KR20040050143A - 반사형 분산보상 광증폭장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반사형 분산보상 광 증폭장치에 관한 것으로, DCF에서 발생한 레일리 산란에 의한 영향이 광섬유 증폭기에서 증폭되는 것을 막으면서, 반사형 증폭장치의 장점을 살리는 반사형 분산보상 광증폭장치를 제공하는데 그 목적이 있으며, 반사형 분산보상 광증폭장치에 있어서, 제 1 반사 수단을 구비하여, 입력된 광신호에 대해 증폭하여 전달하고, 상기 전달된 증폭 광신호를 제 1 반사 수단을 통해 반사하여 다시 증폭하여 출력하기 위한 증폭 수단; 제 2 반사 수단을 구비하여, 상기 증폭 수단으로부터 입력된 증폭 광신호에 대해, 분산에 따른 영향을 보상하고, 상기 분산보상된 증폭 광신호를 제 2 반사 수단을 통해 반사하여 다시 분산보상을 수행하여 출력하기 위한 분산보상 수단; 및 상기 입력된 광신호를 상기 증폭수단으로 전달하고, 상기 증폭수단으로부터 출력된 광신호를 상기 분산보상 수단으로 전달하며, 상기 분산보상 수단으로부터의 분산보상된 광신호를 출력하기 위한 광경로변환 수단을 포함하여 광 전송 등에 이용됨.

Description

반사형 분산보상 광증폭장치{Apparatus of Reflective Optical Amplifier for Dispersion Compensating}
본 발명은 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 광 전송에서 고속 전송에 있어서 분산(dispersion) 보상이 가능한 광증폭장치에 대한 것으로, 특히 증폭을 위한 EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)의 길이와 분산보상을 위한 DCF(Dispersion Compensating Fiber)의 길이를 줄인 반사형 분산보상 광증폭장치에 관한 것이다.
갈수록 증가하는 데이터 량에 의해, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 광전송 시스템의 전송 용량은 계속 증가하고 있다. 이러한 전송 용량의 증가에 따라, 그 전송 용량을 높이는 방법이 계속 연구되고 있다.
일반적으로 전송 용량을 증가시키는 방법은 전송 채널 수를 확대하는 방법과 채널당 전송 속도를 높이는 방법이 있는데, 전송 채널 수는 그 가용 용량이 한정되어 있으므로 이를 늘리기는 힘들다. 따라서, 통상 전송 용량을 늘리는 방법으로는 채널당 전송 속도를 높이는 방법을 사용하게 되는데, 채널당 전송 속도가 기가비트(gigabit) 이상이면 분산(Dispersion)에 민감하게 되는 문제점이 발생한다.
이러한 분산보상을 위한 방법으로는 DCF(Dispersion Compensating Fiber)를 사용하여 분산을 보상하는 방법이 널리 쓰이고 있다. 고속 전송시의 분산보상을 위한 DCF 사용으로 인한 광신호 전력의 손실이 크기 때문에, 추가적인 광증폭기가 필요하게 된다.
도 1 은 일반적인 분산보상을 위한 광증폭장치의 일실시예 구성도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 일반적인 종래의 분산보상 광증폭장치는, 입력 광신호에 대해 상기 입력 광신호의 상태를 여기시키기 위한 펌프 광신호를 발생시키는 펌프 LD(Laser Diode)(12), 입력 광신호와 펌프 LD(12)로부터의 펌프 광신호를 결합하여 전달하기 위한 WDM 커플러(11), WDM 커플러(11)에서 전달받은 신호를 증폭하기 위한 희토류 첨가 증폭기(13) 및 증폭된 광신호에 대해 분산보상을 하여 출력하기 위한 DCF(Dispersion Compensating Fiber)(14)를 포함한다.
좀 더 상세히 그 구성 부분을 살펴보면, 펌프 LD(12)는 일반적으로 바닥 상태(ground state)에 있는 양자 역학적 상태(state)들을 들뜨게 만들기 위한 펌프 광신호를 만들어 내는 것으로 희토류 첨가 증폭기(13)에서 증폭하려는 특정 파장의 광신호로 출력한다.
