KR20020053568A - Hybrid Fiber Amplifier Employing Pump Power Control Loop - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A pump light source controller of an optical fiber amplifier and a hybrid type optical fiber amplifier using the same are provided to gain a sufficient operation band width about an input power change while maintaining a constant optical amplification feature with respect to a change of an input signal light intensity. CONSTITUTION: A pump power control loop(210) controls a pump power of a Raman amplification module for a lossless division compensation. A tap coupler(211) divides a part of an input signal. An optical detector(212) measures a signal divided by the tap coupler(211). An amplifier(213) amplifies a signal detected by the optical detector(212). An A/D converter(214) converts an analog signal amplified by the amplifier(213) into a digital signal. A processor(215) controls the digital signal from the A/D converter(214). A D/A converter(216) converts the digital signal controlled by the processor(215) into an analog signal. An adder(217) adds the analog signal from the D/A converter(216) to an off-set voltage.

Description

광섬유 증폭 장치의 펌프 광원 제어 장치 및 그를 이용한 하이브리드형 광섬유 증폭 장치{Hybrid Fiber Amplifier Employing Pump Power Control Loop}Pump light source control device of optical fiber amplification device and hybrid optical fiber amplification device using same {Hybrid Fiber Amplifier Employing Pump Power Control Loop}

본 발명은 광섬유 증폭 장치의 펌프 광원 제어 장치 및 그를 이용한 하이브리드형 광섬유 증폭 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유 증폭 장치에 있어서, 넓은 범위의 입력 신호광 세기의 변화에 대하여 일정한 광증폭 특성을 유지하면서 증폭이 가능하도록 입력 펌프 광원을 제어하는 펌프 광원 제어 장치 및 그를 이용한 하이브리드형 광섬유 증폭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pump light source control device of the optical fiber amplification device and a hybrid optical fiber amplification device using the same, and more particularly, in the optical fiber amplification device, while maintaining a constant optical amplification characteristics against a wide range of changes in the input signal light intensity A pump light source control device for controlling an input pump light source to enable amplification, and a hybrid optical fiber amplifying device using the same.

광섬유 증폭 장치는 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, 이하 'WDM'이라 함) 방식 광전송의 핵심 구성요소로서, 어븀 첨가 광섬유 증폭 장치(Erbium Dopped Fiber Amplifier, 이하 'EDFA'라 함)를 중심으로 하여 많은 연구가 계속되고 있으며 이미 상용화되어 많은 제품들이 나오고 있다. 최근 통신량이 급격하게 많아지면서 보다 많은 채널 수가 요구되고, 따라서, 광대역의 광섬유 증폭 장치에 대한 요구도 빠르게 늘고 있다.Optical fiber amplification device is a key component of Wavelength Division Multiplexing (WDM) type optical transmission, and is mainly focused on Erbium Dopped Fiber Amplifier (EDFA). Research is ongoing and many products are already commercialized. In recent years, as the traffic volume increases rapidly, a larger number of channels are required. Accordingly, the demand for wideband optical fiber amplification devices is also rapidly increasing.

그에 따라, EDFA의 증폭 대역보다 더 넓은 파장 대역이 요구되면서 라만 증폭의 도입에 대한 연구가 활발해 지고 있는데, 이러한 광섬유 라만 증폭 장치에 대한 연구는 크게 광선로 자체를 이득매질로 이용하는 방법(distributed Raman amplifier)과, 라만 증폭용 광섬유를 따로 사용하여 별개의 증폭 장치로 구성하는 방법(discrete Raman amplifier)으로 나뉜다.Accordingly, research on the introduction of Raman amplification has been actively conducted because a wavelength band wider than that of the EDFA is required. Such research on the optical fiber Raman amplification apparatus has largely been made by using the optical path itself as a gain medium. ) And a separate Raman amplifier using a separate Raman amplifying fiber.

