 증폭기(65)에 의해 증폭된다. RB1대역은 TPA(12)에 있는 디엠퍼시스 필터(61)를 이미 통과하는데 증폭기(66)에 의해 우선 증폭되고 소정의 신호가 더해지거나 감소되는 제 2 OADM단계(76)에 의해 수신되며, 증폭기(67)에 의해 증폭된다. RB2대역은 우선, 증폭기 (68)에 의해 증폭되고 소정의 신호가 더해지거나 감소되는 제 3 OADM단계(77)에 의해 수신되며, 증폭기(69)에 의해 증폭된다. 증폭된 BB, RB1, RB2대역은 필터(72)에 의해 단일광대역(SWB)으로 재결합된다.The filter 70 receives a single wide band (SWB) and separates the RB2 band from the BB and RB1 bands. The BB band is equalized by the equalization filter 74 and received by the first OADM stage 75 where a predetermined signal is added or reduced and amplified by the amplifier 65. The RB1 band is already passed through the de-emphasis filter 61 in the TPA 12 which is first amplified by the amplifier 66 and received by a second OADM step 76 where a predetermined signal is added or reduced. 67). The RB2 band is first received by a third OADM stage 77 where amplified by the amplifier 68 and a predetermined signal is added or reduced, and amplified by the amplifier 69. The amplified BB, RB1, and RB2 bands are recombined into a single wide band (SWB) by the filter 72.

증폭기(64)는 단일광대역(SWB)을 수신하는데, 선형제도에서 작동하는 단일광섬유증폭기로 구성된다. 즉, 증폭기(64)는 그 출력파워가 입력파워에 따르는 조건에서 작동한다. 실제이행에 따라서, 증폭기(64)는 단일단계 또는 멀티단계증폭기이다. 선형조건에서 작동함에 의해, 증폭기(64)는 BB와 RB1대역채널사이에서 관련파워독립성을 확실하게 한다. 다른 말로 하면, 선형조건에서 작동하는 증폭기(64)로 두 개의 서브대역(BB, RB1)중 하나에서 독립 채널의 출력파워(및 신호와 노이즈비)는 다른 서브대역(RB1, BB)에 있는 채널이 더해지거나 제거되지 않는다면 두드러지게 변하지 않는다. 조밀한 WDM 시스템에서 일부 또는 전채널에 대한 강성을 얻기 위해서는, 등화와 증폭을 분리시키기 위해 채널의 일부를 추출하기 전에 비포화제도에서 라인사이트(40)에 있는 증폭기(64, 68)와 같은 제 1 단계 증폭기가 동작하여야 한다. 발명의 일실시예에서 증폭기(64, 68)는, 각 대역당 5.5dB이하의 소음형태를 얻기 위하여 980 nm 펌프에서 작동하는 레이저다이오드(도시안됨)서 동시전달방향으로 펌프된 에르븀도프된 섬유증폭기이다.Amplifier 64 receives a single wideband (SWB), which consists of a single optical fiber amplifier operating in a linear scheme. That is, the amplifier 64 operates under the condition that its output power depends on the input power. According to practical implementation, the amplifier 64 is a single stage or a multi stage amplifier. By operating in linear conditions, the amplifier 64 ensures relative power independence between the BB and RB1 band channels. In other words, with amplifier 64 operating in linear conditions, the output power (and signal and noise ratio) of an independent channel in one of the two subbands (BB, RB1) is the channel in the other subbands (RB1, BB). If it is not added or removed, it does not change significantly. In order to achieve stiffness for some or all channels in a compact WDM system, a component such as amplifiers 64 and 68 in line sight 40 in a desaturation diagram is required before extracting a portion of the channel to separate equalization and amplification. The first stage amplifier must be operated. In one embodiment of the invention, the amplifiers 64 and 68 are erbium-doped fiber amplifiers pumped in a co-transfer direction in a laser diode (not shown) operating in a 980 nm pump to achieve a noise profile of less than 5.5 dB per band. to be.

필터(71)는 예를 들어, 3포트소자와, 등화필터(74)로 BB대역을 공급하는 낙하포트를 갖는 간섭필터와, 증폭기(66)로 RB1대역을 공급하는 반사포트로 구성된다.The filter 71 is composed of, for example, a three-port element, an interference filter having a drop port for supplying the BB band to the equalization filter 74, and a reflection port for supplying the RB1 band to the amplifier 66.

증폭기(66)는, 포화상태로 동작하고 출력파워가 입력파워와는 관련없는 단일에르븀도프된 섬유증폭기이다. 증폭기(66)는 BB대역에 있는 채널과 비교된 RB1대역에 있는 채널로 파워부스트를 가산시킨다. BB대역과 비교하여 RB1대역에 있는 채널의 수는 16채널과 비교하여 48채널로서 많기 때문에, RB1대역채널은 증폭기(64)를 통과할 때 낮은 이득을 갖는다. 그 결과, 증폭기(66)는 BB대역으로 비교하여 RB1대역에 있는 채널에 대한 파워를 가늠한다. 물론, BB대역과 RB1대역사이의 채널의 기타 배열에 대해서는 증폭기(66)가 필요하지 않으며 라인사이트(40)의 BB대역측면에서는 필요할 수 있다.Amplifier 66 is a single erbium-doped fiber amplifier that operates in saturation and whose output power is independent of the input power. Amplifier 66 adds the power boost to the channel in the RB1 band compared to the channel in the BB band. Since the number of channels in the RB1 band as compared to the BB band is as large as 48 channels in comparison with the 16 channels, the RB1 band channel has a low gain when passing through the amplifier 64. As a result, the amplifier 66 estimates the power for the channel in the RB1 band compared to the BB band. Of course, for other arrangements of channels between the BB band and the RB1 band, the amplifier 66 is not needed and may be necessary on the BB band side of the line sight 40.

채널의 RB1대역에 대해서 증폭기(64, 66)는 선형모드에서 동작하는 제 1 단계와 포화상태에서 동작하는 제 2 단계가 있는 2-단계 증폭기로서 작용한다. RB1대역에 있는 채널 사이의 출력파워를 안정화시키기 위해서 증폭기(64, 66)는 동일한 레이저다이오드 펌프원으로 펌프된다. 유럽특허출원 제 695049호를 보면, 증폭기(64)로부터의 잔여펌프파워가 증폭기(66)에 제공된다. 상세하게는, 라인사이트(40)는, 증폭기(64)와 필터(71)사이에 위치하여 증폭기(64)의 출력에서 남는 980 nm펌프광을 추출하는 WDM커플러를 포함한다. 이 WDM 커플러는 미합중국 캘리포니아 산호제 룬디애버뉴 1885에 소재한 이텍 다이나믹스사의 모델번호 SWDMCPR3PS110이 될 수 있다. 이 WDM 커플러로부터의 출력은 동일한 유형의 제 2 WDM커플러에 공급되어 증폭기(66)이후에 광패스에 위치한다. 두 개의 커플러는 광섬유(78)에 의해 만나 상대적으로 적은 손실로 잔여 980nm 펌프신호를 전송한다. 제 2 WDM 커플러는 증폭기(66)에 잔여 980 nm 펌프파워를 반전달방향으로 통과시킨다.For the RB1 band of the channel, amplifiers 64 and 66 act as two-stage amplifiers, with a first stage operating in linear mode and a second stage operating in saturation. The amplifiers 64, 66 are pumped to the same laser diode pump source to stabilize the output power between the channels in the RB1 band. In European patent application 695049, residual pump power from amplifier 64 is provided to amplifier 66. In detail, the line sight 40 includes a WDM coupler located between the amplifier 64 and the filter 71 to extract the 980 nm pump light remaining at the output of the amplifier 64. The WDM coupler could be model number SWDMCPR3PS110 from Etec Dynamics, 1885, Rundy Avenue, San Jose, California. The output from this WDM coupler is fed to a second WDM coupler of the same type and placed in the optical path after amplifier 66. The two couplers are met by the optical fiber 78 and transmit the remaining 980 nm pump signal with relatively little loss. The second WDM coupler passes the remaining 980 nm pump power through the amplifier 66 in the inverted direction.

증폭기(66)로부터 RB1대역신호는 주지된 유형이나 본 출원인의 유럽특허출원 제 98110594.3호에서 개시한 유형의 OADM단계(76)로 전달된다. OADM 단계(76)으로부터 RB1대역신호는 증폭기(67)로 공급된다. 에르븀도프된 섬유증폭기에 있어서, 증폭기(67)는, 증폭기(64, 66)을 구동시키는 레이저(도시안됨)을 초과하는 펌프파워를 갖는 레이저다이오드원(도시안됨)으로부터 예를 들어 1480nm의 펌프파장을 얻는다. 1480nm의 펌프파장은, 에르븀도프된 섬유에 대한 기타 펌프파장과 비교해서 높은 출력파워로 우수한 변환효과를 제공한다. 고파워 980 nm펌프원 또는 멀티플렉스된 펌프원군(group), 하나가 976 nm에, 다른 하나가 986 nm에 있다거나 또는 980 nm에서 양극성 멀티플렉스된 펌프원이 증폭기(67)를 구동시키기 위해 이용가능하다. 증폭기(67)는 포화에서 작동하여 RB1대역에 있는 신호에 파워부스트를 제공하고, 멀티단계 증폭기로도 구성된다.The RB1 band signal from amplifier 66 is passed to an OADM stage 76 of known type or of the type disclosed in Applicant's European Patent Application No. 98110594.3. From OADM stage 76 the RB1 band signal is fed to amplifier 67. In an erbium-doped fiber amplifier, the amplifier 67 has a pump wavelength of, for example, 1480 nm from a laser diode source (not shown) with pump power that exceeds the laser (not shown) driving the amplifiers 64, 66. Get The pump wavelength of 1480 nm provides a good conversion effect with high output power compared to other pump wavelengths for erbium-doped fibers. A high power 980 nm pump source or group of multiplexed pumps, one at 976 nm, the other at 986 nm, or a bipolar multiplexed pump source at 980 nm is used to drive the amplifier 67. It is possible. Amplifier 67 operates at saturation to provide power boost for signals in the RB1 band, and is also configured as a multistage amplifier.

증폭기(64)와 필터(71)을 통과한 후에 BB대역은 등화필터(74)로 들어간다. 상기에서 설명한 바와 같이 에르븀도프된 섬유분광방출범위에 대한 이득특성은 BB대역영역에서는 경사가 급하고, RB1대역영역에서는 경사가 완만하다. 그 결과, BB대역 또는 단일 광대역(BB대역을 포함하는 SWB)이 에르븀도프된 섬유 증폭기에 의해 증폭될 때 BB대역에 있는 채널이 비등화 증폭된다. 또한, 등화수단이 이러한 비균일 증폭의 문제를 해소하기 위해서 적용될 때에 등화는 채널의 전체분광에 걸쳐 적용되어 연속적인 게인불균형이 된다. 그러나, 채널의 분광을 BB대역과 RB1대역으로 나눈다면 BB대역의 감소된 동작영역에 있는 등화는 BB대역 채널의 게인특성을 완만하게 한다.After passing through the amplifier 64 and the filter 71, the BB band enters the equalization filter 74. As described above, the gain characteristic of the erbium-doped fiber spectral emission range has a steep slope in the BB band region and a gentle slope in the RB1 band region. As a result, the channel in the BB band is amplified and amplified when the BB band or a single wideband (SWB including the BB band) is amplified by the erbium-doped fiber amplifier. In addition, when equalization means are applied to solve this problem of non-uniform amplification, equalization is applied over the entire spectrum of channels, resulting in continuous gain imbalance. However, if the spectrum of the channel is divided into the BB band and the RB1 band, equalization in the reduced operating range of the BB band smoothes the gain characteristics of the BB band channel.

등화필터(74)는, 다른파장에서 선택 감쇠시키는 장기간의 처프(chirped)브라그 격자 기술에 근거한 2-포트장치로 구성된다. 예를 들어, BB밴드에 대한 등화필터(74)는 1530.3nm 내지 1530.7 nm사이의 하부에 낮은 파장이 있는 1529 nm-1536 nm의 작동파장범위를 갖는다. 등화필터(74)는 따로 떨어져 이용되지 않고 최적의 필터형상 및 WDM 시스템(1)에서 사용된 특정증폭기에 대하여 이득등화를 제공하기 위하여 다른 필터들(도시안됨)에 종속하여 결합된다. 등화필터(74)는 당해분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 제조되거나 입수가능하다. 등화필터(74)에 이용된 특정구조는 당해기술자의 범위 내에 있으며 장기 격자와 같은 특정 브라그 격자와 간섭필터 또는 맥젠더 유형의 광필터를 포함한다.The equalization filter 74 is composed of a two-port device based on a long term chirped Bragg grating technique that selectively attenuates at different wavelengths. For example, the equalization filter 74 for the BB band has an operating wavelength range of 1529 nm-1536 nm with a low wavelength below 1530.3 nm to 1530.7 nm. Equalization filter 74 is coupled separately to other filters (not shown) to provide gain equalization for the optimum filter shape and for the specific amplifiers used in WDM system 1 without being used separately. The equalization filter 74 may be manufactured or available by one of ordinary skill in the art. The specific structure used for the equalization filter 74 is within the scope of those skilled in the art and includes certain Bragg gratings, such as long term gratings, and interference filters or optical filters of the McGender type.

