KR20020068853A - 이득고정형 광섬유증폭기 - Google Patents

Abstract

광통신 시스템이 파장분할방식의 광네트워크로 진보되면서 채널광의 추가(add), 삭제(drop)에 따른 SPM(self-phase modulation), XPM(cross-phase modulation), 및 FWM(four-wave mixing) 등이 문제로 되고 있다. 본 발명은 예컨대 어븀이 도우프된 광섬유증폭기(EDFA: erbium doped fiber amplifier)(300, 500)로부터 출력되는 광으로부터 신호파장대역 이외의 파장광, 예컨대 1528㎚ 또는 1561㎚의 광을 광섬유격자필터(FBG: fiber bragg grating)(700)로 차단 및 반사시킨다. 그리고, 이 반사되는 반사광을 써큘레이터(600), 피드백 루프(900) 및 탭커플러(100)를 통해 광섬유증폭기(300, 500)로 궤환입력시킨다. 본 발명은 상기 반사광이 광섬유증폭기(300, 500)를 반복적으로 루핑하는 링레이저 구조를 구성함으로써 상기 루프백 광에 의해 광신호의 증폭이득이 고정적으로 유지되도록 한다.

Description

이득고정형 광섬유증폭기{Gain-clamped optical fiber amplifier}

본 발명은 광섬유증폭기에 관한 것으로, 특히 출력 신호광의 이득을 항상 일정하게 유지하도록 된 이득고정형 광섬유증폭기에 관한 것이다.

최근, 광통신 기술이 발전되면서 여러 파장의 광신호를 동시에 하나의 광섬유를 통해 전송하는 파장분할다중(WDM: Wavelength Division Multiplexing) 방식이 일반화되고 있다. 그리고, 광통신 방식이 점대점(point-to-point) 통신에서 탈피하여 점차 네트워크화 되고 있다. 그런데, 이러한 파장분할다중방식의 광네트워크에 있어서는 광신호, 즉 광채널의 추가(add) 또는 삭제(drop)에 의해 광신호의 레벨이 변동되는 문제가 발생하게 된다. 즉, 다수 채널의 광신호가 전송되고 있는 상황에서 광채널이 삭제되는 경우에는 SPM(self-phase modulation)과 XPM(cross-phase modulation)에 의해 잔존 채널광의 파워가 변동되고, 광채널이 추가되는 경우에는 XPM과 FWM(four-wave mixing)에 의해 전체 채널광의 신호세기가 영향을 받게 된다. 그리고, 일반적인 광섬유증폭기의 경우에는 입력신호의 세기에 따라 이득특성이 변동됨으로 인하여 시스템에 치명적인 동작오류가 발생될 우려가 있게 된다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서는 입력신호의 세기와 관계없이 출력되는 광신호의 세기를 일정하게 유지시켜 줄 수 있는 이득고정형 광섬유증폭기가 요구된다. 이득고정형 광섬유증폭기를 구성하는 방법으로서는 기존에 다음의 3가지 방법이 제시된 바 있다.

1. 입력 광신호의 세기를 검출하고, 이를 근거로 펌핑광원의 파워를 조정함으로써 출력광신호의 세기를 일정하게 유지.

2. 펌핑광원의 구동파워를 일정하게 유지한 상태에서 부가적인 광원을 이용하여 출력 광신호의 세기를 일정하게 유지.

3. 광섬유증폭기 자체에 잔존하는 자발방출광(ASE: Amplified Spontaneous Emission)을 링 공진이나 선형 공진을 이용하여 발진시켜 펌프광의 소모이득을 조정함으로써 출력 광신호의 세기를 일정하게 유지.

상기한 방법에 있어서, 펌프광원의 파워를 조정하는 방법은 펌프광을 생성하는 레이저 다이오드의 전류를 직접적으로 조절하여야 하므로 레이저 다이오드에 무리한 영향을 주어 증폭기 자체의 신뢰도에 악영향을 주게 된다. 또한, 부가적인 광원을 사용하는 방법의 경우에는 광섬유증폭기에 추가적인 광원과 구동회로가 부가되어야 하므로 제조가격이 높아지게 되는 단점이 있다. 따라서, 현재의 기술적 관점으로는 링 공진을 이용하는 방법, 특히 링 레이저를 이용하는 방법이 가장 효과적인 것으로 판단되고 있다.

