KR20030022974A - 분산 보상된 광섬유 증폭기 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 분산 보상된 광섬유 증폭기는, 광섬유와 연결된 제1 단을 통해 입력된 광신호를 제2 단으로 출력하며, 상기 제2 단을 통해 재입력된 광신호를 상기 광섬유와 연결된 제3 단으로 출력하는 써큘레이터와; 상기 써큘레이터의 제2 단을 통해 입력된 광신호와 재입력된 광신호를 펌핑된 여기 이온의 유도 방출을 이용하여 증폭하는 제1 증폭부와; 상기 제1 증폭부로부터 입력된 광신호와 재입력된 광신호의 분산을 보상하는 분산 보상 광섬유와; 상기 분산 보상 광섬유를 통해 입력된 광신호와 재입력된 광신호를 펌핑된 여기 이온의 유도 방출을 이용하여 증폭하는 제2 증폭부와; 상기 분산 보상 광섬유를 개재하며 입력된 광신호와 재입력된 광신호는 상기 분산 보상 광섬유로 출력하고, 상기 제1 및 제2 증폭부를 함께 펌핑하기 위해 일 단부로 입력된 펌핑광을 상기 분산 보상 광섬유를 거치지 않고 타 단부로 출력하는 분기부와; 상기 제2 증폭부로부터 입력된 광신호를 되반사함으로써 상기 되반사된 광신호가 상기 제2 증폭부, 분기부, 제1 증폭부 및 써큘레이터로 차례로 재입력되도록 하는 반사부를 포함한다.

Description

분산 보상된 광섬유 증폭기{DISPERSION-COMPENSATED OPTICAL FIBER AMPLIFIER}
본 발명은 광통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 상기 광통신 시스템의 광송신부와 광수신부 사이에 배치되는 광섬유 증폭기에 관한 것이다.
최근 기하급수적으로 증가하는 데이터량에 의해 파장분할 다중방식의 광통신 시스템의 전송 용량이 늘어나게 되었다. 전송 용량을 늘리는 방법은 전송 채널수를늘리는 방법과, 데이터의 전송 속도를 높이는 방법이 있다. 데이터의 전송 속도를 높이는 방법은 현재 2.5 Gb/s에서 10Gb/s로 확장되었으며, 그 이상의 전송 속도를 실현하는 방법이 연구되고 있다. 상기 파장분할 다중 광통신 시스템은 전파 모드(propagating mode)에 따른 다수의 채널(channel)을 광섬유(optical fiber link)를 통해 전송하며, 상기 광섬유를 통해 전송되는 각 채널은 진행 거리에 따라서 감쇠되므로, 상기 광섬유 상에 상기 감쇠된 채널들을 증폭하는 광섬유 증폭기가 설치된다. 또한, 전송 속도가 10 Gb/s 이상이면 분산에 의한 영향이 심하게 되므로, 분산 보상 광섬유(dispersion compensating fiber, DCF)를 사용하여 전송 중에 발생한 분산을 보상해준다.
도 1은 종래의 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면이다. 상기 광섬유 증폭기는 제1 내지 제4 아이솔레이터(isolator, 120, 160, 180 및 220), 제1 및 제2 펌핑 광원(pumping source, 140 및 210), 제1 및 제 2 파장 선택 결합기(wavelength selective coupler130 및 200), 제1 및 제2 어븀 첨가 광섬유(Erbium doped fiber, 150 및 190) 및 분산 보상 광섬유(170)로 구성된다.
상기 제1 아이솔레이터(120)는 상기 광섬유 증폭기로 입력된 광신호를 그대로 통과시키며 그 역방향으로 입력되는 광, 즉 상기 제1 파장 선택 결합기(130)를 통해 입력되는 광은 차단한다.
상기 제1 파장 선택 결합기(130)는 상기 제1 아이솔레이터(120)로부터 입력되는 광신호와 상기 제1 펌핑 광원(140)으로부터 입력되는 펌핑광을 결합하여 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(150)로 출력한다.
상기 제1 펌핑 광원(140)은 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(150)를 펌핑, 즉 어븀 이온을 여기시키며, 상기 제1 펌핑 광원(140)으로는 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드(laser diode)를 사용할 수 있다.
상기 제1 어븀 첨가 광섬유(150)는 상기 제1 파장 선택 결합기(130)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 순방향 펌핑되며, 상기 제1 파장 선택 결합기(130)를 통해 입력된 광신호를 증폭하여 출력한다.
