KR20030072834A - 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기 - Google Patents

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Abstract

본 발명에는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기가 개시된다. 개시된 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기에 있어서, (a) 제1광섬유 증폭부; (b) 상기 제1광섬유 증폭부 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부; (c) 상기 제1광섬유 증폭부의 증폭 과정 후에 남은 여분의 광원을 상기 제2광섬유 증폭부의 펌핑 광원으로 재활용하기 위하여 상기 제1,2광섬유 증폭부 사이에 병렬로 연결된 광섬유 부분; (d) 상기 제2광섬유 증폭부를 통해서 증폭된 광신호들을 반사하여 상기 제2광섬유 증폭부쪽으로 역류시키는 반사체; (e) 상기 반사체에 의해 역류된 증폭/분산보상된 광신호들을 다른 방향으로 유도하여 진행시키고, 상기 제2광섬유 증폭부의 증폭 과정 중에 발생한 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부에 역류하는 것을 방지하는 서큘레이터; 및 (f) 상기 서큘레이터와 제2광섬유 증폭부 사이에 삽입되어 증폭된 광신호들의 분산을 보상해주기 위한 분산보상 광섬유로 구성된다.

Description

분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기{DISPERSION COMPENSATED ERBIUM DOPED FIBER AMPLIFIER}
본 발명은 증폭 매질로 어븀을 이용한 어븀첨가 광섬유 증폭기에 관한 것으로서, 특히 분상보상 광섬유를 이용한 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기에 관한 것이다.
최근 기하급수적으로 증가하는 데이터량에 의해 파장분할 다중화(WDM) 광전송 시스템의 전송 용량이 늘어나게 되었다. 전송 용량을 늘이는 방법은 전송 채널 수를 늘이는 방법과, 전송 속도를 높이는 방법이 있다. 전송 속도를 높이는 방법은 현재 2.5Gbps에서 10Gbps로 확장되었으며, 그 이상의 전송 속도가 연구되고 있다. 전송 속도가 10Gbps 이상이면, 분산에 의한 영향이 심하게 되므로, 분산보상 광섬유를 사용하여 전송 중에 발생한 분산을 보상해 주었다. 분산보상 광섬유를 사용하게 되면, 추가적으로 광신호의 전력의 손실을 보상해주기 위하여 추가적인 광섬유 증폭기 또한 필요하게 되었다.
도 1에 종래의 일 실시 예에 따른 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(10)가 도시되었다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(10)는 두 개의 제1,2어븀첨가 광섬유(110,112)가 직렬로 연결되고, 상기 제1,2어븀첨가 광섬유(110,112) 사이에 분산 보상 광섬유(130,132)(DCF:Dispersion Compensating Fiber)를 직렬로 두 개가 차례대로 연결된 구조로서 분산을 보상받는 구조이다. 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(10)는 제1파장선택 결합기(118)(WSC:를 통해서 제1어븀첨가 광섬유(110)에 제1펌핑 광원이 순방향으로 제공되고, 제2파장선택 결합기(120)를 통해서 제2어븀첨가 광섬유(112)에 제2펌핑 광원이 순방향으로 제공되어 진행하는 광신호들을 증폭하는 구조였다. 상기 제1,2어븀첨가광섬유(110,112)에 펌핑 광원이 제공되면, 기저 상태에 있는 어븀 이온을 여기시키고, 여기된 어븀 이온의 반전에 의한 유도 방출에 의해 통과하는 광신호들은 증폭과정을 거치게 된다. 동시에 상기 광신호들의 증폭 과정에서 ASE가 발생된다. 상기 제1,2,3,4아이솔레이터(122,124,126,128)는 증폭된 ASE의 역방향 진행을 차단하고, 증폭된 광신호를 순방향으로 진행시킨다.
