KR20010101027A - 이조된 980㎚ 펌프를 갖는 ｌ-밴드 증폭 - Google Patents

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펠톤 에이. 플러드
더글러스 더블유. 홀
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알프레드 엘. 미첼슨
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Abstract

본 발명은 대신호 입력 파워를 갖는 증폭기에 광신호를 제공하는 단계; 및 광신호를 증폭하기 위해 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장과 상이한 파장을 갖는 증폭기에 펌핑광을 제공하는 단계를 포함하는 기지의 펌프 흡수 밴드를 갖는 희토류 도프 이득매체 방출 스펙트럼의 장파장 스펙트럼 영역(L-밴드)에서 향상된 이득 및 펌프-대-신호 반전 효율을 위한 광증폭기 작동방법에 관한 것이다. 신호 이득 및 향상된 펌프-대-신호 반전 효율은 펌프 밴드 중심파장 979-980nm의 일측에 약 ±0-30nm 사이의 펌프를 이조시킨 에르븀 L-밴드 신호에 대해 설명되어 있다. 상술한 방법을 사용하는 광증폭기가 또한 개시되어 있다.

Description

이조된 980㎚ 펌프를 갖는 Ｌ-밴드 증폭{L-Band Amplification With Detuned 980nm Pump}
광통신 서비스 제공자는 고객의 현재 및 미래의 요구에 따라 더 많은 데이터 용량 및 더 빠른 데이터 전송 속도를 계속 필요로 한다. 광증폭기, 특히 EDFAs를 사용하는 시스템에서, 채널 밀도는 사용할 수 있는 EDFA의 이득 대역폭에 제한된다. 이 대역폭은 이득 평탄화 필터가 다중채널 증폭에서 에르븀 이득 스펙트럼을 평탄화하는데 사용될 때조차 약 35nm이다. 다중채널 광파 시스템에서 시스템 용량을 증가시키는 세가지 기술은 (1) 채널 당 비트율을 증가시키는 것, (2) 채널 간격을 감소시킴으로써 채널의 수를 증가시키는 것, 및 (3) 이득 매체의 총 이득/대역폭을 증가시킴으로써 채널의 수를 증가시키는 것을 포함하다. 채널 당 비트율을 증가시키는 것은 설치된 시스템의 수가 OC-48 비트율(2.5Gb/s)을 넘어 작동할 수 없기 때문에 항상 실행할 수 있는 해법은 아니다. 이와 유사하게, 섬유 비선형 특성은 50㎓~100㎓ 이하로 채널 간격을 감소를 한정한다. 그러므로, EDFA 이득 대역폭을 증가시키는 것은 채널 간격 및 채널 당 비트율이 유지되는 동안 시스템 용량을 증가시키는 직접 경로를 가능하게 한다. 1990년, Ainslie 등은 Electronics Letters, 26권, 1645~1646면(1990)의 고이득, 광대역 1.6 마이크론 ER3+도프된 실리카 섬유증폭기에서, 에르븀 이득 스펙트럼의 긴 대역(1565~1610nm) 이용을 연구하였다. 최근에, Srivastava 등은 진파(Truewave) 섬유의 400 ㎞를 넘어 100 WDM 10 Gb/s 채널의 1 Tb/s 전송, Tech. Dig. OFC'98, Post deadline paper PD 10-1, San Jose, 캘리포니아, 1998에서, 1.6 마이크론 밴드(L-밴드) 내에서 실리카 EDFA의 응용을 설명하였다. Sun 등은 밴드폭 80nm를 가진 초광 밴드 에르븀 도프 실리카 섬유증폭기, PROC. OAA, Post deadline paper PD 2-2, Victoria, BC Canada, 1997에서, 80nm의 총 이득 대역폭을 제공하는 통상적인 C-밴드(1530 nm- 1560 nm) 및 L-밴드 양자에서 증폭하는 분리 밴드 구조를 설명하였다. 그러므로, -L-밴드 증폭은 논증할 수 있으나, WDM 광파 시스템에 억제되는 밴드폭에 대한 솔루션은 개발되지 않았다.