상기 제2 아이솔레이터(160)는 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(150)를 통해 입력된 광신호를 그대로 통과시키며, 그 역방향으로 입력되는 광은 차단한다.
상기 분산 보상 광섬유(170)는 상기 제2 아이솔레이터(160)를 통해 입력된 증폭된 광신호의 분산을 보상한다. 상기 분산 보상 광섬유(170)의 길이는 상기 광신호의 전송 거리를 고려하여 설정되며, 상기 광신호의 전송 거리가 길수록, 즉 상기 광신호의 분산 정도가 심할 수록 보다 긴 길이를 갖는다.
상기 제3 아이솔레이터(180)는 상기 분산 보상 광섬유(170)로부터 입력된 광신호를 그대로 통과시키며, 그 역방향으로 입력되는 광은 차단한다.
상기 제2 어븀 첨가 광섬유(190)는 상기 제2 파장 선택 결합기(200)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 역방향 펌핑되며, 상기 제3 아이솔레이터(180)로부터 입력된 광신호를 증폭하여 출력한다. 이 때, 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(190)는 상기 분산 보상 광섬유(170)를 통과하는 과정에서 그 세기가 감쇠된 광신호를 증폭하는 기능을 수행한다.
상기 제2 파장 선택 결합기(200)는 제2 펌핑 광원(210)으로부터 입력된 광신호를 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(190)로 출력하며, 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(190)로부터 입력된 광신호를 상기 제4 아이솔레이터(220)로 출력한다.
상기 제4 아이솔레이터(220)는 상기 제2 파장 선택 결합기(200)를 통해 입력된 광신호를 그대로 통과시키며, 그 역방향으로 입력된 광을 차단한다.
상술한 바와 같이, 도 1에 도시된 바와 같은 광섬유 증폭기는 광신호의 분산을 보상하기 위하여 분산 보상 광섬유(170)를 구비하며, 상기 분산 보상 광섬유(170)는 상기 광신호의 전송 거리에 따른 길이를 갖게 된다. 그러나, 이러한 분산 보상 광섬유(170)는 고가의 소자이기 때문에 그 길이가 증가하게 되면 전체 광섬유 증폭기의 제조 비용이 증가하게 된다는 문제점이 있다.
또한, 상기 분산 보상 광섬유(170)를 통과한 광신호는 그 분산이 보상되기는 하나, 상기 분산 보상 광섬유(170)의 삽입 손실로 인하여 그 세기가 감소하게 된다. 따라서, 이러한 감쇠된 광신호를 증폭하기 위해 제2 어븀 첨가 광섬유(190)를 그 후단에 추가로 구비해야 되고, 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(190)를 펌핑시키기 위하여 펌핑 광원, 상기 펌핑 광원을 구동하기 위한 바이어스 회로 등의 소자를 중복 사용함으로 인하여 전체 제작 비용 및 전체 부피를 증가시키게 된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전체 제작 비용이 저렴하면서도 그 집적도를 향상시킬 수 있는 분산 보상된 광섬유 증폭기를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 파장분할 다중화된 광신호를 광섬유를 통해 전송하는 광송신부와, 상기 광섬유를 통해 상기 광신호를 수신하는 광수신부를 구비하는 파장분할 다중방식을 이용한 광통신 시스템에 구비된 분산 보상된 광섬유 증폭기는,
상기 광섬유와 연결된 제1 단을 통해 입력된 광신호를 제2 단으로 출력하며, 상기 제2 단을 통해 재입력된 광신호를 상기 광섬유와 연결된 제3 단으로 출력하는 써큘레이터와;
상기 써큘레이터의 제1 단을 통하여 입력되고 제2 단으로 출력된 광신호와 반사부측 방향에서 분산 보상되어 재입력된 광신호를 펌핑광에 의한 여기 이온의 유도 방출을 이용하여 증폭하는 제1 증폭부와;
상기 제1 증폭부로부터 입력된 광신호와 반사부측 방향에서 재입력된 광신호의 분산을 보상하는 분산 보상 광섬유와;
상기 분산 보상 광섬유를 통해 입력된 광신호와 반사부에서 반사되어 나온 광신호를 펌핑광에 의한 여기 이온의 유도 방출을 이용하여 증폭하는 제2 증폭부와;
상기 분산 보상 광섬유를 개재하며 상기 제1 증폭부에서 출력된 광신호와 반사부측 방향에서 재입력된 광신호는 상기 분산 보상 광섬유로 출력하고, 상기 제1 및 제2 증폭부를 함께 펌핑하기 위해 일 단부로 입력된 펌핑광을 상기 분산 보상 광섬유를 거치지 않고 타 단부로 출력하는 분기부와;
상기 제2 증폭부로부터 입력된 광신호를 되반사함으로써 상기 되반사된 광신호가 상기 제2 증폭부, 분기부, 제1 증폭부 및 써큘레이터로 차례로 재입력되도록 하는 반사부를 포함한다.