또한, 상기의 두가지 방법과 더불어, 라만 증폭과 EDFA를 조합시켜 증폭 장치를 구성하는 하이브리드형 광섬유 증폭 장치도 광섬유 라만 증폭 장치의 한가지 형태라 할 수 있다.In addition to the two methods described above, the hybrid type optical fiber amplifying device which combines Raman amplification and EDFA to form an amplifying device may be one type of the optical fiber Raman amplifying device.

EDFA만으로 구성된 광증폭 장치에서는, 분산 보상을 위한 분산 보상 광섬유 모듈의 삽입 손실을 보상하기 위해 2단 증폭 모듈 구조를 사용하고 있으나, 하이브리드형 광섬유 증폭 장치는, 분산 보상 광섬유에 라만 이득을 유도하여 분산 보상 광섬유 모듈에서의 삽입 손실을 자체적으로 보상해주기 때문에, 라만 이득을 얻기위한 펌핑 광원 하나만으로 1단의 증폭 모듈을 대체하는 효과를 얻어, 보다 효율적인 광섬유 증폭 장치가 될 수 있다.In the optical amplification device composed only of EDFA, a two-stage amplification module structure is used to compensate the insertion loss of the dispersion compensation optical fiber module for dispersion compensation. However, the hybrid optical fiber amplification device induces and distributes the Raman gain to the dispersion compensation optical fiber. Compensation for the insertion loss in the compensation optical fiber module itself, the effect of replacing the single-stage amplification module with only one pumping light source to obtain the Raman gain, it can be a more efficient optical fiber amplification device.

본 발명은 이러한 무손실 분산 보상 광섬유 모듈을 이용한 하이브리드형 광섬유 증폭 장치에 관한 것으로, 도 1 은 종래의 무손실 분산 보상 광섬유 모듈을 이용한 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 구성 예시도이다.The present invention relates to a hybrid optical fiber amplification apparatus using such a lossless dispersion compensation optical fiber module, Figure 1 is an exemplary configuration of a hybrid optical fiber amplification apparatus using a conventional lossless dispersion compensation optical fiber module.

도 1 에 도시된 바와 같이, 종래의 하이브리드형 광섬유 증폭 장치는 무손실 분산 보상 광섬유 모듈(LLDCM, 110)과 1단의 EDFA 모듈(120)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional hybrid optical fiber amplifying apparatus includes a lossless dispersion compensation optical fiber module (LLDCM) 110 and a single stage EDFA module 120.

또한, 상기 무손실 분산 보상 광섬유 모듈(110)은, 실제의 WDM 광전송 장치에 사용되는 전송로에 대한 분산 보상 광섬유(111)와 라만 펌핑 광원을 신호광과 결합시켜주는 제 1 WDM 결합기(112) 및 라만 이득의 펌프광 편광 의존도를 없애기 위해 라이엇 타입(Lyot type) 광섬유 소극기(depolarizer, 113)를 포함하여 이루어진다.In addition, the lossless dispersion compensation optical fiber module 110, the first WDM combiner 112 and Raman for combining the dispersion compensation optical fiber 111 and the Raman pumping light source for the transmission path used in the actual WDM optical transmission device with the signal light In order to eliminate the dependence of the pump light polarization of the gain, a Lyot type optical fiber depolarizer 113 is included.

이때, 펌프광의 요동에 따른 이득의 요동을 없애기 위해 펌프광을 역방향으로 입사시킨다.At this time, the pump light is incident in the reverse direction to eliminate the fluctuation of the gain caused by the fluctuation of the pump light.

상기 무손실 분산보상 광섬유 모듈(110)과 결합되어 함께 사용된 EDFA(120)는, 이득 매질인 EDF(122)와 펌핑 광원을 신호광과 결합시켜 상기 EDF(122)에 동시에 입사시켜 주는 제 2 WDM 결합기(121)를 포함한다.The EDFA 120 used in combination with the lossless dispersion compensation optical fiber module 110 is a second WDM coupler that simultaneously combines the gain medium EDF 122 and the pumping light source with the signal light and simultaneously enters the EDF 122. (121).