L-밴드(여기에서, 약 1560 ~1615 nm의 범위로 정의함)에서 작동하는 EDFA는 통상적으로 많이 사용된 약 1530 nm 내지 1560 nm인 C-밴드에서 작동하도록 설계된 증폭기와 구별되는 특징을 갖는다. 두드러진 차이점은 낮은 반전(즉, 0.4 대 0.6~0.7)에서 상대적으로 평평한 이득 스펙트럼이고, 에르븀 도프 섬유의 길이는 약 75m와 동일하거나 그 이상에서 약 300m(통상적인 Er 밀도에 대하여)까지가 필요하며, 이는 통상적인 C-밴드 장치의 약 50m에 동일하거나 그 이하인 것과 대비된다. 이것은 그 적어도 일부는 약 1560nm 이상인 파장에 대하여 에르븀의 상대적으로 낮은 방출 교차부에 기인한다. 저 반전 증폭에 필요한 비정상적으로 긴 에르븀 도프 섬유의 길이의 중요성은 다량의 반전 이동 ASE를 발생시키는 것에 있다. 더욱이, 단일 L-밴드 작동환경은 980nm 흡수 밴드에서 펌프 파장의 선택에 영향을 준다. 어떤 경우에는 EDFA L-밴드 증폭기는 4th발생 통신창으로서 언급되는 것에서 시스템 작동에 필수적인 기술이다.
980nm 반도체 펌프 레이저 다이오드에서 억제되는 파장을 완화시키는 경향이 있는 C-밴드 증폭에 대한 980nm 밴드에서 펌프 파장의 이조(離調, detuning)에 대해 많은 보고가 있다. Pederson 등은 '에르븀 도프 섬유증폭기의 이조된 980nm 펌핑에 대한 이득 및 노이즈 단점(Gain and Noise Penalty for Detuned 980nm Pumping of Erbium-Doped Fiber Power Amplifier)', IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 4, pp. 351-353(1992. 4.)에서, 980nm 밴드에서 펌드된 에르븀 도프 섬유 파워 증폭기의 소신호 이득 및 노이즈 성능을 섬유길이 및 펌프파장의 함수로서 측정하였다. 1551nm에서 C-밴드 입력신호에 대한 신호 출력은 979nm로부터 ±20nm 이조된 펌프파장으로 감소되는 것을 일부 발견하였다. Pederson 등은 '980nm에서 펌프된 소신호 에르븀 도프 섬유증폭기의 이득 및 노이즈 특성(Gain and Noise Properties of Small-Signal Erbium-Doped Fiber Power Amplifiers Pumped in the 980nm Band)', IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 4, No.6, pp. 556-558(1992. 6.)에서, 1532nm 및 1551nm에서 C-밴드 입력신호에 대한 소신호EDFA's의 펌프파장 이조의 효과를 측정하였다. Percival 등은 '966nm 및 1004nm 사이의 펌프파장에 대하여 일정한 이득을 갖는 에르븀 도프 섬유증폭기(Erbium-Doped Fiber Amplifier With Constant Gain For Pump Wavelengths Between 966 and 1004nm)', Electronics Letters, Vol. 27, No. 14, pp. 1266-1268(1991. 7.)에서, 섬유에 제공된 980nm에 중심이 있는 펌프범위를 38nm를 넘어 1536nm에서 C-밴드 입력신호에 대해 일정한 이득을 보고하였다.