등화필터(74)로부터의 BB대역신호는, OAMM 단계(76)과 동일한 유형의 OADM단계(75)에 전달되고 증폭기(65)로 전달된다. 에르븀도프된 섬유증폭기와 같이 증폭기(65)는, 레이저다이오드원(도시안됨)에 의해 제공되고 WDM커플러(도시안됨)을 거쳐 반전달방향으로 증폭기(65)에 펌프시키는 광패스에 결합되어 980nm의 펌프파형을 가진다. BB대역에 있는 채널이 증폭기(64)와 증폭기(65)를 통과하므로 등화필터(74)는 양 증폭기에 의한 이득불균형을 보상한다. 등화필터(74)에 대한 데시벨강하는 BB대역에 대한 전체증폭과 라인파워요건에 따라서 결정되어야 한다. 증폭기(65)는 포화 작동하여 BB대역에 있는 신호에 파워부스트를 제공하고, 멀티단계증폭기로 구성된다.The BB band signal from the equalization filter 74 is passed to an OADM stage 75 of the same type as the OAMM stage 76 and to an amplifier 65. Like the erbium-doped fiber amplifier, the amplifier 65 is coupled to an optical path provided by a laser diode source (not shown) and coupled to an optical path that pumps to the amplifier 65 in a direction of inversion through a WDM coupler (not shown). It has a pump waveform. Since the channel in the BB band passes through the amplifier 64 and the amplifier 65, the equalization filter 74 compensates for gain imbalance by both amplifiers. The decibel drop for the equalization filter 74 should be determined according to the overall amplification and line power requirements for the BB band. The amplifier 65 operates in saturation to provide power boost to the signal in the BB band and is configured as a multi-stage amplifier.

RB2대역은 섬유증폭기(68)로부터 수신되며, 시스템요건에 따라서 980 nm 또는 1480 nm 펌프광으로 펌프된 에르븀 도프 섬유증폭기이다. RB2 대역채널은, 증폭기(68)로부터 OADM단계(75, 76)와 동일한 유형인 OADM 단계(77)로 전달되고 증폭기(69)로 공급된다. 증폭기(69)는 RB2대역을 증폭시키기에 적합한 에르븀/이테르븀 동시도프된 증폭기이다(도 10).The RB2 band is received from the fiber amplifier 68 and is an erbium dope fiber amplifier pumped with 980 nm or 1480 nm pump light, depending on system requirements. The RB2 band channel is passed from amplifier 68 to OADM stage 77 of the same type as OADM stages 75 and 76 and fed to amplifier 69. Amplifier 69 is an erbium / ytterbium co-doped amplifier suitable for amplifying the RB2 band (FIG. 10).

증폭기(65, 67, 69)를 각각 통과한 후, 증폭된 BB, RB1, RB2대역은 필터(72)에 의하여 단일광대역(SWB)으로 재결합된다. 도 4의 필터(54)와 같이, 필터(72)는, 두 개의 종속 간섭3포트필터(도시안됨), 예를 들어 RB1대역과 BB대역을 결합시키는 제 1 필터와, 제 1 필터에 의해 제공된 BB/RB1대역을 RB2대역으로 결합시키는 제 2 필터를 포함한다.After passing through the amplifiers 65, 67 and 69, respectively, the amplified BB, RB1 and RB2 bands are recombined into a single wide band SWB by the filter 72. Like filter 54 of FIG. 4, filter 72 is provided by a first filter that combines two dependent interfering three-port filters (not shown), for example RB1 and BB bands, and a first filter. And a second filter for combining the BB / RB1 band into the RB2 band.

TPA부(12)와 같이, 라인사이트(40)은 WDM 1480/1550 간섭 필터(도시안됨)을 통하여 서비스라인삽입/추출(도시안됨)과 광모니터를 포함한다. 하나 이상의 구성요소들은 라인사이트(40)의 중간점에 포함된다.Like the TPA unit 12, the line sight 40 includes a service line insertion / extraction (not shown) and an optical monitor through a WDM 1480/1550 interference filter (not shown). One or more components are included at the midpoint of the line sight 40.

증폭기(64-69), 필터(70-72, 74), OADM단계(75-77)외에, 라인사이트(40)는 색채분산을 보상하기 위하여 장거리 통신링크를 따라서 신호의 전송동안에 발생하는 분산보상모듈(DCM)(도시안됨)을 포함한다. DCM(도시안됨)은 BB, RB1, RB2대역중 하나 이상에 있는 채널의 분산을 보상하기 위하여 하나 이상의 증폭기(65, 67, 69)와 상부 결합된 서브유닛으로 구성되고 여러 형태이다. 예를 들어, DCM은 세 개의 대역(BB, RB1, RB2)에 있는 채널을 수신하도록 연결된 제 1 포트가 있는 광서큘레이터를 갖는다. 처프 브라그격자는 서큘레이터의 제 2 포트에 부착된다. 채널은 제 2 포트를 빠져나와 처프 브라그격자에서 반사되어 색채분산을 보상한다. 분산보상신호는 WDM 시스템에 있는 연속된 전송에 대한 서큘레이터의 다음 포트를 빠져나간다. 분산보상섬유의 길이와 같은 처프 브라그격자 외에 다른 장치는 색채분산을 보상하기 위하여 이용된다. DCM부의 설계와 이용은 본 발명을 한정하지 못하며 DCM부는 시스템 구성의 전체적인 요건에 따라서 WDM 시스템(1)에서 구비되기도, 생략되기도 한다.In addition to the amplifiers 64-69, filters 70-72 and 74, and the OADM stages 75-77, the line sight 40 performs dispersion compensation that occurs during the transmission of the signal along the long distance communication link to compensate for color dispersion. Module (DCM) (not shown). DCM (not shown) consists of various types of subunits that are top coupled with one or more amplifiers 65, 67, and 69 to compensate for the dispersion of channels in one or more of the BB, RB1, and RB2 bands. For example, DCM has an optical circulator with a first port connected to receive channels in three bands BB, RB1, RB2. The chirp Bragg grating is attached to the second port of the circulator. The channel exits the second port and reflects off the chirp Bragg grating to compensate for color dispersion. The distributed compensation signal exits the next port of the circulator for successive transmissions in the WDM system. In addition to the chirp Bragg grating, such as the length of the dispersion compensation fiber, other devices are used to compensate for color dispersion. The design and use of the DCM part does not limit the present invention, and the DCM part may be provided or omitted from the WDM system 1 depending on the overall requirements of the system configuration.

라인사이트(40)후에, 결합된 단일광대역(SWB)신호는 광섬유라인(30)의 장거리광전송섬유의 길이를 통과한다. 제 1 단자사이트(10)과 제 2 단자사이트(20) 사이의 거리는 100 킬로미터 이상으로 광신호의 감소를 유발할 만큼 충분히 길다면, 증폭을 제공하는 하나 이상의 부가적인 라인사이트(40)가 이용된다. 실제배열에서는, 네 개의 증폭라인사이트(40)에 의해 분리되어 5스팬(45인치)의 장거리전송섬유가 이용되고, 약 25 dB의 총 스팬(span)손실을 제공하는 길이와 0.22 dB/km의 파워손실을 갖는다.After the line sight 40, the combined single wideband (SWB) signal passes through the length of the long distance optical transmission fiber of the optical fiber line 30. If the distance between the first terminal site 10 and the second terminal site 20 is long enough to cause a reduction in the optical signal by more than 100 kilometers, one or more additional line sites 40 providing amplification are used. In a practical arrangement, five span (45 inches) of long-distance transmission fibers separated by four amplification line sights (40) are used, providing a length and 0.22 dB / km of total span loss of about 25 dB. Has power loss.

전송섬유의 최종스팬에 이어, RPA부(14)는 마지막 라인사이트(40)로부터 단일광대역(SWB)을 수신하고 통신링크의 단부에서 수용 및 검출에 대하여 단일광대역(SWB)의 신호를 준비한다. 도 7을 보면, RP부(14)는 증폭기(AMP)(81-85), 필터(86, 87), 등화필터(88), 필요시 3개의 루터(router)모듈(91-93)을 포함한다.Following the final span of the transmission fiber, the RPA unit 14 receives a single wideband (SWB) from the last line sight 40 and prepares a single wideband (SWB) signal for reception and detection at the end of the communication link. Referring to FIG. 7, the RP unit 14 includes an amplifier (AMP) 81-85, filters 86 and 87, an equalization filter 88, and three router modules 91-93 if necessary. do.

필터(86)는 단일 광대역(SWB)을 수신하고 BB, RB1대역으로부터 RB2대역을 분리시킨다. 증폭기(81)는 에르븀으로 도프되고 BB, RB1대역에 있는 채널에 대하여 신호 대 노이즈비를 개선시키기 위해서 BB, RB1대역을 증폭시킨다. 증폭기(81)은 980 nm펌프로 펌프되거나 다른 파장에 있는 펌프로 펌프되어 증폭기에 대한 낮은 소음형태를 제공한다. BB, RB1대역은 차례로 필터(87)에 의해 분리된다.Filter 86 receives a single wideband (SWB) and separates the RB2 band from the BB, RB1 bands. Amplifier 81 amplifies BB and RB1 bands to improve the signal-to-noise ratio for the channels doped with erbium and in the BB and RB1 bands. The amplifier 81 is pumped with a 980 nm pump or with a pump at a different wavelength to provide a lower noise figure for the amplifier. The BB and RB1 bands are in turn separated by the filter 87.

TPA부(12)와 라인사이트(40)와 같이 증폭기(82, 83)는 980 nm 펌핑으로 RB1대역과 BB대역을 각각 증폭시킨다. RB1대역에 있는 채널들 사이의 출력파워를 안정화시키기 위해서 증폭기(81, 83)는 저손실로 잔여 980 nm펌프신호를 전송하는 광섬유(89)를 이용하여 동일한 980 nm 레이저 다이오드 펌프원으로 펌프된다. 상세하게는, 증폭기(81)는 WDM커플러로 결합되고 증폭기(81)과 필터(87)사이에 위치하여 증폭기(81)의 출력에 남아 있는 980 nm 펌프광을 추출한다. 이 WDM 커플러로는 예를 들어, 미합중국 캘리포니아 산호제 룬디애버뉴 1885에 소재한 이텍 다이나믹사의 모델번호 SWDMCPR3PS110가 사용된다. 이 WDM 커플러로부터 이 출력은 동일한 유형의 제 2 WDM 커플러로 공급되고 증폭기(83)다음에 광패스내에 위치한다. 두 개의 커플러는 광섬유(89)에 의해 만나 상대적으로 적은 손실로 잔여 980nm 펌프신호를 전송한다. 제 2 WDM 커플러는 증폭기(83)에 잔여 980 nm 펌프파워를 반전달방향으로 통과시킨다. 그러므로, 증폭기(81-83), 필터(87) 및 등화필터(88)는 각각 라인사이트(40)의 증폭기(64, 65, 67), 필터(71), 등화필터(74)와 동일한 기능을 수행하고, 전체적인 시스템 요건에 따라서 동일하거나 동등한 부분을 구성한다.Like the TPA unit 12 and the line sight 40, the amplifiers 82 and 83 amplify the RB1 and BB bands by 980 nm pumping, respectively. In order to stabilize the output power between the channels in the RB1 band, the amplifiers 81 and 83 are pumped to the same 980 nm laser diode pump source using the optical fiber 89 which transmits the residual 980 nm pump signal with low loss. Specifically, amplifier 81 is coupled to a WDM coupler and is located between amplifier 81 and filter 87 to extract the 980 nm pump light remaining at the output of amplifier 81. As the WDM coupler, for example, the model number SWDMCPR3PS110 of Etec Dynamics, Rune Avenue 1885, San Jose, California, USA, is used. This output from this WDM coupler is fed to a second WDM coupler of the same type and located in the optical path after amplifier 83. The two couplers are met by the optical fiber 89 and transmit the remaining 980 nm pump signal with relatively little loss. The second WDM coupler passes the remaining 980 nm pump power through the amplifier 83 in the inverted direction. Therefore, the amplifiers 81-83, the filter 87, and the equalization filter 88 each have the same function as the amplifiers 64, 65, 67, the filter 71, and the equalization filter 74 of the line sight 40, respectively. And constitute identical or equivalent parts depending on the overall system requirements.