그리고, 희토류 첨가 증폭기(13)는 일반적으로는 EDFA(Erbium-doped fiber amplifier)를 의미하며, EDFA는 희토류 이온중 하나인 +3가 어븀 이온(Er3+)을 실리카 계열 광섬유에 첨가하여 980 nm나 1480 nm로 광펌핑하여 1.5 μm 대역의 신호광의 증폭에 사용한다. 여기서, 희토류 이온(Rare Earth Ion)이란 전자 궤도들 중 4f 궤도에 존재하는 전자의 수가 1~13개 사이인 원자들로써, 대부분의 경우 이온화될 때 +3가로 존재한다. 이러한 이온들의 4f-4f간 전자 천이시, 가시광 및 적외선 파장 영역에서 형광을 발생시키는 것으로 대표적인 것으로 어븀(Er), 프라세오디뮴(Pr) 등이 있다.
즉, 약한 입력 신호광과 펌프 광신호가 WDM 커플러(11)에 의해 합쳐진 다음, 희토류 첨가 증폭기(여기서는 EDFA를 예로 설명하기로 함.)(13)로 전달되면 EDFA 내에서 존재하는 Er3+이온이 펌프 광신호로 상위 레벨로 여기된 후 신호광의 자극에 의해 하위준위로 천이하면서 1.55um파장의 형광을 유도 방출한다. 유도 방출된 형광은 신호광과 합쳐지고 이렇게 강도가 커진 신호광은 더욱 강하게 다른 Er3+이온을 자극하여 유동 방출에 의해 신호광을 증폭하게 된다.
그리고, DCF(Dispersion Compensating Fiber)(14)는 10Gbps 이상의 전송을 위해 시도되고 있는 파장 분할 다중화 전송용 소자 중 하나로, 일반 광섬유와 반대의 분산 값을 갖는 소자로, 전송로의 중간 부분에 배치됨으로써 고속 전송에 따른 광섬유의 분산을 보상하는 데 사용된다.
이와 같이, DCF(Dispersion Compensating Fiber)를 이용한 분산보상의 단점은 DCF이 코어의 크기가 작기 때문에 비선형 현상에 의해 특성이 열화될 우려가 있고, DCF의 비용이 보상해야 할 거리에 드는 광섬유 가격의 약 1.5배가 소요된다는 점이다. 또한, 손실이 커서 이를 보상하기 위한 추가의 광증폭기가 필요하고 온도에 따른 손실의 변화가 존재한다.
한편, 이와 같은 일반적인 분산보상을 위한 광증폭장치를 보완하기 위한 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치가 제시되었다.
도 2 는 종래의 기술에 따른 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치의 일실시예 구성도이다.
도 2 에 도시된 종래의 기술에 따른 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치는,DCF와 희토류 첨가 증폭기의 길이를 줄여 그 단가를 낮추기 위한 것으로, 3포트 써큘레이터와 입력 광신호를 반사하여 전송하기 위한 FRM(Faraday Rotator Mirror)를 포함한다.
좀 더 상세히 살펴보면, 입력 광신호(201)는 3포트 써큘레이터(21)의 포트 1로 입력되어 포트 2를 통해 WDM 커플러(22)로 입력된다. WDM 커플러(22)는 입력된 광신호(202)와 펌프 LD(Laser Diode)(23)로부터 입력된 펌프 광신호, 즉 전달된 입력 광신호(202)의 상태를 여기시키기 위한 광신호를 커플링하여 희토류 첨가 증폭기(24)로 전달한다.
그리고, 희토류 첨가 증폭기(24)는 WDM 커플러(22)로부터 입력된 광신호를 증폭하고, DCF(25)는 증폭된 광신호를 전달받아 분산보상 동작을 수행한다. 그리고, FRM(26)은 이처럼 증폭 및 분산보상된 광신호를 반사한다.
그리고, FRM(26)에 의하여 반사된 광신호는 다시 DCF(25)와 희토류 첨가 증폭기(24)를 통해 분산보상과 광증폭이 이루어진 후 WDM 커플러(22)를 통해 출력되고, 이처럼 WDM 커플러(22)를 통해 출력되는 광신호(203)는 써큘레이터(21)의 포트 2와 포트 3을 통해 출력 광신호(204)로서 출력된다.
