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KR100446541B1 - 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기 - Google Patents

분산 보상된 라만 광섬유 증폭기 Download PDF

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KR100446541B1
KR100446541B1 KR10-2002-0008955A KR20020008955A KR100446541B1 KR 100446541 B1 KR100446541 B1 KR 100446541B1 KR 20020008955 A KR20020008955 A KR 20020008955A KR 100446541 B1 KR100446541 B1 KR 100446541B1
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Abstract

본 발명에 따라 파장분할 다중화된 광신호를 광섬유를 통해 전송하는 광송신부와, 상기 광섬유를 통해 상기 광신호를 수신하는 광수신부를 구비하는 파장분할 다중방식을 이용한 광통신 시스템에 적용되는 분산 보상된 라만 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 제2 단을 통해 입력된 광신호와 재입력되는 광신호의 분산을 보상하는 동시에 라만 증폭하여 출력하는 분산 보상 광섬유와; 상기 분산 보상 광섬유를 라만 펌핑하기 위해 소정 파장의 펌핑광을 출력하는 제2 펌핑 광원과; 상기 펌핑광을 상기 분산 보상 광섬유로 출력하는 제2 파장 선택 결합기와; 상기 분산 보상 광섬유를 통해 입력된 잔여 펌핑광에 의해 펌핑되며, 상기 분산 보상 광섬유로부터 입력된 광신호와 재입력된 광신호를 증폭하여 출력하는 제2 어븀 첨가 광섬유와; 상기 제2 어븀 첨가 광섬유로부터 입력된 광신호를 되반사하여 상기 제2 어븀 첨가 광섬유, 분산 보상 광섬유 및 써큘레이터로 차례로 재입력되도록 하는 반사부를 포함한다.

Description

분산 보상된 라만 광섬유 증폭기{DISPERSION-COMPENSATED RAMAN 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 다중화 광전송 시스템의 전송 용량이 늘어나게 되었다. 전송 용량을 늘리는 방법들로는 전송 채널수를 늘리는 방법과 전송 속도를 높이는 방법이 있다. 전송 속도를 높이는 방법은 현재 2.5 Gb/s에서 10 Gb/s로 확장되었으며, 그 이상의 전송 속도도 연구되고 있다. 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. 분산 보상 광섬유를 사용함에 따라서, 추가적으로 발생하는 광신호 전력의 손실을 보상하기 위해 추가적인 광신호 증폭이 필요하게 된다.
도 1은 종래에 따른 분산 보상된 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 coupler, 130 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 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 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 상기 제3 아이솔레이터(180)로부터 입력되는 광신호와 상기 제2 펌핑 광원(210)으로부터 입력되는 펌핑광을 결합하여 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(190)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, 종래에 따른 분산 보상된 광섬유 증폭기는 고가의 분산 보상 광섬유를 사용함에 따라서 전체 제작 비용의 상승을 초래하며, 또한 추가적인 광신호 전력의 손실이 발생하기 때문에 이를 보상하기 위해 어븀 첨가 광섬유, 펌핑 광원, 파장 선택 결합기와 같은 추가적인 증폭용 구성 소자들을 필요로 하게 된다는 문제점이 있다. 더욱이, 상기 분산 보상된 광섬유 증폭기를 광대역 고밀도 파장분할 다중화 시스템에 적용하기 위해서는 넓고 유연한 이득 대역폭과 작은 잡음 지수를 가져야하므로, 이를 위하여 다수의 아이솔레이터를 구비해야하는 등 설계상의 복잡함을 초래하고 별도의 구성 소자를 추가함으로 인하여, 전체적인 광섬유 증폭기의 제작비 및 부피가 증가하게 된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전체 제작 비용이 저렴하면서도 그 집적도를 향상시킬 수 있는 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라 파장분할 다중화된 광신호를 광섬유를 통해 전송하는 광송신부와, 상기 광섬유를 통해 상기 광신호를 수신하는 광수신부를 구비하는 파장분할 다중방식을 이용한 광통신 시스템에 적용되는 분산 보상된 라만 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 제2 단을 통해 입력된 광신호와 재입력되는 광신호의 분산을 보상하는 동시에 라만 증폭하여 출력하는 분산 보상 광섬유와; 상기 분산 보상 광섬유를 라만 펌핑하기 위해 소정 파장의 펌핑광을 출력하는 제2 펌핑 광원과; 상기 펌핑광을 상기 분산 보상 광섬유로 출력하는 제2 파장 선택 결합기와; 상기 분산 보상 광섬유를 통해 입력된 잔여 펌핑광에 의해 펌핑되며, 상기 분산 보상 광섬유로부터 입력된 광신호와 재입력된 광신호를 증폭하여 출력하는 제2 어븀 첨가 광섬유와; 상기 제2 어븀 첨가 광섬유로부터 입력된 광신호를 되반사하여 상기 제2 어븀 첨가 광섬유, 분산 보상 광섬유 및 써큘레이터로 차례로 재입력되도록 하는 반사부를 포함한다.
