KR20150001247A - 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기의 자동이득제어방법 - Google Patents

자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기의 자동이득제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150001247A
KR20150001247A KR20130074145A KR20130074145A KR20150001247A KR 20150001247 A KR20150001247 A KR 20150001247A KR 20130074145 A KR20130074145 A KR 20130074145A KR 20130074145 A KR20130074145 A KR 20130074145A KR 20150001247 A KR20150001247 A KR 20150001247A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
self
pump
agc
signal
raman
Prior art date
Application number
KR20130074145A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101489279B1 (ko
Inventor
김성준
김정미
윤수영
최명규
채운병
Original Assignee
주식회사 라이콤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 라이콤 filed Critical 주식회사 라이콤
Priority to KR20130074145A priority Critical patent/KR101489279B1/ko
Priority to JP2014131723A priority patent/JP5918310B2/ja
Priority to US14/315,850 priority patent/US20150002922A1/en
Publication of KR20150001247A publication Critical patent/KR20150001247A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101489279B1 publication Critical patent/KR101489279B1/ko
Priority to US14/854,918 priority patent/US20160006206A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
    • H01S3/10015—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by monitoring or controlling, e.g. attenuating, the input signal
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06754—Fibre amplifiers
    • H01S3/06758—Tandem amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/1301—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers
    • H01S3/13013—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude in optical amplifiers by controlling the optical pumping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/30—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects
    • H01S3/302—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects in an optical fibre
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S2301/00—Functional characteristics
    • H01S2301/04—Gain spectral shaping, flattening
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094096—Multi-wavelength pumping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
    • H01S3/09415—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode the pumping beam being parallel to the lasing mode of the pumped medium, e.g. end-pumping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
    • H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
    • H01S3/1608—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth erbium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2375—Hybrid lasers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기에 관한 것으로, 전송 파이버를 통해 펌프/신호 컴바이너를 거쳐 셀프-AGC 모니터장치 및 PD로 신호가 전달되며, 이후 RFA 컨트롤 회로부, 셀프 AGC 펌웨어부, 및 ASCII 통신부를 거치게 되고, 라만 펌핑 레이저 모듈은 상기 RFA 컨트롤 회로부와 통신하며, 상기 펌핑/신호 컴바이너에 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.

Description

자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기 및 자동이득제어방법{Self Automatic Gain Control Distributed Raman Fiber Amplifier AND the method thereoof}
본 발명은 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기 및 자동이득제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타겟 라만게인과 게인 틸트(tilt)를 제어하기 위한 자동 셀프 제어를 수행하고, 라만 게인 및 틸트의 자동 셀프 추정을 수행하며, 여러 증폭기 중첩(cascade)에 의해 야기된 라만 게인 및 게인 틸트 에러의 자기 보상을 수행하는 자기(self) 자동이득제어 분산형 라만증폭기에 관한 것이다.
종래 분산형 라만 증폭기(Distributed Raman Fiber Amplifier:DRFA)의 기본구성 및 원리는 도 1을 참조해보면, 전송 파이버(10)에 WDM(20)을 통하여 라만 펌핑 레이저 모듈(30)의 라만 펌핑광을 전송 파이버에 입사하게 된다. 입사된 펌핑 레이저는 라만 효과(Raman effect)를 일으키고 이를 이용하여 광 신호 증폭을 수행하는 것이다.
종래의 DRFA의 기본적인 제어방법은 도 2를 참조 해보면 라만 펌핑 레이저 모듈(30)의 레이저 전류 또는 세기를 제어장치(90)를 통해 모니터하고, 제어를 통해 목표값을 유지하도록 DRFA 사용자가 직접 조절하게 된다.
다른 제어방법은 도 3을 참조하면, 전송 파이버(10)에 탭(Tap)(50)을 이용하여 광수신기(PD)(40)를 이용하여 DRFA의 라만 펌핑 레이저 모듈(30)을 모니터하여 제어장치(90)로 신호가 전달된다. DRFA 모니터 값을 이용하여 DRFA 사용자는 라만 게인 목표값이 되도록 제어장치(90)를 통하여 WDM 커플러(20)를 통한 전송파이버(10)에 입사되는 라만 펌핑 레이저 세기를 제어하게 된다.