상기와 같은 구성으로, 전단의 무손실 분산보상 광섬유 모듈(110)에서 손실없이 분산을 보상해주고, 후단의 EDFA(120)에서 광신호를 증폭하여 분산 보상 기능을 가지는 광섬유 증폭장치를 구현할 수 있다.With the above configuration, it is possible to implement the optical fiber amplification apparatus having the dispersion compensation function by compensating dispersion without loss in the lossless dispersion compensation fiber module 110 at the front end and amplifying the optical signal at the EDFA 120 at the rear end.

하지만, 종래의 하이브리드형 광섬유 증폭 장치는, 입력 신호광의 세기에 따라 증폭 성능이 매우 민감하게 변함으로 인해, 상기 광증폭 장치의 특성이 일정하게 유지될 수 없다는 문제점이 있었다.However, the conventional hybrid optical fiber amplifying device has a problem that the characteristics of the optical amplifying device cannot be kept constant because the amplification performance is very sensitive to the intensity of the input signal light.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 광섬유 증폭 장치에 있어서, 넓은 범위의 입력 신호광 세기의 변화에 대하여 일정한 광증폭 특성을 유지하면서 증폭이 가능하도록 입력 펌프 광원을 제어하는 펌프 광원 제어 장치 및 그를 이용한 하이브리드형 광섬유 증폭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, in the optical fiber amplification device, a pump light source control device for controlling the input pump light source to enable amplification while maintaining a constant optical amplification characteristics against a wide range of changes in the input signal light intensity And a hybrid optical fiber amplifying apparatus using the same.

도 1 은 종래의 무손실 분산 보상 광섬유 모듈을 이용한 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 구성 예시도.1 is an exemplary configuration of a hybrid optical fiber amplifying apparatus using a conventional lossless dispersion compensation optical fiber module.

도 2 는 본 발명에 따른 광섬유 증폭 장치의 펌프 광원 제어 장치 및 그를 이용한 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 일실시예 구성도.Figure 2 is a configuration diagram of an embodiment of a pump light source control device of the optical fiber amplifying apparatus and a hybrid optical fiber amplifying apparatus using the same.

도 3 은 본 발명에 따른 펌프 광원 제어 장치를 이용한 32 채널용 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 일실시예 구성도.3 is a configuration diagram of an embodiment of a 32-channel hybrid optical fiber amplifying apparatus using a pump light source control apparatus according to the present invention.

도 4a 및 4b 는 본 발명에 따른 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 파장별 이득 및 잡음 지수 측정 일예시 설명도.Figures 4a and 4b is an exemplary explanatory diagram for measuring the gain and noise figure for each wavelength of the hybrid optical fiber amplifying apparatus according to the present invention.

도 5a 및 5b 는 본 발명에 따른 32 채널용 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 파장별 이득 및 잡음 지수 측정 일예시 설명도.5A and 5B are diagrams illustrating exemplary measurement of gain and noise figure for each wavelength of a hybrid optical fiber amplifier for 32 channels according to the present invention;

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

210 : 펌프 파워 제어 루프 220 : 무손실 분산 보상 모듈(LLDCM)210: pump power control loop 220: lossless dispersion compensation module (LLDCM)

230 : 어븀 첨가 광섬유 증폭기(EDFA)230: Erbium-doped fiber amplifier (EDFA)

