KR20020000406A - 2단 반사형 광섬유 증폭기 - Google Patents
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Abstract
이득을 크게하고 잡음지수를 낮추는데 적합한 2단 반사형 광섬유 증폭기에 관한 것으로, 이를 위한 본 발명은 파장분할다중결합기와 펌프광원으로 이루어진 광펌핑 장치, 및 신호광과 펌프광이 진행하는 이득광섬유를 포함하는 광증폭기에 있어서, 상기 이득 광섬유를 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유로 구분하는 광순환기; 및 상기 제 2 이득 광섬유의 끝단에 부착되어 상기 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유를 진행한 신호광과 펌프광을 반사시키는 거울을 포함하며, 상기 거울에서 반사된 상기 신호광과 펌프광이 상기 제 2 이득 광섬유만을 진행한 후 상기 광순환기의 한 단자를 통해 증폭된 신호광이 출력되는 것을 특징으로 하며, 광순환기의 위치를 바꾸고, 이득 광섬유의 길이를 변화시켜 증폭기의 이득 및 잡음지수를 조절한다.
Description
본 발명은 광통신 시스템 소자에 관한 것으로, 특히 높은 이득 특성과 낮은 잡음 특성을 갖는 파장분할 다중 광신호 증폭용 2단 반사형 광섬유 증폭기(Two-stage refective optical fiber amplifier)에 관한 것이다.
급증하는 통신 수요를 감당하기 위한 방법으로, 파장분할다중(Wavelength Deivision Multiplexing; WDM) 방식의 광통신 기술이 꾸준히 개발되어 왔으며 그 핵심 기술 중의 하나가 광증폭기이다. 이러한 광통신용 광증폭기로는 어븀(Erbium)이 첨가된 광섬유(Erbium Doped Fiber; EDF)를 이득매질로 사용하는 어븀첨가 광섬유 증폭기(EDFA)를 이용한다.
상기한 광섬유 증폭기의 성능을 나타내는 기본적인 항목으로 이득(Gain; G) 및 잡음지수(Noise Figure; N.F)가 있는데, 광섬유 증폭기의 성능을 향상시키기 위해서 여러가지 구도가 연구되었고, 반사형 광섬유 증폭기(Reflective optical fiber amplifier)는 이득을 향상시키기 위한 광증폭기 구조 중 하나이다.
일반적인 광섬유 증폭기는 신호광(Signal light) 및 펌프광(Pump light)이이득매질을 한번만 지나가는 반면에 반사형 광섬유 증폭기는 이득매질 한 쪽 끝에 거울(Mirror)을 부착시켜 신호광 및 펌프광이 이득매질을 두 번 진행하게 되므로 큰 이득을 갖는다.
또한 패러데이 회전거울(Faraday rotator mirror)을 반사거울로 사용하는 경우 편광홀버닝(Polarization Holeburning)과 편광의존이득(Polarization dependent gain) 등 편광에 따른 증폭특성의 변화를 제거할 수도 있다.
그러나 반사형 광섬유 증폭기는 이득매질을 두번 진행하는 특성 때문에 잡음지수가 커지는 단점을 갖는다.
상기한 증폭기의 잡음지수(N.F)는 이득매질 앞쪽의 밀도반전(Population inversion)에 의해 결정되는데, 예컨대, 밀도반전이 크면 잡음지수는 작아지고 밀도반전이 작으면 잡음지수는 커지게 되어, 종래의 반사형 광증폭기는 증폭된 자발 방출광(Amplified Spontaneous Emission; ASE)및 신호광이 이득매질 앞쪽의 밀도반전을 낮게 하기 때문에 잡음지수가 커질 수 밖에 없다.
이러한 잡음지수 증가의 단점을 극복하기 위한 방법으로 밴드 투과형 광필터 (Bnadpass filter)를 사용하여 잡음지수를 낮춘 반사형 광섬유 증폭기 구조가 제안되었다[V. Lauridsen, R.Tadayoni, A. Bjarklev, J.H. Povelsen and B.Pedersen, "Gain and Noise performance of fibre amplifiers operating in new pump donfiguration ", Electron. Lett.,27,pp327∼329(1991)]. 그러나, 이 방법은 광필터에 의해 신호광도 제거되기 때문에 여러 파장을 사용하는 WDM방식 광통신에는 적합하지 않다.