도 2 의 종래의 기술에 따른 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치를 도 1의 일반적 분산보상을 위한 광증폭장치와 비교하면, 반사를 통해 동작을 수행함으로써 희토류 첨가 증폭기(예컨대, EDFA 등)와 DCF의 길이를 반으로 줄일 수 있는 효과가 있다. 즉, 도 1에서의 희토류 첨가 증폭기의 길이가 L1-1이고 DCF의 길이가 L1-2라면,도 2에서의 희토류 첨가 증폭기의 길이인 L2-1은 L1-1/2 가 되고, DCF의 길이인 L2-2는 L1-2/2가 된다. 따라서, 제조 가격 면에서 큰 절감 효과가 있으며 또한, 증폭기의 길이가 줄어듦에 따라 펌프 파워를 줄일 수 있는 효과도 있다.
그러나, 증폭 후 분산보상을 하고 반사된 후 다시 분산보상을 하고 증폭을 수행함에 따라, 광섬유 증폭기의 높은 광출력 신호가 DCF에 입사됨으로써 발생하게 되는 "레일리 산란(Rayleigh scattering)"의 영향을 다시 증폭하게 되어 전송 품질을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있다.
즉, 한번의 증폭비(출력/입력)를 "α"라고 하고 한번의 분산보상시의 레일리 산란에 의한 영향을 "β"라 하면, 입력 신호 "I"는 한번의 증폭에 의해 "Iα"가 되고 2번의 분산보상에 의해 "Iα+2β"가 되며 마지막 증폭에 의해 "(Iα+2β)α"가 된다. 이와 같이 도 1에서 제시한 일반적인 분산보상을 위한 광증폭장치에 비해 분산보상시의 레일리 산란에 의한 영향(2β)이 "α"배 증가한 것을 알 수 있다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, DCF에서 발생한 레일리 산란에 의한 영향이 광섬유 증폭기에서 증폭되는 것을 막으면서, 반사형 증폭장치의 장점을 살리는 반사형 분산보상 광증폭장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 일반적인 분산보상을 위한 광증폭장치의 일실시예 구성도.
도 2 는 종래의 기술에 따른 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치의 일실시예 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치에 사용되는 증폭부의 일실시예 상세 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치에 사용되는 분산보상부의 일실시예 상세 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
31 : 써큘레이터32 : 증폭부
33 : 분산보상부
301 내지 306 : 광신호들
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반사형 분산보상 광증폭장치에 있어서, 제 1 반사 수단을 구비하여, 입력된 광신호에 대해 증폭하여 전달하고, 상기 전달된 증폭 광신호를 제 1 반사 수단을 통해 반사하여 다시 증폭하여 출력하기 위한 증폭 수단; 제 2 반사 수단을 구비하여, 상기 증폭 수단으로부터 입력된 증폭 광신호에 대해, 분산에 따른 영향을 보상하고, 상기 분산보상된 증폭 광신호를 제 2 반사 수단을 통해 반사하여 다시 분산보상을 수행하여 출력하기 위한 분산보상 수단; 및 상기 입력된 광신호를 상기 증폭수단으로 전달하고, 상기 증폭수단으로부터 출력된 광신호를 상기 분산보상 수단으로 전달하며, 상기 분산보상 수단으로부터의 분산보상된 광신호를 출력하기 위한 광경로변환 수단을 포함하는 반사형 분산보상 광증폭장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3 은 본 발명에 따른 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치의 일실시예 구성도이다.
도 3 에 도시된 본 발명에 따른 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치는, 입력된 광신호를 증폭하여 전달하기 위한 증폭부(32), 증폭된 광신호에 대해 분산보상 동작을 수행하여 전달하기 위한 분산보상부(33), 및 입력된 광신호를 상기증폭부(32)로 전달하고 상기 증폭부(32)에서 전달되는 증폭 광신호를 분산보상부(33)로 전달하며 상기 분산보상부(33)로부터 분산보상된 광신호를 출력 단으로 전달하기 위한 써큘레이터(31)를 포함한다.
본 발명에서는 종래의 반사형 광증폭장치의 문제점 해소를 위하여 2개의 반사단을 두어 증폭과 분산보상을 각각 수행하도록 하는데 그 특징이 있다.