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광섬유 증폭 장치의 입력 파워 변화에 따라 펌프 파워를 제어하기 위한 펌프 광원 제어 장치에 있어서, 입력 광신호의 일부를 분기시키기 위한 광분기 수단; 상기 광분기 수단에 의해 분기된 신호를검출하여 전기 신호로 변환하기 위한 광검출 수단; 상기 광검출 수단에서 검출된 전기 신호를 증폭하기 위한 신호 증폭 수단; 상기 신호 증폭 수단에서 증폭된 전기 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 1 신호 변환 수단; 상기 신호 변환 수단에 의해 변환된 디지털 신호를, 상기 펌프 파워가 소정의 출력 파워를 갖도록 제어하기 위한 신호 제어 수단; 상기 신호 제어 수단에 의해 제어된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 제 2 신호 변환 수단; 및 상기 제 2 신호 변환 수단에서 변환된 아날로그 신호를 오프셋(off-set) 전압과 결합시키기 위한 신호 결합 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a pump light source control device for controlling the pump power in accordance with the change in the input power of the optical fiber amplifying apparatus, comprising: an optical branch means for branching a portion of the input optical signal; Light detecting means for detecting a signal branched by the optical branch means and converting the signal into an electrical signal; Signal amplifying means for amplifying the electrical signal detected by the photodetecting means; First signal conversion means for converting the electrical signal amplified by the signal amplification means into a digital signal; Signal control means for controlling the digital signal converted by the signal conversion means so that the pump power has a predetermined output power; Second signal conversion means for converting the digital signal controlled by the signal control means into an analog signal; And signal coupling means for coupling the analog signal converted by the second signal conversion means with an offset voltage.

또한, 본 발명은, 하이브리드형 광섬유 증폭 장치에 있어서, 분산 보상 광섬유에 라만 이득을 유도하여 입력 광신호를 증폭하기 위한 제 1 광증폭 수단; 상기 제 1 광증폭 수단에 의해 증폭된 광신호를 다시 증폭하기 위한 제 2 광증폭 수단; 및 상기 제 1 광증폭 수단의 라만 펌프의 파워를 제어하기 위한 펌프 파워 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a hybrid optical fiber amplifying apparatus comprising: first optical amplifying means for amplifying an input optical signal by inducing a Raman gain in a dispersion compensation optical fiber; Second optical amplification means for amplifying again the optical signal amplified by the first optical amplification means; And pump power control means for controlling the power of the Raman pump of the first optical amplification means.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명에 따른 광섬유 증폭 장치의 펌프 광원 제어 장치 및 그를 이용한 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 일실시예 구성도이다.Figure 2 is a configuration diagram of an embodiment of a pump light source control device of the optical fiber amplifying apparatus and a hybrid type optical fiber amplifying apparatus using the same.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 펌프 광원 제어 장치를 이용한 하이브리드형 광섬유 증폭 장치는, 종래의 하이브리드형 광섬유 증폭 장치(240)와그 전단에 설치되어 무손실 분산 보상을 위한 라만 증폭 모듈의 펌프 파워를 제어하기 위한 펌프 파워 제어 루프(Pump Power Control Loop, 210)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the hybrid optical fiber amplifying apparatus using the pump light source control apparatus according to the present invention is installed in a conventional hybrid optical fiber amplifying apparatus 240 and its front end to pump a Raman amplification module for lossless dispersion compensation. And a pump power control loop 210 for controlling power.

또한, 상기 펌프 파워 제어 루프(210)는, 입력 신호의 일부를 분기시키기 위한 탭 커플러(211), 상기 탭 커플러(211)에서 분기된 신호를 측정하기 위한 광검출기(212), 상기 광검출기(212)에서 검출된 신호를 증폭하기 위한 증폭기(213), 상기 증폭기(213)에서 증폭된 아날로그 신호를 프로세서(215) 처리를 위해 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기(214), 상기 A/D 변환기(214)에서 변환된 디지털 값을 제어하기 위한 프로세서(215), 상기 프로세서(215)에 의해 제어된 디지털 값을 아날로그 신호로 변환하기 위한 D/A 변환기(216) 및 상기 D/A 변환기(216)에서 변환된 아날로그 신호를 오프셋(off-set) 전압과 더하기 위한 가산기(Adder, 217)를 포함한다.In addition, the pump power control loop 210 may include a tap coupler 211 for branching a part of an input signal, a photodetector 212 for measuring a signal branched from the tap coupler 211, and the photodetector ( An amplifier 213 for amplifying the signal detected at 212, an A / D converter 214 for converting the analog signal amplified by the amplifier 213 into a digital signal for processor 215 processing, and the A / A processor 215 for controlling the digital value converted in the D converter 214, a D / A converter 216 for converting the digital value controlled by the processor 215 into an analog signal, and the D / A converter And an adder 217 for adding the analog signal converted at 216 to an offset voltage.