그리고, 종래의 일회 통과(Single-pass) 광섬유 증폭기에서 이득매질 앞단의 밀도반전 정도는 뒷방향 증폭된 자발방출광(ASE)에 의해 결정되기 때문에, 이득매질 중간에 광고립기(Optical isolator; ISO)를 사용하는 2단 구조가 발표되었다[M.N.Zervas, R.I.Laming, and D.N.Payne,"Efficient Erbium-Doped Fiber Amplifier Incorporation an Optical Isolator," J.Quantum Electron.,31,pp472∼480(1995)]. 이 경우 증폭기 뒷방향 증폭된 자발방출광(ASE)의 진행이 광고립기(ISO)에 의해 차단되기 때문에 이득매질 앞단의 밀도반전이 낮아지지 않아서 낮은 잡음지수를 유지할 수 있다.
도 1은 종래의 1단 반사형 광섬유 증폭기를 나타낸 도면으로서, 반사형 구도의 핵심 광소자는 이득매질인 어븀첨가 광섬유(EDF)(15) 양단에 위치한 거울(16) 및 광순환기(12)이다. 여기에 사용된 광순환기(12)는 1,2,3번 광단자가 있어 1번에서 2번 그리고 2번에서 3번으로는 입력광이 진행할 수 있지만 반대방향으로 진행하는 빛은 차단하는 광소자이다. 따라서 입력단(11) 쪽에서 어븀첨가 광섬유(15)에 입사된 펌프광 및 신호광은 광순환기(12)의 1번 단자로 입력되어 2번 단자로 출력된 다음, 어븀첨가광섬유(15)를 진행한 뒤 거울(16)에서 반사되어 다시 어븀첨가광섬유(15)을 진행한 뒤 광순환기(12)의 2번 단자로 입사되어 3번 단자를 통해 출력된다. 그러므로 어븀첨가 광섬유(15)를 두번 진행하게 되어 신호광은 더 큰 이득을 얻는다.
하지만, 증폭기 이득매질인 어븀첨가광섬유(15)의 앞부분이 큰 이득을 경험한 신호광 및 자발 방출광(ASE)에 노출되기 때문에 밀도반전이 낮아져 증폭기의 잡음지수가 커진다.
본 발명은 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 반사형 광증폭기의 높은 이득 특성을 유지하면서 잡음지수를 낮게 할 수 있는 2단 반사형 광섬유 증폭기를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 1단 반사형 광섬유 증폭기의 구성도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 2단 반사형 광섬유 증폭기를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 2단 반사형 광섬유 증폭기를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제1,제2 펌프광원을 갖는 2단 반사형 광섬유 증폭기를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광섬유격자를 구비한 2단 반사형 광섬유 증폭기를 나타낸 도면,
도 6은 종래와 본 발명의 광섬유 증폭기의 이득 및 잡음지수를 비교한 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 입력단 22 : 광고립기(ISO)
23 : 펌프광원 24 : 파장분할다중결합기(WDM)
25 : 제 1 EDF 26 : 광순환기
27 : 제 2 EDF 28 : 거울
57 : 광섬유격자(FBG)
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 2단 반사형 광섬유 광증폭기는 파장분할다중결합기와 펌프광원으로 이루어진 광펌핑 장치, 및 신호광과 펌프광이 진행하는 이득광섬유를 포함하는 광증폭기에 있어서, 상기 이득 광섬유를 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유로 구분하는 광순환기; 및 상기 제 2 이득 광섬유의 끝단에 부착되어 상기 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유를 진행한 신호광과 펌프광을 반사시키는 거울을 포함하며, 상기 거울에서 반사된 상기 신호광과 펌프광이 상기 제 2 이득 광섬유를 진행한 후 상기 광순환기의 한 단자를 통해 증폭된 신호광이 출력되는 것을 특징으로 하고, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 2단 반사형 광섬유 증폭기는 제 1 파장분할다중결합기, 펌프광원으로 이루어진 광펌핑 장치 및 신호광과 펌프광이 진행하는 이득광섬유를 포함하는 광증폭기에 있어서, 상기 이득 광섬유를 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유로 