도 1은 일반적인 링레이저 구조를 갖는 이득고정형 광섬유증폭기를 나타낸 구성도이다. 도 1에 있어서는 제1 및 제2 광섬유증폭기를 직렬로 결합하면서 제2 차 광섬유증폭기의 출력광신호의 일부를 피드백 경로를 통해 제1 광섬유증폭기로 입력하여 링레이저 구조를 형성한 것이다. 즉, 입력광신호는 텝커플러(1)와 아이솔레이터(2)를 통해 제1 광섬유증폭기(3)에 결합된다. 이 광섬유증폭기(3)는 펌프광을 생성하는 레이저 다이오드(31)와, 상기 아이솔레이터(2)로부터 입력되는 광에 대하여 레이저 다이오드(31)로부터의 펌프광을 결합시키는 파장분할 멀티플렉서(WDM: wavelength division multiplexer)(32) 및, 광증폭광섬유(EDF: erbium-doped fiber)(33)를 구비하여 구성된다. 여기서, 상기 입력 신호광으로서는 1530∼1560㎚ 파장대역의 광신호가 사용되고, 펌프광으로서는 예컨대 980㎚의 광이사용된다.

이어, 상기 제1 광섬유증폭기(3)의 출력광은 아이솔레이터(4)를 통해서 제2 광섬유증폭기(5)에 입력으로서 결합된다. 이 제2 광섬유증폭기(3)도 상기 제2 광섬유증폭기(3)와 동일하게 레이저 다이오드(51)와 WDM(52) 및 EDF(53)를 구비하여 구성된다. 그리고, 이 제2 광섬유증폭기(5)의 출력광은 아이솔레이터(6)를 통해 커플러(7)에 결합된다. 커플러(7)는 50:50 커플러로서, 이는 입력되는 광의 50％를 신호광으로서 출력함과 더불어, 나머지 50％의 광을 피드백 루프(8)에 결합시킨다.

상기 피드백 루프(8)에는 대역통과필터(BPF)(9)와 가변감쇠기(VAT)(10)가 구비된다. 상기 대역통과필터(9)는 피드백 루프(8)를 통해 루프백되는 광중에서 신호파장대역인 1530∼1560㎚ 이외의 광파장대역을 선택적으로 루프백시키기 위한 것이다. 상기 대역통과필터(9)는 통상적으로 신호파장대역에 근사한 예컨대 1528㎚나 1561㎚ 대역의 파장을 통과시키도록 설정된다. 그리고, 이 대역통과필터(9)의 출력광은 가변감쇠기(10)에 의해 소정 레벨 감쇄된 후 커플러(1)를 통해서 다시 제1 광섬유증폭기(3)로 입력된다.

상기한 구조에 있어서는 광섬유증폭기(3, 5)에서 증폭되어 출력되는 광의 일부, 즉 50％를 커플러(7)와 대역통과필터(9)를 통해 루프백시켜 예컨대 1528㎚나 1561㎚의 루프백 광을 생성하게 된다. 그리고, 이와 같이 생성된 광은 커플러(1)를 통해 입력광신호와 함께 광섬유증폭기(3, 5)로 입력되게 된다. 즉, 입력 신호광과 루프백광이 광섬유증폭기(3, 5)로 입력되는 광의 전체적인 신호세기를 결정하게 된다. 상기 루프백 광은 입력 신호광과 함께 광섬유증폭기(3, 5)에서 증폭되게 되는데, 광섬유증폭기(3, 5)에서의 증폭이득은 입력되는 광신호의 파워에 따라 결정되므로 상기 루프백 광에 의해 입력 신호광의 증폭이득이 항상 일정하게 유지되게 된다. 즉, 입력 신호광의 파워가 낮은 경우에는 피드백 광의 파워가 증가하여 입력신호광에 대한 증폭이득이 높아지는 것이 방지되고, 입력신호광의 파워가 높은 경우에는 피드백 광의 파워가 낮아짐으로써 입력신호광에 대한 증폭이득이 낮아지는 것이 방지되게 된다.

