KR20030086808A

KR20030086808A - 이득 제어를 위한 광섬유 증폭 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20030086808A
Application number: KR1020020024994A
Authority: KR
Inventors: 이정찬; 명승일; 주무정; 이현재
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2003-11-12
Also published as: US20030223106A1; KR100567317B1; US7068422B2

Abstract

본 발명은 채널의 분기/결합이 일어나는 파장분할다중 광섬유 증폭기에서 출력 광세기가 실질적으로 동일하게되도록 이득을 제어하는 광섬유 증폭 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 입력 광신호의 세기를 측정하여 광섬유 증폭기에 공급되는 펌프광중 입력 광신호와 반대방향으로 진행하는 펌프광의 세기를 조절한다. 입력 광신호를 1차 증폭한 광신호의 세기를 측정한 다음 입력 광신호의 세기와 1차 증폭 광신호의 세기로부터 1차 증폭 이득을 구한다. 1차 증폭이득이 1차 증폭의 목표이득과 실질적으로 동일하도록 펌프광중 입력 광신호와 동일방향으로 진행하되, 1차 증폭을 위해 공급되는 펌프광의 세기를 조절하고, 1차 증폭된 광신호가 2차 증폭된 광신호의 세기를 측정하여 입력 광신호의 세기와 2차 증폭 광신호의 세기로부터 2차 증폭 이득을 구한 다음 2차 증폭이득이 2차 증폭의 목표이득과 실질적으로 동일하도록 펌프광중 입력 광신호와 동일방향으로 진행하되, 2차 증폭을 위해 공급되는 펌프광의 세기를 조절한다. 본 발명에 따르면, EDFA에서 이득 비동질 특성을 고려하여 이득 불균형을 해소하도록 펌프광원의 구동전압을 제어함으로써, 각 파장에 따라 이득을 조정하게 되어 증폭된 광신호의 세기를 실질적으로 동일하게 유지할 수 있다.

Description

이득 제어를 위한 광섬유 증폭 방법 및 그 장치 {Optical fiber amplification method and apparatus for controlling gain}

본 발명은 이득 제어를 위한 광섬유 증폭 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 채널의 분기/결합이 일어나는 파장분할다중 광섬유 증폭기에서 출력 광세기가 실질적으로 동일하게되도록 이득을 제어하는 광섬유 증폭 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

파장분할 다중화 방식은 파장이 서로 다른 다수의 광신호를 하나의 광섬유를 통해 전송하는 방식이다. 상기 파장분할 다중화 방식은 광전송시에 여러 파장의 광신호를 사용하므로, 광섬유가 제공하는 넓은 대역폭을 효과적으로 이용할 수 있다. 따라서 차세대 광전송 기술로서 널리 보급되고 있다.

이러한 파장분할 다중화 방식 전송 시스템에서 광신호의 증폭을 위해서 어븀첨가 광섬유 증폭기(Erbium Doping Fiber optical Amplifier, EDFA)가 사용된다. 어븀첨가 광섬유(Erbium Doping Fiber, EDF)는 어븀(Erbium, Er³⁺)을 광섬유에 도핑(dopping)하여 만들어지며, 어븀을 레이저로 펌핑하면 어븀이온이 여기(excitation)되었다가 원래의 에너지로 복귀하는 과정에서 발생하는 에너지에 의해 광신호가 증폭된다.

파장분할 다중화 방식 전송 시스템에서는 전송 망의 재구성으로 인한 시스템의 용량변화, 전송 채널의 오류 및 채널의 결합/분기(add/drop)에 의해 광신호들의 채널 수가 변하게 된다. 이와 같이 사용중인 광신호들의 채널 수가 변하게 되면, 광섬유 증폭기에서 이득 매질(gain medium)로 사용되는 어븀 첨가 광섬유의 특성으로 인해 운용중인 생존채널(survival channel), 즉, 여러 광 채널중 남아있는 광 채널은 광섬유 증폭기에 의하여 일시적 변화상태(transient state)를 거쳐 안정 상태(steady state)로 천이하고 이득 및 출력에 순간적인 변화가 발생하게 되어 광전송 서비스에 오류를 일으킨다.