구분하는 광순환기; 상기 제 2 이득 광섬유의 끝단에 부착되어 상기 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유를 진행한 신호광과 펌프광을 반사시키는 거울; 및 상기 광순환기의 양단에 각각 구비되어 상기 광순환기에 의한 펌프광의 손실을 방지하기 위해 상기 제 1 이득광섬유를 진행한 펌프광이 상기 광순환기를 우회하도록 서로 연결된 제 2, 3 파장분할다중결합기를 포함하며, 상기 거울에서 반사된 상기 신호광과 펌프광이 상기 제 2 이득 광섬유를 진행한 후 상기 광순환기의 한 단자를 통해 증폭된 신호광이 출력되는 것을 특징으로 하고, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 2단 반사형 광섬유 증폭기는 신호광과 펌프광이 진행하는 이득광섬유를 포함하는 광증폭기에 있어서, 상기 이득 광섬유를 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유로 구분하는 광순환기; 상기 제 2 이득 광섬유의 끝단에 부착되어 상기 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유를 진행한 신호광과 펌프광을 반사시키는 거울; 상기 제 1 이득 광섬유만을 광펌핑하는 제 1 펌프광원과 제 1 파장분할다중결합기; 및 상기 제 2 이득 광섬유만을 광펌핑하는 제 2 펌프광원과 제 2 파장분할다중결합기를 포함하고, 상기 거울에서 반사된 상기 신호광과 펌프광이 상기 제 2 이득 광섬유를 진행한 후 상기 광순환기의 한 단자를 통해 증폭된 신호광이 출력되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 2단 반사형 광섬유 증폭기는 파장분할다중결합기와 펌프광원으로 이루어진 광펌핑 장치, 및 신호광과 펌프광이 진행하는 이득광섬유를 포함하는 광증폭기에 있어서, 상기 이득 광섬유를 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유로 구분하는 광순환기; 상기 제 2 이득 광섬유의 끝단에 부착되어 상기 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유를 진행한 신호광과 펌프광을 반사시키는 거울; 및 상기 광순환기와 제 2 이득 광섬유 사이에 구비되어 상기 거울과 함께 공진기를 형성하여 레이저 발진이 일어나는 광섬유격자를 포함하고, 상기거울에서 반사된 상기 신호광과 펌프광이 상기 제 2 이득 광섬유와 상기 광섬유격자를 진행한 후 상기 광순환기의 한 단자를 통해 이득이 일정한 증폭 신호광이 출력되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 2단 반사형 광섬유 증폭기를 나타낸 도면으로서, 광순환기(Optical circulator)(26)가 첫번째 어븀첨가 광섬유(EDF) (25)와 두번째 어븀첨가 광섬유(EDF)(27)의 중간에 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 2단 반사형 광섬유 증폭기는 신호광이 입력되는 입력단(21), 순방향으로 진행하는 상기 입력 신호광을 통과시키고 역방향 진행을 차단하여 반사에 의한 잡음을 방지하는 광고립기(22), 펌프광을 발생시키는 펌프광원(23), 상기 신호광과 펌프광을 분리 또는 결합하기 위한 파장분할다중 결합기(WDM Coupler)(24), 상기 펌프광에 의해 여기되는 제 1,2 EDF(25,27), 상기 제1,2EDF(25,27)를 통과한 신호광 및 펌프광을 반사시키는 거울 (28), 상기 제1,2 EDF(25,27)의 사이에 연결되어 상기 거울(28)에서 반사된 증폭 신호광을 출력하는 광순환기(26)로 구성된다. 여기서, 상기 광순환기(26)는 상기 이득매질인 광섬유를 제 1 EDF(25)와 제 2 EDF(27)로 구분하고, 제1,2,3 단자로 구성된다.
상기와 같이 구성된 2단 반사형 광섬유 증폭기는 입력단(21) 쪽에서 입사되어 첫번째 이득매질인 제 1 EDF(25), 광순환기(26)의 1번 단자와 2번 단자, 그리고 두번째 이득매질인 제 2 EDF(27)를 진행하여 거울(28)에서 반사된 신호광 및 펌프광은 제 2 EDF(27)만을 진행한 뒤에 광순환기(26)의 3번 단자로 출력된다. 따라서 증폭기 이득매질의 앞부분 즉, 첫번째 이득매질은 증폭된 신호광 및 증폭된 자발방출광(ASE)에 노출되지 않기 때문에 밀도반전이 낮아지지 않아 증폭기의 잡음지수가 커지지 않게 된다.