그러나, 10Gpbs 이상의 파장분할 다중화 통신 시스템에서는 분산 보상을 위해서 분산 보상 광섬유 사용과, 이로 인한 광신호의 손실을 보상할 광섬유 증폭기가 필요하다. 링 구조의 망에서 각 노드의 수가 늘어나거나, 장거리 전송 시스템에서 전송 거리가 늘어날 경우, 전송 시스템에 필요한 분산 보상 광섬유와, 분산 보상 광섬유 증폭기의 수는 더욱 늘어나게 되고, 제작 비용도 커지는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 분산보상 광섬유 및 증폭기의 수를 줄임으로써, 비용 절감을 추구할 수 있는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기를 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기에 있어서, (a) 제1광섬유 증폭부; (b) 상기 제1광섬유 증폭부 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부; (c) 상기 제1광섬유 증폭부의 증폭 과정 후에 남은 여분의 광원을 상기 제2광섬유 증폭부의 펌핑 광원으로 재활용하기 위하여 상기 제1,2광섬유 증폭부 사이에 병렬로 연결된 광섬유 부분; (d) 상기 제2광섬유 증폭부를 통해서 증폭된 광신호들을 반사하여 상기 제2광섬유 증폭부쪽으로 역류시키는 반사체; (e) 상기 반사체에 의해 역류된 증폭/분산보상된 광신호들을 다른 방향으로 유도하여 진행시키고, 상기 제2광섬유 증폭부의 증폭 과정 중에 발생한 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부에 역류하는 것을 방지하는 서큘레이터; 및 (f) 상기 서큘레이터와 제2광섬유 증폭부 사이에 삽입되어 증폭된 광신호들의 분산을 보상해주기 위한 분산보상 광섬유로 구성된다.
또한, 본 발명은 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기에 있어서, (a) 제1광섬유 증폭부; (b) 상기 제1광섬유 증폭부 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부; (c) 상기 제1광섬유 증폭부의 증폭 과정 후에 남은 여분의 광원을 상기 제2증폭부의 펌핑 광원으로 재활용하기 위하여 상기 제1,2광섬유 증폭부 사이에 병렬로 연결된 광섬유 부분; (d) 상기 제2광섬유 증폭부를 통해서 증폭된 광신호들을 반사하여 상기 제2광섬유 증폭부로 역류시키는 반사체; (e) 상기 반사체에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들을 다른 방향으로 분리하여 출력단으로 진행시키고, 발생한 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부에 역류하는 것을 방지하는 서큘레이터; 및 (f) 상기 제2광섬유 증폭부와 반사체 사이에 삽입되어 상기 제1광섬유 증폭부에 의해 증폭된 순방향 광신호들의 분산을 보상해주고, 상기 반사체에 의해 역류된 역방향 광신호들의 분산을 재차 보상해주는 분산보상 광섬유로 구성된다.
또한, 본 발명은 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기에 있어서, (a) 제1광섬유 증폭부; (b) 상기 제1광섬유 증폭부 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부; (c) 상기 제2광섬유 증폭부 후방에 직렬로 연결된 제3광섬유 증폭부; (d) 상기 제2광섬유 증폭부의 증폭 과정 후에 남은 여분의 광원을 상기 제3증폭부의 순방향 펌핑 광원으로 재활용하기 위하여 제3,4파장선택 결합기들을 통해 병렬로 연결된 광섬유 부분; (e) 상기 제3광섬유 증폭부 후방에 설치되어 증폭/분산 보상된 광신호들을 반사하여 상기 제3광섬유 증폭부로 역류시키는 반사체; (f) 상기 제1,2광섬유 증폭부 사이에 제공되어 상기 반사체에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들을 다른 방향으로 분리하여 출력단으로 진행시키고, 상기 제2광섬유 증폭부의 증폭 과정 중에 발생한 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부에 역류하는 것을 방지하는 서큘레이터; 및 (g) 상기 제3,4파장선택 결합기 사이에 삽입되어 제2광섬유 증폭부에 의해 증폭된 순방향 광신호들의 분산을 보상해주고, 상기 제3광섬유 증폭부에 역류된 증폭/분산 보상된 역방향 광신호들의 분산을 재차 보상해주는 분산보상 광섬유로 구성된다.