통상적으로 광신호를 장거리로 전송하는 광 전송 시스템에서는 다수의 EDFA를 구성하여 사용하므로, 비록 각각의 EDFA에서는 출력 변동 특성이 무시할만큼 작다고하더라도 여러 개의 EDFA를 거치게 되면 광신호의 오류가 커지게 된다. 이러한현상들은 EDF가 이득 비동질(gain inhomogeneity) 특성과 상호이득 포화(cross gain saturation) 특성을 가졌기 때문이다. 이득 비동질 특성이란 일정 이득을 갖는 생존 채널의 파장을 변화시켰을 때 생존 채널 이득이 변하는 것을 말한다. 상호 이득포화 특성이란 EDF에서 여러 채널이 공유한 일정한 값의 이득이 채널 수가 변함에 따라 재분배됨을 말한다. 따라서 EDF가 가지는 이득 비동질 특성과 상호 이득포화 특성으로 인해 생존 채널들의 파장 및 이들의 분포상태에 따라 이득이 달라지게 되므로 채널별 출력 불평형을 보상하는 이득제어 방법이 필요하다.

EDFA의 이득제어 방법에는 첫째, 운영되는 다채널 파장대역과 다른 파장대역에서의 여분의 채널을 추가 운영하여 EDF의 밀도반전(population inversion)을 조절함으로써 이득을 조절하는 방법이 있다. 그러나 이 경우 운영되는 채널 수가 많아질수록 여분의 채널은 높은 최대 출력을 필요로 하고, 운영되는 다채널 광신호에 비선형 현상(non-linear effect)에 의한 잡음이 발생하는 문제점이 있다.

둘째, 운영되는 다채널 광신호 파장 대역외의 광을 광학적으로 귀환(feedback)하여 레이저 발진을 유도함으로써 밀도반전을 유지하여 광학적으로 이득을 제어하는 방법이 있다. 이 방법에서는 발진되는 광의 세기가 입력 광신호의 세기 변동에 따른 일시적 변동상태에서 감쇄 진동현상(damping oscillation)이 일어난다. 이것은 레이저 발진에 이득 매질로서 기여하는 어븀 이온의 상 준위 수명시간(upper-level life-time)이 공진기(cavity)내 광자(photon)의 수명시간보다 긴 경우, 평형을 이루고있는 밀도반전이 순간적인 동요(perturbation)를 받음으로써 발생되는 현상으로서, 제거되지않거나 적절한 수준 이하로 제어되지 않을 경우에는생존 채널에 영향을 주는 문제점이 있다.

셋째, 입력 광신호를 검출하여 여기광의 세기를 조절함으로써 EDFA의 이득을 제어하는 방법이 있다. 이 방법은 가격과 운영 방법에 있어서 가장 용이하지만, 광전송에 사용되는 채널의 수에 비례하여 제어 범위가 넓어지고, 장거리 전송을 위한 시스템에서 증폭기의 개수가 증가할수록 더욱 빠른 응답속도를 갖는 고속 여기광 제어 회로(high speed control circuit)가 요구되는 문제점이 있다.

한편, EDFA의 자동 이득 제어(automatic gain control) 및 자동 광세기 제어를 위한 종래 발명으로는 출력의 일부를 재순환하여 EDF내의 밀도반전을 일정하게 유지하는 방법이 M.Artiglia 등에 의해 "Gain-shifted EDFA with all-optical automatic gain control"(ECOC '98, pp. 293-294, 1998)에 공지되었다. 그러나, 이 발명은 일부 광을 재순환한다는 점에서 높은 이득을 갖는 EDFA에는 적합하지않고, EDF의 이득 비동질 특성까지 고려하지 못하였다는 단점이 있다..

따라서, 넓은 이득 대역 폭과 고출력의 특성을 갖는 EDFA를 얻기 위해서는 EDF의 이득 비동질 특성과 상호 이득 포화 특성을 모두 고려한 EDFA가 필요하다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 복수의 파장이 다중화된 광신호를 증폭하는 2단 EDFA에서 입력 광신호의 세기를 첫단 EDFA의 출력 광신호 및 두 번째 단 EDFA의 출력 광신호의 세기와 각각 비교하여 펌프광의 세기를 조절하는 광섬유 증폭 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 양방향 펌핑구조를 갖는 EDFA의 구성도를 도시한 것이다.