도 1은 종래에 따른 분산 보상된 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 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 제1 실시예에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면이다. 상기 라만 광섬유 증폭기는 아이솔레이터(320)와, 제1 및 제2 파장 선택 결합기(330 및 370)와, 제1 및 제2 펌핑 광원(340 및 380)과, 제1 및 제2 어븀 첨가 광섬유(350 및 400)와, 써큘레이터(circulator,360)와, 분산 보상 광섬유(390)와, 반사부(400)로 구성된다.
상기 아이솔레이터(320)는 상기 라만 광섬유 증폭기로 입력된 C-밴드 파장 대역(1550㎚ 파장에서 효율이 가장 좋음)의 광신호를 그대로 통과시키며 그 역방향으로 입력되는 광, 즉 상기 제1 파장 선택 결합기(330)를 통해 입력되는 광은 차단한다.
제1 파장 선택 결합기(330)는 상기 아이솔레이터(320)로부터 입력되는 광신호와 상기 제1 펌핑 광원(340)으로부터 입력되는 980㎚ 파장의 펌핑광을 결합하여 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(350)로 출력한다. 상기 제1 파장 선택 결합기(330)로는 980/1550㎚ 결합용 파장 선택 결합기를 사용할 수 있다.
상기 제1 펌핑 광원(340)은 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(350)를 펌핑, 즉 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(350) 내의 어븀 이온을 여기시키며, 상기 펌핑 광원(340)으로는 980㎚ 파장의 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다.
상기 제1 어븀 첨가 광섬유(350)는 상기 제1 파장 선택 결합기(330)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 펌핑되며, 상기 제1 파장 선택 결합기(330)를 통해 입력된 광신호를 증폭하여 출력한다.
상기 써큘레이터(360)는 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(350)에 의해 증폭되며 제1 단을 통해 입력된 광신호를 제2 단으로 출력하며, 상기 제2 단을 통해 입력된 광신호를 상기 광섬유(310)와 연결된 제3 단으로 출력한다.
상기 제2 파장 선택 결합기(370)는 상기 써큘레이터(360)의 제2 단으로부터 입력되는 광신호와 상기 제2 펌핑 광원(380)으로부터 입력되는 펌핑광을 결합하여상기 분산 보상 광섬유(390)로 출력하며, 상기 분산 보상 광섬유(390)로부터 재입력된 광신호를 상기 써큘레이터(360)의 제2 단으로 출력한다. 상기 제2 파장 선택 결합기(370)로는 1450/1550㎚ 결합용 파장 선택 결합기를 사용할 수 있다.
상기 제2 펌핑 광원(380)은 상기 분산 보상 광섬유(390)와 제2 어븀 첨가 광섬유(400)를 펌핑하며, 상기 제2 펌핑 광원(380)으로는 1450㎚ 대역의 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다.