또한, 본 발명은 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기에 있어서, (a) 제1광섬유 증폭부; (b) 상기 제1광섬유 증폭부 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부; (c) 상기 제1광섬유 증폭부의 증폭 과정 후에 남은 여분의 광원을 상기 제2광섬유 증폭부의 펌핑 광원으로 재활용하기 위하여 제2,3파장선택 결합기들을 통해 병렬로 연결된 광섬유 부분; (d) 상기 제1광섬유 증폭부를 경유하여 유도된 증폭/분산 보상된 광신호들을 반사하여 상기 제2광섬유 증폭부로 전파하는 반사체; (e) 상기 제2,3파장선택 결합기들 사이에 제공되어 증폭된 광신호들을 반사체에 진행시키고, 상기 반사체에 의해 역류된 증폭/분산보상된 광신호들을 다른 방향으로 분리하여 출력단으로 진행시키며, 상기 제1광섬유 증폭부의 증폭 과정 중에 발생한 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부에 역류하는 것을 방지하는 서큘레이터; 및 (f) 상기 서큘레이터와 반사체 사이에 삽입되어 증폭된 입력 광신호들의 분산을 보상해주고, 상기 반사체에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들의 분산을 재차 보상해주기 위한 위한 분산보상 광섬유로 구성된다.
도 1은 종래의 일 실시 예에 따른 분산 보상 어븀첨가 광섬유 증폭기를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 분산 보상 어븀첨가 광섬유 증폭기를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 분산 보상 어븀첨가 광섬유 증폭기를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 분산 보상 어븀첨가 광섬유 증폭기를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 분산 보상 어븀첨가 광섬유 증폭기를 나타내는 구성도.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(20)는 두 개의 제1,2광섬유 증폭부(210,212)가 직렬로 연결되고, 상기 제1광섬유 증폭부(210)의 증폭 과정 후의 남은 여분의 광원을 재활용하여 상기 제2광섬유 증폭부(212)의 펌핑 광원으로 사용하며, 상기 제1,2광섬유 증폭부(210,212) 사이에 분산보상 광섬유(214)를 삽입하여 진행하는 증폭된 광신호의 분산을 두 번 보상해주는 구조로 이루어진다. 바람직하게 본 발명의 제1실시 예에 따른 어븀첨가 광섬유 증폭기(20)의 분산보상 광섬유(214)의 위치는 레이라이 역산란(Rayleigh back scattering)에 의한 신호대 잡음비가 최대로 되도록 배치한다. 상기 언급된 신호대 잡음비는 레이라이 역산란되는 빔과 신호광과의 세기 차이를 의미한다. 언급된 레이라이 역산란은 일반적으로 분산보상 광섬유의 전후방에서 반사되어 발생하는 데, 보통 전방에서 반사되는 세기가 크다. 따라서, 상기 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(20)는 상기한 반사빔이 증폭 매질을 통과하지 못하도록 구성하여 증폭을 막고, 신호광만 증폭되도록 하여 레이라이 역산란되는 빔과 신호광과의 차이를 크게 한다. 도 2에 도시된 광섬유 증폭기가 후술하는 도 3에 도시된 광섬유 증폭기보다 신호대 잡음비가 크다.
구체적으로 상기 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(20)는 제1광섬유 증폭부(210)와, 상기 제1광섬유 증폭부(210)의 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부(212)와, 상기 제1광섬유 증폭부(210)의 증폭 과정에서 남은 여분의 광원을 상기 제2광섬유 증폭부(212)의 순방향 펌핑 광원을 재활용하기 위하여 제1,2파장선택 결합기(226,228)를 통해 병렬로 연결된 광섬유 부분(220)과, 상기 제2광섬유 증폭부(212)를 통해서 증폭된 광신호들을 반사하여 상기 제2광섬유 증폭부(212)쪽으로 역류시키는 반사체(218)(fiber reflector)와, 상기 반사체(218)에 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들을 출력단으로 진행시키는 서큘레이터(216)(circulator)와, 상기 서큘레이터(216)와 제3파장선택 결합기(228) 사이에 삽입되어 증폭된 광신호들의 분산을 보상해주는 분산보상 광섬유(214)(DCF)로 구성된다.