이러한 기록된 연구에 비교하여, 본 발명자는 대신호(large-signal) 입력파워의 조건에서 지금까지 인정되지 못한 L-밴드 증폭에 대하여 980nm의 펌프 이조의 이점을 기술한다. 이러한 이점은 L-밴드 이득 및 향상된 펌프 대 신호 반전 효율을 포함한다. 여기에서 사용되는 대신호(large-signal) 입력파워는 광증폭기가 포화(saturation)에서 작동하는 입력신호 조건을 말하며, 필수적으로 입력신호 파워에 의존하지 않으나 펌프 파워에만 의존하는 출력신호 파워는 Pout=KPpump를 산출하고, K는 증폭기 효율을 나타낸다. 이와 대조적으로, 소신호 증폭은 출력신호 파워 가 증폭 또는 증폭기 이득을 통하여 입력신호 파워에 비례하여, Pout=GPin이 된다. 이러한 용어는 본 발명분야의 기술자에 의해 잘 이해될 것이다.
본 발명은 광증폭기에 관한 것으로, 특히 이조(離調)된(detuned) 980nm 펌프광을 사용하는 개선된 L-밴드 증폭 방법 및 이러한 방법을 이용하는 장치에 관한 것이다.
도 1은 펌프 파워, 출력신호 파워, 역 ASE 및 나머지 펌프 파워를 측정하기 위해 실험으로 행해진 본 발명의 실시예의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 입력신호 파워의 4개의 값에 대한 펌프파장의 함수로서의 출력신호 파워의 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 입력신호 파워의 4개의 값에 대한 역 ASE 파워 대 펌프파장의 그래프이다.
도 4는 본 발명의 증폭기 실시예를 나타낸 개략도이다.
도 5는 유형 Ⅰ Er 섬유의 전형적인 방출 프로파일의 도면이다.
본 발명은 널리 980nm 밴드 펌핑을 이조함으로써 개선된 L-밴드 광신호 증폭, 특히 신호 반전 효율에 개선된 이득 및 펌프를 포함하는 방법 및 그 결합 장치에 관한 것이다. 본 발명의 부가적인 특징 및 이점이 하기의 설명에 의해 분명해지고 본 발명의 실제 적용에서 나타날 것이다. 본 발명의 목적 및 다른 이점은 특히 첨부된 도면, 상세한 설명 및 청구범위에서 기재된 장치 및 방법에 의해 실현된닫.
본 발명의 실시예는 장파장 스펙트럼 영역, 예를 들면 약 1560-1615nm에서 광신호 증폭을 위한 광증폭기를 작동시키는 방법에 관한 것이다. 이 스펙트럼 영역은 본 발명분야에서 회토류로 도프된 이득 매체의 L-밴드로 알려져 있다. 약 980nm에 중심이 있고 약 1480nm에 또 다른 중심이 있는 펌프 흡수 밴드가 알려져 있다. 전자는 본 발명엣 실제적인 중요성이 있다. 이 실시예는 대신호 파워를 갖는 광신호를 증폭기에 입력하고 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장과 다른 파장을 갖는 펌프광을 갖는 이득 매체를 펌핑하는 것을 포함한다. 이 실시예의 다양한 면에서, 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장은 980nm이고, 이득 매체는 회토류로 도프된 광섬유 도파관, 바람직하게는 에르븀 도프 섬유이고, 펌프 광파장은 중심파장의 일측에서 0-30nm이고 바람직하게는 중심파장의 일측에서 5-30nm의 범위이며, 이득 매체는 약 75m와 동일하거나 그 이상의 길이, 통상적으로 100-300m 사이의 길이를 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시예는 이조된 펌프 파장이 펌프 중심파장에서 얻어진 출력신호 파워보다 큰 파워를 갖는 증폭된 출력신호를 제공하도록 작동하도록 광신호를 증폭하기 위해 대신호 입력 파워를 갖는 광신호를 광증폭기에 입력하고 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장으로부터 이조된 증폭기에 펌프광을 제공하는 것을 포함하는 기지의 펌프 흡수 밴드를 갖는 희토류 도프 이득 매체의 방출 스펙트럼의 L-밴드 내에서 광신호를 증폭하기 위한 광증폭기를 작동시키는 방법을 포함한다. 