상술한 광순환기(26)를 이용하여 상기 제 1 및 제 2 EDF(25,27)의 길이를 변화시키면서 이득 및 잡음지수를 조절할 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 EDF(25,27)의 길이가 일정할 때 상기 광순환기(26)의 위치를 바꾸어 이득 및 잡음지수를 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 2단 반사형 광섬유 증폭기를 나타낸 도면으로서, 신호광이 입력되는 입력단(31), 순방향으로 진행하는 상기 입력 신호광을 통과시키고 역방향 진행을 차단하여 반사에 의한 잡음을 방지하는 광고립기 (32), 펌프광을 발생시키는 펌프광원(33), 상기 신호광과 펌프광을 분리 또는 결합하기 위한 제1,2,3 파장분할다중 결합기(WDM Coupler)(34,36,38), 상기 펌프광에 의해 여기되는 제 1,2 EDF(35,39), 상기 제1,2EDF(35,39)를 통과한 신호광 및 펌프광을 반사시키는 거울(40), 상기 제1,2 EDF(35,39)의 사이에 연결되어 상기 거울 (40)에서 반사된 증폭 신호광을 출력하는 광순환기(37)로 구성된다.
이와 같이, 상기 제2,3 파장분할다중 결합기(36,38)를 상기 광순환기(37)의 1번 단자와 2번 단자 사이에 연결하여 상기 펌프광이 상기 광순환기(37)를 우회하도록 하여 펌프광의 손실을 방지한다.
상기와 같이 본 발명의 제2실시예에서는 펌프광의 이용효율을 높이기 위한 것으로, 광순환기(37)에서 발생하는 광손실은 일반적으로 파장에 따라 다르게 되는데, 현재 광통신에 사용되는 빛의 파장은 신호광으로는 1550nm파장대역, 펌프광으로는 980nm, 1480nm파장대역 등이다. 상기 신호광에 대해 최적화된 광순환기는 1480nm펌프광의 경우 광손실이 매우 작으나 980nm펌프광의 경우에는 광손실이 매우 커서 거의 통과하지 않는다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 2단 반사형 광섬유 증폭기를 나타낸 도면으로서, 신호광이 입력되는 입력단(41), 순방향으로 진행하는 상기 입력 신호광을 통과시키고 역방향 진행을 차단하여 반사에 의한 잡음을 방지하는 광고립기 (42), 제 1 펌프광을 발생시키는 제 1 펌프광원(43), 상기 신호광과 제 1 펌프광을 분리 또는 결합하기 위한 제1 파장분할다중 결합기(WDM Coupler)(44), 상기 제 1 펌프광에 의해 여기되는 제 1 EDF(45), 제 2 펌프광을 발생시키는 제 2 펌프광원 (47), 상기 제 1 EDF(45)를 통과한 제 1 펌프광과 신호광, 제 2 펌프광을 결합하는 제 2 파장분할다중결합기(48), 상기 제 2 펌프광에 의해 여기되는 제 2 EDF(49), 상기 제 2 EDF(49)를 통과한 증폭신호광을 반사시키는 거울(50), 상기 제 1 EDF (45)와 제 2 EDF(49) 사이에 연결되어 상기 거울(50)에서 반사된 증폭 신호광을 출력하는 광순환기(46)로 구성되며, 제 1 펌프광으로 광순환기 앞단의 제 1 EDF(45)만을 펌핑하고 제 2 펌프광으로 광순환기(46) 뒷단의 제 2 EDF(49)만을 펌핑한다. 이 때 제 2 펌핑장치 즉, 제2 펌프광원(47)과 제2 파장분할다중결합기(48)는 광순환기(46)와 제 2 EDF(49) 사이에 두거나 제 2 EDF(49)와 거울(50) 사이에 둘 수 있으며, 또한 두 곳에 동시에 둘 수도 있다.