상기 서큘레이터(216)는 제2,3파장선택 결합기(226,228) 사이에 배치되며, 상기 제1광섬유 증폭부(210)에 의해 증폭된 광신호들을 순방향으로 제2어븀첨가 광섬유(212)쪽으로 진행시키고, 상기 반사체(218)에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 역방향 광신호를 분리하여 출력단으로 진행시킨다. 또한, 상기 분산보상 광섬유(214)는 상기 제1광섬유 증폭부(210)에 의해 증폭된 순방향 광신호들의 분산을 보상해주고, 상기 반사체(218)에 의해 역류된 역방향 광신호들의 분산을 보상해주는 기능을 담당하게 된다. 즉, 증폭된 광신호는 하나의 분산보상 광섬유(214)를순방향 및 역방향으로 두 번 통과하게 된다. 그리고, 상기 서큘레이터(216)는 증폭 과정 시 발생하는 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부(210)에 역류하는 것을 방지하는 기능을 담당한다.
상기 분산보상 광섬유(214)는 일반적으로 사용되는 통신용 단일모드 광섬유 80Km에 해당하는 분산을 보상하기 위해서 삽입 손실이 6dB인 40Km 분산보상 광섬유로 구성된다. 그리고, 상기 반사체(218)도 입력 광신호를 대부분 전반사로서 반사한다.
바람직하게 상기 제1광섬유 증폭부(210)에서는 제1파장선택 결합기(222)에 펌핑 레이져 다이오드(224)(pumping laser diode)의 펌핑 광이 제1어븀첨가 광섬유(230)(EDF1)에 제공되어 짐으로써, 입력 광신호의 증폭 동작이 수행된다. 상기 제2광섬유 증폭부(212)에서는 광섬유 부분에 의해 제공된 여분의 광원에 의해 펌핑 광이 제2어븀첨가 광섬유(232)(EDF2)에 제공되어 짐으로써, 입력 광신호의 증폭 동작이 일어난다. 그리고, 입력 광신호를 순방향으로만 진행시키기 위해서 아이솔레이터(234)(isolator)가 장착된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(30)는 두 개의 제1,2광섬유 증폭부(310,312)와, 상기 제1광섬유 증폭부(310)의 증폭 과정 후의 여분의 펌핑 광원을 상기 제2광섬유 증폭부(312)의 펌핑 광원으로 사용하기 위한 재활용 수단과, 상기 제2광섬유 증폭부(312)의 후방에 직렬로 분산보상 광섬유(314)를 삽입하고, 반사체(322)를 이용하여 광신호를 분산보상 광섬유(314)를 통과하게 구성한다.
구체적으로 상기 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(30)는 제1광섬유 증폭부(310)와, 상기 제1광섬유 증폭부(310)의 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부(312)와, 상기 제1광섬유 증폭부(310)의 증폭 과정 후의 남은 여분의 광원을 상기 제2광섬유 증폭부(312)의 순방향 펌핑 광원으로 재활용하기 위한 광섬유 부분(316)과, 상기 제2광섬유 증폭부(312)를 통해서 증폭된 광신호들을 반사하여 역류시키는 반사체(322)와, 상기 반사체(322)에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들을 분리하여 출력단으로 진행시키는 서큘레이터(324)와, 상기 제1광섬유 증폭부(310)에 의해 증폭된 순방향 광신호들의 분산을 보상해주고, 상기 반사체(322)에 의해 역류된 역방향 증폭/분산 보상된 광신호들의 분산을 보상해주는 분산보상 광섬유(314)로 구성된다.
상기 광섬유 부분(316)은 그의 양단이 제2,3파장선택 결합기(318,320)를 이용하여 각각 제1,2광섬유 증폭부(310,312) 사이에 삽입되며, 바람직하게 상기 제1,2광섬유 증폭부(310,312) 사이에 병렬로 삽입된다. 또한, 상기 서큘레이터(324)는 제2,3파장선택 결합기(318,320) 사이에 제공되어 상기 제1광섬유 증폭부(310)에 의해 증폭된 순방향 광신호들을 진행시키고, 상기 반사체(322)에 의해 역류된 역방향 증폭/분산 보상된 광신호들을 분리하여 출력단으로 진행시키며, 발생한 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부(310)에 역류하는 것을 방지하는 역할을 담당한다.