상기 펌프 파워 제어 루프(210)의 동작을 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the pump power control loop 210 in more detail as follows.

입력 파워의 변화에 대해 출력 파워를 일정하게 유지하려면, 펌프 파워를 입력 파워 반비례하도록 제어해 주어야 한다. 따라서, 펌프 파워를 입력 파워에 반비례하게 자동으로 제어하기 위해서는, 먼저 입력 파워를 감지해야 하므로, 탭 커플러(211)를 사용하여 입력의 일부를 추출한 후, 이를 광검출기(212)에 의해 전기 신호로 바꾸고, 이 신호는 매우 약하므로 증폭기(213)로 증폭을 시킨다.To keep the output power constant with changes in input power, the pump power must be controlled to be inversely proportional to the input power. Therefore, in order to automatically control the pump power inversely proportional to the input power, the input power must be sensed first, so that a part of the input is extracted using the tap coupler 211, and then the input power is converted into an electrical signal by the photodetector 212. In turn, this signal is so weak that it is amplified by the amplifier 213.

해당 입력 파워 변화에 대해 적절한 펌프 파워로 변화시키기 위해서는, 펌프광원인 레이저 다이오드에 가해지는 구동 전류값을 적절하게 조절해 주어야 하는데, 이 전류값의 제어를 위해 프로세서(215)를 사용하게 된다.In order to change the pump power to an appropriate pump power, the drive current value applied to the laser diode, which is the pump light source, must be properly adjusted. The processor 215 is used to control the current value.

따라서, 상기 프로세서(215)에 의한 제어를 위해, A/D 변환기(214)를 이용하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키고, 상기 프로세서(215)에서는 변환된 디지털 신호를 이용하여 일정한 출력 파워를 얻도록 레이저 다이오드를 제어하고, 다시 D/A 변환기(216)로 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환시킨 후, 가산기(217)에서 기존의 오프셋 전압과 더해지게 된다.Therefore, for control by the processor 215, an analog signal is converted into a digital signal using the A / D converter 214, and the processor 215 obtains a constant output power using the converted digital signal. The laser diode is controlled, and the D / A converter 216 converts the digital signal into an analog signal, and then adds the existing offset voltage to the adder 217.

이때, 더해진 전압은 펌프 광원의 전류 구동부를 동작시켜 적절한 세기의 전류를 공급하게 되며, 따라서, 펌프 파워가 입력 파워에 반비례하게 되어, 입력 파워가 변하더라도 일정한 출력 파워를 얻게 된다.At this time, the added voltage operates the current driving unit of the pump light source to supply a current having an appropriate intensity, and thus, the pump power is inversely proportional to the input power, thereby obtaining a constant output power even if the input power changes.

이렇게 자동 제어된 펌프 파워에 의해, 하이브리드형 광섬유 증폭 장치(240)의 전단인 무손실 분산 보상 광섬유 모듈(220)에서 적절한 라만 이득이 유도되어 분산 보상과 함께 입력 파워 변화에 대해 일정한 출력 파워를 내주며, 후단의 EDFA(230)에서 광신호를 증폭하게 된다.By this automatically controlled pump power, an appropriate Raman gain is induced in the lossless dispersion compensation optical fiber module 220, which is the front end of the hybrid optical fiber amplification apparatus 240, to give a constant output power with respect to the input power change with dispersion compensation. Then, the EDFA 230 at the rear end amplifies the optical signal.