즉, 입력된 광신호(301)는 4포트 써큘레이터(31)를 통해 증폭부(32)의 입력 광신호(302)로 전달되고, 증폭부(32)에서 증폭된 광신호(303)는 4포트 써큘레이터(31)를 통해 다시 분산보상부(33)에 대한 입력 광신호(304)로 입력되며, 분산보상부(33)에서 분산보상을 수행한 광신호(305)는 4포트 써큘레이터(31)를 통해 출력 광신호(306)로서 출력된다.
각각의 구성부분을 좀 더 상세히 살펴보면, 도 3에 도시된 증폭부(32)는, 도 4에서 좀 더 상세히 도시한다. 도 4 는 본 발명에 따른 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치에 사용되는 증폭부의 일실시예 상세 구성도이다.
도 4 에 도시된 바에 따라, 입력 광신호(302)에 대해 상기 입력 광신호(302)의 상태를 여기시키기 위한 펌프 광신호를 발생시키는 펌프 LD(Laser Diode)(32-2), 입력 광신호(302)와 펌프 LD(32-2)로부터의 펌프 광신호를 결합하여 전달하기 위한 WDM 커플러(32-1), 전달받은 신호를 증폭하기 위한 희토류 첨가 증폭기(32-3) 및 증폭된 광신호를 반사하여 희토류 첨가 증폭기(32-3)를 통해 광증폭을 수행하여 출력(303)하도록 하기 위한 FRM(32-4)을 포함한다.
그리고, 도 3에 도시된 분산보상부(33)는, 도 5에서 좀 더 상세히 도시한다.도 5 는 본 발명에 따른 분산보상을 위한 반사형 광증폭장치에 사용되는 분산보상부의 일실시예 상세 구성도이다.
도 5 에 도시된 바에 따라, 입력된 증폭된 광신호(304)에 대한 광섬유의 분산보상을 수행하기 위한 DCF(Dispersion Compensating Fiber)(33-1) 및 분산보상된 광신호를 반사하여 DCF(Dispersion Compensating Fiber)(33-1)를 통해 다시 분산보상을 수행하여 출력(305)하도록 하기 위한 FRM(33-2)를 포함한다.
특히, 상기의 증폭부(32)와 분산보상부(33)에서 사용한 것과 같이, 반사체로서 FRM(Faraday Rotator Mirror)(32-4, 33-2)을 사용하면, 희토류 첨가 증폭기(32-3) 나 DCF(33-1) 에 의해서 생성될 수 있는 PMD(Polarization Mode Dispersion)를 보상할 수 있다. FRM은 입사 광신호와 반사 광신호의 편광(polarization)이 서로 직교(orthogonal)되게 한다. Fiber의 구조적인 한계나 외부에서의 영향 때문에 광신호가 Fiber를 진행할 때, Fiber 내의 X축과 Y축의 진행 속도에 차이가 생겨서, 상대적인 시간 지연(time delay)으로 인한 위상 차이가 발생하고, 이 때문에 PMD 가 생긴다. FRM을 사용하면 입사 광신호에 대해서 편광이 90°인 광신호가 반사되어, 입사 광신호와 같은 경로를 반대로 진행하면서 시간 지연에 의한 위상 차이가 상쇄되므로, 입력 광신호의 임의의(arbitrary) 편광(polarization) 상태를 유지할 수 있어 PMD(Polarization Mode Dispersion)를 보상할 수 있다. 단, 본 발명에서 사용되는 반사체가 FRM에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 반사형 광증폭장치의 동작을 상세히 살펴보면, 써큘레이터(31)의 첫 번째 포트로 입력된 광신호(301)는 두 번째 포트로 연결된 증폭부(32)로 입사된다(302).
증폭부(32)의 WDM 커플러(32-1)는 두 번째 포트에서 입사된 광신호(302)와 펌프 LD(32-2)의 펌프 광을 결합하여, 희토류 첨가 증폭기(32-3)로 전달한다. 그리고, 희토류 첨가 증폭기(32-3)의 출력부에는 FRM(32-4)이 연결되어 있어, 증폭된 광신호를 다시 반사시킨다. FRM(32-4)은 입사된 광신호와 반사된 광신호의 편광(polarization)이 직교(orthogonal)되도록 한다. 그리고, 반사된 광신호는 다시 희토류 첨가 증폭기(32-3)를 통과하여 증폭된 후 써큘레이터(31)의 두 번째 포트로 되돌아와서(303), 써큘레이터(31)의 세 번째 포트로 연결된 분산보상부(33)로 입사된다(304).