그리고, 상기 분산보상 광섬유(314)는 제2광섬유 증폭부(312)와 반사체(322) 사이에 삽입되어 증폭된 광신호의 색분산을 보상하며, 상기 반사체(322)에 의해 역류된 역방향 광신호들의 분산을 재차 보상해준다.
상기 제1광섬유 증폭부(310)에서는 제1파장선택 결합기(330)에 의해 펌핑 레이져 다이오드(332)가 제1어븀첨가 광섬유(326)에 연결되어 펌핑 광을 제공함으로써, 입력 광신호의 증폭 동작이 일어난다. 부가적으로, 아이솔레이터(334)가 설치되어 입력 광신호를 순방향으로만 진행하게 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(40)는 세 개의 제1,2,3광섬유 증폭부(410,412,414)가 순차적으로 직렬로 연결되며, 상기 제2광섬유 증폭부(412)의 증폭 과정 후의 남은 여분의 펌핑 광원을 재활용하여 제3광섬유 증폭부(414)의 펌핑 광원으로 사용하기 위하여 재활용 수단 즉, 광섬유 부분(416)이 삽입되며, 상기 제2광섬유 증폭부(412)와 제3광섬유 증폭부(414) 사이에 분산보상 광섬유(422)를 삽입하여 광신호의 분산을 보상해준다.
구체적으로 상기 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(40)는 순차적으로 직렬로 각각 연결된 제1,2,3광섬유 증폭부(410,412,414)와, 상기 제2광섬유 증폭부에서 증폭 과정 후의 남은 여분의 광원을 상기 제3광섬유 증폭부(414)의 순방향 펌핑 광원으로 재활용하기 위해 사용되는 광섬유 부분(416)과, 상기 제3광섬유 증폭부(414)를 통해서 증폭/분산 보상된 광신호들을 반사하여 제3광섬유 증폭부(414)로 역류시키는 반사체(424)와, 상기 반사체(424)에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들을 분리하여 출력단으로 진행시키는 서큘레이터(426)와, 상기 제2광섬유 증폭부(412)에 의해 증폭된 순방향 광신호들과 제3광섬유 증폭부(414)에서 역류된역방향 광신호의 분산을 보상해주는 분산보상 광섬유(422)로 구성된다.
상기 광섬유 부분(416)은 제3,4파장선택 결합기(418,420)를 이용하여 제2,3광섬유 증폭부(412,414)사이에 연결되며, 특히 병렬형으로 연결된다. 그리고, 상기 서큘레이터(426)는 제1,2광섬유 증폭부(410,412) 사이에 배치되어 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들을 분리하여 출력단으로 진행시키고, 특히 증폭 과정 시 발생한 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부(410)에 역류하는 것을 방지한다.
상기 분산보상 광섬유(422)는 상기 제3,4파장선택 결합기(418,420)에 사이에 삽입되어 진행하는 순방향 광신호와 반사체의 의해 역류하는 역방향 광신호를 두 번 보상한다. 상기 분산보상 광섬유(422)는 제2광섬유 증폭부(412)에 의해 증폭된 순방향 광신호들의 색분산을 보상해주고, 상기 제3광섬유 증폭부(414)에 역류된 역방향 광신호의 분산을 보상하는 기능을 담당하게 된다. 상기 서큘레이터(426)는 3개의 포트를 구비하며, 하나의 포트는 상기 제1광섬유 증폭부(410)에 의해 증폭된 광신호들이 입력되는 입력단이고, 다른 하나의 포트는 제1,2,3광섬유 증폭부에 의해 증폭 과정을 거침과 아울러 두 번 분산 보상된 광신호가 출력되는 출력단이고, 나머지 하나의 포트는 상기 제1광섬유 증폭부(410)에 의해 증폭된 광신호들이 출력되거나 세 번 증폭되고, 두 번 분산 보상된 광신호들의 입력단이다.