상기 분산 보상 광섬유(390)는 상기 제2 파장 선택 결합기(370)를 통해 입력된 광신호와 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(400)로부터 재입력된 광신호의 분산을 보상하는 동시에 라만 증폭하여 출력한다. 상기 분산 보상 광섬유(390)는 통신용 단일모드 광섬유 80㎞에 해당하는 분산을 보상하기 위해, 삽입 손실이 6㏈인 40㎞ 보상용 분산 보상 광섬유로 구성된다. 즉, 통상의 경우에는 80㎞ 보상용 분산 보상 광섬유로 구성해야 하지만, 분산 보상되어야 할 광신호는 상기 반사부(410)에 의해 두 번 입력되므로 상기 분산 보상 광섬유(390)의 길이를 반감할 수 있게 된다. 또한, 상기 분산 보상 광섬유(390)는 그 자체를 증폭 매질로 하여 입력된 광신호를 라만 증폭하며, 이를 위하여 상기 분산 보상 광섬유(390)는 1450㎚ 파장의 광으로 펌핑된다. 이 때, 상기 펌핑광의 파장은 상기 광신호의 파장에 따라 달라질 수 있으며, 소정 파장 대역의 펌핑광을 사용하는 것도 가능하다.
상기 제2 어븀 첨가 광섬유(400)는 상기 분산 보상 광섬유(390)를 통하여 입력된 잔여 펌핑광에 의해 펌핑되며, 상기 분산 보상 광섬유(390)로부터 입력된 광신호를 증폭하여 출력한다. 또한, 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(400)는 상기반사부(410)로부터 재입력되는 광신호를 증폭한다.
상기 반사부(410)는 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(400)로부터 입력된 광신호를 되반사하여 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(400)로 재입력시키며, 상기 반사부(410)로는 씨-밴드(C-band) 파장대의 광을 전반사시키는 광섬유 격자를 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면이다. 상기 라만 광섬유 증폭기는 아이솔레이터(520)와, 제1 및 제2 파장 선택 결합기(530 및 580)와, 제1 및 제2 펌핑 광원(540 및 600)과, 제1 및 제2 어븀 첨가 광섬유(550 및 570)와, 써큘레이터(560)와, 분산 보상 광섬유(580)와, 반사부(610)로 구성된다. 이하, 중복되는 기술, 즉 아이솔레이터(520)와, 제1 펌핑 광원(540)과, 제1 파장 선택 결합기(530)와, 제1 어븀 첨가 광섬유(550)에 대한 기술은 생략하기로 한다.
상기 써큘레이터(560)는 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(550)에 의해 증폭되며 제1 단을 통해 입력된 광신호를 제2 단으로 출력하며, 상기 제2 단을 통해 입력된 광신호를 상기 광섬유(510)와 연결된 제3 단으로 출력한다.
상기 제2 어븀 첨가 광섬유(570)는 상기 분산 보상 광섬유(580)를 통하여 입력된 잔여 펌핑광에 의해 펌핑되며, 상기 써큘레이터(560)를 통해 입력된 광신호를 증폭하여 출력한다. 또한, 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(570)는 상기 분산 보상 광섬유(580)로부터 재입력되는 광신호를 증폭한다.
상기 분산 보상 광섬유(580)는 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(570)로부터 입력된 광신호와 상기 제2 파장 선택 결합기(590)를 통해 재입력된 광신호의 분산을 보상하는 동시에 라만 증폭하여 출력한다. 이를 위해, 상기 분산 보상 광섬유(580)는 삽입 손실이 6㏈인 40㎞ 보상용 분산 보상 광섬유로 구성되며, 상기 제2 파장 선택 결합기(590)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 펌핑된다.
상기 제2 펌핑 광원(600)은 상기 분산 보상 광섬유(580)와 제2 어븀 첨가 광섬유(570)를 펌핑하며, 상기 펌핑 광원(600)으로는 1450㎚ 대역의 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다.