그런데, 상술한 이득고정형 광섬유증폭기에 있어서는 다음과 같은 문제가 있게 된다.

1. 상술한 이득고정형 광섬유증폭기에 있어서는 루프백 광을 생성하기 위한 대역통과필터(9)의 PDL(polarization-dependent losses)에 의해 이득이 시간에 따라 변동(천이)되는 문제가 있게 된다. 그리고, 이러한 이득천이는 종속접속된 네트워크(cascade network)에 있어서는 심각한 결점으로 작용하게 된다. 또한, 증폭기의 안정적인 증폭동작을 위해서는 루프백 광의 대역폭을 작게 하는 것이 바람직한데, 상기 대역통과필터(9)는 그 대역폭(선폭)을 좁게 할수록 PDL이 커지게 됨으로써 증폭기의 안정성이 저하되는 문제가 있게 된다.

2. 도 2는 도 1에서 궤환광, 즉 공진광의 파장스펙트럼을 나타낸 특성곡선도로서, 이는 중심주파수를 대략 1561㎚로 설정한 경우를 나타낸 것이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이 일반적인 대역통과필터의 경우에는 중심주파수를 기준으로 대역폭이 좁은 필터특성을 갖는 반면에 1558∼1563㎚의 전체 파장대역에 걸쳐 소정레벨 이상, 본 예에서는 대략 -76dBm 이하의 광이 존재하게 된다. 그리고, 이러한원치않는 대역의 광이 광섬유증폭기(3, 5)로 루프백되게 되면 광섬유증폭기(3, 5)의 증폭이득에 영향을 줌으로써 공진광의 안정도에 영향을 주게 된다. 그리고, 이러한 공진광의 파워변동은 신호채널에 영향을 미침으로써 출력광의 불안정성을 초래하게 된다.

3. 상기한 구성에 있어서는 루프백 광을 생성하기 위해 광섬유증폭기(3, 5)로부터 출력되는 신호광의 50％를 커플러(7)를 통해 루프백시키게 되므로, 해당 루프백 광량에 상당하는 출력손실이 발생되게 된다.

4. 상기한 구성에 있어서는 피드백 루프(8)를 통해 생성된 루프백 광이 광섬유증폭기(3, 5)를 통해 증폭되어 정상적인 신호광과 함께 전송되게 되므로 전체적인 시스템의 신뢰도에 영향을 줄 우려가 있게 된다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 양호한 이득고정특성을 가지면서도 전체적으로 시스템의 안정성을 보장해줄 수 있는 이득고정형 광섬유증폭기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 이득고정형 광섬유증폭기를 나타낸 블록구성도.

도 2는 도 1에서 공진광의 파장스펙트럼을 나타낸 특성곡선도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이득고정형 광섬유증폭기의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 4는 도 3에서 공진광의 파장스펙트럼을 나타낸 특성곡선도.

도 5는 도 3의 구조에 따른 입력신호레벨과 증폭이득과의 관계를 나타낸 특성곡선도이다.

도 6은 도 1의 구조와 도 3의 구조에서 시간에 따른 이득변동특성을 나타낸 특성곡선도.