상기 제1광섬유 증폭부(410)에서는 제1파장선택 결합기(430)에 의해 제1펌핑 레이져 다이오드(432)가 제1어븀첨가 광섬유(438)에 펌핑 광을 제공하여 입력 광신호의 증폭 과정이 일어나는 곳이고, 상기 제2광섬유 증폭부(412)에서는 제2파장선택 결합기(434)에 의해 제2펌핑 레이져 다이오드(436)가 제2어븀첨가 광섬유(440)에 펌핑 광을 제공하여 입력 광신호의 증폭 과정이 일어나는 곳이며, 상기 제3광섬유 증폭부(414)는 제2광섬유 증폭부(412)의 증폭 과정 후의 남은 여분의 광원을 재활용하여 제3어븀첨가 광섬유(442)의 펌핑 광원으로 제공되어서 입력 광신호의 증폭 과정이 일어나는 곳을 의미한다.
또한, 상기 반사체(424)는 증폭/분산 보상된 광신호들을 전반사한다.
결과적으로 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(40)는 3개의 광섬유 증폭부로 구성되어 레이라이 역 산란(Rayleigh back scattering)을 줄이고, 높은 이득을 얻을 수 있도록 설계된 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(50)는 두 개의 제1,2광섬유 증폭부(510,512)가 직렬로 연결되며, 상기 제1광섬유 증폭부(510)의 증폭 과정 후의 남은 여분의 광원을 상기 제2광섬유 증폭부(512)의 펌핑 광원으로 사용하기 위하여 제2,3파장선택 결합기(516,518)를 이용하여 광섬유 부분(514)이 연결되며, 상기 제1,2광섬유 증폭부(510,512) 사이에 분산보상 광섬유(522)를 삽입하여 두 번 증폭된 광신호가 통과하도록 구성된다.
구체적으로 상기 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기(50)는 제1광섬유 증폭부(510)와, 상기 제1광섬유 증폭부(510) 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부(512)와, 상기 제1광섬유 증폭부(510)의 증폭 후의 남은 여분의 광원을 상기 제2광섬유 증폭부(512)의 순방향 펌핑 광원으로 재활용하기 위한 광섬유 부분(514)과, 상기 제1광섬유 증폭부(510)를 통해서 증폭/분산 보상된 광신호들을 반사하는 반사체(524)와, 상기 반사체(524)에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들을 분리하여 출력단으로 진행시키는 서큘레이터(520)와, 상기 서큘레이터(520)와 반사체(524) 사이에 삽입되어 상기 증폭된 입력 광신호의 분산을 보상해주고, 상기 반사체(524)에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들의 분산을 재차 보상해주기 위한 분산보상 광섬유(522)로 구성된다.
상기 광섬유 부분(514)은 제2,3파장선택 결합기(516,518)를 통해서 병렬로 제1,2광섬유 증폭부(510,512) 사이에 배치된다. 그리고, 상기 서큘레이터(520)는 상기 제2,3파장선택 결합기들(516,518) 사이에 설치되어 증폭된 광신호들을 반사체(524)에 진행시키고, 상기 반사체(524)에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들을 분리하여 출력단으로 진행시키며, 특히 상기 제2광섬유 증폭부(512)에서 발생한 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부(510)로 역류하는 것을 방지한다. 상기 서큘레이터(520)는 3개의 포트를 가지며, 하나의 포트는 상기 제1광섬유 증폭부(510)에서 증폭된 광신호들이 입력되는 입력단이고, 다른 하나의 포트는 상기 증폭된 광신호들이 출력단임과 아울러 반사된 증폭/분산 보상된 광신호들의 입력단이고, 나머지 하나의 포트는 상기 증폭/분산 보상된 광신호들의 출력단이다.