상기 제2 파장 선택 결합기(590)는 상기 반사부(610)로부터 되반사된 광신호와 상기 제2 펌핑 광원(600)으로부터 입력되는 펌핑광을 결합하여 상기 분산 보상 광섬유(580)로 출력하며, 상기 분산 보상 광섬유(580)로부터 입력된 광신호를 상기 반사부(610)로 출력한다. 상기 제2 파장 선택 결합기(590)로는 1450/1550㎚ 결합용 파장 선택 결합기를 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면이다. 상기 라만 광섬유 증폭기는 제1 및 제2 아이솔레이터(720 및 820)와, 제1 및 제2 파장 선택 결합기(730 및 780)와, 제1 및 제2 펌핑 광원(740 및 790)과, 제1 및 제2 어븀 첨가 광섬유(750 및 810)와, 써큘레이터(760)와, 분산 보상 광섬유(770)와, 반사부(800)로 구성된다. 이하, 중복되는 기술, 즉 제1 아이솔레이터(720)와, 제1 펌핑 광원(740)과, 제1 파장 선택 결합기(730)와, 제1 어븀 첨가 광섬유(750)에 대한 기술은 생략하기로 한다.
상기 써큘레이터(760)는 상기 제1 어븀 첨가 광섬유(750)에 의해 증폭되며 제1 단을 통해 입력된 광신호를 제2 단으로 출력하며, 상기 제2 단을 통해 입력된광신호 및 펌핑광을 상기 광섬유(710)와 연결된 제3 단으로 출력한다.
상기 분산 보상 광섬유(770)는 상기 써큘레이터(760)를 통해 입력된 광신호와 상기 제2 파장 선택 결합기(780)를 통해 재입력된 광신호의 분산을 보상하는 동시에 라만 증폭하여 출력한다. 이를 위해, 상기 분산 보상 광섬유(770)는 삽입 손실이 6㏈인 40㎞ 보상용 분산 보상 광섬유로 구성되며, 상기 제2 파장 선택 결합기(780)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 펌핑된다.
상기 제2 펌핑 광원(790)은 상기 분산 보상 광섬유(770)와 제2 어븀 첨가 광섬유(810)를 펌핑하며, 상기 펌핑 광원(790)으로는 1450㎚ 파장의 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다.
상기 제2 파장 선택 결합기(780)는 상기 반사부(800)로부터 되반사된 광신호와 상기 제2 펌핑 광원(790)으로부터 입력되는 펌핑광을 결합하여 상기 분산 보상 광섬유(770)로 출력하며, 상기 분산 보상 광섬유(770)로부터 입력된 광신호를 상기 반사부(800)로 출력한다. 상기 제2 파장 선택 결합기(780)로는 1450/1550㎚ 결합용 파장 선택 결합기를 사용할 수 있다.
상기 반사부(800)는 상기 제2 파장 선택 결합기(780)로부터 입력된 광신호를 되반사하여 상기 분산 보상 광섬유(770)로 재입력시키며, 상기 반사부(800)로는 씨-밴드(C-band) 파장대의 광을 전반사시키는 광섬유 격자를 사용할 수 있다.
상기 제2 어븀 첨가 광섬유(810)는 상기 써큘레이터(760)를 통해 입력된 잔여 펌핑광에 의해 펌핑되며, 상기 써큘레이터(760)를 통해 입력된 광신호를 증폭하여 출력한다.
상기 제2 아이솔레이터(820)는 상기 제2 어븀 첨가 광섬유(810)로부터 입력된 1550㎚ 파장의 광신호를 그대로 통과시키며 그 역방향으로 입력되는 광은 차단한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면이다. 상기 라만 광섬유 증폭기는 써큘레이터(920)와, 제1 및 제2 파장 선택 결합기(930 및 970)와, 제1 및 제2 펌핑 광원(940 및 980)과, 어븀 첨가 광섬유(950)와, 분산 보상 광섬유(960)와, 반사부(990)로 구성된다.