도 7은 광신호의 추가, 삭제에 따른 잔존 채널신호의 파워변동특성을 나타낸 특성곡선도로, 도 7(A)는 도 1의 구조, 도 7(B)는 도 3의 구조에 따른 변동특성을 나타낸 것이다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 이득고정형 광섬유증폭기는 광선로에 결합되는 광증폭광섬유를 구비하여 광선로상으로 전송되는 광신호를 증폭하는 광섬유증폭기와, 상기 광선로를 통해 전송되는 소정 파장의 광을 차단 및 반사시키는 광섬유격자필터 및, 상기 광섬유격자필터에 의해 반사된 반사광을 상기 광섬유증폭기의 입력으로 결합시키는 루프백 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광섬유격자필터는 광신호의 파장대역을 제외한 다른 파장대역의 광을 반사시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 루프백 수단은 방사광의 신호레벨을 조정하기 위한 레벨조정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 고정이득형 광섬유증폭기는 광선로를 통해 전송되는 광신호와 반사광을 단일의 광선로에 결합시키는 광결합수단과, 광선로에 결합되는 광증폭광섬유를 구비하여 광선로상으로 전송되는 광신호를 증폭하는 광섬유증폭기, 상기 광섬유증폭기에 의해 증폭출력되는 광을 광섬유격자필터의 입력으로서 결합시키고, 광섬유격자필터로부터의 반사광은 피드백 루프로 결합시키는 써큘레이터, 입력되는 광으로부터 소정 파장의 광을 차단 및 반사시키는 광섬유격자필터 및, 상기 써큘레이터로부터의 반사광을 상기 광결합수단으로 입력하는 피드백 루프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 이득고정형 광섬유증폭기의 구성을 나타낸 블록구성도이다. 도 3에서 입력 광신호가 탭커플러(100)의 한 입력으로서 결합되고, 이 탭커플러(100)의 다른 입력으로서는 피드백 루프를 통해 루프백 되는 광이 결합된다. 이 탭커플러(100)는 예컨대 99:1 탭커플러로서, 이는 입력 광신호와 루프백 광을 99:1로 결합하게 된다. 그리고, 탭커플러(100)의 출력광은 아이솔레이터(200)를 통해서 제1 광섬유증폭기(300)의 입력으로서 결합된다.

상기 광섬유증폭기(300)는 도 1에서와 마찬가지로 펌프광을 생성하여 출력하는 레이저 다이오드(301)와, 아이솔레이터(200)로부터의 입력광과 레이저 다이오드(301)로부터의 펌프광을 하나의 광선로상에 결합시키는 파장분할 멀티플렉서(302) 및, 이 파장분할 멀티플렉서(302)로부터의 출력광을 입력받아 광증폭동작을 실행하는 광증폭광섬유(303)를 구비하여 구성된다. 주지된 바와 같이 입력 광신호로서는 통상적으로 1530∼1560㎚의 파장광을 사용하고, 펌프광으로서는 980㎚의 파장광을 사용한다.

이어, 상기 제1 광섬유증폭기(300)로부터의 출력광은 아이솔레이터(400)를 통해서 제2 광섬유증폭기(500)의 입력으로서 결합된다. 이 제2 광섬유증폭기(500)도 상기 제1 광섬유증폭기(300)와 마찬가지로 레이저 다이오드(501)와 파장분할 멀티플렉서(502) 및 광증폭광섬유(503)를 구비하여 구성된다. 그리고, 이 제2 광섬유증폭기(500)의 출력광은 써큘레이터(600)에 결합된다. 이 써큘레이터(600)는 제2 광섬유증폭기(500)의 출력광을 이후에 설명할 광섬유격자필터(FBG: fiber bragg grating)(700)의 입력으로서 결합시키고, 광섬유격자필터(700)에 의해 반사되어 오는 반사광은 피드백 루프(900)에 결합시키게 된다.

상기 광섬유격자필터(700)는 특정 파장대역의 광을 투과시키지 않고 차단 및 반사시키는 특성을 갖는다. 이때 광섬유격자필터(700)에 의해 차단 및 반사되는 파장대역은 광섬유격자필터(700)의 제조시에 용이하게 설정할 수 있다. 본 발명에 있어서 상기 광섬유격자필터(700)의 비투과 대역은 바람직하게는 신호파장대역인 1530nm∼1560nm을 제외한 다른 파장대역, 예컨대 1528㎚ 또는 1561㎚로 설정된다.물론, 이 경우 상기 광섬유격자필터(700)의 차단대역은 시스템에 따라 임의적으로 설정될 수 있다.