상기와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에서는, 이득매질인 어븀첨가 광섬유를 각각 독립된 펌프광원으로 광펌핑하여 이득을 높이고 잡음지수를 낯출 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 2단 반사형 광섬유 증폭기를 나타낸 도면으로서, 신호광이 입력되는 입력단(51), 순방향으로 진행하는 상기 입력 신호광을 통과시키고 역방향 진행을 차단하여 반사에 의한 잡음을 방지하는 광고립기 (52), 1480nm파장대역의 펌프광을 발생시키는 펌프광원(53), 상기 신호광과 펌프광을 분리 또는 결합하기 위한 파장분할다중 결합기(WDM Coupler)(54), 상기 펌프광에 의해 여기되는 제 1,2 EDF(55,58), 상기 제 1, 2 EDF(55,58)를 통과한 신호광 및 펌프광을 반사시키는 거울(59), 상기 제 1, 2 EDF(55,58)의 사이에 연결되어 상기 거울(59)에서 반사된 증폭 신호광을 출력하는 광순환기(56), 상기 광순환기(56)와 제 2 EDF(58) 사이에 위치하여 상기 거울(59)과 함께 페브리페롯 공진기(Fabry-perot resonator)를 형성하여 레이저 발진을 일으키는 광섬유격자(Fiber Bragg Grating; FBG)(57)로 구성된다.
상기와 같이, 광순환기(59)와 제 2 EDF(58) 사이에 광섬유격자(57)를 위치시키므로써 레이저 발진이 가능해지므로 증폭기의 이득이 일정한 이득고정형 광섬유 증폭기를 구현할 수 있어 종래의 이득고정형 광섬유 증폭기에 비해 광섬유격자의 수를 줄일 수 있다.
여기서, 상기 광섬유격자(57)는 특정파장에서 반사율이 큰 반사형 필터소자로서 반사되지 않은 대부분의 광원은 손실없이 투과하는 특성을 가지고, 외견상 일반 광섬유와 동일한 형태로서 전송용 광섬유나 어븀첨가광섬유와의 접속이 용이하고, 접속 손실이 매우 작으므로 저렴한 가격에 양산될 가능성이 있는 등 광통신 시스템 및 장치에서 매우 바람직한 소자 형태이다.
또한, 상기 제 2 EDF(58)에서는 신호광만이 증폭되는 것이 아니라 넓은 파장대역에 걸쳐 발생하는 증폭된 자기방출광도 함께 증폭되고, 거울에 의해 반사되어 광섬유격자로 입사하게 되기 때문에, 상기 증폭된 자기방출광 중에서 광섬유격자 (57)의 브래그파장(Bragg wavelength)과 일치하는 파장 성분이 광섬유격자(57)에서 반사되어 제 1 EDF(58)쪽으로 역류하게 되는데, 광순환기(56)는 상기한 역류 현상을 방지하여 증폭된 자기방출광의 잡음광을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 6은 파장대역에 따른 이득과 잡음지수를 나타낸 그래프로서, 이득매질로는 어븀 농도가 270ppm인 어븀첨가 광섬유를 사용하였고, 1480nm파장의 레이저다이오드로 광펌핑하였다.
도 1에 도시된 종래의 1단 반사형 광섬유 증폭기의 경우, 어븀첨가 광섬유의 길이는 16m였고, 도 2의 본 발명의 2단 반사형 광섬유 증폭기의 경우에는 광순환기에 의해 각각 5m,11m로 나누어졌고, 광순환기는 펌프광 및 신호광에 대해 대략 1dB정도의 광손실을 가지며, 반사 거울은 유전체가 코팅된 거울을 사용하였는데 신호광 및 반사광에 대해 약 60%정도의 반사율을 갖는다. 또한, 특성비교를 위해서 반사형 광섬유 증폭기의 거울을 광고립기로 대체하므로써 1단 및 2단의 단일 경로 EDFA를 구성하여 증폭 특성을 측정하였다.
도면에서, 안이 채워진 표식들과 채워지지 않은 표식들은 각각 잡음지수 (N.F)와 이득(G)을 나타내고, 또한 네모(□,■)는 종래의 1단 반사형 EDFA, 마름모 (,)는 본 발명의 2단 반사형 EDFA, 원(,)은 1단 단일경로 EDFA 그리고 세모(,)는 2단 단일경로 EDFA의 특성을 나타낸다.
본 발명에서 제안한 2단 증폭기의 잡음지수가 종래의 1단 반사형 증폭기에 비해 전 파장범위에서 2dB이상 낮아졌음을 알 수 있고, 또한 종래의 반사형 EDFA에 비해 1.53㎛(1530nm)및 1.55㎛(1550nm)대역의 이득이 비교적 비슷해졌음을 볼 수 있다. 본 발명은 종래의 2단 단일경로 EDFA에 비해서 비록 잡음지수는 약간 커졌으나 반면에 이득이 매우 커졌음을 알 수 있다.