이 실시예의 다양한 면에서, 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장은 980nm이고, 이득매체는 회토류로 도프된 광섬유 도파관, 바람직하게는 에르븀 도프 섬유이고, 펌프 광파장은 중심 파장의 일측에서 0-30nm이고 바람직하게는 중심파장의 일측에서 5-30nm의 범위이며, 이득 매체는 약 75m와 동일하거나 그 이상의 길이, 통상적으로 100-300m 사이의 길이를 갖는다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 펌프광에 반대방향으로 이동하는 측정된 증폭자발방출(ASE)이 펌프 밴드 중심파장에서 축정된 ASE가 반대방향으로 이동하는 것보다 작도록 하기 위하여, 대신호 입력 파워를 갖는 증폭기에 광신호를 제공하고 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장으로부터 이조된 파장을 갖는 펌프광을 갖는 이득 매체를 펌핑하는 것을 포함하는 기지의 펌프 흡수 밴드를 갖는 희토류 도프 이득 매체의 방출스펙트럼의 L-밴드에서 광신호를 증폭하기 위한 광증폭기의 작동방법을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 방출 스펙트럼을 나타내는 희토류 도프 이득단을 갖고 방출 스펙트럼의 L-밴드에서 입력 광신호를 증폭하기 위해 기지의 펌프 파장 흡수 밴드를 갖는 광증폭기에 관한 것으로, 신호는 큰 입력신호 파워를 갖고, 증폭기로부터 증폭된 출력신호가 펌프 중심파장에서 또는 실질적으로 펌프 중심파장에서 펌핑하는 것에 기인하는 출력신호 파워보다 큰 이조된 펌프파장에서 신호를 갖도록 하기 위하여 펌프 광원은 이득단에 결합된 펌프 흡수 밴드의 중심파장과 다른 파장에서 작동한다. 이 실시예의 다양한 면에서, 펌프 중심파장은 980nm이고, 이조된 펌프파장은 중심파장의 일측에서 0-30nm, 바람직하게는 중심파장의 일측에서 5-30nm의 범위이다.
상술한 일반적인 설명 및 후술의 상세한 설명은 본 발명의 바람직한 예이고, 설명을 위한 것임을 이해할 것이다.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 위해 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하며, 본 발명의 실시예, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 도움이 된다.
도 1은 광신호 출력 파워, 역 ASE, 펌프 파워 및 나머지 펌프 파워를 측정히기 위해 사용된 실험 장치이다. 도 1에 개략적으로 도시된 장치를 사용함으로써, 에르븀 L-밴드 내에서 큰 입력 파워 광신호에 대한 980nm 흡수 피크에 관한 펌프 파장의 변화의 영향을 확인하기 위해 상세한 실험을 행하였다. 조정할 수 있는 Ti-사파이어 펌프 레이저(12)(아르곤-이온 레이저에 의해 펌프됨, 도시되지 않음)는광소자(14)에 의해 3㏈ 커플러(16)의 피그테일(32)에 결합된다. 입력 펌프광의 절반은 3㏈ 커플러(16)에 의해 도 1의 더블 다이아몬드 아이콘에 의해 표시된 파워 검파기(18)에 향한다. 나머지 펌프광은 WDM(20)에 전파되어 이를 통하여 타입 Ⅰ 에르븀 섬유 100m로 구성된 활성 증폭기 섬유로 전파한다. DFB 레이저(22)는 광신호원으로서 사용되어 WDM(20)에 의해 활성 섬유(26)으로 직접 연결되는 곳으로부터 절연체(24)를 통하여 또한 탭 커플러(28)를 통하여 전파하는 1565 nm에서 포화 신호(saturating signal)를 출력한다. 활성섬유(26)의 하류에 위치한 WDM(36)는 광신호 출력 파워를 측정하기 위해 신호가 전송된 파워 모니터(도시되지 않음)로부터 절연체(38)를 통하여 광 대역필터(40)을 지나 증폭된 광신호를 전파시키며, 반면에 나머지 펌프 파워는 WDM(36)을 통하여 더블 다이아몬드 아이콘으로 표시된 파워 모니터(42)로 연결된다. 광 대역필터는 2565 nm(신호파장)에 중심이 있고, 1 nm 3 ㏈ 대역폭을 갖는다.