도 2 내지 도 7은 도 1에 도시된 구조를 갖는 EDFA의 구체적인 동작 특성을 도시한 것이다.

도 8은 광신호를 증폭하기위한, 본 발명에 따른 EDFA의 구성도이다.

도 9는 본 발명에 따른 광섬유 증폭 방법을 흐름도로 도시한 것이다.

도 10 내지 13은 채널의 결합/분기로 인해 입력 광신호에 포함된 채널 수가 각각 변동되었을 때 출력 광세기를 도시한 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기위한 본 발명에 의한 방법은, 복수의 파장이 다중화되어 입력되는 광신호를 증폭하는 광섬유 증폭 방법에 있어서, (a) 상기 입력 광신호를 증폭할 광섬유 증폭기의 1차 증폭의 목표이득 및 2차 증폭의 목표이득을 포함한 초기값들을 설정하는 단계; (b) 상기 입력 광신호의 세기를 측정하는 단계; (c) 상기 입력 광신호의 세기를 참조하여 상기 광섬유 증폭기에 공급되는 펌프광중 상기 입력 광신호와 반대방향으로 진행하는 펌프광의 세기를 조절하는 단계; (d) 상기 입력 광신호를 1차 증폭하고, 1차 증폭된 광신호의 세기를 측정하는 단계; (e) 상기 입력 광신호의 세기와 상기 1차 증폭 광신호의 세기로부터 1차 증폭 이득을 구하는 단계; (f) 상기 1차 증폭이득이 상기 1차 증폭의 목표이득과 실질적으로 동일하도록 상기 펌프광중 상기 입력 광신호와 동일방향으로 진행하되, 상기 1차 증폭을 위해 공급되는 펌프광의 세기를 조절하는 단계; (g) 상기 1차 증폭된 광신호를 2차 증폭하고, 2차 증폭된 광신호의 세기를 측정하는 단계; (h) 상기 입력 광신호의 세기와 상기 2차 증폭 광신호의 세기로부터 2차 증폭 이득을 구하는 단계; 및 (i) 상기 2차 증폭이득이 상기 2차 증폭의 목표이득과 실질적으로 동일하도록 상기 펌프광중 상기 입력 광신호와 동일방향으로 진행하되, 상기 2차 증폭을 위해 공급되는 펌프광의 세기를 조절하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 이루기위한 본 발명에 의한 장치는, 복수의 파장이 다중화되어 입력되는 광신호를 증폭하는 광섬유 증폭기에 있어서, 제1펌프광을 발진하여 상기 입력 광신호와 동일방향으로 진행시키는 순방향 펌프광원부; 제2펌프광을 발진하여 상기 입력 광신호와 반대방향으로 진행시키는 역방향 펌프광원부; 상기제1펌프광중 일부와 상기 제2펌프광중 일부를 이용하여 상기 입력 광신호를 1차 증폭하는 제1증폭부; 상기 제1펌프광의 나머지와 상기 제2펌프광의 나머지를 이용하여 상기 제1증폭부에서 출력되는 광신호를 2차 증폭하는 제2증폭부; 및 상기 입력 광신호의 세기를 측정하고 측정된 값을 참조하여 상기 제2펌프광의 세기를 조절하고, 상기 1차 증폭된 광신호의 세기 및 상기 2차 증폭된 광신호의 세기를 측정하여 측정된 값들과 상기 입력 광신호의 세기로부터 각각 1차 이득 및 2차 이득을 구하며, 상기 1차 이득 및 2차 이득이 목표값과 실질적으로 동일하게 되도록 상기 제1펌프광의 세기를 조절하는 이득제어부를 포함함을 특징으로한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 양방향 펌핑구조를 갖는 EDFA의 구성도를 도시한 것이다. 도 1에 따른 EDFA는 입력단(11), 출력단(15), 순방향 펌프광원(111, 113), 역방향 펌프광원(112, 114), 복수의 아이솔레이터(121, 122, 123, 124), 복수의 광 결합기(131, 132, 133, 134), 제1 및 제2EDF(141, 142), 광 감쇄기(13) 그리고 이득 제어부(16)를 구비한다.