도 4는 상기 광섬유격자필터(700)를 사용한 경우의 공진광의 파장스펙트럼을 나타낸 특성곡선도로서, 이는 광섬유격자필터(700)에 의해 차단되는 광대역을 1561㎚로 설정하여 그 차단 및 반사되는 광을 측정한 것이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이 광섬유격자필터(700)를 이용한 경우의 대역폭(선폭)은 1㎚ 미만으로 매우 좁고 공진광 이외의 파장대역은 잔류광이 거의 없는 특성을 갖는다. 그리고, 해당 차단대역 이외의 대역에서는 양호한 투과특성을 나타낸다. 즉, 광섬유격자필터(700)에 의해 차단되지 않는 신호광은 별도의 손실없이 그대로 아이솔레이터(800)를 통해 출력되어 전송되게 된다.

한편, 상기 광섬유격자필터(700)에 의해 차단 및 반사된 광은 써큘레이터(600)를 통해 피드백 루프(900)에 결합되어 가변감쇠기(VAT)(100)를 통해 탭커플러(1000)의 입력으로서 결합되어 제1 광섬유증폭기(300)로 궤환입력되게 된다. 여기서, 상기 가변감쇠기(1000)는 루프백 광의 레벨을 적절한 값으로 설정하기 위한 것으로서, 그 감쇠도는 시스템 운용자에 의해 적절한 값으로 설정될 것이다.

이어, 상기한 구조로 된 이득고정형 광섬유증폭기의 동작을 설명한다.

광선로를 통해 전송되는 예컨대 1530nm∼1560nm 파장대역의 광신호가 입력되면, 이는 탭커플러(100)와 아이솔레이터(200)를 통해 제1 광섬유증폭기(300)에 입력되어 1차 증폭된 후, 다시 제2 광섬유증폭기(500)에 입력되는 2차 증폭되게 된다. 여기서, 입력되는 광신호를 1차, 2차 광섬유증폭기(300, 500)로 증폭하는 것은 노이즈특성을 고려한 것으로서, 이는 본 발명과는 무관하다. 그리고, 상기 광섬유증폭기(300, 500)에 의해 증폭된 광신호는 써큘레이터(600), 광섬유격자필터(700) 및 아이솔레이터(800)을 통해서 다시 광선로상으로 전송되게 된다.

한편, 광섬유격자필터(700)에 의해 차단된 반사광(궤환광), 즉 1528㎚ 또는 1561㎚의 광은 써큘레이터(600)를 통해 피드백 루프(900)로 입력되고, 탭커플러(100)를 통해 광섬유증폭기(300, 500)로 입력되어 정상적인 광신호와 함께 증폭되게 된다. 그리고, 증폭된 궤환광은 써큘레이터(600)를 통해 광섬유격자필터(700)로 입력되고, 광섬유격자필터(700)에 의해 다시 반사되어 써큘레이터(600), 피드백 루프(900), 탭커플러(100)를 통해 광섬유증폭기(300, 500)로 재입력되는 일련의 과정을 통해 지속적으로 루핑되게 된다.