본 발명분야에서 잘 알려진 바와 같이, ASE는 펌프광에 의해 활성화되기 때문에 활성 섬유(26) 내에서 발생되고, ASE의 일부는 역방향으로 즉, 반대방향으로 입력 광신호로 이동한다. 이러한 역방향으로 이동하는 ASE는 WDM(20)에 의해 도파관 경로(34)를 통하여 탭 커플러(28)로 연결되고 역방향으로 이동하는 ASE의 5%가 더블 다이아몬드 아이콘으로 표시된 파워 모니터(30)으로 입력된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, DFB 레이저(22)로부터 나온 광신호는 1565 nm에서 설정된다. 이러한 신호파장에서 4개의 측정 데이터 세트는 입력신호 파워를 (a) 2.0 ㏈m, (b) 0.15 ㏈m, (c) -4.93 ㏈m, 및 (d) -9.91 ㏈m로 변화시키면서 측정한 것이며, 이들은 에르븀 도프 섬유(26)에서 포화하는데 충분하다. 파워는 광 필터의 출력에서 측정되고, WDM(0.5 ㏈), 절연체(0.6 ㏈), 및 광 대역 필터(1.4 ㏈) 때문에 수동 손실을 포함한다.
펌프 레이저(12)는 일정한 파워 20 ㏈m(+/-0.3 ㏈)를 갖는 조정할 수 있는 출력신호를 제공한다. (c)의 경우에, 채널 입력 파워 당 -20 ㏈m의 32 채널에 근사하여 따르기 때문에, 980 nm로부터 954 nm(-26 nm) 또는 1007 nm(+27 nm)까지의 펌프파장을 조정하여 출력 신호 파워가 3 ㏈ 증가하고, 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 펌프 대 신호 반전 효율이 증가한다. 또한 도 2에 상술된 (a), (b) 및 (d)의 경우에 신호 파워 대 펌프 파장의 그래프가 도시되어 있고, 4개의 입력신호 파워 조건 a, b, c, 및 d에 대하여 각각 각각 13 ㏈, 14.6 ㏈, 17.2 ㏈, 및 19.4 ㏈의 최소 이득에 대응한다. 980 nm 펌프 흡수 밴드의 중심 파장으로부터 이조하는 펌프 파장의 함수로서의 신호 파워는 도 3에 도시된 바와 같이 후진 이동하는 ASE의 감소 때문에 적어도 부분적으로 증가한다. 후진 ASE는 또한 코일 길이에 의존한다. 상술한 바와 같이, 에르븀 도프 섬유(26)는 100 m의 길이를 갖고, 모든 광 입력신호 파워는 상술한 바와 같이 큰 신호입력이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 펌프파장 이조 및 출력 신호 파워의 영향은 자기포화된 체계(즉, 소신호 입력 파워) 내에서 작동하는 C-밴드 증폭기에 대한 보고와 유사하나, 실제적인 이점이 없다. 또한, 에르븀 섬유 내의 펌프 흡수는 설명된 현상에서 역할을 수행한다. 후진 ASE 파워 및 펌프 흡수는 상호 의존적이라고 가정한다. 비록 측정되지는 않았지만, 이득 매체의 반전이 전단에서 감소하기 때문에 펌프 파장은 흡수 피크로부터 떨어져 조정됨으로써 노이즈는 증가할 것으로 기대된다.
그러므로, 상술한 바람직한 실시예에 따라 펌프 흡수 밴드의 중심파장의 일측에서 0-30 nm의 범위 내에서 펌프파장을 +27/-26 nm 이조시킴으로써 L-밴드 신호 증폭의 작동환경에서 개선된 이득 및 반전 효율을 발생시킨다. 특히, 1565 nm에서 -4.93 ㏈m의 입력신호 파워에 대한 3 ㏈의 향상이 980 nm 펌프 중심 파장으로부터 펌프를 이조시킴으로써 달성된다. 상술한 이점에 더하여, 관련된 기술(예를 들면, 열 소산) 또는 판매(예를 들면, 이용성/가격)를 가진 1480 nm 펌프는 L-밴드 증폭기 내에서 이조된 980nm 레이저 다이오드로 대치될 수 있다.