그 동작은 다음과 같다. 입력단(11)으로는 복수의 파장이 다중화된 광신호가 입력되고, 출력단(15)으로는 제2EDF(142)에서 증폭된 광신호가 출력된다. 제1순방향 펌프광원(111)은 펌핑광을 발진하되, 입력 광신호와 동일방향으로 진행하여 제1EDF(141)로 입력된다. 제1역방향 펌프광원(112)은 펌프광을 발진하되, 입력 광신호와 반대방향으로 진행하여 제1EDF(141)로 입력된다. 복수의 아이솔레이터(121,122, 123, 124)는 광신호의 진행방향과 동일방향으로 진행하는 광은 통과시키고, 역방향으로 진행하는 광신호는 통과시키지 않는다. 복수의 광결합기(131, 132, 133, 134)는 각 펌프광원(111, 112, 113, 114)에서 발진한 펌프광을 광신호와 결합한다. 제1 및 제2EDF(141, 142)는 상기 펌프광을 이용하여 광신호를 각각 증폭한다. 광 감쇄기(13)는 제1EDF(141)에서 증폭된 광신호의 세기를 감쇄시킨다. 이득제어부(16)는 광 감쇄기(13)의 감쇄 정도를 조절하고, 각 펌프광원(11, 112, 113, 114)의 구동전압을 조절하여 펌프광의 세기를 조절한다. 도시된 양방향의 펌프광은 고출력의 장파장 광(1570 ~ 1605nm)을 증폭하기 위해서 필요하다. 단방향 펌핑구조로는 EDF의 끝단까지 펌프광이 도달하기가 어렵기 때문에 고출력에 적합하지 않다.

도 2 내지 도 7은 상기한 바와 같이 동작하는 EDFA의 구체적인 동작 특성을 도시한 것이다. 도 2는 광세기가 동일하고 파장이 다른 광신호가 각각 도 1에 도시된 광섬유 증폭기에 입사하였을 때, 각 펌프광원(111, 112, 113, 114)의 구동전압을 동일하게 한 경우의 출력 광신호의 세기를 도시한 것이다. 도시된 바에 따르면, 증폭에 의한 출력 광신호의 세기는 파장에 따라 각각 다르게 나타나고, 자연방출(Amplified Spontaneous Emission, ASE)의 세기도 각각 다르며 평탄하지 않음을 알 수 있다. 도 3은 광세기가 동일하고 파장이 다른 입력 광신호에 대해 각 펌프광원(111, 112, 113, 114)의 구동전압을 적절하게 조절하였을 경우의 출력 광신호의 세기를 도시한 것이다. 도시된 바에 따르면, 증폭된 광신호의 세기는 일정하고, ASE의 평탄한 부분이 도 2에 도시된 경우보다 넓어졌음을 알 수 있다.

도 4는 입력 광신호의 채널 수와 파장을 변화시켰을 때, 도 1의 광 아이솔레이터(122)와 광 감쇄기(13) 사이에서 측정된 광신호에 대해 도 3에 도시된 바와 같이 파장에 대해 실질적으로 동일한 광세기를 얻도록 조절한 제1순방향 펌프광원(111)과 제1역방향 펌프광원(112)의 제어전압을 도시한 것이다. 도 5는 도 4에 도시된 바와 같은 조건에서 도 1의 출력단(15)에서 측정된 광신호에 대해 도 3에 도시된 바와 같은 결과를 얻도록 제2순방향 펌프광원(113) 및 제2역방향 펌프광원(114)의 제어전압을 도시한 것이다.