또 다른 제어 방법은, 도 4를 참조하면, DRFA의 출력되는 신호세기를 스플리터(60) 및 신호 모니터링부(70)를 거쳐 라만 증폭 제어부(80)를 통해 라만 펌핑 레이저 모듈(30)을 제어하여 DRFA 사용자의 라만 게인 목표값이 되도록 제어한다.
즉, 출력신호를 모니터링하고 출력신호가 일정하도록 라만 펌핑 레이저 모듈(30)을 제어한다.
그러나 상기한 종래 분산형 라만 증폭기는 전송 파이버 형태에 따라 총 펌핑 레이저 파워를 조정해야 하는 문제점이 있었다.(도 5 참조)
또한, 전송 파이버 길이에 따라 고려하는 총 펌핑 레이저 파워를 조정해야 하는 문제점이 있었다.(도 6참조)
또한, 라만 이득(Raman Gain)은 전송 파이버 손실이 변할 때 가변된다는 문제점이 있었다.(도 7 참조)
또한 게인 평탄도(gain flatness)를 최소화하기 위하여 라만 펌핑 레이저의 펌프 파워 비율의 최적화가 요구된다는 문제점이 있었다.(도 8참조)
또한, 재구성 또는 재구조화, 자연재해, 파이버의 노화로 인해 파이버 손실이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로, 타겟 라만 게인과 게인 틸트(tilt)를 유지하기 위한 자동 셀프 제어를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 라만 게인 및 틸트의 자동 셀프 추정을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 증폭기 중첩(cascade)에 의해 야기된 라만 게인 및 게인 틸트 에러의 자기 보상을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면,
전송파이버에서 발생되는 신호손실을 보상하기 위해 펌핑광을 발생시키는 라만 펌프 레이저 모듈(Raman Pump Laser Module)(140),
펌핑광을 전송파이버에 입력시키기 위한 펌프/신호 컴바이너(Pump/Signal Combiner)(110),
셀프-AGC상태를 모니터하여 광신호를 전기신호로 변환시켜 출력하기 위한 셀프(Self)-AGC 모니터부(120),
상기 셀프(Self)-AGC 모니터부(120)에서 출력된 전기신호를 이용하여 라만 펌프 레이저 모듈(Raman Pump Laser Module)을 제어하기 위한 전기신호를 발생시키는 알에프에이(RFA) 제어회로부(Control Circuit)(150),
상기 RFA 제어회로부(150)를 통해 입력받은 모니터신호를 이용하여 타겟 펌프 레이저(Target Pump Laser)값을 발생시키고 RFA 제어회로부(Control Circuit)에 제어신호를 전달하는 셀프(Self) AGC 펌웨어(Firmware)(160), 및
외부 사용자에게 모니터 및 제어정보를 제공하거나 제공받기 위한 ASCII 통신부(Communication)(170)로 구성되는 자기 자동이득제어 분산형 라만광증폭기가 제공된다.