상기한 구성에 따라서 입력 광신호는 상기 제1광섬유 증폭부(510)를 통과하면서 제1파장선택 결합기(540)에 의해 연결된 펌핑 레이져 다이오드(532)에서 제공된 펌핑 광에 의해 증폭된 후, 상기 증폭된 광신호는 서큘레이터(520)에 의해 방향이 전환되어서 분산보상 광섬유(522)로 향한다. 한편, 상기 제1광섬유 증폭부(510)의 증폭 과정 후의 나머지 여분의 광원은 제2,3파장선택 결합기(516,518)에 의해제2광섬유 증폭부(512)로 연결된다. 상기 증폭된 광신호는 분산보상 광섬유(522)를 통과하면서 색분산이 이루어지고, 상기 반사체(524)에 의해 반사된 후, 다시 상기 분산보상 광섬유(522)를 통과하면서 재차 색분산의 보상이 이루어진다. 두 번의 분산 보상된 증폭된 광신호는 서큘레이터(520)에 의해 제2증폭부(512)로 진행한다. 이 때, 상기 여분의 광원은 제2광섬유 증폭부(512)의 펌핑 광원으로 제공되어짐으로서, 증폭/분산 보상된 광신호는 제2광섬유 증폭부(512)를 통과하면서 증폭되어 출력단으로 향하게 된다. 상기 제2광섬유 증폭부(512)의 후방에 아이솔레이터(538)를 설치하여 증폭/분산 보상된 광신호가 순방향으로 진행하도록 하며, 상기 제1광섬유 증폭부(510) 전방에도 아이솔레이터(536)를 설치하여 역방향으로 광신호들의 역류를 막고, 순방향으로 광신호가 진행하도록 한다. 한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 10Gbps 이상의 광전송 시스템에서 사용되는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기에 적용되어짐으로써, 제작의 단순화 및 사용되는 광부품 수를 줄임으로써, 원가 절감을 이룰 수 있게 되었다. 따라서, 전체적인 광전송 시스템의 구성이 간단해졌다.

Claims (11)

  1. 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기에 있어서,
    (a) 제1광섬유 증폭부;
    (b) 상기 제1광섬유 증폭부 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부;
    (c) 상기 제1광섬유 증폭부의 증폭 과정 후에 남은 여분의 광원을 상기 제2광섬유 증폭부의 펌핑광원으로 재활용하기 위하여 상기 제1,2광섬유 증폭부 사이에 병렬로 연결된 광섬유 부분;
    (d) 상기 제2광섬유 증폭부를 통해서 증폭된 광신호들을 반사하여 상기 제2광섬유 증폭부쪽으로 역류시키는 반사체;
    (e) 상기 반사체에 의해 역류된 증폭/분산보상된 광신호들을 다른 방향으로 유도하여 진행시키고, 상기 제2광섬유 증폭부의 증폭 과정 중에 발생한 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부에 역류하는 것을 방지하는 서큘레이터; 및
    (f) 상기 서큘레이터와 제2광섬유 증폭부 사이에 삽입되어 증폭된 광신호들의 분산을 보상해주기 위한 분산보상 광섬유로 구성되어짐을 특징으로 하는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분산보상 광섬유는 상기 제1광섬유 증폭부에 의해 증폭된 순방향 광신호들의 분산을 보상해주고, 상기 반사체에 의해 역류된 역방향 광신호들의 분산을 보상해주는 구성임을 특징으로 하는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광섬유 부분은 제2,3파장선택 결합기를 통해서 병렬로 연결되고, 상기 제2파장선택 결합기는 상기 제1광섬유 증폭부와 써큘레이터 사이에 결합되고, 상기 제3파장선택 결합기는 상기 분산보상 광섬유와 제2광섬유 증폭부 사이에 결합되어짐을 특징으로 하는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반사체는 입력 광신호에 대해서 전반사 특성을 구비함을 특징으로 하는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기.
  5. 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기에 있어서,
    (a) 제1광섬유 증폭부;
    (b) 상기 제1광섬유 증폭부 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부;
    (c) 상기 제1광섬유 증폭부의 증폭 과정 후에 남은 여분의 광원을 상기 제2광섬유 증폭부의 펌핑 광원으로 재활용하기 위하여 상기 제1,2광섬유 증폭부 사이에 병렬로 연결된 광섬유 부분;
    (d) 상기 제2광섬유 증폭부를 통해서 증폭된 광신호들을 반사하여 상기 제2광섬유 증폭부로 역류시키는 반사체;
    (e) 상기 반사체에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들을 다른 방향으로 분리하여 출력단으로 진행시키고, 상기 제2광섬유 증폭부에서 발생한 ASE가 상기제1광섬유 증폭부에 역류하는 것을 방지하는 서큘레이터; 및
    (f) 상기 제2광섬유 증폭부와 반사체 사이에 삽입되어 상기 제1광섬유 증폭부에 의해 증폭된 순방향 광신호들의 분산을 보상해주고, 상기 반사체에 의해 역류된 역방향 광신호들의 분산을 재차 보상해주는 분산보상 광섬유로 구성되어짐을 특징으로 하는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 광섬유 부분은 제2,3파장선택 결합기를 이용하여 병렬로 연결되며, 상기 제2파장선택 결합기는 상기 제1광섬유 증폭부와 써큘레이터 사이에 결합되고, 상기 제3파장선택 결합기는 상기 써큘레이터와 제2광섬유 증폭부 사이에 결합되어짐을 특징으로 하는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기.