도 6은 도 4에 도시된 결과와 도 5에 도시된 결과를 합하여 도시한 것이다. 도시된 바에 따르면, 제1 및 제2순방향 펌프광원(111, 113)은 채널 수의 변화 혹은 채널의 파장 변화시 구동전압을 제어하는 범위가 제1 및 제2역방향 펌프광원(112, 114)에 비해 넓은 것을 알 수 있다. 제1 및 제2역방향 펌프광원(112, 114)의 구동전압은 두 직선영역으로 나누어지는 것을 알 수 있다.

도 7은 광 아이솔레이터(122)와 광 감쇄기(13) 사이와 출력단(15)에서 각각 측정한 광신호의 세기와 이득을 각각 도시한 것이다. 제1출력 광세기 및 제1이득은 모두 광 아이솔레이터(122)와 광 감쇄기(13) 사이에서 측정된 것이고, 제2출력 광세기 및 제2이득은 출력단(15)에서 측정된 것이다. 특히 제2이득은 입력단(11)에서 측정한 광세기에 대해 출력단(15)에서 측정한 광세기를 비교하여 얻은 값이다. 도시된 바에 따르면, 채널 수 또는 파장의 변화에 따라 측정되는 출력 광세기는 각각 달라지지만, 이득은 일정하게 유지되는 것을 알 수 있다.

따라서 고출력 및 넓은 이득대역을 얻기위해서 도 6에 도시된 바를 참조하여 상대적으로 제어가 용이한 제1 및 제2역방향 펌프광원(112, 114)을 먼저 조절하고,파장별 이득 비동질 특성 및 상호 포화이득 특성이 보다 민감한 제1 및 제2순방향 펌프광원(111, 113)을 나중에 조절하는 것이 타당하다.

도 8은 상술한 바와 같은 특성을 반영하여 광신호를 증폭하기위한, 본 발명에 따른 EDFA의 구성도이다. 도시된 바에 따른 광섬유 증폭기는 도 1에 도시된 구성요소와 동일하게 동작하는 입력단(11), 출력단(15), 순방향 펌프광원(111, 113), 역방향 펌프광원(112, 114), 복수의 아이솔레이터(121, 122, 123, 124), 복수의 광 결합기(131, 132, 133, 134), 제1 및 제2EDF(141, 142), 광 감쇄기(13)를 포함하고, 이 외에 복수의 광전 신호 변환기(801, 802, 803), 복수의 광 분기기(811, 812, 813) 그리고 제어부(830)를 포함한다.

복수의 광전 신호 변환기(801, 802, 803)와 연결되는 광 분기기들(811, 812, 813)은 광신호의 일부를 분기하고, 광전신호 변환기들(801, 802, 803)은 분기된 광신호를 전기신호로 변환한다. 제어부(830)는 상기 전기신호의 세기로부터 광신호의 세기를 간접적으로 읽어낸 후, 각 펌프광원(111, 112, 113, 114)의 구동전압을 정해진 알고리즘에 따라 제어한다. 상기 제어부(830)는 상기 알고리즘 또는 상기 구동전압을 제어하는데 필요한 데이터 등을 저장할 데이터 저장부(미도시)를 더 구비할 수도 있다. 상기 알고리즘은 도 9에 도시된 흐름도를 따른다.

도 9의 흐름도에 따르면, 먼저, EDFA의 증폭이득을 제어하는데 필요한 각 펌프광원(111, 112, 113, 114)의 구동전압에 대한 데이터를 수집한다(900단계). 여기서, 데이터라 함은 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이 구동전압의 제어와 관련된 것을 말한다. 데이터 수집이 완료되면, 초기값을 설정한다(901단계). 초기값은 각펌프광원(111, 112, 113, 114)의 초기 구동전압, 제1 및 제2목표이득 등을 설정한다. 각 펌프광원(111, 112, 113, 114)의 초기 구동전압은 도 6에 도시된 조절범위내에서 대략 설정한다. 제1목표이득은 입력 광신호의 세기와 도 8의 광 아이솔레이터(122)에서 측정된 광신호의 세기를 비교하여 구해지는 제1이득에 대한 목표값이고, 제2목표이득은 입력 광신호의 세기와 출력단(15)에서 측정된 광신호의 세기를 비교하여 구해지는 제2이득에 대한 목표값이다.