도 3 은 본 발명에 따른 펌프 광원 제어 장치를 이용한 32 채널용 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 일실시예 구성도이다.3 is a configuration diagram of an embodiment of a 32-channel hybrid optical fiber amplifying apparatus using a pump light source control apparatus according to the present invention.

도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 펌프 광원 제어 장치를 이용한 32 채널용 하이브리드형 광섬유 증폭 장치는, 입력 광신호의 일부를 분기하여 펌프 파워 제어 루프(320)에 제공하기 위한 탭 커플러(310), 상기 탭 커플러(310)에서 분기된 신호를 이용하여 LLDCM(330)의 펌프 파워를 제어하기 위한 펌프 파워 제어루프(320), 일반적인 하이브리드형 광섬유 증폭 장치에 이용되는 LLDCM(330)과 EDFA(350) 및 상기 EDFA(350)에 입력되는 광신호의 이득 편차를 줄이기 위한 이득 평탄 필터(GFF : gain flattening filter, 340)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the 32-channel hybrid optical fiber amplifying apparatus using the pump light source control apparatus according to the present invention includes a tap coupler for branching a part of an input optical signal and providing it to the pump power control loop 320. 310, the pump power control loop 320 for controlling the pump power of the LLDCM 330 using the signal branched from the tap coupler 310, LLDCM 330 and EDFA used in a general hybrid type optical fiber amplification device And a gain flattening filter (GFF) 340 for reducing the gain variation of the optical signal input to the EDFA 350.

일반적인 16 채널의 입력 신호를 증폭할 때와는 달리, 32 채널에 대한 증폭은 파장 대역이 두배가 되며, 1530 ~ 1557 nm의 파장 영역이 되므로, EDFA의 특성상 상기 파장 대역에서의 이득 편차를 1dB 이하가 되도록 하기 위하여, 무손실 분산 보상 광섬유 모듈(330)과 EDFA 모듈(350) 사이에 이득 평탄 필터(340)를 삽입하였다.Unlike when amplifying the input signal of 16 channels in general, the amplification of 32 channels doubles the wavelength band and the wavelength range of 1530-1557 nm, so the gain variation in the wavelength band is less than 1 dB due to the characteristics of EDFA. In order to achieve the gain flattening filter 340 is inserted between the lossless dispersion compensation optical fiber module 330 and the EDFA module 350.

또한, 채널수가 두배가 되면, 동일한 채널당 이득(gain/channel)을 얻기 위해서는 총이득이 3 dB 가 높아야 하므로, 이득을 높이기 위해 뒷단의 EDFA(350)에 역방향 펌핑을 추가하였다.In addition, when the number of channels is doubled, in order to obtain the same gain / channel, the total gain must be 3 dB higher, and thus, reverse pumping is added to the EDFA 350 at the rear end to increase the gain.

도 4a 및 4b 는 본 발명에 따른 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 파장별 이득 및 잡음 지수 측정 일예시 설명도이다.4A and 4B are diagrams illustrating exemplary measurement of gain and noise figure for each wavelength of the hybrid type optical fiber amplifier according to the present invention.

도 4a 및 4b 에 도시된 그래프는, 도 2 에 도시된 본 발명에 따른 광섬유 증폭 장치의 펌프 광원 제어 장치를 이용한 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 일실시예에 있어, 총 입력 파워를 각각 -7, -4.5, -2 dBm 으로 조정하고, EDFA에서는 980 nm 파장의 레이저 다이오드를 사용하여 순방향으로 펌핑하였으며, 라만 펌핑 광원으로는 일반적인 EDFA 펌핑 용 1480 nm 레이저 다이오드를 사용하고, 1550 nm 부근의 신호에 대해 이득을 얻기 위해 펌핑 레이저 다이오드의 온도를 조절하여 중심 파장이 1465 ~ 1470 nm 가 되도록 단파장 쪽으로 이동시킨 경우의 파장별 이득 및잡음 지수 측정 결과의 일례를 나타낸다.4A and 4B are graphs of the hybrid optical fiber amplifying apparatus using the pump light source control apparatus of the optical fiber amplifying apparatus according to the present invention shown in FIG. 4.5, -2 dBm, EDFA pumped forward with a 980 nm laser diode, Raman pumped light source using a 1480 nm laser diode for general EDFA pumping, gain for signals around 1550 nm An example of the results of the measurement of the gain and noise index for each wavelength when the temperature of the pumping laser diode is moved to the short wavelength such that the center wavelength is 1465 to 1470 nm is shown in order to obtain the result.