도 1은 종래에 따른 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분산 보상된 광섬유 증폭기를 구비한 파장분할 다중방식의 광통신 시스템을 나타내는 도면,
도 3은 도 2에 도시된 분산 보상된 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면,
도 4는 도 3에 도시된 분산 보상된 광섬유 증폭기의 광신호 이득 그래프 및 잡음 이득 그래프를 나타낸 도면.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분산 보상된 광섬유 증폭기를 구비한 파장분할 다중방식의 광통신 시스템을 나타내는 도면이다. 상기 광통신 시스템은 광송신부(300)와, 광수신부(500)와, 상기 광송신부(300)와 광수신부(500)를 연결하는 광섬유(400)와, 상기 광섬유(400) 상에 배치된 분산 보상된 광섬유 증폭기(600)로 구성된다.
상기 광송신부(300)는 다수의 전송부(310)와, 파장분할 다중화기(wavelength division multiplexer, 320)와, 제1 분산 보상 광섬유(330)와, 어븀 첨가 광섬유 증폭기(340)로 구성된다.
상기 다수의 전송부(310)는 각각 서로 다른 전파 모드를 가지는 채널들을 출력하며, 상기 파장분할 다중화기(320)는 상기 다수의 전송부(310)로부터 입력되는 다수의 채널들을 다중화한 광신호를 출력한다. 상기 전송부(310)로는 C-밴드대역(1525㎚∼1565㎚)의 광신호를 출력하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있으며, 상기 파장분할 다중화기(320)로는 6×1 광도파로열 격자(arrayed waveguide grating)를 사용할 수 있다.
상기 제1 분산 보상 광섬유(330)는 상기 광신호의 분산을 보상하여 출력하며, 이 때 분산이란 상기 광신호를 구성하는 채널들이 서로 다른 전파 모드를 가짐에 따라서 발생하는 상기 광신호의 신호 퍼짐 현상을 지칭한다.
상기 어븀 첨가 광섬유 증폭기(340)는 상기 광신호를 증폭하여 출력하며, 어븀 이온의 유도 방출을 이용하여 증폭하는 어븀첨가 광섬유(미도시), 상기 어븀 이온을 여기시키기 위한 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드(미도시), 상기 펌핑광을 상기 어븀첨가 광섬유로 입력시키기 위한 파장 선택 결합기(미도시)로 구성될 수 있다.
상기 분산 보상된 광섬유 증폭기(600)는 상기 광섬유(400)를 통해 입력된 광신호의 분산을 보상함과 동시에 상기 광신호를 증폭하여 출력한다.
도 3은 도 2에 도시된 분산 보상된 광섬유 증폭기(600)의 구성을 나타내는 도면이다. 상기 분산 보상된 광섬유 증폭기(600)는 써큘레이터(circulator, 610)와, 제1 증폭부(620)와, 분기부(660)와, 제2 분산 보상 광섬유(680)와, 제2 증폭부인 제2 어븀 첨가 광섬유(700)와, 반사부(710)로 구성된다. 이하, 우선 상기 분산 보상된 광섬유 증폭기를 구성하는 각 요소의 기능을 살펴본 후, 상기 분산 보상된 광섬유 증폭기로 입력된 광신호의 진행 과정을 설명한다.
상기 써큘레이터(610)는 상기 광섬유(400)와 연결된 제1 단을 통해 입력된광신호를 제2 단으로 출력하며, 상기 제2 단을 통해 입력된 광신호를 상기 광섬유(400)와 연결된 제3 단으로 출력한다. 이 때, 상기 광신호는 C-밴드 대역(1525㎚∼1565㎚)의 파장을 가진다.
상기 제1 증폭부(620)는 펌핑 광원(640)과, 제1 파장 선택 결합기(630)와, 제1 어븀 첨가 광섬유(650)로 구성된다.