증폭기(84)는 필터(86)에 결합되어 RB2대역을 수신하고 증폭시킨다. 예를 들어, 증폭기(84)는 도 6의 증폭기(68)과 동일하게 에르븀 도프된 증폭기이다. RB2대역 채널은 증폭기(85)에 의해 수신되는데, 주지된 유형의 에르븀 도프된 증폭기이다.Amplifier 84 is coupled to filter 86 to receive and amplify the RB2 band. For example, amplifier 84 is an erbium doped amplifier, similar to amplifier 68 in FIG. The RB2 band channel is received by amplifier 85, which is a well-known type of erbium doped amplifier.

RPA부(14)는 BB, RB1, RB2 대역 내에 있는 채널간격을 디멀티플렉스부(15)의 채널분리능력에 적합하게 하는 경로단계(90)로 구성된다. 특히, WDM 시스템(1)에 있는 채널이 조밀한 간격(50 GHz)이고 디멀티플렉스부(15)의 채널분리능력이 넓은 채널간격(100GHz그리드 등)에 대한 것이라면, RPA부(14)는 경로단계(90)를 포함한다(도 7). 디멀티플렉스부(15)의 채널분리능력에 따라서 기타 구조가 RPA부(14)에 부가된다.The RPA unit 14 is composed of a path step 90 for adapting the channel intervals within the BB, RB1, and RB2 bands to the channel separation capability of the demultiplex unit 15. In particular, if the channel in the WDM system 1 is for a tight interval (50 GHz) and the channel separation capability of the demultiplex unit 15 is for a wide channel interval (such as a 100 GHz grid), then the RPA unit 14 passes the path. Step 90 is included (FIG. 7). Other structures are added to the RPA unit 14 depending on the channel separation capability of the demultiplex unit 15.

경로단계(90)는 세 개의 경로모듈(91-93)을 포함한다. 각 경로모듈(91-93)은 두 개의 서브대역으로 각 대역을 분리시키는데, 각 서브대역은 해당대역의 채널의 1/2을 포함한다. 예를 들어, BB대역이 16개의 채널(λ1-λ16)을 포함하고 각각이 50 GHz에 의해 분리된다면, 경로모듈(91)은 100 GHz에 분리된 채널(λ1, λ3, λ5....)을 갖는 제 1 서브대역(BB')과, 100 GHz에 분리된 채널(λ2, λ4, λ6....)을 갖는 제 2 서브대역(BB")대역을 나누어, 서브대역(BB')에 있는 채널로 끼워질 것이다. 유사하게, 경로모듈(92, 93)은 RB1대역과 RB2대역을 각각 제 1 서브대역(RB1', RB2')과 제 2 서브대역(RB1", RB2")으로 나눈다.The route step 90 includes three route modules 91-93. Each path module 91-93 separates each band into two subbands, each subband containing one half of the channel of the corresponding band. For example, if the BB band includes 16 channels (λ1-λ16) and each is separated by 50 GHz, the path module 91 separates the channels (λ1, λ3, λ5 ....) separated at 100 GHz. A first subband BB ′ having a frequency band and a second subband BB ″ band having channels (λ2, λ4, λ6 ....) separated at 100 GHz, and divided into a subband BB '. Similarly, the path modules 92 and 93 divide the RB1 band and the RB2 band into first subbands RB1 'and RB2' and second subbands RB1 "and RB2", respectively. .

각 경로모듈(91-93)은 제 1 포트에 부착된 브라그 격자의 제 1 직렬과 제 2 포트에 부착된 제 2 직렬을 갖는 커플러(도시안됨)를 포함한다. 제 1 포트에 부착된 브라그 격자는 각각의 다른 채널(짝수채널)에 해당하는 반사파장을 갖고, 제 2 포트에 부착된 브라그 격자는 잔여채널(홀수채널)에 해당하는 반사파장을 갖는다. 이 격자의 배열은 채널대 채널 간격을 두 배로 하여 단일 입력패스를 두 개의 출력패스로 나누도록 한다.Each path module 91-93 includes a coupler (not shown) having a first series of Bragg gratings attached to the first port and a second series attached to the second port. The Bragg grating attached to the first port has a reflection wavelength corresponding to each other channel (even channel), and the Bragg grating attached to the second port has a reflection wavelength corresponding to the remaining channel (odd channel). This grid arrangement doubles the channel-to-channel spacing to divide a single input path into two output paths.

RPA부(14)를 통한 후에, BB, RB1, RB2대역 또는 각각의 서브대역은 디멀티플렉스부(15)에 의해 수신된다. 도 8을 보면, 디멀티플렉싱부(15)는 각각의 서브대역(BB', BB", RB1', RB1", RB2', RB2")를 수신하고 출력채널(17)을 발생시키는 6개의 파장디멀티플렉서(WD)(95', 95", 96', 96", 97', 97")를 포함한다. 디멀티플렉스부(15)는 또한, 출력채널(17)을 수신하는 수신부(Rx1-Rx128)을 포함한다.After passing through the RPA unit 14, the BB, RB1, RB2 bands or respective subbands are received by the demultiplex unit 15. Referring to FIG. 8, the demultiplexer 15 receives six sub-multiplexers for receiving respective subbands BB ', BB ", RB1', RB1", RB2 ', and RB2 "and generating an output channel 17. As shown in FIG. (WD) (95 ', 95 ", 96', 96", 97 ', 97 "). The demultiplex unit 15 also includes receivers Rx1-Rx128 that receive the output channel 17.

파장디멀티플렉서는 어레이된 도파관격자 소자로 구성되나, 동일 또는 유사한 파장분리를 달성하기 위한 변형구조도 예기된다. 예를 들어, 서브대역(BB', BB", RB1', RB1", RB2', RB2")내에 있는 채널을 디멀티플렉스하는 종래의 방법으로 간섭필터, 파브리-페로트 필터 또는 섬유내 브라그 격자를 사용할 수 있다.The wavelength demultiplexer consists of arrayed waveguide grating elements, but modifications are also envisioned to achieve the same or similar wavelength separation. For example, an interference filter, Fabry-Perot filter, or intrafibre bragg in a conventional manner that demultiplexes channels in subbands (BB ', BB ", RB1', RB1", RB2 ', RB2 "). Lattice can be used.

디멀티플렉서구성(15)은 간섭필터와 AWG필터기술을 결합시킨 것이다. 또는, 파브리-페로트 필터나 섬유내 브라그 격자를 사용할 수도 있다. 간섭필터가 있는 8채널디멀티플렉서인 WD(95', 95")는 제 1 서브대역(BB')과 제 2 서브대역(BB")을 각각 수신하고 디멀티플렉스한다. 상세하게는, WD(95')는 채널(λ1, λ3...λ15과 WD(95")는 채널(λ2, λ4.... λ16)을 디멀티플렉스한다. 그러나, 양 WD(95')와 WD(95")는 1x8유형 AWG 100 GHz디멀티플렉서이다. 유사하게, WD(96')와 WD(96")는 제 1 서브대역(RB')과 제 2 서브대역(RB")을 각각 수신하고 디멀티플렉스하여 채널(λ17-λ64)을 발생시키고, WD(97')와 WD(97")는 제 1 서브대역(RB1')과 제 2 서브대역(RB1")을 각각 수신하고 디멀티플렉스하여 채널(λ65-λ128)을 발생시킨다. 양 WD(96')와 WD(96")는 24디멀티플렉서 포트만을 사용하는 비구비(underequipped)된 1x32유형 AWG 100 GHz디멀티플렉서이고, WD(97')와 WD(97")는 모든 가능한 디멀티플렉서 포트를 사용하는 1x32유형 AWG 100 GHz디멀티플렉서이다. 출력채널(17)은 WD(95', 95", 96', 96", 97', 97")에 의해 디멀티플렉스된 개별채널로 구성되고, 각 출력채널(17)은 수신부(Rx1-Rx128)중 어느 하나에 의해 수신된다.The demultiplexer configuration 15 combines the interference filter and the AWG filter technology. Alternatively, a Fabry-Perot filter or intrafibrous Bragg grating may be used. WD (95 ', 95 "), which is an eight-channel demultiplexer with interference filter, receives and demultiplexes the first subband (BB') and the second subband (BB"), respectively. Specifically, the WD 95 'demultiplexes the channels [lambda] 1, [lambda] 3 ... [lambda] 15 and WD 95 "to the channels [lambda] 2, [lambda] 4 .... [lambda] 16. However, both WDs 95' ) And WD 95 "are 1x8 type AWG 100 GHz demultiplexers. Similarly, WD 96 'and WD 96" designate a first subband RB' and a second subband RB ", respectively. Receive and demultiplex to generate channels λ17-λ64, and WD 97 'and WD 97 " receive the first subband RB1' and the second subband RB1 ", respectively. Multiplex to generate channels λ 65 -λ 128. Both WD 96 'and WD 96 " are underequipped 1x32 type AWG 100 GHz demultiplexers using only 24 demultiplexer ports and WD (97'). ) And WD (97 ") are 1x32 type AWG 100 GHz demultiplexers using all possible demultiplexer ports. Output channels 17 are WD (95 ', 95", 96', 96 ", 97 ', 97"). Each output channel 17 is demultiplexed by a separate channel, and each output channel 17 is connected to one of the receivers Rx1-Rx128. It is received.

도 9는 본 발명의 광증폭기(100)에 대한 것이다. RB2대역에 있는 신호를 증폭시키기 위하여 도 4의 증폭기부(53)와 도 6의 증폭기부(69)에 있는 것 모두, 광증폭기(100)는 광전송시스템(1)에서 사용가능하다.9 is for the optical amplifier 100 of the present invention. The optical amplifier 100 is usable in the optical transmission system 1, both in the amplifier section 53 of FIG. 4 and in the amplifier section 69 of FIG. 6 to amplify the signals in the RB2 band.

증폭기(100)는 양지향성으로 펌프된 광증폭기로, 증폭될 광신호의 입력에 대한 입력포트(101)와 증폭후에 광신호의 출력에 대한 출력포트(102)와, 입력포트(101)에 광결합된 제 1 단부(103a)와 출력포트(102)에 광결합된 제 2 단부(103b)를 가지며 광신호를 증폭시키기에 적합한 활성섬유(103)와, 전송된 신호에 대해 동시전달방향으로 제 1 광커플러(105)에 의하여 활성섬유(103)에 광결합되고 제 1 펌프방사를 활성섬유(103)에 공급하기에 적합한 제 1 펌프원(104)과, 전송된 신호에 대해 동시전달방향으로 제 2 광커플러(107)에 의하여 활성섬유(103)에 광결합되고 활성섬유(103)에 제 2 펌프방사를 공급시키기에 적합한 제 2 펌프원(106)을 포함한다.Amplifier 100 is a bi-directionally pumped optical amplifier, the input port 101 for the input of the optical signal to be amplified, the output port 102 for the output of the optical signal after amplification, and the optical input port 101 An active fiber 103 suitable for amplifying an optical signal having a combined first end 103a and a second end 103b optically coupled to the output port 102, and in a co-transfer direction with respect to the transmitted signal. A first pump source 104 suitable for supplying the first pump radiation to the active fiber 103 and optically coupled to the active fiber 103 by means of an optocoupler 105 and in the direction of simultaneous transmission with respect to the transmitted signal. A second pump source 106 is optically coupled to the active fiber 103 by a second optocoupler 107 and adapted to supply a second pump radiation to the active fiber 103.

또는, 제 1 펌프방사, 제 2 펌프방사와 광신호를 적절하게 멀티플렉스시킴에 의해 제 1 펌프방사와 제 2 펌프방사는 동일한 방향으로, 바람직하게는 둘다 동시전달방향으로 모두 활성섬유(103)에 공급된다.Alternatively, by appropriately multiplexing the first pump radiation, the second pump radiation, and the optical signal, the first and second pump radiations in the same direction, preferably in both co-transfer directions, the active fibers 103 Supplied to.

복수의 펌프원이 제 1 펌프원 및/또는 제 2 펌프원 대신에 사용되기도 한다. 복수의 펌프원들은 (다른 파장에서 작동한다면) 파장으로 또는 극성으로 멀티플렉스된다.A plurality of pump sources may be used instead of the first pump source and / or the second pump source. Multiple pump sources are multiplexed with wavelength or polarity (if operating at other wavelengths).

증폭기(100)는, 입력(101)로부터 커플러(105)까지만 광전송시키기 위하여 입력(101)과 제 1 커플러(105)사이에 위치한 제 1 광절연체(108) 및/또는 제 2 커플러(107)로부터 출력(102)까지만 광전송시키기 위하여 제 2 커플러(107)과 출력(102)사이에 위치한 제 2 절연체(109)로 구성된다.The amplifier 100 may be configured from the first optical insulator 108 and / or the second coupler 107 located between the input 101 and the first coupler 105 to optically transmit only from the input 101 to the coupler 105. It consists of a second insulator 109 located between the second coupler 107 and the output 102 to only optically transmit up to the output 102.