도 4a 및 4b 에 도시된 바와 같이, 입력 파워가 변하더라도 출력 파워, 이득 스펙트럼 및 잡음 지수가 비교적 일정하게 유지됨을 알 수 있다.As shown in Figs. 4A and 4B, it can be seen that the output power, the gain spectrum, and the noise figure remain relatively constant even if the input power changes.

도 5a 및 5b 는 본 발명에 따른 32 채널용 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 파장별 이득 및 잡음 지수 측정 일예시 설명도이다.5A and 5B are diagrams illustrating exemplary measurement of gain and noise figure for each wavelength of a hybrid optical fiber amplifier for 32 channels according to the present invention.

도 5a 및 5b 에 도시된 그래프는, 도 3 에 도시된 본 발명에 따른 펌프 광원 제어 장치를 이용한 32 채널용 하이브리드형 광섬유 증폭 장치의 일실시예에 있어, 이득 스펙트럼 및 잡음 지수를 나타낸다.5A and 5B show a gain spectrum and a noise figure in one embodiment of the 32-channel hybrid optical fiber amplifying apparatus using the pump light source control apparatus according to the present invention shown in FIG.

라만 펌핑 광원은 도 4a 및 4b 와 동일한 조건을 사용하였으며, EDFA에서는 이득을 높혀주기 위해 980 nm를 순방향으로, 1480 nm를 역방향으로 하는 양방향 펌핑을 하였다.The Raman pumping light source used the same conditions as in FIGS. 4A and 4B, and in EDFA, bidirectional pumping was performed with 980 nm in the forward direction and 1480 nm in the reverse direction to increase the gain.

이 경우 역시, 입력 파워의 변화에 대해서 출력 파워, 이득 스펙트럼 및 잡음 지수가 비교적 일정하게 유지됨을 알 수 있다.Also in this case, it can be seen that the output power, the gain spectrum, and the noise figure remain relatively constant with respect to the change in the input power.

따라서, 입력 파워가 변하더라도 일정한 광증폭 특성이 유지되는, 즉, 입력 다이너믹 영역이 개선된 하이브리드형 광섬유 증폭 장치를 구현할 수 있다.Accordingly, it is possible to implement a hybrid type optical fiber amplifying apparatus in which a constant optical amplification characteristic is maintained even if the input power is changed, that is, the input dynamic range is improved.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary knowledge.

상기와 같은 본 발명은, 광증폭기의 입력 파워 변화에 따라 펌프 파워를 제어하여 광증폭 특성을 일정하게 해줌으로써, 입력 파워의 변화에 대하여 충분히 넓은 동작 대역폭을 확보할 수 있어, 최적의 이득 및 잡음 지수를 유지할 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above, by controlling the pump power in accordance with the change in the input power of the optical amplifier to make the optical amplification characteristics constant, it is possible to ensure a sufficiently wide operating bandwidth against the change in the input power, the optimum gain and noise It has the effect of maintaining the index.