이와 같이, 이득매질인 어븀첨가 광섬유의 길이가 일정할 때 광순환기의 위치를 바꾸어서 증폭기의 이득 및 잡음지수를 조절할 수 있으며, 또한 첫번째 그리고/또는 두번째 어븀첨가 광섬유의 길이를 변화시키면서 증폭기의 이득 및 잡음 지수를 조절할 수 있다.
또한, 제 4 실시예에서 구현된 광섬유 격자를 제 1, 2, 3 실시예에 적용하여 증폭기의 이득을 일정하게 할 수 있으며, 상기한 이득 광섬유로서 어븀첨가 광섬유를 예로 들었지만, 그 밖의 다른 광섬유를 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명은 광순환기를 어븀첨가 광섬유 중간에 구비하므로써 매우 큰 강도의 증폭된 자발 방출광 및 신호광이 입력단으로 입사되는 것을 방지하여 큰 이득을 얻을 수 있으며 잡음지수를 저하시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (27)
- 파장분할다중결합기와 펌프광원으로 이루어진 광펌핑 장치, 및 신호광과 펌프광이 진행하는 이득광섬유를 포함하는 광증폭기에 있어서,상기 이득 광섬유를 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유로 구분하는 광순환기;상기 제 2 이득 광섬유의 끝단에 부착되어 상기 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유를 진행한 신호광과 펌프광을 반사시키는 거울을 포함하며,상기 거울에서 반사된 상기 신호광과 펌프광이 상기 제 2 이득 광섬유를 진행한 후 상기 광순환기의 한 단자를 통해 증폭된 신호광이 출력되는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 1 항에 있어서,상기 이득 광섬유는 어븀첨가 광섬유를 이용하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 1 항에 있어서,상기 광순환기는 제 1, 2, 3 단자를 구비하며, 상기 제 1 단자와 제 2 단자를 통해 상기 제 1 이득광섬유를 진행한 신호광과 펌프광이 진행하고, 상기 거울에서 반사된 신호광과 펌프광이 상기 제 3 단자를 통해 진행하여 증폭된 출력광이 출력되는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 1 항에 있어서,상기 거울은 유전체가 코팅된 반사거울을 이용하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 1 항에 있어서,상기 거울은 상기 신호광과 펌프광에 대해 60%의 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 1 항에 있어서,상기 광펌핑장치의 앞단에 구비되어 상기 신호광 및 펌프광의 반사를 방지하는 광고립기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 1 항에 있어서,상기 광순환기와 제 2 이득 광섬유 사이에 구비되어 상기 거울과 함께 공진기를 형성하여 레이저 발진이 일어나 이득을 일정하게 하는 광섬유격자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유를 각각 독립된 제 1 펌프광원 및 제 2 펌프광원으로 광펌핑하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 1 항에 있어서,상기 광순환기 양단의 제 1 및 제 2 이득광섬유에 제 1 파장분할다중결합기 및 제 2 파장분할다중결합기를 각각 위치시켜 서로 연결하므로써 상기 펌프광이 상기 광순환기를 우회하도록 하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 이득 광섬유의 길이가 일정할 때 상기 광순환기의 위치를 바꾸어 이득 및 잡음지수를 조절하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 이득 광섬유의 길이를 변화시키면서 이득 및 잡음지수를 조절하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 1 파장분할다중결합기, 펌프광원으로 이루어진 광펌핑 장치 및 신호광과 펌프광이 진행하는 이득광섬유를 포함하는 광증폭기에 있어서,상기 이득 광섬유를 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유로 구분하는 광순환기;상기 제 2 이득 광섬유의 끝단에 부착되어 상기 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유를 진행한 신호광과 펌프광을 반사시키는 거울; 및상기 광순환기의 양단에 각각 구비되어 상기 광순환기에 의한 펌프광의 손실을 방지하기 위해 상기 제 1 이득광섬유를 진행한 펌프광이 상기 광순환기를 우회하도록 서로 연결된 제 2, 3 파장분할다중결합기를 포함하며,상기 거울에서 반사된 상기 신호광과 펌프광이 상기 제 2 이득 광섬유를 진행한 후 상기 광순환기의 한 단자를 통해 증폭된 신호광이 출력되는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 12 항에 있어서,상기 이득광섬유는 어븀첨가 광섬유를 이용하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 12 항에 있어서,상기 광순환기와 제 2 이득 광섬유 사이에 구비되어 상기 거울과 함께 공진기를 형성하여 레이저 발진이 일어나 이득을 일정하게 하는 광섬유격자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 12 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 이득 광섬유의 길이가 일정할 때 상기 광순환기의 위치를 바꾸어 이득 및 잡음지수를 조절하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 