써큘레이터(31)의 세 번째 포트에 연결된 DCF(33-1)에 입사된 광신호(304)는 DCF(33-1)를 통과하여 분산보상이 수행된 후, DCF(33-1)의 출력부에 연결된 FRM(33-2)에 의해서 반사된다. 그리고, 반사된 광신호는 다시 DCF(33-1)를 거쳐 분산보상을 수행한 후 써큘레이터(31)의 세 번째 포트에 대한 입력 광신호(305)가 되어, 써큘레이터(31)의 네 번째 포트에 대한 출력 광신호(306)로 출력된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 4포트 써큘레이터를 사용해서 입·출력단과 증폭부, 분산보상부를 나누어 동작시키는 본 발명에 따른 반사형 광증폭장치는, 광신호가 희토류 첨가 증폭기를 두 번 통과하게 되므로, 희토류 첨가 증폭기의 길이를 줄일 수 있으며, 펌프 LD의 파워(power) 또한 줄일 수 있다. 그리고, 입사된 광신호와 반사된 광신호의 편광(polarization)을 직교(orthogonal)하게 하는 FRM의 특성 때문에, 써큘레이터의 두 번째 포트로 입사된 광신호(302)의 임의의편광(polarization) 상태가 유지되므로, 희토류 첨가 증폭기에 의한 PMD도 보상된다.
마찬가지로, 광신호가 두 번 DCF를 거치므로, DCF의 길이를 반으로 줄일 수 있다. 그리고, FRM에 의해서 반사되었으므로, 써큘레이터의 세 번째 포트에 입사된 광신호(304)의 임의의 편광(polarization) 상태가 유지되므로, DCF에 의한 PMD도 보상된다. 그리고, DCF에서 발생한 "레일리 산란(Rayleigh Scattering)"의 영향은 써큘레이터의 특성 때문에, 광증폭기 부분으로 입사되지 않으므로 도 2 에 도시된 종래의 반사형 분산보상 광증폭장치에 비해 전송 특성이 좋게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, DCF에서 발생한 레일리 산란의 영향이 광증폭기에 의해서 증폭되는 것을 막아서, 전송 특성이 좋을 뿐 아니라, 기존의 반사형 증폭기(reflective amplifier)의 장점을 그대로 유지하게 되는 효과가 있다.
즉, 희토류 첨가 증폭기의 길이와 DCF의 길이를 반으로 줄일 수 있고, 희토류 첨가 증폭기의 펌프 LD의 파워(power)를 줄일 수 있으며, FRM를 사용하므로서 입력 광신호의 임의의 편광(polarization) 상태가 유지되고, PMD 또한 보상할 수있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 반사형 분산보상 광증폭장치에 있어서,
    제 1 반사 수단을 구비하여, 입력된 광신호에 대해 증폭하여 전달하고, 상기 전달된 증폭 광신호를 상기 제 1 반사 수단을 통해 반사하여 다시 증폭하여 출력하기 위한 증폭 수단;
    제 2 반사 수단을 구비하여, 상기 증폭 수단으로부터 입력된 증폭 광신호에 대해, 분산에 따른 영향을 보상하고, 상기 분산보상된 증폭 광신호를 상기 제 2 반사 수단을 통해 반사하여 다시 분산보상을 수행하여 출력하기 위한 분산보상 수단; 및
    상기 입력된 광신호를 상기 증폭수단으로 전달하고, 상기 증폭수단으로부터 출력된 광신호를 상기 분산보상 수단으로 전달하며, 상기 분산보상 수단으로부터의 분산보상된 광신호를 출력하기 위한 광경로변환 수단을 포함하는 반사형 분산보상 광증폭장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증폭 수단은,
    입력된 광신호에 대해, 상기 입력된 광신호의 상태를 여기시키기 위한 펌프 광신호를 발생시키기 위한 펌프 광발생 수단;
    상기 입력된 광신호와 상기 펌프 광신호를 결합하여 전달하기 위한 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 커플링 수단;
    상기 WDM 커플링 수단으로부터 전달받은 신호를 증폭하여 전달하고, 상기 제 1 반사 수단을 통해 반사된 신호를 증폭하여 전달하기 위한 희토류 첨가 증폭 수단; 및
    상기 희토류 첨가 증폭 수단을 통해 전달된 광신호를 반사하여, 상기 희토류 첨가 증폭 수단로 전달하기 위한 상기 제 1 반사 수단을 포함하는 반사형 분산보상 광증폭장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분산보상 수단은,
    상기 증폭 수단을 통해 전달된 광신호에 대한 광섬유의 분산보상을 수행하고, 상기 제 2 반사수단을 통해 반사된 신호에 대해 분산보상을 하여 전달하기 위한 분산보상 광섬유; 및