상기 써큘레이터(920)는 제1 단을 통해 입력된 광신호를 제2 단으로 출력하며, 상기 제2 단을 통해 입력된 광신호를 광섬유(910)와 연결된 제3 단으로 출력한다.
상기 제1 펌핑 광원(940)은 상기 어븀 첨가 광섬유(950)와 분산 보상 광섬유(960)를 펌핑하며, 상기 제1 펌핑 광원(940)으로는 1450㎚ 대역의 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다.
상기 제1 파장 선택 결합기(930)는 상기 써큘레이터(920)를 통해 입력된 광신호와 상기 제1 펌핑 광원(940)으로부터 입력되는 펌핑광을 결합하여 상기 어븀 첨가 광섬유(950)로 출력하며, 상기 어븀 첨가 광섬유(950)로부터 입력된 광신호를 상기 써큘레이터(920)로 출력한다. 상기 제1 파장 선택 결합기(930)로는 1450/1550㎚ 결합용 파장 선택 결합기를 사용할 수 있다.
상기 어븀 첨가 광섬유(950)는 상기 제1 파장 선택 결합기(930)를 통해 입력된 펌핑광과 상기 분산 보상 광섬유(960)를 통해 입력된 잔여 펌핑광에 의해 펌핑되며, 상기 제1 파장 선택 결합기(930)를 통해 입력된 광신호를 증폭하여 출력한다. 또한, 상기 어븀 첨가 광섬유(950)는 상기 분산 보상 광섬유(960)로부터 재입력되는 광신호를 증폭한다.
상기 분산 보상 광섬유(960)는 상기 어븀 첨가 광섬유(950)로부터 입력된 광신호와 상기 제2 파장 선택 결합기(970)를 통해 재입력된 광신호의 분산을 보상하는 동시에 라만 증폭하여 출력한다. 이를 위해, 상기 분산 보상 광섬유(960)는 삽입 손실이 6㏈인 40㎞ 보상용 분산 보상 광섬유로 구성되며, 상기 제2 파장 선택 결합기(970)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 펌핑된다.
상기 제2 파장 선택 결합기(970)는 상기 반사부(990)로부터 되반사된 광신호와 상기 제2 펌핑 광원(980)으로부터 입력되는 펌핑광을 결합하여 상기 분산 보상 광섬유(960)로 출력하며, 상기 분산 보상 광섬유(960)로부터 입력된 광신호를 상기 반사부(990)로 출력한다. 상기 제2 파장 선택 결합기(970)로는 1450/1550㎚ 결합용 파장 선택 결합기를 사용할 수 있다.
상기 제2 펌핑 광원(980)은 상기 분산 보상 광섬유(960)를 펌핑하며, 상기 제2 펌핑 광원(980)으로는 1450㎚ 대역의 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다.
상기 반사부(990)는 상기 제2 파장 선택 결합기(970)로부터 입력된 광신호를 되반사하여 상기 분산 보상 광섬유(960)로 재입력시키며, 상기 반사부(990)로는 씨-밴드(C-band) 파장대의 광을 전반사시키는 광섬유 격자를 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기의 구성을 나타내는 도면이다. 상기 라만 광섬유 증폭기는 써큘레이터(1020)와, 파장 선택 결합기(1030)와, 펌핑 광원(1040)과, 분산 보상 광섬유(1050)와, 어븀 첨가 광섬유(1060)와, 반사부(1070)로 구성된다.
상기 써큘레이터(1020)는 제1 단을 통해 입력된 광신호를 제2 단으로 출력하며, 상기 제2 단을 통해 입력된 광신호를 상기 광섬유(1010)와 연결된 제3 단으로 출력한다.
상기 파장 선택 결합기(1030)는 상기 써큘레이터(1020)를 통해 입력되는 광신호와 상기 펌핑 광원(1040)으로부터 입력되는 1450㎚ 파장의 펌핑광을 결합하여 상기 분산 보상 광섬유(1050)로 출력한다. 상기 파장 선택 결합기(1030)로는 1450/1550 ㎚ 결합용 파장 선택 결합기를 사용할 수 있다.