활성섬유(103)은 에르븀과 이테르븀으로 동시도프된 실리카섬유이다. 활성섬유(103)은 단일모드이고 10m와 30m 사이에서 구성된 길이와, 0.15-0.22 사이에서 구성된 수치구경(NA)를 가진다. 활성섬유(103)의 심은 표시된 농도의 구성요소 즉, 0.1-13 원자%의 알루미늄과, 0.1-30원자%의 인, 0.1-0.6원자%의 에르븀, 0.5-3.5원자%의 이테르븀을 포함한다.The active fiber 103 is a silica fiber co-doped with erbium and ytterbium. The active fiber 103 is monomode and has a length configured between 10 m and 30 m and a numerical aperture NA configured between 0.15-0.22. The shim of the active fiber 103 comprises components of the indicated concentration, i.e. 0.1-13 atomic% aluminum, 0.1-30 atomic% phosphorus, 0.1-0.6 atomic% erbium, 0.5-3.5 atomic% ytterbium.

에르븀과 이테르븀 농도 사이의 비율은, 예를 들어, 1:20와 같이 1:5 내지 1:30 사이의 범위이다.The ratio between erbium and ytterbium concentrations ranges from 1: 5 to 1:30, for example 1:20.

제 1 커플러(105)는 증폭될 (RB2대역채널의) 신호를 수신하도록 입력포트(101)에 광결합된 제 1 억세스섬유(105a)와, 단일모드 광섬유(110)에 의해 제 1 펌프원(104)에 광결합되어 제 1 펌프방사를 수신하는 제 2 억세스섬유(105b)와, 제 1 펌프방사와 같이(동일한 전달방향으로) 증폭될 광신호를 활성섬유(103)에 공급하도록 활성섬유(103)에 광결합된 제 3 억세스섬유(105c)를 포함하는 마이크로광간섭WDM커플러이다.The first coupler 105 has a first access fiber 105a optically coupled to the input port 101 to receive a signal (of an RB2 band channel) to be amplified, and a first pump source (e.g., a single mode optical fiber 110). The second access fiber 105b optically coupled to 104 to receive the first pump radiation, and the active fiber to supply the active fiber 103 with an optical signal to be amplified (in the same delivery direction) as the first pump radiation. A micro optical interference WDM coupler comprising a third access fiber 105c optically coupled to 103.

제 1 커플러는 또한, 억세스섬유 가운데로 라이트빔을 적절하게 향하게 하는 수렴렌즈 시스템(도시안됨)과 이색의(dichroic)거울과 같은 선택반사표면(도시안됨)를 포함한다. 커플러 내부 반사표면의 실제 기울기는 신호와 펌프방사를 전달하는 유입광빔의 방향에 달려 있다. 커플러(105)에 있는 선택-반사 표면은 RB2대역채널의 파장에 대하여 투명하고 제 1 펌프방사의 파장에 대하여 반사한다. 이러한 방법으로, 제 1 펌프방사가 반사표면에 의해 활성섬유(103)의 심으로 반사될 때 손실없이 RB2 대역 채널은 반사표면을 통과한다. 또는, 제 1 커플러(105)는 RB2대역채널에 파장에 대하여 반사하고 제 1 펌프방사의 파장을 전달하는 선택-반사표면을 포함한다.The first coupler also includes a converging lens system (not shown) and a selective reflection surface (not shown) such as a dichroic mirror to properly direct the light beam into the access fiber. The actual slope of the reflector surface inside the coupler depends on the direction of the incoming light beam carrying the signal and pump radiation. The select-reflective surface in coupler 105 is transparent to the wavelength of the RB2 band channel and reflects to the wavelength of the first pump radiation. In this way, the RB2 band channel passes through the reflective surface without loss when the first pump radiation is reflected by the reflective surface to the shim of the active fiber 103. Alternatively, the first coupler 105 includes a select-reflective surface that reflects the wavelength on the RB2 band channel and transmits the wavelength of the first pump radiation.

제 1 커플러(105)는 0.6dB이하의 광신호에 대해서는 삽입손실이 있다. 예를 들어, 제 1 커플러(105)는 옵링크사의 모델 MWDM-45/54이다.The first coupler 105 has an insertion loss for an optical signal of 0.6 dB or less. For example, the first coupler 105 is Oplink's model MWDM-45 / 54.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 1 커플러(105)는 커플러처럼 퓨즈된 섬유이다.According to another embodiment of the invention, the first coupler 105 is a fiber fused like a coupler.

제 2 커플러(107)은 증폭된 신호를 출력포트(102)에 공급시키도록 출력포트(102)에 광결합된 제 1 억세스섬유(107a)와, 해당펌프방사를 수신하도록 광섬유(111)에 의하여 제 2 펌프원(106)에 광결합된 제 2 억세스섬유(107b)와, 활성섬유(103)으로부터 증폭된 광신호를 수신하고 제 2 펌프원(106)에 의해 발생된 펌프방사를 활성섬유(103)에 공급하도록 활성섬유(103)에 광결합된 제 3 억세스섬유(107c)와, 자유단부를 갖고 저반사 단자된 제 4 억세스섬유(107d)를 포함하여 퓨즈된 섬유 WDM 커플러이다.The second coupler 107 is provided by the optical fiber 111 to receive the pump radiation and the first access fiber 107a optically coupled to the output port 102 to supply the amplified signal to the output port 102. The second access fiber 107b optically coupled to the second pump source 106 and the optical signal amplified from the active fiber 103 are received and pump radiation generated by the second pump source 106 is converted into active fiber ( And a fused fiber WDM coupler including a third access fiber 107c optically coupled to the active fiber 103 and a fourth access fiber 107d having a free end and a low reflection terminal.

제 2 커플러(107)은 제 1 억세스섬유(107a) 및 제 3 억세스섬유(107c)를 정의하는 제 1 섬유와 제 2 억세스섬유(107b) 및 제 4 억세스섬유(107d)를 정의하는 제 2 섬유를 퓨즈시켜 이루어진다.The second coupler 107 is a first fiber defining a first access fiber 107a and a third access fiber 107c and a second fiber defining a second access fiber 107b and a fourth access fiber 107d. By fuse.

제 2 커플러(107)은 0.3 dB이하의 광신호에 대한 삽입손실을 갖는다.The second coupler 107 has an insertion loss for an optical signal of 0.3 dB or less.

제 1 펌프원(104)는 활성섬유(103)에 있는 에르븀 이온을 여자시키기에 적합한, 1465 nm-1495 nm의 범위에 있는 파장에서 펌프방사를 제공하는 반도체 레이저 다이오드이다. 제 1 펌프원(104)에 의해 제공된 펌프파워는 40mW 내지 150 mW사이에서 구성된다. 제 1 펌프원(104)는 예를 들어, 수미토모 전기산업주식회사의 모델번호 SLA5600-DA이다.The first pump source 104 is a semiconductor laser diode that provides pump radiation at a wavelength in the range of 1465 nm-1495 nm, which is suitable for exciting erbium ions in the active fiber 103. The pump power provided by the first pump source 104 is comprised between 40 mW and 150 mW. The first pump source 104 is, for example, model number SLA5600-DA of Sumitomo Electric Industries, Ltd.

에르븀 이온의 직접 펌핑(특히, 동시방향펌핑)은 활성섬유(103)에 있는 광신호의 예비증폭을 발생시킨다고 알려져 있다. 이 예비증폭은 이테르븀 이온을 펌핑시켜 부스트효과로 결합 제공되는데, 특히 저입력파워조건에서 증폭기에 대한 중요한 실행성 증가의 근원이라고 알려져 있다.Direct pumping (especially co-directional pumping) of erbium ions is known to generate preamplification of the optical signal in the active fiber 103. This preamplification provides a boosting effect by pumping ytterbium ions, particularly at low input power conditions and is known to be a significant source of increased performance for the amplifier.

본 출원인은 980 nm대역에 있는 펌핑에 대하여 1480 nm대역에 있는 에르븀 이온을 직접 펌핑하는 것이 바람직하다는 것을 알아냈다. 사실상, 1480 nm 펌프방사는 980 nm펌프방사까지 발생하는 것과는 다른데, 긴 파장(1600nm)에서 높은 형광성을 제공하기 위하여 활성섬유에서 천천히 흡수되는 것으로 보인다. 이는 광신호파워가 과도한 ASE 집적은 피하면서 활성 섬유를 따라서 급격하게 상승하게 한다.Applicants have found that it is desirable to directly pump erbium ions in the 1480 nm band for pumping in the 980 nm band. In fact, 1480 nm pump spinning differs from that occurring up to 980 nm pump spinning, which appears to be slowly absorbed from the active fiber to provide high fluorescence at long wavelengths (1600 nm). This causes the optical signal power to rise rapidly along the active fiber while avoiding excessive ASE integration.

제안된 증폭기는 -25dBm까지 매우 낮은 입력파워로 광신호를 증폭시킬 수 있다.The proposed amplifier can amplify the optical signal with very low input power up to -25dBm.

도 10을 보면, 제 2 펌프원(106)은 섬유레이저(112)와 펌프레이저다이오드(113)을 포함한다. 섬유레이저(112)는 1000 nm에서 1100 nm 사이의 범위에 있는 파장에서 제 2 펌프방사를 발생시키고 활성섬유(103)에 있는 이테르븀을 여자시키기에 적합하다. 섬유레이저(112)는 더블피복 섬유(114)와 제 1 브라그 격자(118) 및 제 2 브라그 격자(119)로 구성된다. 브라그 격자(118, 119)는 더블피복섬유(114)의 반대단부에 기록되고 섬유레이저(112)의 파브리-페로트 공진공동을 범위 정한다.Referring to FIG. 10, the second pump source 106 includes a fiber laser 112 and a pump laser diode 113. The fiber laser 112 is suitable for generating a second pump radiation at a wavelength in the range between 1000 nm and 1100 nm and exciting ytterbium in the active fiber 103. The fiber laser 112 is composed of a double coated fiber 114, a first Bragg grating 118 and a second Bragg grating 119. Bragg gratings 118 and 119 are recorded at opposite ends of the double coated fiber 114 and delimit the Fabry-Perot resonance cavity of the fiber laser 112.

펌프레이저다이오드(113)는, 910 nm-925 nm사이로 구성된 더블피복섬유(114)에 있는 도펀트이온을 펌프시키기에 맞는 파장에서 중심된 방출분광이 있는 광면적 레이저이다. 펌프레이저다이오드(113)는, 매우 높은 효율성으로(100%가까이) 여자방사를 활성섬유(114)로 결합시키기 위하여 활성섬유(114)의 내부피복(116)의 동일한 수치구경으로 동일한 직경의 심을 갖는 출력멀티모드광섬유(120)으로 제공된다.The pump laser diode 113 is a light area laser with emission spectra centered at a wavelength suitable for pumping dopant ions in the double coated fiber 114 comprised between 910 nm and 925 nm. The pump laser diode 113 has the same diameter seam with the same numerical aperture of the inner coating 116 of the active fiber 114 in order to couple the female radiation into the active fiber 114 with very high efficiency (close to 100%). The output is provided to the multimode optical fiber 120.

도 11b를 보면 정상적인 조건에서는 펌프레이저다이오드(113)에 의해 발생된 펌프방사가, 이테르븀 이온을 여자시키면서 내부피복(116)으로 공급되고 심(115)에 의해 전진적으로 흡수된다. 이테르븀 이온의 비여자(de-excitement)는 파장범위 1000-1100 nm에 방사자극을 주어 심(115)으로 전달시키고 스스로 증폭시킨다. 격자(118, 119)는 1000-1100 nm(예를 들어 1047nm)범위에 있는 소정의 파장을 반사하여 여러번의 반사 후에 펌프레이저다이오드(113)에 대향하는 섬유(114)의 단부로부터 방사된 특정파장에서 고파워레이저방사를 일으킨다.11B, under normal conditions, the pump spinning generated by the pump laser diode 113 is supplied to the inner coating 116 while exciting the ytterbium ions and is progressively absorbed by the shim 115. The de-excitement of ytterbium ions gives a radio stimulus in the wavelength range of 1000-1100 nm, transfers it to the seam 115, and amplifies itself. The gratings 118 and 119 reflect certain wavelengths in the range of 1000-1100 nm (e.g. 1047 nm) and emit a specific wavelength radiated from the end of the fiber 114 opposite the pump laser diode 113 after several reflections. Causes high power laser radiation.

섬유레이저(112)는 원하는 레이저실행에 따라 최대한 활용된 특성(길이, 기하학, 성분)으로 피복섬유(114)를 우선 발생시키고 이어, 섬유(114)의 대향단부상의 격자(118, 119)에 의해 실현된다.The fiber laser 112 first generates the coated fiber 114 with the most utilized characteristics (length, geometry, components) according to the desired laser operation, and then attaches to the gratings 118 and 119 on opposite ends of the fiber 114. Is realized.