도 4에 개략적으로 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광증폭기(80)는 희토류 도프 섬유 이득단(82), 바람직하게는 도 5에 도시되는 L-밴드 방출 스펙트럼을 갖는 에르븀 도프 섬유를 포함하며, 이득 매체를 포화시킬 수 있는 큰 입력 신호 파워를 갖고 방출 스펙트럼의 장파장 영역에서 신호 파장이 있는 입력 신호를 증폭하기 위해 약 980 nm에 중심이 있는 기지의 펌프 파장 흡수 밴드, 바람직하게는 약 1560 nm에서 1615 nm까지 확장하는 L-밴드를 포함한다. 980 nm 펌프 밴드에서 방출하는 펌프광원(84)은 980 nm의 중심파장과 다른, 바람직하게는 중심파장으로부터 +/-5-30 nm의 범위인 파장에서 작동한다. 펌프광은 커플러(86)를 통하여 에르븀 도프 섬유로 전진 연결된다. 다른 펌핑 구조 또한 가능하다. 예를 들면, 본 발명분야의 기술자로서는 이조된 펌프 영역에서 나머지 전진 이동(즉, 신호와 결합 전파) 펌프 파워가 있을 수 있고, 펌프광 반사기는 나머지 펌프광을 반대의 전파방향에 있는 섬유로 재도입시키는데 사용될 수 있으며, 그것을 활성 섬유의 입력으로 역 피드전진시킬 수 있다. 반대 방향 펌핑만으로는 증폭기의 양호한 노이즈 성능을 위하여 높은 전단 반전을 유지할 필요가 있기 때문에 유리한 점이 없다.
본 발명에 관한 바람직한 실시예는 여기에 기술된 증폭기 실시예 및 그 역에 따라 충분히 적용할 수 있다.
본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 본 발명에 따른 장치 및 방법에 따라 다양한 변형 및 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 균등범위내에서 제공되는 본 발명의 변형 및 변경을 포함한다.

Claims (19)

  1. 기지의 펌프 흡수 밴드를 갖는 희토류 도프 이득매체 방출 스펙트럼의 장파장 스펙트럼 영역(L-밴드)에서 향상된 이득 및 펌프-대-신호 반전 효율을 위한 광증폭기 작동방법에 있어서,
    (a) 대신호 입력 파워를 갖는 증폭기에 광신호를 제공하는 단계; 및
    (b) 광신호를 증폭하기 위해 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장과 상이한 파장을 갖는 증폭기에 펌핑광을 제공하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 펌핑광 파장은 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장으로부터 ±30 nm의 범위 내인 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 펌핑광 파장은 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장으로부터 ±5-30 nm의 범위 내인 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 증폭기는 희토류 도프 섬유 이득매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 희토류 도프 섬유는 펌프광 흡수 도펀트로서 에르븀을포함하는 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 증폭기의 희토류 도프 섬유는 약 75 m와 동일하거나 그 이상의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장은 약 980 nm인 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  8. 제3항에 있어서, 상기 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장은 약 980 nm인 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 L-밴드는 약 1565-1615 nm인 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  10. 기지의 펌프 흡수 밴드를 갖는 희토류 도프 이득매체 방출 스펙트럼의 장파장 스펙트럼 영역(L-밴드)에서 향상된 이득 및 펌프-대-신호 반전 효율을 위한 광증폭기 작동방법에 있어서,
    (a) 대신호 입력 파워를 갖는 증폭기에 광신호를 제공하는 단계; 및
    (b) 임의의 이조된 펌프 파장에서 증폭된 신호 파워가 펌프 밴드 중심파장에서 증폭된 신호 파워보다 크도록 광신호를 증폭하기 위해 기지의 펌프 흡수 밴드의중심파장으로부터 이조된 파장을 갖는 증폭기에 펌핑광을 제공하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 증폭기에 펌핑광을 제공하는 단계는 중심파장으로부터 약 ±5 내지 30 nm의 범위 내에서 펌프광 파장을 이조시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 중심파장은 약 980 nm인 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 L-밴드는 약 1565-1615 nm인 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  14. 기지의 펌프 흡수 밴드를 갖는 희토류 도프 이득매체 방출 스펙트럼의 장파장 스펙트럼 영역(L-밴드)에서 향상된 이득 및 펌프-대-신호 반전 효율을 위한 광증폭기 작동방법에 있어서,