바람직하게는, 상기 셀프(Self)-AGC 모니터부(120)는 제1 필터(122)와 제2 필터(124), 그리고 탭 커플러(Tap Coupler)(126)로 구성되고, 상기 제1 필터(122)와 제2 필터(124), 탭 커플러(126)는 BPD(123)와 RPD(125), 그리고 OPD(127)로 각각 연결되며,
상기 라만 펌프 레이저 모듈(140)은 B-펌프(142)와 R-펌프(144) 및 펌프 컴바이너(Pump Combiner)(141)로 구성되며,
상기 RFA 제어 회로부(150)는 펌프 LD 바이어스 및 TEC 제어 회로부(152) 및 저 파워 모니터링 회로부(154) 및 광 다이내믹 레인지 모니터링 회로부(156)로 구성되고,
상기 셀프 AGC 펌웨어부(160)는 펌프 LD APC 알고리즘(162), EDFA ASE 보상 알고리즘 및 총 파워 변환 소프트웨어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1 필터(122)는 신호광파장과 겹치지 않는 단파장대역중에서 일부 파장을 필터링 하는 것을 특징으로 하며, 구체적으로는 1515~1525 nm의 파장대역의 일부파장을 필터링하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제 2 필터(124)는 신호광파장과 겹치지 않는 장파장대역중에서 일부 파장을 필터링 하는 것을 특징으로 하며, 구체적으로는 1567~1575 nm의 파장대역의 일부파장을 필터링하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 라만 게인을 먼저 세팅하는 단계(S2),
안전도 체크(입력 알람, 반사 알람 등)를 수행하는 단계(S4),
펌핑용 LD에 의해 파이버 형태 분석을 수행하는 단계(S6),
파이버 형태 및 EDFA ASE의 결정을 수행하는 단계(S8),
목표 RPD 및 BPD 값을 계산하는 단계(S10),
목표 RPD 및 BPD=현재 동작중인 셀프 AGC 모니터값(BPD, RPD, OPD)과 비교하는 단계(S12),
B-펌프를 제어하고, 목표BPD가 현재 동작중인 셀프 AGC 모니터값(BPD)과 동일한지를 비교하는 단계(S14,S16),
R-펌프를 제어하고, 목표RPD가 현재 동작중인 셀프 AGC 모니터값(RPD)과 동일한지를 비교하는 단계(S18,S20)를 순서대로 수행하는 자기 자동이득제어 분산형 라만광증폭기의 자동이득제어방법이 제공된다.
바람직하게는,
상기 파이버형태 및 EDFA ASE를 결정하는 단계(S8)는,
초기 바이어스 인가가 시작되는 단계(S22),
n가지의 목표OPD값과 현재OPD값의 비교를 n회 수행하여 n개의 파이버 타입을 결정짓는 단계(S24~S28),
파이버 타입 결정 및 목표BPD와 목표RPD 계산을 완료하는 단계(S30)를 순서대로 수행하는 것을 특징으로 한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기 및 자동이득제어방법에 의하면, 타겟 게인과 틸트(tilt)를 유지하기 위한 자동 셀프 제어를 수행하는 효과가 있다.
또한 라만 게인 및 틸트의 자동 셀프 추정을 수행하는 효과가 있다.
또한 증폭기 중첩(cascade)에 의해 야기된 라만 게인 및 틸트 에러의 자기 보상을 수행하는 효과가 있다.
도 1 내지 도 4는 종래 분산형 라만 증폭기(Distributed Raman Fiber Amplifier:DRFA)의 기본구성을 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 8은 종래 분산형 라만 증폭기(Distributed Raman Fiber Amplifier:DRFA)의 문제점을 그래프로 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기의 구성을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기를 이용한 자동이득제어 에러보상 과정을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11에 의한 과정을 수식으로 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기의 보상 알고리듬을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 본 발명에 따른 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기의 파이버 타입 결정과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 본 발명에 따른 자기 자동이득제어(AGC) 분산형 라만증폭기 및 자동이득제어방법을 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 9를 참조하면, 전송 파이버(10)를 통해 펌프/신호 컴바이너(110)를 거쳐 셀프-AGC 모니터장치(120)로 신호가 전달되며,
이후 RFA 컨트롤 회로부(150), 셀프 AGC 펌웨어부(160), 및 ASCII 통신부(170)를 거치게 된다.
라만 펌핑 레이저 모듈(140)은 상기 RFA 컨트롤 회로부(150)와 통신하며, 상기 펌프/신호 컴바이너(110)에 신호를 전달한다.
좀더 자세히 설명하면, 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기는,
전송파이버에서 발생되는 신호손실을 보상하기 위해 펌핑광을 발생시키는 라만 펌프 레이저 모듈(Raman Pump Laser Module)(140),
펌핑광을 전송파이버에 입력시키기 위한 펌프/신호 컴바이너(Pump/Signal Combiner)(110),
셀프-AGC상태를 모니터하여 광신호를 전기신호로 변환시켜 출력하기 위한 셀프(Self)-AGC 모니터부(120),
상기 셀프(Self)-AGC 모니터부(120)에서 출력된 전기신호를 이용하여 라만 펌프 레이저 모듈(Raman Pump Laser Module)을 제어하기 위한 전기신호를 발생시키는 알에프에이(RFA) 제어회로부(Control Circuit)(150),
상기 RFA 제어회로부(150)를 통해 입력받은 모니터신호를 이용하여 타겟 펌프 레이저(Target Pump Laser)값을 발생시키고 RFA 제어회로부(Control Circuit)에 제어신호를 전달하는 셀프(Self) AGC 펌웨어(Firmware)(160), 및
외부 사용자에게 모니터 및 제어정보를 제공하거나 제공받기 위한 ASCII 통신부(Communication)(170)로 구성된다.