섬유(114)를 만들어내기 위해서는 두 개의 다른 예비형성(도시안됨)이 이용된다. 제 1 예비형성은 심(115)과 내부피복(116)의 내부를 얻기 위해서 이용된다. 이 예비형성은 화학 증기 침전(CVD) 방법에 의해 SiO2, P2O5, Al2O3를 처리하고 "용해도핑"방법에 의해 희토산화물이테르륨을 도입시킴으로서 이루어진다. 제 1 예비형성은 소정값으로 외부직경을 감소시키는데 적절하게 작용된다.Two different preforms (not shown) are used to produce the fibers 114. The first preform is used to obtain the interior of the shim 115 and the inner covering 116. This preformation is achieved by treating SiO 2, P 2 O 5, Al 2 O 3 by chemical vapor deposition (CVD) and introducing rare earth oxide yttrium by the “solubility” method. The first preform serves properly to reduce the external diameter to a predetermined value.

상업적인 유형의 제 2 예비형성은 내부피복(116)과 외부피복(117)의 외부를 얻는데 이용된다. 제 2 예비형성은 순수한 SiO2의 중앙영역과 플루라이드 도프된 SiO2의 주변영역을 가진다. 제 2 예비형성의 중앙영역은 제 1 예비형성의 외부직경보다 약간 큰 직경을 갖는 중앙세로구멍을 얻기 위해서 부분적으로 제거되고 제 1 예비형성이 여기에 도입된다. 내부피복은 제 2 예비실행으로부터 부분적으로 또한 제 1 예비형성으로부터 부분적으로 정의된다.The commercial preform of the second preform is used to obtain the exterior of the inner coating 116 and the outer coating 117. The second preform has a central region of pure SiO 2 and a peripheral region of the fluoride doped SiO 2. The central region of the second preform is partially removed to obtain a central longitudinal hole having a diameter slightly larger than the outer diameter of the first preform and the first preform is introduced therein. Internal coating is defined in part from the second preliminary run and in part from the first preform.

그렇게 얻어진 세개층 예비형성은 광섬유(114)를 얻기 위한 일반적인 방법으로 얻어진다.The three layer preformation thus obtained is obtained in the usual way to obtain the optical fiber 114.

격자(118, 119)는 하기 본 출원인에 의해 개발, 설명되는 기술에 따라서 그리고 격자 기록어셈블리(130)에 의해 기록된다(도 12).The gratings 118 and 119 are recorded according to the technique developed and described by the applicants below and by the grating recording assembly 130 (FIG. 12).

도 12를 보면, 격자 기록 어셈블리(130), 섬유(114)의 제 1 단부(114a)에 광결합된 펌프레이저다이오드(113), 광파워측정소자(131), 섬유(114)의 제 2 단부(114b) 앞에 위치한 파워미터, 섬유(114)의 제 2 단부(114b)와 측정소자(131)에 끼워진 광대역패스필터(132)가 있다.12, the grating recording assembly 130, the pump laser diode 113 optically coupled to the first end 114a of the fiber 114, the optical power measurement element 131, and the second end of the fiber 114. There is a power meter located in front of 114b, a broadband pass filter 132 fitted to the second end 114b of the fiber 114 and the measurement element 131.

측정소자(131)는, 예를 들어, ANDOAQ2140유형의 파워미터이다.The measuring element 131 is, for example, a power meter of type ANDOAQ2140.

필터(132)는 원(106)의 레이저방사(λlaser)에 대한 소정의 파장에서 중심된 간섭필터이다.Filter 132 is an interference filter centered at a predetermined wavelength with respect to laser radiation (λ laser) of the original 106. The

어셈블리(130)는 펌프 레이저 다이오드(113)를 제어하기에 적합한 프로세서(PC)(134)와 디지탈-아탈로그 변환기(DAC)(133)에 의해 특정 소프트웨어(Labview)를 이용하는 소자(131)를 포함한다. DAC(133)는 예를 들어, 내쇼날인스트루먼트 PCI6110E이다. 도 12를 보면, 프로세서(134)는 측정소자(131)에 의해 제공된 정보에 따라서 격자 기록 과정 동안에 레이저(106)의 Pout/Ppump특성을 제공하기에 적합하다.The assembly 130 is characterized by a specific software (Labview) by a processor (PC) 134 and a digital-to-analog converter (DAC) 133 suitable for controlling the pump laser diode 113. Device 131 using the < RTI ID = 0.0 > The DAC 133 is, for example, National Instruments PCI6110E. 12, the processor 134 is suitable for providing the P out / P pump characteristics of the laser 106 during the grating recording process in accordance with the information provided by the measuring element 131. As shown in FIG.

게다가, 어셈블리(130)는 섬유(114)에 격자(118, 119)를 기록하기에 적절한 UV 기록소자(135)를 포함한다. UV 기록장치(135)는 엑시머레이저장치를 포함한다.In addition, the assembly 130 includes a UV recording element 135 suitable for recording the gratings 118, 119 on the fibers 114. The UV recording device 135 includes an excimer ray storage value.

제 1 격자(118)를 기록하는 방법이 도 16의 플럭스도와 도 18a의 구성표시도를 참조하여 설명한다. 상기 방법은, 반사표면은 제 1 격자에 예상된 반사파장보다 더 넓은 반사파장대역을 가짐에 있어서 약 4%의 인터페이스 유리/공기에서 소정의 반사율(R2)에 도달하기 위해서 섬유(114)의 제 2 단부(114b)를 절단하고 세정(블록 200)하여 활성섬유에 결합된 반사표면을 정의하고,A method of recording the first grating 118 will be described with reference to the flux diagram in FIG. 16 and the configuration diagram in FIG. 18A. The method further comprises that the reflecting surface has a broader reflecting wavelength band than the reflecting wavelength expected for the first grating, so that at least about 4% of the interface of the fiber 114 is reached to reach a predetermined reflectance (R2) in the interface glass / air. 2 end 114b is cut and cleaned (block 200) to define the reflective surface bonded to the active fibers,

도펀트이온을 여자시키고 자유방출을 정의하는 증폭된 유도방출(ASE)를 증가시키기 위해서 펌프레이저다이오드(113)에 의해 광파워(Pin)를 갖는 펌프방사를 활성섬유(114)에 공급하고,Pump radiation having optical power (P in ) is supplied to the active fiber 114 by the pump laser diode 113 to excite the dopant ions and increase the amplified induced emission (ASE), which defines free emission.

제 1 격자(118)는 반사율(R1)이 변화하고 유도방출이 섬유(114)의 제 2 단부(114b)와 같이 섬유(114)에서 전진, 후진으로 이동하고 파장(λlaser)에서 레이저방사로서 출력할 수 있도록 하는 공진공동을 정의함에 있어서 소정의 레이저파장(λlaser)에 해당하는 공간주기로 UV기록장치(105)에 의해서 섬유(114)의 제 1 단부(114a)에 근접한 제 1 격자(118)를 기록하고,The first grating 118 changes in reflectance R1 and the induced emission moves forward and backward in the fiber 114 as the second end 114b of the fiber 114 and as laser radiation at the wavelength λ laser . The first grating 118 proximate the first end 114a of the fiber 114 by the UV recording device 105 in a space period corresponding to a predetermined laser wavelength (λ laser ) in defining the resonant cavity that enables output. ),

레이저방출을 갖는 펌프방사파워의 최소값은 격자 강도에 따른 임계파워(Pth)를 정의하며 주사주기가 예를 들어 15-20일 때 프로세서(134)와 DAC(133)에 의하여 펌프레이저다이오드(113)를 구동시킴에 의해 기록단계동안에 소정의 파워범위(0파워로 출발하는)에 있는 펌프방사의 파워를 반복 주사(블록 230)하고,The minimum value of pump radiation power with laser emission defines the threshold power (P th ) according to the lattice intensity and is pumped by the processor 134 and the DAC 133 when the scan period is for example 15-20. By repeating scanning of the power of the pump spinning in the predetermined power range (starting at zero power) during the recording step (block 230),

필터링이 잔여펌프방사와 기록과정초기에 자유진행방사를 억제함에 있어서 필터(132)에 의해 필터(114)의 제 2 단부(114b)로부터 출력인 광방사를 분광필터링(블록 240)하고,Spectroscopically filter (block 240) the light radiation output from the second end 114b of the filter 114 by the filter 132 in filtering filtering the remaining pump radiation and free running radiation early in the recording process,

광파워를 측정하는 것이 주사주기 동안에 광파워값의 소정의 수(N)를 얻는 것을 포함하고 각 값은 소정의 측정주기(예를 들어 2)에서 검출된 파워의 평균값을 계산함에 의해 얻어지며 광파워값의 소정의 수(N)와 소정의 측정주기는 주사주기의 값에 관련됨에 있어서, 기록 및 주사단계 동안에 필터된 출력방사의 광파워를 측정소자(131)에 의해서 측정(블록 250)하고,Measuring optical power includes obtaining a predetermined number N of optical power values during a scanning period, each value being obtained by calculating an average value of power detected in a predetermined measurement period (e.g., 2). The predetermined number N of power values and the predetermined measurement period are related to the value of the scanning period, so that the optical power of the output radiation filtered during the recording and scanning steps is measured by the measuring element 131 (block 250). ,

선형복귀를 실행하는 것은 Pout/Pin특성에서 N마지막 점의 가장 잘 맞는 직선을 찾는 것과 현재값(η, Pth)를 얻기 위해서 Pin축으로 직선의 경사와 교차를 평가함으로 구성됨에 있어서 레이저의 효율(η)과 임계파워(Pth)를 얻기 위해서 신형복귀를 실햄함에 의해서 측정된 광파워를 처리하고(블록 260),Performing linear regression consists of finding the best-fitting line of the N last point in the P out / P in characteristic and evaluating the slope and intersection of the straight line with the P in axis to obtain the current value (η, P th ). In order to obtain the efficiency (η) and critical power (P th ) of the laser, the optical power measured by the new return is processed (block 260),

효율(η)의 현재값(ηcurr)은 제 1 격자 반사율(R1)의 현재값에 관련됨에 있어서 효율(η)이 증가한다면 η의 현재값(도 18a에서 A포인트, ηcurr) 즉, 마지막 주사 주기에 관련한 η의 값을 η의 이전값(도 18a에서 B포인트, ηprec) 즉, 과정의 이전단계에서 얻어지고 이전주사주기에 관련한 것과 비교하여 체크하고(블록 270),The present value η curr of the efficiency η is related to the present value of the first grating reflectance R 1 , so that if the efficiency η increases, the present value of η (A point in FIG. 18A, η curr ), The value of η in relation to the last scan cycle is checked against the previous value of η (B point in FIG. 18A, η prec ), ie, obtained at the previous stage of the process and related to the previous scan cycle (block 270),

효율(η)이 증가한다면(ηcurr>ηprec) 기록하고 주사하고 필터링하고 모니터하고 처리하고 체크하는 과정을 반복하고(블록 220-270),If the efficiency (η) increases (η curr > η prec ), repeat the process of recording, scanning, filtering, monitoring, processing and checking (blocks 220-270),

ηlimit는 제 1 격자(108)의 반사율(R1)에 대한 최대값에 해당하고 R2(4%)의 고려한 값으로 얻어질 수 있는 최대효율이며, 기록과정이 이 점을 넘어 계속된다면 검출중앙의 포화 및 간섭광선주름대조의 감소와 같은 몇몇의 유입현상에 관련하여 격자 저하로 인하여 η은 감소(도 18a의 D포인트)함에 있어서 효율(η)이 한계값(ηlimit)에 도달하여(도 18a의 C포인트) 더 이상 증가하지 않는다면(ηcurrηprec) 레이저효율(η)이 저하될 때 공정을 중지하고(블록 280),η limit corresponds to the maximum value for the reflectance R 1 of the first grating 108 and is the maximum efficiency that can be obtained with the consideration of R 2 (4%), and detects if the recording process continues beyond this point. In relation to some inflow phenomena, such as the reduction of the central saturation and the interfering ray coordination, due to lattice deterioration, the efficiency (η) reaches a limitlimit ) at a decrease (point D in FIG. 18A) ( C point in FIG. 18A), if no further increase (η curr η prec ) stops the process when the laser efficiency η decreases (block 280),

효율한계값(ηlimit)에 따라서 제 1 격자(118)의 최종반사율을 평가하는(블록 290) 단계로 구성된다.Evaluating the final reflectance of the first grating 118 according to the efficiency limit value η limit (block 290).

제 1 격자를 기록하는 과정은 몇분의 총 주기가 필요하다.The process of recording the first grid requires a total period of several minutes.

제 1 격자는 0.3nm과 1nm사이, 바람직하게는 0.4nm과 0.7nm의 반사파장대역을 갖는다.The first grating has a reflected wavelength band between 0.3 nm and 1 nm, preferably 0.4 nm and 0.7 nm.