상기 펌핑 광원(640)은 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)를 펌핑, 즉 어븀 이온을 여기시키며, 상기 펌핑 광원(640)으로는 980 ㎚ 대역의 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다.
상기 제1 파장 선택 결합기(630)는 상기 써큘레이터(610)의 제2 단으로부터 입력되는 광신호와 상기 펌핑 광원(640)으로부터 입력되는 펌핑광을 결합하여 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)로 출력하며, 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)로부터 재입력된 광신호를 상기 써큘레이터(610)의 제2 단으로 출력한다. 상기 제1 파장 선택 결합기(630)로는 980/1580 ㎚ 결합용 파장 선택 결합기를 사용할 수 있다.
상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)는 상기 제1 파장 선택 결합기(630)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 순방향 펌핑되며, 상기 제1 파장 선택 결합기(630)를 통해 입력된 광신호를 증폭하여 출력한다. 또한, 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)는 상기 분기부(660)로부터 재입력되는 광신호를 재증폭하며, 이 때 상기 재입력되는 광신호에 대해 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)는 상기 펌핑광에 의해 역방향 펌핑된다. 즉, 상기 재입력되는 광신호의 진행 방향과 상기 펌핑광의 진행 방향이 서로 반대라는 것이다.
상기 분기부(660)는 제2 및 제3 파장 선택 결합기(670 및 690)로 구성되며, 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)를 개재한다.
상기 제2 파장 선택 결합기(670)는 상기 분기부(660)의 일 단부를 구성하며, 상기 제1 증폭부(620)로부터 입력된 광신호를 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)로 출력하고, 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)로부터 재입력된 광신호를 상기 제1 증폭부(650)로 재입력시키며, 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)를 통과한 후 입력된 펌핑광은 상기 제3 파장 선택 결합기(690)로 출력한다. 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)는 약 14 ㏈의 이득을 갖도록 설정되며, 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(700)는 약 1 ㏈의 이득을 갖도록 설정된다. 이는, 상기 제1 또는 제2 어븀 첨가 광섬유(650 또는 700)의 출력 신호와 레일레이 역산란(Rayleigh backscattering)에 의해 왜곡된 출력 신호 간의 신호 누화(crosstalk)를 줄이기 위함이다.
상기 제3 파장 선택 결합기(690)는 상기 분기부(600)의 타 단부를 구성하며, 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)로부터 입력된 광신호를 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(700)로 출력하고, 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(700)로부터 재입력된 광신호를 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)로 출력하며, 상기 제2 파장 선택 결합기(670)를 통해 입력된 상기 펌핑광은 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(700)로 출력한다.
상기 제2 분산 보상 광섬유(680)는 상기 제2 파장 선택 결합기(670)를 통해 입력된 광신호의 분산을 보상하여 상기 제3 파장 선택 결합기(690)로 출력하며, 상기 제3 파장 선택 결합기(690)로부터 재입력된 광신호의 분산을 다시 보상하여 출력한다. 즉, 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)는 동일한 광신호에 대하여 2 차례의 분산 보상 과정을 수행함으로써, 상기 광신호의 분산을 완전히 보상하기 위하여 필요한 길이의 절반의 길이를 갖도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)로 입력되는 광신호의 전송 거리가 80 ㎞라고 했을 경우에, 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)로서 삽입 손실이 6 ㏈인 40㎞ 보상용 분산 보상 광섬유를 사용할 수 있다.
상기 제2 증폭부를 구성하는 제2 어븀 첨가 광섬유(700)는 상기 제3 파장 선택 결합기(690)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 순방향 펌핑되며, 상기 제3 파장 선택 결합기(690)를 통해 입력된 광신호를 증폭하여 출력한다. 또한, 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(700)는 상기 반사부(710)로부터 재입력되는 광신호를 재증폭하며, 이 때 상기 재입력되는 광신호에 대해 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(700)는 상기 펌핑광에 의해 역방향 펌핑된다.
상기 반사부(710)는 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(700)로부터 입력된 광신호를 되반사하여 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(700)로 재입력시키며, 상기 반사부(710)로는 씨-밴드(C-band) 파장대의 광을 전반사시키는 광섬유 격자를 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 분산 보상된 광섬유 증폭기(600)로 입력된 광신호의 진행 과정을 살펴보면 하기하는 바와 같다.