입력단(11)으로 광신호가 입사되면, 제1광 분기기(811)는 입력 광신호의 일부를 분기하고 제1광전 변환기(801)는 분기된 광신호를 전기신호로 변환한다. 제어부(830)는 상기 전기신호의 세기로부터 광신호의 세기를 간접적으로 측정한다(902단계). 제어부(830)는 측정된 입력 광신호의 세기에 따라 입력 광신호가 갖고 있는 채널 수를 추정하여 도 6에 도시된 바에 따라 역방향 펌프광원(112, 114)의 구동전압을 조절한다(903단계). 제1EDF(141)는 제1순방향 펌프광원(111) 및 제1역방향 펌프광원(112)에 의해 펌핑된 펌프광을 이용하여 입력 광신호를 증폭한다. 제2광 분기기(812)는 제1EDF(141)에서 증폭된 광신호를 일부 분기하고, 제2광전 변환기(802)는 분기된 광신호를 전기신호로 변환하여 제어부(830)로 출력한다. 제어부(830)는 제2광전 변환기(802)로부터 입력된 전기신호의 세기로부터 광신호 세기를 측정하고, 입력 광신호의 세기와 비교하여 제1이득을 계산한다(904단계). 제어부(830)는 상기 제1이득이 실질적으로 제1목표이득과 동일해지도록 제1순방향 펌프광원(111)의 구동전압을 조절한다(905단계).

제2EDF(142)는 제2순방향 펌프광원(113)과 제2역방향 펌프광원(114)에서 펌핑된 펌프광을 이용하여 제1EDF(141)에서 증폭되고, 광 감쇄기(13)에 의해 감쇄된 광신호를 2차 증폭한다. 제3광 분기기(813)는 2차 증폭된 광신호의 일부를 분기하고, 제2광전 변환기(803)는 분기된 광신호를 전기신호로 변환한다. 제어부(830)는 상기 전기신호의 세기로부터 광신호 세기를 측정하고, 입력 광신호의 세기와 비교하여 제2이득을 계산한다(906단계). 상기 제2이득이 실질적으로 제2목표이득과 동일해지도록 제2순방향 펌프광원(113)의 구동전압을 조절한다(907단계). 이러한 과정은 광신호가 계속 입력되는 동안 진행된다(908단계).

도 10 및 도 11은 채널의 결합/분기로 인해 입력 광신호에 포함된 채널 수가 각각 변동되었을 때 출력 광세기를 도시한 것이다. 도시된 바에 따르면 출력 광세기가 실질적으로 동일함을 알 수 있다.

도 12 및 도 13은 EDFA의 이득대역을 넓히기 위해 도 8의 EDFA중 제2광 분기기(812)와 광 감쇄기(13)사이에 이득 등화 필터(미도시)를 더 구비했을 때, 채널의 결합/분기로 인해 입력 광신호에 포함된 채널 수가 각각 변동된 경우의 출력 광세기를 도시한 것이다. 도시된 바에 따르면 출력 광세기가 실질적으로 동일함을 알 수 있고, 광 세기가 도 10 및 도 11의 경우보다 평탄하게 되어 이득대역이 보다 넓어졌음을 알 수 있다.

본 발명에 따르면, EDFA에서 이득 비동질 특성을 고려하여 이득 불균형을 해소하도록 펌프광원의 구동전압을 제어함으로써, 각 파장에 따라 이득을 조정하게 되어 증폭된 광신호의 세기를 실질적으로 동일하게 유지할 수 있다. 또한, 광신호를 전송하는 도중 채널의 분기/결합에 의해 발생하는 채널 수의 변화에도 유연하게 대처할 수 있다.