제 1 단계에서 사용된 반사표면은 제 2 단부(114b)상의 멀티층 간섭반사표면, 격자를 포함하는 섬유부, 세미반사거울 또는 렌즈시스템과 같은 마이크로광구성요소 또는 그와 유사한 것에 의해서도 정의된다.The reflective surface used in the first step is also defined by a multi-layer interference reflective surface on the second end 114b, a fiber part comprising a grating, a semi-reflective mirror or a micro-optical component such as a lens system or the like.

본 출원인은 임계파워(Pth)가 효율에 부가하여 제 1 격자 기록이 정지되어야 할 때 설정될 수 있는 다른 패러미터라는 것을 알게 되었다. 실제로, 임계파워(Pth)는 기록과정동안에 감소하고 효율이 그 한계값(ηlimit)에 도달할 때 한계값(Pth,limit)에 도달한다. 그러나, 본 출원인은 Pth의 평가가 η의 평가보다 더 어렵고 기록과정동안에 Pth의 변화가 η의 변화보다 적다는 것을 알게 되었다. 게다가, Pth의 실제값은 선행복귀로부터 얻어질 수 있는 값보다 다소 어렵다. 그러므로, 본 출원인은 η이 체크단계에서 사용될 바람직한 패러미터라는 것을 알게 되었다.The applicant has found that the threshold power P th is another parameter that can be set when the first grating recording should be stopped in addition to the efficiency. In practice, the threshold power P th decreases during the recording process and reaches the limit value P th , limit when the efficiency reaches its limit η limit . However, the Applicant has found that the evaluation of P th is more difficult than the evaluation of η and that the change of P th during the recording process is less than the change of η. In addition, the actual value of P th is somewhat more difficult than the value that can be obtained from the preceding return. Therefore, we have found that η is the preferred parameter to be used in the check step.

상기 과정의 마지막에서 얻어진 시간효율(ηlimit)은 섬유레이저(112)에 대하여 얻어질 수 있는 최대효율(ηmax)에 해당하지 않는다(도 18a의 E포인트). 최대효율(ηmax)에 도달하기 위해서는 제 2 격자(119)를 기록하고 그 반사율을 최대한 활용하는 것이 필요하다.The time efficiency η limit obtained at the end of the process does not correspond to the maximum efficiency η max that can be obtained for the fiber laser 112 (E point in FIG. 18A). In order to reach the maximum efficiency η max , it is necessary to record the second grating 119 and make the most of its reflectance.

제 1 격자(118)만을 기록하는 것은 몇몇 적용예에서 충분한데 여기에서 활성섬유(114)의 제 2 단부의 반사율이 원하는 특성이 있는 레이저공동을 정의한다. 예를 들어, 활성섬유(114)의 제 2 단부의 4%의 반사율은, 출력방사가 직접 대기로 향하여 이루어지는 "인에어(in-air) 레이저"에 대해서는 충분하다.Recording only the first grating 118 is sufficient in some applications where the reflectivity of the second end of the active fiber 114 defines a laser cavity with the desired characteristics. For example, a 4% reflectance of the second end of the active fiber 114 is sufficient for an "in-air laser" where the output radiation is directed directly to the atmosphere.

좀 더 세심한 사용을 고려해본다면 4%이상의 반사율을 갖는 제 2 격자(119)가 섬유레이저(112)의 실행을 개선시킨다는 것을 알아냈다Considering more careful use, it has been found that the second grating 119 with a reflectance of more than 4% improves the performance of the fiber laser 112.

제 2 격자(119)실제분광할당에도 추가로 주목하여야 하지만, 이전의 기록기술은 또한 제 2 격자(119)를 기록시키는 데에도 적합하다. 기록단계 동안 활성섬유(114)가 그 굴절률을 변화시키고 격자 파장피크가 변이하기 때문이다. 이 단점을 치유하기 위해서는 제 2 격자(119)가 큰대역격자이어, 피크변이가 격자의 대역에 포함된다. 제 2 격자의 반사대역과 제 1 격자의 반사대역 사이의 비는 1.5와 3 사이이다. "위상마스크"기록기술이 이용된다면, 확대된 반사대역이 있는 격자는 슬릿(slit)의 스크린을 마스크의 앞에 위치시켜 얻어지고, UV굴절의 소정의 회절을 도입한다.Further attention should be paid to the actual grating assignment of the second grating 119, however, previous recording techniques are also suitable for recording the second grating 119. This is because the active fiber 114 changes its refractive index and the lattice wavelength peak varies during the recording step. In order to cure this disadvantage, the second grating 119 is a large band lattice, so that the peak shift is included in the band of the grating. The ratio between the reflection band of the second grating and the reflection band of the first grating is between 1.5 and 3. If a "phase mask" recording technique is used, a grating with an enlarged reflection band is obtained by placing a screen of slit in front of the mask and introduces some diffraction of UV refraction.

제 1 격자(118)에 관련한 피크와 제 2 격자(118)에 관련한 피크를 겹치게 하기 위하여, 기록하는 동안 가능한 피크변이를 선험적 평가한다. 이 평가는 기록과정의 필요한 주기와 격자 피크의 초당 대략변이를 추정하여 이루어진다.In order to overlap the peaks related to the first grating 118 and the peaks related to the second grating 118, a priori evaluation of possible peak variations during recording is made. This evaluation is made by estimating the required period of the recording process and the approximate variation per second of the grid peaks.

제 2 격자(119)를 기록하는 방법은 도 17의 플럭스도와 도 18b의 구성표시도를 참조하여 설명한다. 상기 방법은,A method of recording the second grating 119 will be described with reference to the flux diagram of FIG. 17 and the configuration diagram of FIG. 18B. The method,

활성섬유(114)의 제 2 단부(114b)를 절단(블록 300)하여 미미한 반사율을 갖는 (섬유축에 수직인 평면에 대하여) 7-8° 경사진 표면을 얻어내고 끝을 형성시키고, 활성섬유(114)의 도펀트이온을 여자시키기 위하여 펌프레이저다이오드(113)에 의하여 광파워(Pin)을 갖는 펌프방사를 활성섬유(114)에 공급하고(블록 310),The second end 114b of the active fiber 114 is cut (block 300) to yield a 7-8 ° inclined surface (with respect to a plane perpendicular to the fiber axis) with a slight reflectivity to form an end, and the active fiber In order to excite the dopant ions of 114, pump radiation having optical power (Pin) is supplied to the active fiber 114 by the pump laser diode 113 (block 310),

제 2 격자(119)는 변화하는 반사율(R2)을 가지고 100%에 가까운 반사율(R1)을 가진 제 1 격자(118)로 유도방출이 섬유(114)에서 전후진하게 하고 파장(λlaser)에서 레이저방사로서 출력하는 공진공동을 정의함에 있어서 소정의 레이저파장(λlaser)에 해당하는 공간주기로 UV기록소자(105)에 의하여 섬유(114)의 제 2 단부(114b) 부근의 제 2 격자(119)를 기록하고(블록 320),The second grating 119 is a first grating 118 with varying reflectance R 2 and a reflectance R 1 close to 100%, causing the induced emission to advance back and forth in the fiber 114 and at wavelength λ laser . In the definition of the resonant cavity output as laser radiation in the second grating (near the second end 114b of the fiber 114 by the UV recording element 105 at a space period corresponding to a predetermined laser wavelength (λ laser ) 119) (block 320),

레이저방사를 갖는 펌프방사파워의 최소값은 격자 강도에 따른 임계파워(Pth)를 정의하며 프로세서(134)와 DAC(133)에 의하여 펌프레이저다이오드(113)을 구동시킴에 의해 기록단계 동안에 소정의 (제 1 격자기록에 사용된 범위와는 다른)파워범위에 있는 펌프방사의 파워를 반복 주사(블록 330)하고,The minimum value of pump radiation power with laser radiation defines the threshold power (P th ) according to the lattice intensity and is predetermined during the recording step by driving the pump laser diode 113 by the processor 134 and the DAC 133. Repeatedly scan the power of the pump spinning in the power range (different from the range used for the first grating recording) (block 330),

필터링이 잔여펌프방사와 제 2 격자 기록의 초기에서 자유진행방사를 억제함에 있어서 필터(132)에 의해 필터(114)의 제 2 단부(114b)로부터 출력인 광방사를 분광필터링(블록 340)하고,Spectral filtering (block 340) the light radiation output from the second end 114b of the filter 114 by the filter 132 in the filtering inhibiting free running radiation at the beginning of the residual pump radiation and the second grating recording. ,

광파워를 측정하는 것이 주사주기 동안에 광파워값의 소정 수(N')(제 1 격자 기록에 대하여 사용된 소정의 수(N)과는 다른)를 얻는 것을 포함하고 각 값은 소정의 측정주기에서 검출된 파워의 평균값을 계산함에 의해 얻어지며 광파워값의 소정의 수(N')와 소정의 측정주기는 주사주기의 주기에 관련됨에 있어서, 기록 및 주사단계 동안에 필터된 출력방사의 광파워를 측정소자(131)에 의해서 측정(블록 350)하고,Measuring optical power includes obtaining a predetermined number N 'of optical power values (different from a predetermined number N used for the first grating recording) during the scanning period, each value being a predetermined measurement period. Is obtained by calculating an average value of the power detected at. The predetermined number (N ′) of optical power values and the predetermined measurement period are related to the period of the scanning period, so that the optical power of the output radiation filtered during the recording and scanning steps Is measured by the measuring element 131 (block 350),

선형복귀를 실행하는 것은 Pout/Pin특성에서 (마지막 주사주기동안 얻어진 N' 광파워값에 해당하는) N' 마지막점의 가장 잘 맞는 직선을 찾는 것과 현재값(η, Pth)를 얻기 위해서 Pin축으로 직선의 경사와 교차를 평가함으로 구성되고 η의 제 1 검출값은 0과 제 1 격자기록의 단부에서 발견된 한계값(ηlimit)의 중간이 됨에 있어서 레이저의 효율(η)과 임계파워(Pth)를 얻기 위해서 신형복귀를 실행함에 의해서 측정된 광파워를 처리하고(블록 360),Performing linear regression finds the best-fit straight line of the last point of N '(corresponding to the N' optical power value obtained during the last scan cycle) and obtains the current values (η, P th ) in the P out / P in characteristic. Is calculated by evaluating the inclination and intersection of the straight line with the P in axis, and the first detection value of η is the laser efficiency (η) in the middle of 0 and the limit value (η limit ) found at the end of the first grating recording. Process the measured optical power by performing a new return to obtain and critical power (P th ) (block 360),

효율(η)의 현재값(ηcurr)은 제 2 격자 반사율(R2)의 현재값에 관련됨에 있어서 효율(η)이 증가한다면 η의 현재값(도 18b에서 A포인트, ηcurr) 즉, 마지막 주사 주기에 관련한 η의 값을 η의 이전값(도 18b에서 B포인트, ηprec) 즉, 과정의 이전단계에서 얻어지고 이전주사주기에 관련한 것과 비교하여 체크하고(블록 370),The present value η curr of the efficiency η is related to the present value of the second grating reflectance R 2 , so that if the efficiency η increases, the present value of η (A point in FIG. 18B, η curr ), The value of η in relation to the last scan cycle is checked against the previous value of η (B point in FIG. 18B, η prec ), ie compared to that obtained at the previous stage of the process and related to the previous injection cycle (block 370)

효율(η)이 증가한다면(ηcurr>ηprec) 기록하고 주사하고 필터링하고 모니터하고 처리하고 체크하는 과정을 반복하고(블록 320-370),If the efficiency (η) increases (ηcurr> ηprec), repeat the process of recording, scanning, filtering, monitoring, processing and checking (blocks 320-370),

ηlimit는 (예를 들어 4-10% 사이에 포함된) 제 2 격자(109)의 반사율(R2)에 대한 최적값(R2.pot)에 해당하고 섬유레이저(112)에 대해 얻어질 수 있는 최대효율이며, 기록과정이 이 점을 넘어 계속된다면 검출중앙의 포화 및 간섭광선주름대조의 감소와 같은 몇몇의 유입현상에 관련하여 격자저하로 인하여 η은 감소(도 18b의 D포인트)함에 있어서 효율(η)이 한계값(ηlimit)에 도달하여(도 18b의 E포인트) 더 이상 증가하지 않는다면(ηcurr ηprec) 레이저효율(η)이 저하될 때 공정을 중지하고(블록 380)The η limit corresponds to the optimum value (R 2 .pot) for the reflectance (R 2 ) of the second grating 109 (for example comprised between 4-10%) and is to be obtained for the fiber laser 112. If the recording process continues beyond this point, η decreases due to lattice deterioration with respect to some inflow phenomena such as saturation of the detection center and reduction of interfering ray wrinkle contrast (D point in Fig. 18B). If the efficiency η reaches the limit η limit (point E in FIG. 18B) and no longer increases (η curr η prec ) Stop the process when the laser efficiency (η) decreases (block 380)

효율최대값(ηmax)에 따라서 제 2 격자(119)의 최종반사율을 평가하는(블록 390) 단계로 구성된다.Evaluating the final reflectance of the second grating 119 according to the efficiency maximum value η max (block 390).