도 10을 참조하면, 도 9에 비해 구체적인 블록구성도이다.
여기서 상기 셀프 AGC 모니터부(120)는 제1 필터(122) 및 제2 필터(124)가 설치되며, 상기 제1 필터(122)는 BPD(123)와 상기 제2 필터(124)는 RPD(125)와 연결되고, OPD(127)는 상기 셀프-AGC 모니터부(120)의 후단부의 탭 커플러(Tap coupler)(126)에 연결된다.
상기 제1 필터(122)는 신호광파장과 겹치지 않는 단파장대역중에서 일부 파장을 필터링 하는 것을 특징으로 하며, 구체적으로는 1515~1525 nm의 파장대역의 일부파장을 필터링하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 필터(124)는 신호광파장과 겹치지 않는 장파장대역중에서 일부 파장을 필터링 하는 것을 특징으로 하며, 구체적으로는 1567~1575 nm의 파장대역의 일부파장을 필터링하는 것을 특징으로 한다.
상기 라만 펌핑 모듈(140)은 B-펌프(142)와 R-펌프(144) 및 펌프 컴바이너(Pump Combiner)(141)로 구성된다.
상기 RFA 제어 회로부(150)는 펌프 LD 바이어스 및 TEC 제어 회로부(152) 및 저 파워 모니터링 회로부(154) 및 광 다이내믹 레인지 모니터링 회로부(156)을 포함한다.
셀프 AGC 펌웨어(소프트웨어)부(160)은 펌프 LD APC 알고리듬(162), EDFA ASE 보상 알고리듬(164) 및 총 파워 변환 소프트웨어(166)를 포함한다.
도 11을 참조하면, 중첩된 증폭기 링크내에서의 셀프 AGC는 라만 게인 에러 보상 알고리즘은 제1 내지 제 N 채널의 신호를 증폭하는 제 1 증폭기(100-1), 제1 전송 파이버(10)를 통해 수신된 신호를 증폭하여 제2 전송파이버(20)로 출력하는 제2 증폭기(100-2), 및 제2 증폭기(100-2)를 통해 증폭되어 제2 전송파이버(20)로부터 입력되는 신호를 증폭하여 제3 전송파이버(30)로 출력한다.
이 과정에서 각각의 수식 및 총 ASE 수식은 도 12와 같다.
즉 셀프 자동이득 RFA는 라만 펌핑 파워를 시작시키기 전에 ASE 레벨을 검지한다(Detected). 따라서, 새로운 셀프 AGC RFA는 중첩된 증폭기의 에러를 제외시켜 전송 링크 내에서의 요구되는 기준 게인(Reference gain)을 유지할 수 있다.
도 13을 참조하면, EDFA ASE 보상 알고리듬 흐름도 셀프 AGC를 나타낸다.
먼저 라만 게인을 먼저 세팅한다(S2).
이후 안전도 체크(입력 알람, 반사 알람 등)를 수행한다(S4).
이후 펌핑용 LD에 의해 파이버 형태 분석을 수행한다(S6).
이후 파이버 형태 및 EDFA ASE의 결정을 수행한다(S8),
목표 라만 게인을 위한 기준 RFD 및 BPD 값을 계산한다(S10).
기준 BPD 및 RPD와 셀프 AGC 모니터값(BPD,RPD, OPD)의 비교를 판단하는 과정을 수행한다(S12).
이후 B-펌프를 제어하고(S14), 이후 기준 BPD와 셀프 AGC 모니터값(BPD)과 일치하는 지 여부를 판단하는 과정을 수행한다(S16). 이후 R-펌프를 제어하고(S18), 이후 Reference RPD와 셀프 AGC 모니터값(RPD)과 같은지 여부를 판단하는 과정을 수행한다(S20).