12 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 이득 광섬유의 길이를 변화시키면서 이득 및 잡음지수를조절하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 신호광과 펌프광이 진행하는 이득광섬유를 포함하는 광증폭기에 있어서,상기 이득 광섬유를 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유로 구분하는 광순환기;상기 제 2 이득 광섬유의 끝단에 부착되어 상기 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유를 진행한 신호광과 펌프광을 반사시키는 거울;상기 제 1 이득 광섬유만을 광펌핑하는 제 1 펌프광원과 제 1 파장분할다중결합기;상기 제 2 이득 광섬유만을 광펌핑하는 제 2 펌프광원과 제 2 파장분할다중결합기;상기 거울에서 반사된 상기 신호광과 펌프광이 상기 제 2 이득 광섬유를 진행한 후 상기 광순환기의 한 단자를 통해 증폭된 신호광이 출력되는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 2 펌프광원과 제 2 파장분할다중결합기는 상기 제 2 이득광섬유와 광순환기 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 2 펌프광원과 제 2 파장분할다중결합기는 상기 제 2 이득광섬유와 거울 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 2 펌프광원과 제 2 파장분할다중결합기는 상기 광순환기와 제 2 이득광섬유 그리고 상기 제 2 이득 광섬유와 거울 사이에 동시에 구비되는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 이득 광섬유의 길이가 일정할 때 상기 광순환기의 위치를 바꾸어 이득 및 잡음지수를 조절하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 이득 광섬유의 길이를 변화시키면서 이득 및 잡음지수를조절하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 17 항에 있어서,상기 광순환기와 제 2 이득 광섬유 사이에 구비되어 상기 거울과 함께 공진기를 형성하여 레이저 발진이 일어나 이득을 일정하게 하는 광섬유격자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 파장분할다중결합기와 펌프광원으로 이루어진 광펌핑 장치, 및 신호광과 펌프광이 진행하는 이득광섬유를 포함하는 광증폭기에 있어서,상기 이득 광섬유를 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유로 구분하는 광순환기;상기 제 2 이득 광섬유의 끝단에 부착되어 상기 제 1 이득 광섬유와 제 2 이득 광섬유를 진행한 신호광과 펌프광을 반사시키는 거울; 및상기 광순환기와 제 2 이득 광섬유 사이에 구비되어 상기 거울과 함께 공진기를 형성하여 레이저 발진이 일어나는 광섬유격자를 포함하고,상기 거울에서 반사된 상기 신호광과 펌프광이 상기 제 2 이득 광섬유와 상기 광섬유격자를 진행한 후 상기 광순환기의 한 단자를 통해 이득이 일정한 증폭 신호광이 출력되는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 24 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 이득 광섬유의 길이가 일정할 때 상기 광순환기의 위치를 바꾸어 이득 및 잡음지수를 조절하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 24 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 이득 광섬유의 길이를 변화시키면서 이득 및 잡음지수를 조절하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
- 제 24 항에 있어서,상기 광순환기와 제 2 이득 광섬유 사이에 구비되어 상기 거울과 함께 공진기를 형성하여 레이저 발진이 일어나 이득을 일정하게 하는 광섬유격자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 반사형 광섬유 증폭기.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8083905B2 (en) | 2002-07-29 | 2011-12-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Carbon nanotubes for fuel cells, method for manufacturing the same, and fuel cell using the same |
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2000
- 2000-06-24 KR KR1020000035135A patent/KR100333671B1/ko not_active IP Right Cessation
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| CN108598860B (zh) * | 2018-05-25 | 2023-11-17 | 海目星激光科技集团股份有限公司 | 一种皮秒激光双程两级放大装置 |
| CN111697418A (zh) * | 2019-03-13 | 2020-09-22 | 武汉奥新科技有限公司 | 光纤传输用的单泵浦增益范围可切换光放大器 |
| CN111697418B (zh) * | 2019-03-13 | 2021-05-11 | 武汉奥新科技有限公司 | 光纤传输用的单泵浦增益范围可切换光放大器 |
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