제 2 격자 기록과정(R2증가)동안에 임계파워(Pth)는 점진적으로 감소하고 이러한 경향은 최적값(R2.opt)을 거쳐 계속된다. 임계파워(Pth)의 값을 낮게 한다는 것은 저입력파워로 레이저 허용한다는 점에서 장점이다. 그러므로, 섬유레이저(112)실행을 최대한 활용하는 향상된 표준은, 효율(η)과 임계파워(Pth) 사이에서 소정의 관계 또는 최상의 절충안이 도달되었을 때, 과정을 정지시키는 것이다.During the second lattice writing process (R 2 increase) the critical power P th gradually decreases and this trend continues through the optimum value R 2 .opt. Lowering the critical power P th value is advantageous in that it allows lasers with low input power. Therefore, an improved standard that takes full advantage of fiber laser 112 implementation is to stop the process when a certain relationship or best compromise between efficiency η and critical power P th is reached.

이 절충안은 고려되는 특정 적용에 따른다.This compromise depends on the specific application under consideration.

증폭기(100)실행성에 대한 실험결과Experimental Results for Implementability of Amplifier 100

실험측정이 증폭기(100)에 대하여 수행되었다.Experimental measurements were performed on the amplifier 100.

실험에 사용된 활성섬유(103)는 심의 직경이 4.3㎛이고, 피복직경이 125㎛이고, 수치구경(NA)는 0.2이다.The active fiber 103 used in the experiment has a diameter of 4.3 m, a coating diameter of 125 m, and a numerical aperture (NA) of 0.2.

원소element SiSi AlAl PP ErEr YbYb 원자%atom% 70.870.8 1.51.5 2525 0.1250.125 2.52.5

에르븀과 이테르븀 농도는 약 1:20이다.Erbium and ytterbium concentrations are about 1:20.

제 1 커플러(105)는 옵링크사의 간섭필터모델 MWDM-45/54이다. 제 1 커플러(105)는 0.6dB의 삽입손실이 있다.The first coupler 105 is the interference filter model MWDM-45 / 54 of Oplink. The first coupler 105 has an insertion loss of 0.6 dB.

제 2 커플러(107)은 퓨즈된 섬유 WDM커플러이다. 제 2 커플러(107)은 억세스섬유(107a, 107c)를 정의하는 제 1 섬유와 억세스섬유(107b, 107d)를 정의하는 제 2 섬유를 퓨즈시켜 만들어진다. 제 1 섬유는 3.6㎛의 심직경과 125㎛의 피복직경과 수치구경 NA=0.195을 갖는 SM(단일모드)섬유이다. 제 2 섬유는 3.6㎛의 심직경과 125㎛의 피복직경 및 수치구경 NA=0.195을 갖는 SM필터이다. 양 SM 필터는 코닝사의 CS 980유형이다. 제 2 커플러(107)은 1 dB의 삽입손실을 갖는다.The second coupler 107 is a fused fiber WDM coupler. The second coupler 107 is made by fusing the first fiber defining the access fibers 107a and 107c and the second fiber defining the access fibers 107b and 107d. The first fiber is an SM (single mode) fiber having a core diameter of 3.6 mu m, a coating diameter of 125 mu m, and a numerical aperture NA = 0.195. The second fiber is an SM filter having a core diameter of 3.6 mu m, a coating diameter of 125 mu m, and a numerical aperture NA = 0.195. Both SM filters are of Corning's CS 980 type. The second coupler 107 has an insertion loss of 1 dB.

1480nm에서 50-70 mW의 펌프방사파워를 제공하기에 적합한 제 1 펌프원(104)은 레이저다이오드이다. 섬유(110)은 SM필터이다.A first pump source 104 suitable for providing pump radiation power of 50-70 mW at 1480 nm is a laser diode. The fiber 110 is an SM filter.

제 2 펌프원(106)은 본 출원인의 것으로 1047nm에서 500-650 mW의 펌프방사파워를 제공하기에 적합하다. 섬유(111)은 SM섬유이다. 광면적 다이오드레이저(113)은 915nm에서 800 mW의 방사파워를 제공하기에 적합하다. 본 출원인은 증폭기의 고포화파워는 훨씬 강력한 광면적다이오드 레이저를 이용하여 얻어진다는 것을 알아냈다.The second pump source 106 is Applicant's and is suitable to provide 500-650 mW of pump radiation power at 1047 nm. The fiber 111 is an SM fiber. The wide area diode laser 113 is suitable for providing 800 mW of radiation power at 915 nm. Applicant has found that the high saturation power of the amplifier is obtained using a much more powerful wide area diode laser.

제 1 펌프원에 있는 활성섬유(114)는 SEM분석에 의해 검출되어 아래 표와 같다.The active fibers 114 in the first pump source are detected by SEM analysis and are shown in the table below.

원소element SiSi GeGe AlAl PP YbYb 원자%atom% 89.4089.40 2.782.78 1.171.17 5.935.93 0.720.72

고농도 이테르븀을 얻기 위해서 알루미늄 농도는 높게 선택되었다. 고농도의 알루미늄과 이테르븀에 의해 결정된 높은 값의 굴절률로 인하여 게르마늄 농도는 낮다. 인은 섬유의 수치구경(NA)를 감소시키기 위하여 추가되었다.In order to obtain high concentrations of ytterbium, the aluminum concentration was chosen high. The germanium concentration is low due to the high refractive index determined by the high concentrations of aluminum and ytterbium. Phosphorus was added to reduce the numerical aperture (NA) of the fibers.

활성섬유(114)의 길이는 10 m이고 그 굽어진 직경은 10 mm이다. 출원인은 굽어진 직경값이 섬유의 흡수효율과 유도손실 사이에서 최상의 절충물을 나타낸다는 것을 알아냈다.The length of the active fiber 114 is 10 m and its curved diameter is 10 mm. Applicants have found that the bending diameter value represents the best compromise between the absorption efficiency and induced loss of the fiber.

공진공동의 길이(제 1 격자(118)와 제 2 격자(119)사이의 거리)는 10 m이다.The length of the resonant cavity (the distance between the first grating 118 and the second grating 119) is 10 m.

활성섬유(114)는 외부피복(117)의 약 90㎛ 외부직경과 내부피복(116)의 약 45㎛ 외부직경과 심(115)의 약 4.5㎛ 외부직경을 갖는다. 심(115)과 내부피복(116)사이의 굴절률 단계 △n=n1-n2는 0.0083이고 내부피복(116)과 외부피복(117)사이의 굴절률 단계 △n'=n2-n3는 0.067이다. 심(115)과 내부피복(116)은 0.155의 제 1 수치구경(NA1)를 갖는 전송신호의 전달을 위한 단일모드파장을 정의하고 내부피복(116)과 외부피복(117)은 0.22의 제 2 수치구경(NA2)를 갖는 펌프방사를 전달하기 위한 멀티모드파장을 정의한다.The active fiber 114 has an outer diameter of about 90 μm of the outer coating 117, an outer diameter of about 45 μm of the inner coating 116, and an outer diameter of about 4.5 μm of the shim 115. The refractive index step Δn = n1-n2 between the shim 115 and the inner coating 116 is 0.0083 and the refractive index step Δn '= n2-n3 between the inner coating 116 and the outer coating 117 is 0.067. Shim 115 and inner coating 116 define a single mode wavelength for the transmission of a transmission signal having a first numerical aperture NA1 of 0.155 and inner coating 116 and outer coating 117 are 0.22 second. Define a multimode wavelength for delivering pump radiation with a numerical aperture (NA2).

격자(118, 119)는 상기 설명한 방법으로 실현된다. 격자(118, 119)은 1047nm의 브라그 파장을 갖는다. 제 1 격자(118)는 피크파장에서 99%의 반사율을 갖고 제 2 격자(118)는 동일한 파장에서 10% 이하의 반사율을 갖는다.The gratings 118 and 119 are realized in the manner described above. The gratings 118 and 119 have a Bragg wavelength of 1047 nm. The first grating 118 has a reflectance of 99% at the peak wavelength and the second grating 118 has a reflectance of 10% or less at the same wavelength.

도 13은 섬유레이저(112)의 응답곡선을 나타낸다. 특히, 도 13은 레이저다이오드(113)에 의해 제공된 펌프파워(Pin)상에서 방출된 레이저방사의 광파워(Pout)의 종속상태를 나타낸다. 얻어진 곡선에 따르면, 레이저원은 η=81.5%의 효율과 Pth=99 mW의 임계파워를 갖는다.13 shows the response curve of the fiber laser 112. In particular, FIG. 13 shows the dependent state of the optical power Pout of the laser radiation emitted on the pump power Pin provided by the laser diode 113. According to the obtained curve, the laser source has an efficiency of η = 81.5% and a critical power of P th = 99 mW.

도 14는 입력(101)과 섬유(103)의 제 1 단부(즉, 제 1 광절연체(108)과 제1 광커플러(105))사이에서 또한 섬유(103)의 제 2 단부와 출력(102)(즉, 제 2 광커플러(107)과 제 2 광절연체(109))사이에서 각각 위치한 증폭기(100)의 수동적인 구성요소로 인한 삽입손실을 도시한다. 도 14의 특성은 광분광분석기에 의하여 얻어진다.14 shows the second end of the fiber 103 and the output 102 between the input 101 and the first end of the fiber 103 (ie, the first opto-insulator 108 and the first optocoupler 105). (I.e., insertion loss due to the passive components of the amplifier 100 respectively positioned between the second optocoupler 107 and the second opto-isolator 109). The characteristics of FIG. 14 are obtained by a spectrophotometer.

도 15는 1575 nm에서 1620 nm까지의 입력신호의 파장주사에 대한 증폭기(100)의 이득곡선을 나타낸다. 도 15에서 다른 곡선들은 25 dBm-10 dBm의 범위 내에 있는 입력신호파워를 나타낸다. 0 dBm보다 큰 입력신호파워에 대해서는 증폭부(100)가 18 dBm보다 큰 출력파워를 제공하고 부스터증폭기로서 사용될 수 있다. 특히, 10 dBm 입력신호파워에서 증폭부는 RB2대역에서 1 dB보다 작은 최대이득변화가 있는 최고 22 dBm 출력파워를 제공한다.Fig. 15 shows the gain curve of the amplifier 100 for the wavelength scanning of the input signal from 1575 nm to 1620 nm. Other curves in FIG. 15 represent the input signal power in the range of 25 dBm-10 dBm. For input signal power greater than 0 dBm, the amplifier 100 provides an output power greater than 18 dBm and can be used as a booster amplifier. In particular, at 10 dBm input signal power, the amplifier provides up to 22 dBm output power with a maximum gain change of less than 1 dB in the RB2 band.

증폭기(100)가 10 dBm이상의 입력신호가 있는 부스터기로 사용될 때 이득곡선은 RB2대역에서 1dB이상의 최대변화를 나타낸다.When the amplifier 100 is used as a booster with an input signal of 10 dBm or more, the gain curve shows a maximum change of 1 dB or more in the RB2 band.

게다가, 증폭기(100)은 1620 nm까지 RB2대역을 넘어 연장된 이득을 보여준다.In addition, the amplifier 100 shows gains extending beyond the RB2 band to 1620 nm.

격자 기록방법시뮬레이션의 수치결과Numerical Results of Grid Recording Method Simulation

도 19-21은 상기 실험측정에 나열된 특성을 갖는 활성섬유(114)상에서 격자기록방법을 시뮬레이팅함에 의해 얻어진 수치결과를 나타낸다.19-21 show numerical results obtained by simulating a lattice recording method on an active fiber 114 having the properties listed in the above experimental measurements.

도 19는 제 1 격자 기록과정 동안 제 1 격자 반사율의 다른 값에 대한 펌프광파워(Pin)에 광출력파워(Pout)의 종속상태를 나타낸다. 공진공동은 제 1 격자(118)과 섬유(114)의 제 2 단부(114b)(4%반사율)에 의해서 정의된다. 제 1 격자 반사율의 증가와 같이 섬유레이저효율의 점진적인 증가와 임계파워(Pth)의 점진적인 감소를 볼 수 있다.FIG. 19 shows the dependence of the light output power P out on the pump light power P in for different values of the first grating reflectivity during the first grating recording process. The resonant cavity is defined by the first grating 118 and the second end 114b (4% reflectivity) of the fiber 114. As with the first grating reflectance, a gradual increase in fiber laser efficiency and a gradual decrease in critical power P th can be seen.