도 14을 참조하면, 펌프 LD에 의해 파이버 형태를 분석을 통해 Reference RPD 및 BPD를 계산하는 과정을 살펴본다.
먼저 셀프 AGC RFA의 설정되어진 바이어스 인가가 시작된다(S22).
이후 기준 데이터와 OPD값 비교를 수행한다(S24,S26,S28). 그 결과는 파이버 형태를 A,B,C를 판단한다.
본 발명에 따르면 타겟 라만 게인과 게인 틸트(tilt)를 유지하기 위한 자동 셀프 제어를 수행한다.
또한 라만 게인 및 틸트의 자동 셀프 추정을 수행한다.
또한 증폭기 중첩(cascade)에 의해 야기된 라만 게인 및 틸트 에러의 자기 보상을 수행한다.
110: 펌프/신호 컴바이너
120: 셀프-AGC 모니터부
140: 라만 펌프 레이저 모듈
150: RFA 제어회로부
160: 셀프 AGC 펌웨어부
170: ASCII 통신부

Claims (6)

  1. 전송파이버에서 발생되는 신호손실을 보상하기 위해 펌핑광을 발생시키는 라만 펌프 레이저 모듈(Raman Pump Laser Module)(140),
    펌핑광을 전송파이버에 입력시키기 위한 펌프/신호 컴바이너(Pump/Signal Combiner)(110),
    셀프-AGC상태를 모니터하여 광신호를 전기신호로 변환시켜 출력하기 위한 셀프(Self)-AGC 모니터부(120),
    상기 셀프(Self)-AGC 모니터부(120)에서 출력된 전기신호를 이용하여 라만 펌프 레이저 모듈(Raman Pump Laser Module)을 제어하기 위한 전기신호를 발생시키는 알에프에이(RFA) 제어회로부(Control Circuit)(150),
    상기 RFA 제어회로부(150)를 통해 입력받은 모니터신호를 이용하여 타겟 펌프 레이저(Target Pump Laser)값을 발생시키고 RFA 제어회로부(Control Circuit)에 제어신호를 전달하는 셀프(Self) AGC 펌웨어(Firmware)(160), 및
    외부 사용자에게 모니터 및 제어정보를 제공하거나 제공받기 위한 ASCII 통신부(Communication)(170)로 구성되는 자기 자동이득제어 분산형 라만광증폭기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀프(Self)-AGC 모니터부(120)는 제1 필터(122)와 제2 필터(124), 그리고 탭 커플러(Tap Coupler)(126)로 구성되고, 상기 제1 필터(122)와 제2 필터(124), 탭 커플러(126)는 BPD(123)와 RPD(125), 그리고 OPD(127)로 각각 연결되며,
    상기 라만 펌프 레이저 모듈(140)은 B-펌프(142)와 R-펌프(144) 및 펌프 컴바이너(Pump Combiner)(141)로 구성되며,
    상기 RFA 제어 회로부(150)는 펌프 LD 바이어스 및 TEC 제어 회로부(152) 및 저 파워 모니터링 회로부(154) 및 광 다이내믹 레인지 모니터링 회로부(156)로 구성되고,
    상기 셀프 AGC 펌웨어부(160)는 펌프 LD APC 알고리즘(162), EDFA ASE 보상 알고리즘 및 총 파워 변환 소프트웨어를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 자동이득제어 분산형 라만광증폭기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 필터(122)는 신호광파장과 겹치지 않는 단파장대역중에서 일부 파장을 필터링 하는 것을 특징으로 하며, 구체적으로는 1515~1525 nm의 파장대역의 일부파장을 필터링하는 것을 특징으로 하는 자기 자동이득제어 분산형 라만광증폭기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 필터(124)는 신호광파장과 겹치지 않는 장파장대역중에서 일부 파장을 필터링 하는 것을 특징으로 하며, 구체적으로는 1567~1575 nm의 파장대역의 일부파장을 필터링하는 것을 특징으로 하는 자기 자동이득제어 분산형 라만광증폭기.