상기 써큘레이터(610)의 제1 단으로 입력된 광신호는 상기 써큘레이터(610)의 제2 단을 통해 출력되며, 상기 제2 단을 통해 출력된 광신호는 상기 제1 파장 선택 결합기(630)로 입력된다.
상기 제1 파장 선택 결합기(630)는 상기 써큘레이터(610)의 제2 단을 통해 입력된 광신호와, 상기 펌핑 광원(640)으로부터 입력된 펌핑광을 결합하여 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)로 출력한다. 상기 펌핑광에 의해 순방향 펌핑된 제1 어븀 첨가 광섬유(650)는 여기된 어븀 이온의 유도 방출에 의해 상기 입력된 광신호를 증폭하여 상기 제2 파장 선택 결합기(670)로 출력한다. 또한, 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)를 통과한 펌핑광도 상기 제2 파장 선택 결합기(670)로 입력된다.
상기 제2 파장 선택 결합기(670)는 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)로부터 입력된 광신호를 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)로 출력하며, 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)를 통과한 후 입력된 펌핑광은 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)를 거치지 않도록 상기 제3 파장 선택 결합기(690)로 출력한다.
상기 제2 분산 보상 광섬유(680)는 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)로부터 입력된 광신호의 분산을 보상하여 상기 제3 파장 선택 결합기(690)로 출력하며, 상기 제3 파장 선택 결합기(690)는 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)로부터 입력된 광신호와 제2 파장 선택 결합기(670)로부터 입력된 펌핑광을 결합하여 상기 제2 어븀 첨가 광섬유로 출력한다.
상기 제2 어븀 첨가 광섬유(700)는 상기 제3 파장 선택 결합기(670)로부터 입력된 펌핑광에 의해 펌핑되어 입력된 광신호를 증폭하며, 그 증폭된 광신호를 상기 반사부(710)로 출력한다.
상기 반사부(710)는 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(700)로부터 입력된 광신호를 되반사하여 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(700)로 재입력시키며, 상기 제2 어븀 첨가광섬유(700)에 의해 재증폭된 상기 광신호는 상기 제3 파장 선택 결합기(690)를 통해 상기 제2 분산 보상 광섬유(680)로 재입력된다.
상기 제2 분산 보상 광섬유(680)는 재입력된 상기 광신호의 분산을 보상하여 출력하며, 상기 분산 보상된 광신호는 상기 제2 파장 선택 결합기(670)를 통해 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)로 재입력된다.
상기 제1 어븀 첨가 광섬유(650)에 의해 재증폭된 상기 광신호는 제1 파장 선택 결합기(630)를 통해 상기 써큘레이터(610)로 재입력되며, 상기 써큘레이터(610)는 재입력된 상기 광신호를 제3 단을 통해 상기 광섬유로 출력한다.
도 4는 도 3에 도시된 분산 보상된 광섬유 증폭기(600)의 이득 그래프를 나타낸 도면이다. 도시된 이득 그래프는 1530 ㎚의 파장대에서 최대 이득을 나타냄을 알 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 분산 보상된 광섬유 증폭기(600)를 통해 출력된 광신호는 상기 광섬유(400)를 통해 상기 광수신부(500)로 입력된다.
상기 광수신부(500)는 어븀 첨가 광섬유 증폭기(510)와, 파장분할 역다중화기(520)와, 다수의 검출부(530)로 구성된다.
상기 어븀 첨가 광섬유 증폭기(510)는 상기 광섬유(400)를 통해 입력된 광신호를 증폭하여 출력하며, 어븀 이온의 유도 방출을 이용하여 증폭하는 어븀첨가 광섬유(미도시), 상기 어븀 이온을 여기시키기 위한 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드(미도시), 상기 펌핑광을 상기 어븀첨가 광섬유로 입력시키기 위한 파장 선택결합기(미도시)로 구성될 수 있다.
상기 파장분할 역다중화기(520)는 상기 제2 어븀 첨가 광섬유 증폭기(510)로부터 입력된 광신호를 각각 서로 다른 전파 모드를 가지는 다수의 채널들로 분리하여 출력하며, 상기 파장분할 역다중화기(520)로는 1×6 광도파로열 격자를 사용할 수 있다.