도 20은 제 1 격자 기록과정동안 제 1 격자 반사율에 섬유레이저(112)의 효율(η)과 임계파워(Pth)의 종속상태가 나타난다. η과 Pth특성에 대한 각 점은 도 19의 직선에 해당한다.20 shows the dependence of the efficiency η of the fiber laser 112 and the critical power P th on the first grating reflectivity during the first grating recording process. Each point for the η and P th characteristics corresponds to a straight line in FIG. 19.

도 21은 제 1 격자 반사율이 99%라는 가정하에 제 2 격자 기록과정동안에 제 2 격자 반사율에 섬유레이저(112)의 효율(η)과 임계파워(Pth)의 종속상태를 나타낸다. 효율곡선에서 최대는 4%의 제 2 격자 반사율에 대하여 80% 이상의 값을 가지고 분리가능하다. 최상의 절충상태(η과 Pth사이) 표준이 사용된다면, 제 2 격자 반사율이 4-10%일 때 기록과정은 정지되어야 한다.FIG. 21 shows the dependence of the efficiency η of the fiber laser 112 and the critical power P th on the second grating reflectance during the second grating recording process, assuming that the first grating reflectance is 99%. The maximum in the efficiency curve is separable with a value of at least 80% for a second grating reflectance of 4%. If the best compromise (between η and P th ) standards are used, the recording process should be stopped when the second grating reflectance is 4-10%.

Claims (26)

광전송시스템에 있어서,In the optical transmission system, 광신호를 전송하는 광전송기(10)와,An optical transmitter 10 for transmitting an optical signal, 상기 광신호를 수신하는 광수신기(20)와,An optical receiver 20 for receiving the optical signal; 상기 전송기를 상기 수신기에 광결합시키고 상기 광신호를 전달하기에 적합한 광섬유링크(30)와,An optical fiber link 30 suitable for optically coupling the transmitter to the receiver and for transmitting the optical signal; 상기 광신호를 증폭하기에 적합하도록 상기 링크를 따라서 결합된 광증폭부(100)로 구성되며, 상기 광증폭기(100)는,Comprising an optical amplifier 100 coupled along the link to be suitable for amplifying the optical signal, the optical amplifier 100, 상기 광신호를 입력하는 입력(101)과,An input 101 for inputting the optical signal, 상기 광신호를 출력하는 출력(102)과,An output 102 for outputting the optical signal; 상기 광신호를 증폭시키기 위하여 상기 입력(101)에 광결합된 제 1 단부(103a)과 상기 출력(102)에 광결합된 제 2 단부(103b)를 가지며 에르븀과 이테르븀으로 동시도프된 활성섬유(103)와,Active fiber co-doped with erbium and ytterbium having a first end 103a optically coupled to the input 101 and a second end 103b optically coupled to the output 102 to amplify the optical signal ( 103), 제 1 펌프방사와 제 2 펌프방사를 각각 발생시키는 제 1 펌프원(104) 및 제 2 펌프원(106)과,A first pump source 104 and a second pump source 106 generating first pump radiation and second pump radiation, respectively, 상기 활성섬유(103)에 상기 제 1 펌프원(104)과 상기 제 2 펌프원(106)을 광결합시키는 제 1 광커플러(105) 및 제 2 광커플러(107)로 구성되며,It consists of a first optical coupler 105 and a second optical coupler 107 for optically coupling the first pump source 104 and the second pump source 106 to the active fiber 103, 상기 제 1 펌프방사는 에르븀에 대한 여자파장을 포함하고 상기 제 2 펌프방사는 이테르븀에 대한 여자파장을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.Wherein said first pump radiation comprises an excitation wavelength for erbium and said second pump radiation comprises an excitation wavelength for ytterbium. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 광증폭기(100)는 1565 nm 이상의 파장증폭대역을 갖는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.The optical amplifier 100 has a wavelength amplifier band of 1565 nm or more. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 제 1 광커플러(105)는 광신호에 대하여 동시전달방향으로 활성섬유(103)에 제 1 펌프방사를 공급하기 위하여 상기 활성섬유(103)의 제 1 단부(103a)에 광결합되고, 제 2 광커플러(106)는 광신호에 대하여 반전달방향으로 활성섬유(103)에 제 2 펌프방사를 공급하기 위하여 상기 활성섬유(103)의 제 2 단부(103b)에 광결합되는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.The first optical coupler 105 is optically coupled to the first end 103a of the active fiber 103 to supply the first pump radiation to the active fiber 103 in the co-transfer direction with respect to the optical signal, and the second The optical coupler 106 is optically coupled to the second end 103b of the active fiber 103 in order to supply a second pump radiation to the active fiber 103 in the direction of reversal of the optical signal. system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 활성섬유(103)는 단일피복 섬유인 것을 특징으로 하는 광전송시스템.The active fiber 103 is a light transmission system, characterized in that the single coated fiber. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 활성섬유(103)은 단일모드 섬유인 것을 특징으로 하는 광전송시스템.The active fiber 103 is a light transmission system, characterized in that the single-mode fiber. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 제 1 펌프방사는 1465 nm과 1495 nm사이의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.The first pump radiation has a wavelength between 1465 nm and 1495 nm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 제 2 펌프방사는 1000 nm과 1100 nm 사이의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 광전송시스템.And the second pump radiation has a wavelength between 1000 nm and 1100 nm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 제 1 광커플러(105)는 마이크로광 WDM커플러인 것을 특징으로 하는 광전송시스템.Optical transmission system, characterized in that the first optical coupler (105) is a micro optical WDM coupler. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 제 2 광커플러(107)는 퓨즈된 섬유 WDM커플러인 것을 특징으로 하는 광전송시스템.Optical transmission system, characterized in that the second optical coupler (107) is a fused fiber WDM coupler. 광신호를 증폭시키는 방법에 있어서,In the method for amplifying an optical signal, 광신호를 에르븀과 이트레븀으로 동시도프된 활성섬유에 공급하는 단계와,Supplying an optical signal to an active fiber co-doped with erbium and ytterbium, 광신호를 공급하는 단계 동안에 활성섬유를 광펌프시키는 단계로 구성되며, 상기 광펌프 단계는 에르븀을 여자시키기 위한 제 1 펌프방사와 이테르븀을 여자시키기 위한 제 2 펌프방사를 상기 활성섬유에 공급함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Optically pumping the active fiber during the step of supplying the optical signal, the optical pumping step comprising supplying the active fiber with a first pump radiation to excite erbium and a second pump radiation to excite ytterbium Characterized in that. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 펌프방사를 공급하는 상기 단계는 상기 제 1 펌프방사를 광신호에 대하여 동시전달방향으로 활성섬유에 공급하고, 상기 제 2 펌프방사를 공급하는 상기 단계는 상기 제 2 펌프방사를 광신호에 대하여 반전달방향으로 활성섬유에 공급하는 것을 특징으로 하는 방법.The step of supplying the first pump radiation is supplying the first pump radiation to the active fiber in the co-transfer direction with respect to the optical signal, and the step of supplying the second pump radiation is the optical signal for the second pump radiation Method for supplying the active fiber in the direction of reversal with respect to. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 활성섬유에 제 1 펌프방사를 공급하는 상기 단계는 1465 nm과 1495 nm사이의 파장을 갖는 에르븀에 대한 여자방사를 상기 활성섬유에 공급함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The step of supplying the first pump spinning to the active fiber, characterized in that it comprises supplying the active fiber excitation radiation for erbium having a wavelength between 1465 nm and 1495 nm. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 2 펌프방사를 상기 활성섬유에 공급하는 단계는 1000nm과 1100nm사이의 파장을 갖는 에르븀에 대한 여자방사를 상기 활성섬유에 공급함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And supplying the second pump spinning to the active fiber comprises supplying excitation radiation for erbium having a wavelength between 1000 nm and 1100 nm to the active fiber. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 활성섬유는 심과 피복을 포함하고, 상기 활성섬유에 제 1 펌프방사와 제 2 펌프방사를 공급하는 상기 단계는 제 1 펌프방사와 제 2 펌프방사를 상기 활성섬유의 심으로 공급함을 특징으로 하는 방법.The active fiber includes a seam and a sheath, and the step of supplying the first pump spinning and the second pump spinning to the active fiber is characterized in that the supply of the first pump spinning and the second pump spinning to the core of the active fiber How to. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 광신호를 활성섬유에 공급하는 상기 단계는 1565 nm이상의 파장을 갖는 활성섬유광신호에 공급함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Supplying an optical signal to the active fiber comprises supplying to an active fiber optical signal having a wavelength of at least 1565 nm. 광증폭기에 있어서,In the optical amplifier, 광신호를 입력시키는 입력(101)과,An input 101 for inputting an optical signal, 상기 광신호를 출력시키는 출력(102)과,An output 102 for outputting the optical signal; 상기 입력 및 상기 출력에 광연결되어 상기 광신호를 증폭시키기에 적합한 에르븀과 이테르븀으로 동시도프된 활성섬유(103)와,Active fibers 103 co-doped with erbium and ytterbium that are optically coupled to the input and the output and are suitable for amplifying the optical signal; 상기 제 1 펌프원(104)와 상기 제 2 펌프원(106)을 상기 활성섬유에 각각 광결합시키는 제 1 광커플러(105) 및 제 2 광커플러(107)로 구성되며, 상기 제 1 펌프방사는 에르븀에 대한 여자파장을 포함하고 상기 제 2 펌프방사는 이테르븀에 대한 여자파장을 포함하는 것을 특징으로 하는 광증폭부.It consists of a first optical coupler 105 and a second optical coupler 107 for optically coupling the first pump source 104 and the second pump source 106 to the active fiber, respectively, the first pump spinning Is an excitation wavelength for erbium and the second pump radiation comprises an excitation wavelength for ytterbium. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 에르븀에 대한 여자파장은 1465 nm-1495 nm 사이이고, 이테르븀에 대한 여자파장은 1000 nm-1100 nm 사이인 것을 특징으로 하는 광증폭기.The excitation wavelength for erbium is between 1465 nm-1495 nm and the excitation wavelength for ytterbium is between 1000 nm-1100 nm. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 제 1 광커플러(105)는 광신호에 대하여 제 1 펌프방사를 활성섬유(103)에 동시전달방향으로 공급하기 위하여 상기 입력(101)과 상기 활성섬유(103)사이에 연결되고, 상기 제 2 광커플러(107)는 광신호에 대하여 제 2 펌프방사를 활성섬유(103)에 반전달방향으로 공급하기 위하여 상기 출력(102)과 상기 활성섬유(103)사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 광증폭기.The first optical coupler 105 is connected between the input 101 and the active fiber 103 to supply a first pump radiation to the active fiber 103 in the co-transfer direction for the optical signal, the first The optical coupler 107 is connected between the output 102 and the active fiber 103 to supply a second pump radiation to the active fiber 103 in the anti-moon direction for the optical signal amplifier. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 활성섬유(103)는 단일피복과 단일모드 섬유인 것을 특징으로 하는 광증폭기.The active fiber 103 is an optical amplifier, characterized in that the single-coated and single-mode fibers. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 제 1 광커플러(105)는 마이크로광 WDM커플러인 것을 특징으로 하는 광증폭기.The first optical coupler 105 is an optical amplifier, characterized in that the micro-optical WDM coupler. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 제 2 광커플러(107)는 퓨즈된-광 WDM커플러인 것을 특징으로 하는 광증폭기.And wherein said second optocoupler is a fused-optical WDM coupler. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 제 2 펌프원(106)은 다른 활성섬유(114)를 포함하여 상기 제 2 펌프방사를 발생시키기에 적합한 섬유레이저(112)와 상기 활성섬유(114)를 펌프시키기에 적합한 펌프레이저원(113)으로 구성된 것을 특징으로 하는 광증폭기.The second pump source 106 includes other active fibers 114 and a fiber laser 112 suitable for generating the second pump spinning and a pump laser source 113 suitable for pumping the active fibers 114. Optical amplifier, characterized in that consisting of). 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 다른 활성섬유(114)는 더블피복 섬유인 것을 특징으로 하는 광증폭부.The other active fiber 114 is an optical amplifier, characterized in that the double coated fiber. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 다른 활성섬유(114)는 에르븀으로 도프된 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 광증폭기.The other active fiber 114 is an optical amplifier, characterized in that it comprises an optical fiber doped with erbium. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 섬유레이저(112)는 상기 다른 활성섬유(114)의 대향단부상에 기록된 제 1 브라그 격자(118) 및 제 2 브라그 격자(119)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광증폭기.The fiber laser (112) is characterized in that it comprises a first Bragg grating (118) and a second Bragg grating (119) recorded on opposite ends of the other active fibers (114). 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 펌프레이저원(113)은 광면적 레이저다이오드인 것을 특징으로 하는 광증폭기.The pump laser source 113 is an optical amplifier, characterized in that the optical area laser diode.
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