  5. 라만 게인을 먼저 세팅하는 단계(S2),
    안전도 체크(입력 알람, 반사 알람 등)를 수행하는 단계(S4),
    펌핑용 LD에 의해 파이버 형태 분석을 수행하는 단계(S6),
    파이버 형태 및 EDFA ASE의 결정을 수행하는 단계(S8),
    목표 RPD 및 BPD 값을 계산하는 단계(S10),
    목표 RPD 및 BPD=현재 동작중인 셀프 AGC 모니터값(BPD, RPD, OPD)과 비교하는 단계(S12),
    B-펌프를 제어하고, 목표BPD가 현재 동작중인 셀프 AGC 모니터값(BPD)과 동일한지를 비교하는 단계(S14,S16),
    R-펌프를 제어하고, 목표RPD가 현재 동작중인 셀프 AGC 모니터값(RPD)과 동일한지를 비교하는 단계(S18,S20)를 순서대로 수행하는 자기 자동이득제어 분산형 라만광증폭기의 자동이득제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 파이버형태 및 EDFA ASE를 결정하는 단계(S8)는,
    초기 바이어스 인가가 시작되는 단계(S22),
    n가지의 목표OPD값과 현재OPD값의 비교를 n회 수행하여 n개의 파이버 타입을 결정짓는 단계(S24~S28),
    파이버 타입 결정 및 목표BPD와 목표RPD 계산을 완료하는 단계(S30)를 순서대로 수행하는 것을 특징으로 하는 자기 자동이득제어 분산형 라만광증폭기의 자동이득제어방법.
KR20130074145A 2013-06-27 2013-06-27 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기의 자동이득제어방법 KR101489279B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130074145A KR101489279B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기의 자동이득제어방법
JP2014131723A JP5918310B2 (ja) 2013-06-27 2014-06-26 自己自動利得制御分散型ラマン増幅器及び自動利得制御方法
US14/315,850 US20150002922A1 (en) 2013-06-27 2014-06-26 Self-automatic gain control distributed raman fiber amplifier and automatic gain control method
US14/854,918 US20160006206A1 (en) 2013-06-27 2015-09-15 Self-automatic gain control distributed raman fiber amplifier and automatic gain control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130074145A KR101489279B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기의 자동이득제어방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140158556A Division KR101706772B1 (ko) 2014-11-14 2014-11-14 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150001247A true KR20150001247A (ko) 2015-01-06
KR101489279B1 KR101489279B1 (ko) 2015-02-04

Family

ID=52115350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130074145A KR101489279B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기의 자동이득제어방법

Country Status (3)

Country Link
US (2) US20150002922A1 (ko)
JP (1) JP5918310B2 (ko)
KR (1) KR101489279B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102298972B1 (ko) * 2014-10-21 2021-09-07 삼성전자 주식회사 전자 장치의 엣지에서 수행되는 제스처를 기반으로 하는 동작 수행
CN105207719B (zh) * 2015-08-25 2017-06-27 武汉光迅科技股份有限公司 级联Hybrid放大器的控制方法及系统
CN107437721B (zh) * 2017-08-31 2019-05-31 武汉光迅科技股份有限公司 一种分布式拉曼光纤放大器的增益瞬态控制系统和方法
CN108458814B (zh) * 2018-07-09 2019-10-08 太原理工大学 面向光纤拉曼温度传感系统的自校准检测装置及温度解调方法
CN110601766B (zh) * 2019-09-10 2020-11-13 武汉光迅科技股份有限公司 一种控制方法及光纤放大器
US11588295B2 (en) 2019-11-01 2023-02-21 Ii-Vi Delaware, Inc. Pump modulation for optical amplifier link communication

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0975103B1 (en) * 1998-02-06 2006-08-09 Fujitsu Limited Optical amplifier and method for controlling an excitation light source in an optical amplifier
JP3844902B2 (ja) * 1999-03-02 2006-11-15 富士通株式会社 波長多重用光増幅器及び光通信システム
JP3655508B2 (ja) * 1999-10-05 2005-06-02 日本電信電話株式会社 ラマン増幅器及び光通信システム
DE60138935D1 (de) * 2000-02-23 2009-07-23 Fujitsu Ltd Optischer Verstärker
JP4509451B2 (ja) * 2000-09-07 2010-07-21 富士通株式会社 ラマン増幅を利用した光増幅装置