Claims (3)

광섬유 증폭 장치의 입력 파워 변화에 따라 펌프 파워를 제어하기 위한 펌프 광원 제어 장치에 있어서,In the pump light source control device for controlling the pump power in accordance with the change in the input power of the optical fiber amplifier, 입력 광신호의 일부를 분기시키기 위한 광분기 수단;Optical branch means for branching a portion of the input optical signal; 상기 광분기 수단에 의해 분기된 신호를 검출하여 전기 신호로 변환하기 위한 광검출 수단;Light detecting means for detecting a signal branched by the optical branch means and converting the signal into an electrical signal; 상기 광검출 수단에서 검출된 전기 신호를 증폭하기 위한 신호 증폭 수단;Signal amplifying means for amplifying the electrical signal detected by the photodetecting means; 상기 신호 증폭 수단에서 증폭된 전기 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 1 신호 변환 수단;First signal conversion means for converting the electrical signal amplified by the signal amplification means into a digital signal; 상기 신호 변환 수단에 의해 변환된 디지털 신호를, 상기 펌프 파워가 소정의 출력 파워를 갖도록 제어하기 위한 신호 제어 수단;Signal control means for controlling the digital signal converted by the signal conversion means so that the pump power has a predetermined output power; 상기 신호 제어 수단에 의해 제어된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 제 2 신호 변환 수단; 및Second signal conversion means for converting the digital signal controlled by the signal control means into an analog signal; And 상기 제 2 신호 변환 수단에서 변환된 아날로그 신호를 오프셋(off-set) 전압과 결합시키기 위한 신호 결합 수단Signal combining means for combining an analog signal converted by the second signal converting means with an offset voltage; 을 포함하는 펌프 광원 제어 장치.Pump light source control device comprising a. 하이브리드형 광섬유 증폭 장치에 있어서,In the hybrid optical fiber amplification device, 분산 보상 광섬유에 라만 이득을 유도하여 입력 광신호를 증폭하기 위한 제 1 광증폭 수단;First optical amplification means for amplifying an input optical signal by inducing a Raman gain in the dispersion compensation optical fiber; 상기 제 1 광증폭 수단에 의해 증폭된 광신호를 다시 증폭하기 위한 제 2 광증폭 수단; 및Second optical amplification means for amplifying again the optical signal amplified by the first optical amplification means; And 상기 제 1 광증폭 수단의 라만 펌프의 파워를 제어하기 위한 펌프 파워 제어 수단Pump power control means for controlling the power of the Raman pump of said first optical amplification means 을 포함하는 하이브리드형 광섬유 증폭 장치.Hybrid optical fiber amplification apparatus comprising a. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 펌프 파워 제어 수단은,The pump power control means, 입력 광신호의 일부를 분기시키기 위한 광분기 수단;Optical branch means for branching a portion of the input optical signal; 상기 광분기 수단에 의해 분기된 신호를 검출하여 전기 신호로 변환하기 위한 광검출 수단;Light detecting means for detecting a signal branched by the optical branch means and converting the signal into an electrical signal; 상기 광검출 수단에서 검출된 전기 신호를 증폭하기 위한 신호 증폭 수단;Signal amplifying means for amplifying the electrical signal detected by the photodetecting means; 상기 신호 증폭 수단에서 증폭된 전기 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 1 신호 변환 수단;First signal conversion means for converting the electrical signal amplified by the signal amplification means into a digital signal; 상기 신호 변환 수단에 의해 변환된 디지털 신호를, 상기 라만 펌프 파워가 소정의 출력 파워를 갖도록 제어하기 위한 신호 제어 수단;Signal control means for controlling the digital signal converted by the signal conversion means so that the Raman pump power has a predetermined output power; 상기 신호 제어 수단에 의해 제어된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 제 2 신호 변환 수단; 및Second signal conversion means for converting the digital signal controlled by the signal control means into an analog signal; And 상기 제 2 신호 변환 수단에서 변환된 아날로그 신호를 오프셋 전압과 결합시키기 위한 신호 결합 수단Signal combining means for combining the analog signal converted by the second signal converting means with an offset voltage 을 포함하는 하이브리드형 광섬유 증폭 장치.Hybrid optical fiber amplification apparatus comprising a.
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