    상기 분산보상 광섬유를 통해 분산보상된 광신호를 반사하여, 상기 분산보상 광섬유로 다시 전달하기 위한 상기 제 2 반사 수단을 포함하는 반사형 분산보상 광증폭장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광경로 변환 수단은, 상기 증폭 수단과 상기 분산 보상 수단을 연결하면서, 상기 분산보상 수단에서 발생한 레일리 산란이 상기 증폭수단에 영향을 미치지 못하도록 하는 써큘레이터인 것을 특징으로 하는 반사형 분산보상 광증폭장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 희토류 첨가 증폭 수단은, EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)인 것을 특징으로 하는 반사형 분산보상 광증폭장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 반사 수단은, FRM(Faraday Rotator Mirror)인 것을 특징으로 하는 반사형 분산보상 광증폭장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 반사 수단은, FRM(Faraday Rotator Mirror)인 것을 특징으로 하는 반사형 분산보상 광증폭장치.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 분산보상 광섬유는, 전송을 위해 사용된 광섬유와 반대의 분산 값을 갖도록 하여 분산보상을 하는 것을 특징으로 하는 반사형 분산보상 광증폭장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012050418A1 (en) * 2010-10-15 2012-04-19 Telekom Malaysia Berhad All-optical generation of 60 ghz millimeter wave using multiple wavelength brillouin-erbium fiber laser
CN110212872B (zh) * 2019-07-05 2023-08-08 电子科技大学 微波放大器及其实现方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5404413A (en) * 1993-12-14 1995-04-04 At&T Corp. Optical circulator for dispersion compensation
JPH0895095A (ja) * 1994-09-27 1996-04-12 Fujitsu Ltd 分散補償器及び光増幅器
EP0729207A3 (en) * 1995-02-24 1997-10-15 At & T Corp Fiber optic amplifier comprising an optical circulator
JPH10190112A (ja) * 1996-12-27 1998-07-21 Mitsubishi Electric Corp 光増幅装置
KR100265788B1 (ko) * 1997-07-03 2000-09-15 윤종용 높은소신호이득을갖는광섬유증폭기
EP0909047B1 (en) * 1997-10-07 2003-04-02 Lucent Technologies Inc. Optical dispersion compensation
US6374006B1 (en) * 1998-03-20 2002-04-16 Xtera Communications, Inc. Chirped period gratings for raman amplification in circulator loop cavities
JPH11354870A (ja) * 1998-06-04 1999-12-24 Hitachi Cable Ltd 双方向伝送用光増幅機能付き波長分散補償器
US6304691B1 (en) * 1998-09-24 2001-10-16 Lucent Technologies,Inc Wavelength division multiplexed optical communication system having reduced short wavelength loss
JP2000115075A (ja) * 1998-09-30 2000-04-21 Hitachi Cable Ltd 双方向伝送用分散補償器及びそれを用いた光通信システム
US6377392B1 (en) * 1999-02-26 2002-04-23 Ciena Corporation Optical amplifier
JP3440895B2 (ja) * 1999-09-09 2003-08-25 日本電気株式会社 分散補償装置
KR100327300B1 (ko) * 2000-02-29 2002-03-06 김성준 분산보상 광섬유 모듈 및 이를 이용한 광증폭기
KR100396510B1 (ko) * 2001-09-11 2003-09-02 삼성전자주식회사 분산 보상된 광섬유 증폭기
US6700697B2 (en) * 2002-01-23 2004-03-02 Np Photonics, Inc. Reflective erbium-doped amplifier
KR100923401B1 (ko) * 2002-05-08 2009-10-23 주식회사 케이티 이득 평탄화된 광증폭 기능 및 색분산 보상 기능을 갖는광섬유 격자를 이용한 광증폭기

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