EP1229381A4 (en) * 2000-09-07 2005-11-30 Fujitsu Ltd OPTICAL AMPLIFIER AND OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM
KR20030028661A (ko) * 2001-09-25 2003-04-10 주식회사 머큐리 광대역용 광섬유 증폭기
US6697397B2 (en) * 2001-11-15 2004-02-24 Alcatel Wavelength compensated ALC loop
US7064890B2 (en) * 2001-12-10 2006-06-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical amplifier and optical communication system including the same
US7525725B2 (en) * 2002-03-05 2009-04-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical amplification module, optical amplifier, optical communication system, and white light source
JP3992565B2 (ja) * 2002-08-27 2007-10-17 富士通株式会社 光伝送システム
US7164527B2 (en) * 2002-11-12 2007-01-16 Lucent Technologies Inc. Method, apparatus and system for controlling the effects of power transients in optical transmission systems
US7554721B2 (en) * 2003-08-01 2009-06-30 Fujitsu Limited Raman amplifier and Raman amplifier adjustment method
JP4198082B2 (ja) * 2004-03-24 2008-12-17 富士通株式会社 光増幅器の利得モニタ方法および装置
KR20060046888A (ko) * 2004-11-12 2006-05-18 한국전자통신연구원 광섬유 라만 증폭기의 이득 제어 장치 및 방법
JP4929664B2 (ja) * 2005-03-14 2012-05-09 富士通株式会社 光増幅器の制御装置、光増幅器の制御方法、光伝送装置、光増幅器、帯域単位利得等化器を用いた光増幅器及び帯域単位利得等化器を用いた波長多重伝送システム
KR100714102B1 (ko) * 2005-09-13 2007-05-02 한국전자통신연구원 채널 출력 평탄화 기능을 가지는 광증폭 장치
JP5842438B2 (ja) * 2011-07-28 2016-01-13 富士通株式会社 中継装置、中継方法及び光伝送システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20150002922A1 (en) 2015-01-01
KR101489279B1 (ko) 2015-02-04
JP2015011354A (ja) 2015-01-19
JP5918310B2 (ja) 2016-05-18
US20160006206A1 (en) 2016-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101489279B1 (ko) 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기의 자동이득제어방법
US5703711A (en) In-line optical amplifier
US8643941B2 (en) Automatic measurement and gain control of distributed Raman amplifiers
US6111688A (en) Optical amplifier and system including the same
US7289735B2 (en) Apparatus for emitting light with controllable degree of polarization
JP4876735B2 (ja) 光パルス試験器
US6690504B1 (en) System and method for controlling spectral distribution of output power in a Raman amplifier
JP6097698B2 (ja) 光増幅器および光増幅器の制御方法
US9065570B2 (en) Optical amplifier with feedback to obtain set gain and gain tilt
JP2004519702A (ja) ラマン増幅器における利得制御
JP2809132B2 (ja) 光増幅監視装置
CN110601766B (zh) 一种控制方法及光纤放大器
US8879145B2 (en) Raman amplifier
JP2004294587A (ja) 光伝送装置
CA2421365A1 (en) Pump power monitor system and method for gain control of optical amplifier
KR101706772B1 (ko) 자기 자동이득제어 분산형 라만증폭기
US9042005B2 (en) Raman fiber amplifier and its control via path switching
JP4499618B2 (ja) 光伝送システム
WO2004114474A2 (en) Optical fiber amplifier with error correction
KR100496989B1 (ko) 광증폭기의 온도변화에 따른 이득 스펙트럼 보상장치,방법 및 이를 구비한 장파장 대역 분산보상 하이브리드광증폭기
JP2015133519A (ja) 光増幅装置
JP7535915B2 (ja) 光伝送装置
US6907157B2 (en) Method and system for optical fiber transmission using raman amplification
US10670809B2 (en) Optical transmission device and control method
JP4626309B2 (ja) 信号品質情報装置、信号品質評価方法、光信号評価システムおよび光伝送システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180124

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181227

Year of fee payment: 5