상기한 구조에 있어서는 광섬유증폭기(300, 500)를 통해 지속적으로 루핑되는 궤환광, 즉 루프백 광에 의해 광신호의 이득이 일정한 레벨로 고정되게 된다. 즉, 주지된 바와 같이 광섬유증폭기(300, 500)에서의 광신호의 증폭이득은 입력 광신호의 전체적인 파워에 따라 결정된다. 상기한 구성에 있어서는 광섬유격자필터(700)에서의 반사광이 입력 광신호와 함께 탭커플러(100)를 통해 입력되므로 광섬유증폭기(300, 500)에서의 증폭이득은 입력광신호와 반사광의 전체적인 파워에 의해 결정될 것이다. 상기 구성에서, 전송되는 광의 채널 삭제에 의해 탭커플러(100)를 통해 입력되는 광신호의 전체적인 파워가 낮아진 경우, 입력되는 광신호는 광섬유증폭기(300, 500)에서 높은 증폭이득으로 증폭되어 그 신호레벨이높아지게 된다. 그리고, 이때 상기 광신호와 함께 증폭동작을 받는 반사광의 증폭이득도 높게 설정됨으로써 반사광의 신호레벨도 높아지게 된다. 그런데, 이와 같이 신호레벨이 높아진 반사광이 다시 루프백되어 탭커플러(100)를 통해 궤환입력되면 이 반사광에 의해 광섬유증폭기(300, 500)로 입력되는 입력광의 전체적인 파워는 높아지게 되므로 전송되는 광신호가 받게 되는 증폭이득은 낮아지게 된다. 그리고, 이와 같은 일련의 동작이 지속적이면서도 반복적으로 이루어지게 됨으로써 전송되는 광신호는 그 채널수에 관계없이 항상 일정한 증폭이득으로 증폭된다. 또한, 이러한 동작은 채널 추가시에도 동일한 방식으로 이루어지게 된다.

도 5는 상기한 구조에 따른 입력신호레벨과 증폭이득과의 관계를 나타낸 특성곡선도이다. 도 5에서, (A)는 궤환광이 다시 광섬유증폭기(300, 500)로 입력되는 것을 차단한 경우의 입력신호광의 신호레벨에 따른 광증폭광섬유(300, 500)의 증폭이득특성을 나타낸 것이고, (B)와 (C)는 반사광을 루프백하여 광섬유증폭기(300, 500)로 입력시킨 경우의 입력신호광의 신호레벨에 따른 광증폭광섬유(300, 500)의 증폭이득특성을 나타낸 것이다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 반사광을 광섬유증폭기(300, 500)로 궤환입력시킨 경우(B,C)에는 반사광을 궤환입력하지 않은 경우(A)에 비해 전반적으로 균일한 증폭이득특성을 나타내게 된다.

또한, 도 5에서 (B)와(C)는 피드백 루프(900)에 구비된 가변감쇠기(1000)를 조절하여 반사광의 신호레벨을 각기 달리 설정한 경우를 나타내는 것으로, (B)의 경우가 (C)의 경우보다 루프백 광의 신호레벨을 작게 설정한 경우이다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이 루프백 되는 반사광의 신호레벨을 크게 설정할수록 광신호에대한 증폭이득은 낮아지는 반면, 광신호의 증폭이득은 보다 안정적으로 유지되게 된다.

상기 실시예에 의하면, 이득고정형 광섬유증폭기에 PDL이 큰 대역통과필터의 사용이 배제되게 된다. 따라서, 종래의 구조와 달리 증폭이득의 변동량이 크게 저감됨으로써 양호한 고정이득특성을 실현할 수 있게 된다.

도 6은 도 1에 도시된 종래의 구조와 본 발명의 구조에 따른 이득변동특성을 나타낸 것으로서, 도 6에서 상측에 나타낸 것이 종래 구조에 따른 이득변동특성, 하측에 나타낸 것이 본 발명의 구조에 따른 이득변동특성을 나타낸 것이다. 도 6에서, 대역통과필터를 갖는 종래의 구조에 있어서는 대역통과필터의 PDL에 의해 증폭이득이 대략 0.1dB의 이득변동폭을 갖고서 심하게 변동하는데 반하여, 본 발명에 따른 구조에 있어서는 단지 0.04dB의 양호한 이득변동 범위내에서 변동함을 확인할 수 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서는 도 2 및 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 대역차단특성이 우수한 광섬유격자필터를 통해 루프백 광을 생성하게 되므로, 광섬유증폭기의 이득안정성이 크게 향상되게 된다. 따라서, 채널광의 추가 및 삭제시에 발생되는 잔존 채널 광신호의 오버슈트(overshoot)와 언더슈트(undershoot)양이 크게 저감되게 된다.