상기 펌핑 광원(1040)은 상기 분산 보상 광섬유(1050) 및 어븀 첨가 광섬유(1060)를 펌핑하며, 상기 펌핑 광원(1040)으로는 1450㎚ 파장의 펌핑광을 출력하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다.
상기 분산 보상 광섬유(1050)는 상기 파장 선택 결합기(1030)를 통해 입력된 광신호와 상기 어븀 첨가 광섬유(1060)로부터 재입력된 광신호의 분산을 보상하는 동시에 라만 증폭하여 출력한다. 상기 분산 보상 광섬유(1050)는 삽입 손실이 6㏈인 40㎞ 보상용 분산 보상 광섬유로 구성되며, 상기 파장 선택 결합기(1030)를 통해 입력된 펌핑광에 의해 펌핑된다.
상기 어븀 첨가 광섬유(1060)는 상기 분산 보상 광섬유(1050)를 통해 입력된 잔여 펌핑광에 의해 펌핑되며, 상기 분산 보상 광섬유(1050)를 통해 입력된 광신호와 상기 반사부(1070)로부터 재입력되는 광신호를 증폭한다.
상기 반사부(1070)는 상기 어븀 첨가 광섬유(1060)로부터 입력된 광신호를 되반사하여 상기 어븀 첨가 광섬유(1060)로 재입력시키며, 상기 반사부(1070)로는 씨-밴드(C-band) 파장대의 광을 전반사시키는 광섬유 격자를 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기는 써큘레이터와 반사부를 이용하여 분산 보상 광섬유의 길이를 줄임과 동시에 상기 분산 보상 광섬유가 라만 증폭까지 수행하도록 함으로써 전체 제조 비용을 감소시키며 집적도를 높일 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기는 라만 광섬유 증폭기가 갖는 일반적인 이점, 즉 다른 광섬유 증폭기에 비하여 넓고 유연성있는 이득 대역폭을 가지며 잡음 지수가 낮다는 이점이 있다. 따라서, 설계상의 복잡함을 초래하지 않으며 별도의 구성 소자를 필요치 않음으로 인하여, 전체적인 광섬유 증폭기의 제작비 및 부피가 최소화할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (6)

  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 재입력되는 광신호의 분산을 보상하는 동시에 라만 증폭하여 출력하는 분산 보상 광섬유와;
    상기 분산 보상 광섬유를 라만 펌핑하기 위해 소정 파장의 펌핑광을 출력하는 제2 펌핑 광원과;
    상기 펌핑광을 상기 분산 보상 광섬유로 출력하는 제2 파장 선택 결합기와;
    상기 분산 보상 광섬유를 통해 입력된 잔여 펌핑광에 의해 펌핑되며, 상기 분산 보상 광섬유로부터 입력된 광신호와 재입력된 광신호를 증폭하여 출력하는 제2 어븀 첨가 광섬유와;
    상기 제2 어븀 첨가 광섬유로부터 입력된 광신호를 되반사하여 상기 제2 어븀 첨가 광섬유, 분산 보상 광섬유 및 써큘레이터로 차례로 재입력되도록 하는 반사부를 포함함을 특징으로 하는 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    입력된 광신호를 증폭하여 상기 써큘레이터의 제1 단으로 출력하는 제1 어븀 첨가 광섬유와;
    상기 제1 어븀 첨가 광섬유를 펌핑하기 위해 소정 파장의 펌핑광을 출력하는 제1 펌핑 광원과;
    상기 제1 펌핑 광원으로부터 입력된 펌핑광을 상기 제1 어븀 첨가 광섬유로 출력하는 제1 파장 선택 결합기를 더 포함함을 특징으로 하는 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기.
  6. 삭제
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JP2001168436A (ja) 光増幅装置

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