Claims

복수의 파장이 다중화되어 입력되는 광신호를 증폭하는 광섬유 증폭 방법에 있어서,

(a) 상기 입력 광신호를 증폭할 광섬유 증폭기의 1차 증폭의 목표이득 및 2차 증폭의 목표이득을 포함한 초기값들을 설정하는 단계;

(b) 상기 입력 광신호의 세기를 측정하는 단계;

(c) 상기 입력 광신호의 세기를 참조하여 상기 광섬유 증폭기에 공급되는 펌프광중 상기 입력 광신호와 반대방향으로 진행하는 펌프광의 세기를 조절하는 단계;

(d) 상기 입력 광신호를 1차 증폭하고, 1차 증폭된 광신호의 세기를 측정하는 단계;

(e) 상기 입력 광신호의 세기와 상기 1차 증폭 광신호의 세기로부터 1차 증폭 이득을 구하는 단계;

(f) 상기 1차 증폭이득이 상기 1차 증폭의 목표이득과 실질적으로 동일하도록 상기 펌프광중 상기 입력 광신호와 동일방향으로 진행하되, 상기 1차 증폭을 위해 공급되는 펌프광의 세기를 조절하는 단계;

(g) 상기 1차 증폭된 광신호를 2차 증폭하고, 2차 증폭된 광신호의 세기를측정하는 단계;

(h) 상기 입력 광신호의 세기와 상기 2차 증폭 광신호의 세기로부터 2차 증폭 이득을 구하는 단계; 및

(i) 상기 2차 증폭이득이 상기 2차 증폭의 목표이득과 실질적으로 동일하도록 상기 펌프광중 상기 입력 광신호와 동일방향으로 진행하되, 상기 2차 증폭을 위해 공급되는 펌프광의 세기를 조절하는 단계를 포함함을 특징으로하는 광섬유 증폭 방법.
제1항에 있어서,

(j) 상기 입력 광신호가 계속 입력되는 동안, 상기 (b) 내지 (i) 단계를 반복하는 것을 특징으로하는 광섬유 증폭 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 펌프광의 세기의 조절은

상기 각 펌프광을 생성하는 펌프광원의 구동전압을 조절하여 이루어지는 것을 특징으로하는 광섬유 증폭 방법.
제3항에 있어서, 상기 (a)단계 이전에

상기 입력 광신호의 세기에 따른 상기 각 펌프광의 세기를 포함하는 데이터를 수집하는 단계를 더 구비함을 특징으로하는 광섬유 증폭 방법.
복수의 파장이 다중화되어 입력되는 광신호를 증폭하는 광섬유 증폭기에 있어서,

제1펌프광을 발진하여 상기 입력 광신호와 동일방향으로 진행시키는 순방향 펌프광원부;

제2펌프광을 발진하여 상기 입력 광신호와 반대방향으로 진행시키는 역방향 펌프광원부;

상기 제1펌프광중 일부와 상기 제2펌프광중 일부를 이용하여 상기 입력 광신호를 1차 증폭하는 제1증폭부;

상기 제1펌프광의 나머지와 상기 제2펌프광의 나머지를 이용하여 상기 제1증폭부에서 출력되는 광신호를 2차 증폭하는 제2증폭부; 및

상기 입력 광신호의 세기를 측정하고 측정된 값을 참조하여 상기 제2펌프광의 세기를 조절하고, 상기 1차 증폭된 광신호의 세기 및 상기 2차 증폭된 광신호의 세기를 측정하여 측정된 값들과 상기 입력 광신호의 세기로부터 각각 1차 이득 및 2차 이득을 구하며, 상기 1차 이득 및 2차 이득이 목표값과 실질적으로 동일하게 되도록 상기 제1펌프광의 세기를 조절하는 이득제어부를 포함함을 특징으로하는 광섬유 증폭기.
제5항에 있어서, 상기 이득제어부는

상기 입력 광신호의 일부를 전기신호로 변환하는 제1광전 변환기;

상기 제1증폭부의 출력 광신호의 일부를 전기신호로 변환하는 제2광전 변환기;

상기 제2증폭부의 출력 광신호의 일부를 전기신호로 변환하는 제3광전변환기; 및

상기 제1광전 변환기의 출력 세기를 측정하여 측정된 값에 따라 상기 제2펌프광의 세기를 조절하고, 상기 제2 및 제3광전 변환기의 출력의 세기를 측정하고 이들을 상기 제1광전 변환기의 출력 세기와 비교하여 원하는 값들이 되도록 상기 제1펌프광의 세기를 조절하는 제어부를 구비함을 특징으로하는 광섬유 증폭기.