도 7은 예컨대 16채널의 광신호가 전송되는 상태에서 15채널의 광신호를 삭제하거나, 또는 1채널의 광신호가 전송되는 상태에서 15채널의 광을 추가한 경우의 신호레벨 변동특성을 나타낸 파형도로서, 도 7(A)는 광섬유격자필터를 구비한 종래의 구조, 도 7(B)는 본 발명의 구조에 따른 특성을 나타낸 것이다. 또한, 도 7(A)는 수직축을 200mV, 도 7(B)는 100mV단위로 분할한 것이다.

도 7에서 대역통과필터를 구비한 종래의 구조는 채널의 추가 및 삭제시에 잔존 채널광의 피크값(peak-to-peak)이 대략 725mV를 나타내는데 반하여, 본 발명의 구조에서는 그 1/4 수준인 164mV를 나타내고 있다. 이는 본 발명의 구조가 과도한 채널 추가, 삭제시에도 비교적 양호한 오버슈트와 언더슈트특성을 발휘함으로써 최악의 상황에서도 비교적 안정한 이득고정특성을 유지할 수 있음은 물론, 인호모지니어스 효과(inhomogeneous effect)를 크게 축소할 수 있음을 나타낸다.

또한, 도 1에 나타낸 종래의 구조에서는 광섬유증폭기(5)의 출력을 루프백하기 위해 50:50 커플러(7)가 사용됨으로 인하여 거의 50％를 상회하는 출력손실이 발생되었는데 반하여, 본 발명에 있어서는 도 3 및 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이 광섬유증폭기(500)로부터 출력되는 정상적인 신호광이 출력손실이 거의 없는 써큘레이터(600)와 광섬유격자필터(700)를 통해서 출력 및 전송되게 되므로 광섬유증폭기의 증폭이득손실을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 있어서는 광섬유격자필터(700)에 의해 루프백 광이 광선로를 통해 전송되는 것이 확실하게 방지되게 된다. 따라서, 전반적인 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다. 본 발명은 본원 청구범위에 의해서만 한정될 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 양호한 이득고정특성을 가지면서도 전체적으로 시스템의 안정성을 보장해줄 수 있는 이득고정형 광섬유증폭기를 구현할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 광선로에 결합되는 광증폭광섬유를 구비하여 광선로상으로 전송되는 광신호를 증폭하는 광섬유증폭기와,

   상기 광선로를 통해 전송되는 소정 파장의 광을 차단 및 반사시키는 광섬유격자필터 및,

   상기 광섬유격자필터에 의해 반사된 반사광을 상기 광섬유증폭기의 입력으로 결합시키는 루프백 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유증폭기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 광섬유격자필터는 광신호의 파장대역을 제외한 다른 파장대역의 광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유증폭기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 루프백 수단은 방사광의 신호레벨을 조정하기 위한 레벨조정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유증폭기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 레벨조정수단은 가변감쇠수단인 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유증폭기.
5. 광선로를 통해 전송되는 광신호와 반사광을 단일의 광선로에 결합시키는 광결합수단과,

   광선로에 결합되는 광증폭광섬유를 구비하여 광선로상으로 전송되는 광신호를 증폭하는 광섬유증폭기,

   상기 광섬유증폭기에 의해 증폭출력되는 광을 광섬유격자필터의 입력으로서 결합시키고, 광섬유격자필터로부터의 반사광은 피드백 루프로 결합시키는 써큘레이터,

   입력되는 광으로부터 소정 파장의 광을 차단 및 반사시키는 광섬유격자필터 및,

   상기 써큘레이터로부터의 반사광을 상기 광결합수단으로 입력하는 피드백 루프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유증폭기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 광섬유격자필터는 광신호의 파장대역을 제외한 다른 파장대역의 광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유증폭기.
7. 제5항에 있어서,

   상기 피드백 루프는 반사광의 신호레벨을 조정하기 위한 레벨조정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유증폭기.
8. 제7항에 있어서,

   상기 레벨조정수단은 가변감쇠수단인 것을 특징으로 하는 이득고정형 광섬유증폭기.