    (a) 대신호 입력 파워를 갖는 증폭기에 광신호를 제공하는 단계; 및
    (b) 펌프광에 반대방향으로 이동하는 ASE의 측정값이 펌프 밴드 중심파장에서 측정된 ASE보다 임의의 이조된 펌프파장에서 작도록 광신호를 증폭하기 위해 기지의 펌프 흡수 밴드의 중심파장으로부터 이조된 파장을 갖는 증폭기에 펌핑광을제공하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 증폭기에 펌핑광을 제공하는 단계는 중심파장으로부터 약 ±5 내지 30 nm의 범위 내에서 펌프광 파장을 이조시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 중심파장은 약 980 nm인 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 L-밴드는 약 1565-1615 nm인 것을 특징으로 하는 광증폭기 작동방법.
  18. 방출 스펙트럼의 장파장 영역에 있는 파장 및 큰 입력신호 파워를 갖는 입력 신호를 증폭하기 위해 방출 스펙트럼 및 기지의 펌프파장 흡수 밴드를 갖는 희토류 도프 이득단; 및
    펌프 흡수 밴드의 중심파장과 다른 값에서 작동 파장을 방출하며, 상기 이득단에 연결된 펌프광원을 포함하며;
    증폭된 출력신호는 작동파장이 중심파장과 실질적으로 동일할 때 출력신호보터 큰 상기 작동파장에서의 신호 파워를 갖는 것을 특징으로 하는 광증폭기.
  19. 제18항에 있어서, 상기 방출 스펙트럼의 장파장 영역은 약 1565-1615 nm이고, 중심파장은 약 980 nm이며, 작동파장은 중심파장으로부터 약 ±5-30 nm의 범위 내인 것을 특징으로 하는 광증폭기.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1264845A (zh) * 1999-01-23 2000-08-30 大宇通信株式会社 用来使用光纤产生l波段光源的装置和光放大器
FR2799055B1 (fr) * 1999-09-23 2001-12-14 Cit Alcatel Amplificateur a fibre optique en bande l
AU2002220816A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-21 Nortel Networks Limited Optical amplifier method and apparatus
US7502391B2 (en) * 2003-07-28 2009-03-10 Spi Lasers Uk Limited Eye safe high power fibre laser
JP5204975B2 (ja) * 2007-01-25 2013-06-05 株式会社東芝 ファイバ増幅器
US20160249365A1 (en) 2015-02-19 2016-08-25 Corning Optical Communications Wireless Ltd. Offsetting unwanted downlink interference signals in an uplink path in a distributed antenna system (das)
US10236924B2 (en) * 2016-03-31 2019-03-19 Corning Optical Communications Wireless Ltd Reducing out-of-channel noise in a wireless distribution system (WDS)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5287216A (en) * 1992-12-14 1994-02-15 Gte Laboratories Incorporated Fiber amplifier with multiple pumps
US6144486A (en) * 1998-01-30 2000-11-07 Corning Incorporated Pump wavelength tuning of optical amplifiers and use of same in wavelength division multiplexed systems
US6049418A (en) * 1998-02-06 2000-04-11 Lucent Technologies, Inc. Noise figure in optical amplifiers with a split-band architecture

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