  7. 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기에 있어서,
    (a) 제1광섬유 증폭부;
    (b) 상기 제1광섬유 증폭부 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부;
    (c) 상기 제2광섬유 증폭부 후방에 직렬로 연결된 제3광섬유 증폭부;
    (d) 상기 제2광섬유 증폭부의 증폭 과정 후에 남은 여분의 광원을 상기 제3광섬유 증폭부의 순방향 펌핑 광원으로 재활용하기 위하여 제3,4파장선택 결합기들을 통해 병렬로 연결된 광섬유 부분;
    (e) 상기 제3광섬유 증폭부 후방에 설치되어 증폭/분산 보상된 광신호들을 반사하여 상기 제3광섬유 증폭부로 역류시키는 반사체;
    (f) 상기 제1,2광섬유 증폭부 사이에 제공되어 상기 반사체에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들을 다른 방향으로 분리하여 출력단으로 진행시키고, 상기 제2광섬유 증폭부의 증폭 과정 중에 발생한 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부에 역류하는 것을 방지하는 서큘레이터; 및
    (g) 상기 제3,4파장선택 결합기 사이에 삽입되어 제2광섬유 증폭부에 의해 증폭된 순방향 광신호들의 분산을 보상해주고, 상기 제3광섬유 증폭부에 역류된 증폭/분산 보상된 역방향 광신호들의 분산을 재차 보상해주는 분산보상 광섬유로 구성되어짐을 특징으로 하는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3파장선택 결합기는 상기 제2광섬유 증폭부와 분산보상 광섬유 사이에 결합되고, 상기 제4파장선택 결합기는 상기 분산보상 광섬유와 제3광섬유 증폭부 사이에 결합되어짐을 특징으로 하는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기.
  9. 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기에 있어서,
    (a) 제1광섬유 증폭부;
    (b) 상기 제1광섬유 증폭부 후방에 직렬로 연결된 제2광섬유 증폭부;
    (c) 상기 제1광섬유 증폭부의 증폭 과정 후에 남은 여분의 광원을 상기 제2광섬유 증폭부의 펌핑 광원으로 재활용하기 위하여 제2,3파장선택 결합기들을 통해 병렬로 연결된 광섬유 부분;
    (d) 상기 제1광섬유 증폭부를 경유하여 유도된 증폭/분산 보상된 광신호들을 반사하여 상기 제2광섬유 증폭부로 전파하는 반사체;
    (e) 상기 제2,3파장선택 결합기들 사이에 제공되어 증폭된 광신호들을 반사체에 진행시키고, 상기 반사체에 의해 역류된 증폭/분산보상된 광신호들을 다른 방향으로 분리하여 출력단으로 진행시키며, 상기 제2광섬유 증폭부의 증폭 과정 중에 발생한 ASE가 상기 제1광섬유 증폭부에 역류하는 것을 방지하는 서큘레이터; 및
    (f) 상기 서큘레이터와 반사체 사이에 삽입되어 증폭된 입력 광신호들의 분산을 보상해주고, 상기 반사체에 의해 역류된 증폭/분산 보상된 광신호들의 분산을 재차 보상해주기 위한 위한 분산보상 광섬유로 구성되어짐을 특징으로 하는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2파장선택 결합기는 상기 제1광섬유 증폭부와 상기 써큘레이터 사이에 결합되고, 상기 제3파장선택 결합기는 상기 써큘레이터와 제2광섬유 증폭부 사이에 결합되어짐을 특징으로 하는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제2광섬유 증폭부 후방에 광 아이솔레이터를 더 구비함을 특징으로 하는 분산보상 어븀첨가 광섬유 증폭기.
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