상기 다수의 검출부(530)는 각각 입력된 채널을 전기 신호로 변환하여 출력하며, 상기 검출부(530)로는 광전 소자인 포토다이오드(photodiode)를 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 분산 보상된 광증폭기는 써큘레이터와 반사부를 이용하여 분산 보상 광섬유의 길이를 줄여 광신호를 증폭 및 분산 보상함으로써, 전체 제조 비용을 감소시키며 집적도를 높일 수 있고 제1 증폭부와 제2 증폭부의 이득을 다르게 하여 신호 누화를 줄일 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 분산 보상된 광증폭기는 파장 선택 결합기를 이용하여 펌핑광을 재활용함에 따라서 펌핑 광원, 바이어스 회로 등의 소자를 중복 사용할 필요가 없으므로, 전체 제조 비용을 감소시키며 집적도를 높일 수 있다는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 파장분할 다중화된 광신호를 광섬유를 통해 전송하는 광송신부와, 상기 광섬유를 통해 상기 광신호를 수신하는 광수신부를 구비하는 파장분할 다중방식을 이용한 광통신 시스템에 있어서,
    상기 광섬유와 연결된 제1 단을 통해 입력된 광신호를 제2 단으로 출력하며, 상기 제2 단을 통해 재입력된 광신호를 상기 광섬유와 연결된 제3 단으로 출력하는 써큘레이터와;
    상기 써큘레이터의 제2 단을 통해 입력된 광신호와 재입력된 광신호를 펌핑된 여기 이온의 유도 방출을 이용하여 증폭하는 제1 증폭부와;
    상기 제1 증폭부로부터 입력된 광신호와 재입력된 광신호의 분산을 보상하는 분산 보상 광섬유와;
    상기 분산 보상 광섬유를 통해 입력된 광신호와 재입력된 광신호를 펌핑된 여기 이온의 유도 방출을 이용하여 증폭하는 제2 증폭부와;
    상기 분산 보상 광섬유를 개재하며 입력된 광신호와 재입력된 광신호는 상기 분산 보상 광섬유로 출력하고, 상기 제1 및 제2 증폭부를 함께 펌핑하기 위해 일 단부로 입력된 펌핑광을 상기 분산 보상 광섬유를 거치지 않고 타 단부로 출력하는 분기부와;
    상기 제2 증폭부로부터 입력된 광신호를 되반사함으로써 상기 되반사된 광신호가 상기 제2 증폭부, 분기부, 제1 증폭부 및 써큘레이터로 차례로 재입력되도록하는 반사부를 포함함을 특징으로 하는 분산 보상된 광섬유 증폭기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 증폭부는 상기 써큘레이터의 제2 단으로부터 입력되는 광신호와 펌핑광을 결합하여 출력하며 재입력된 광신호는 상기 써큘레이터의 제2 단으로 출력하는 제1 파장 선택 결합기와, 상기 펌핑광에 의해 펌핑됨에 따라서 상기 제1 파장 선택 결합기로부터 입력된 광신호를 증폭하여 출력하며 재입력되는 광신호를 재증폭하여 상기 제1 파장 선택 결합기로 재입력시키는 제1 어븀 첨가 광섬유를 포함하여 구성되며,
    상기 제2 증폭부는 상기 분기부를 통해 입력된 펌핑광에 의해 펌핑됨에 따라서 상기 분산 보상 광섬유로부터 입력된 광신호를 증폭하여 출력하며 재입력되는 광신호를 재증폭하여 상기 분기부로 재입력시키는 제2 어븀 첨가 광섬유를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 분산 보상된 광섬유 증폭기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분기부는,
    상기 분기부의 일 단부를 구성하며, 상기 제1 증폭부로부터 입력된 광신호를 상기 분산 보상 광섬유로 출력하고, 재입력된 광신호를 상기 제1 증폭부로 재입력시키며, 입력된 펌핑광은 상기 분기부의 타 단부로 출력하는 제2 파장 선택 결합기와;
    상기 분기부의 타 단부를 구성하며, 상기 분산 보상 광섬유로부터 입력된 광신호를 상기 제2 증폭부로 출력하고, 상기 제2 증폭부로부터 재입력된 광신호를 상기 분산 보상 광섬유로 출력하며, 상기 제2 파장 선택 결합기를 통해 입력된 상기 펌핑광은 상기 제2 증폭부로 출력하는 제3 파장 선택 결합기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 분산 보상된 광섬유 증폭기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 분산 보상된 광섬유 증폭기의 신호 누화를 최소화하기 위하여 상기 제1 증폭부와 제2 증폭부의 이득들은 서로 다르게 설정됨을 특징으로 하는 분산 보상된 광섬유 증폭기.
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