KR100276073B1 - 양방향모니터링기능을갖춘광섬유증폭기 - Google Patents

양방향모니터링기능을갖춘광섬유증폭기 Download PDF

Info

Publication number
KR100276073B1
KR100276073B1 KR1019970056037A KR19970056037A KR100276073B1 KR 100276073 B1 KR100276073 B1 KR 100276073B1 KR 1019970056037 A KR1019970056037 A KR 1019970056037A KR 19970056037 A KR19970056037 A KR 19970056037A KR 100276073 B1 KR100276073 B1 KR 100276073B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical signal
signal
optical
input
amplified
Prior art date
Application number
KR1019970056037A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990034432A (ko
Inventor
양태수
Original Assignee
강병호
대우통신주식회사
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 강병호, 대우통신주식회사 filed Critical 강병호
Priority to KR1019970056037A priority Critical patent/KR100276073B1/ko
Publication of KR19990034432A publication Critical patent/KR19990034432A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100276073B1 publication Critical patent/KR100276073B1/ko

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
    • H01S3/05—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
    • H01S3/06787—Bidirectional amplifier
    • 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
    • H01S3/094096—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
    • H01S3/14—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
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29—Repeaters
    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/297—Bidirectional amplification
    • H04B10/2971—A single amplifier for both directions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명은 양방향 광섬유증폭기의 광신호를 검출하여 각각의 입력광에 대한 출력광의 세기를 일정하게 유지하기 위한 모니터링신호를 검출할 수 있도록 된 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기에 관한 것이다.
본 발명은 광신호가 전송되는 광선로와, 이 광선로에 설치되어 소정의 희토류이온이 도우핑된 광증폭광섬유, 각각 소정의 파장을 갖는 펌핑광을 출력하는 제 1, 제 2펌핑광원, 이 제 1, 제 2펌핑광원을 제 1방향 또는 이 제 1방향과 역방향으로 각각 상기 광선로에 결합하는 제 1, 제 2멀티플렉서 및, 상기 제 1, 제 2펌핑광원의 펌핑광 출력레벨을 제어하는 콘트롤회로를 구비하는 광섬유증폭기에 있어서; 각각 입력광신호 또는 증폭광신호에 대해 약정된 경로를 제공함과 더불어 각 광신호를 소정비로 분할하여 출력하는 제 1, 제 2광신호 경로처리부와, 상기 제 1광신호 경로처리부로부터 분할 출력되는 입력광신호 및 증폭광신호를 각각 광전변환하여 소정의 모니터링 신호를 출력하는 제 3, 제 4포토 다이오드 및, 상기 제 2광신호 경로처리부로부터 분할 출력되는 입력광신호 및 증폭광신호를 각각 광전변환하여 소정의 모니터링 신호를 출력하는 제 5, 제 6포토 다이오드를 포함하여 구성되고, 상기 콘트롤회로는 상기 제 3 및 제 6포토다이오드의 출력 모니터링신호를 근거로 상기 제 1펌핑광원의 출력레벨을 제어하고, 상기 제 4 및 제 5포토다이오드의 출력 모니터링신호를 근거로 상기 제 2펌핑광원의 출력레벨을 제어하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 양방향 광섬유증폭기에서 입력광신호에 대한 출력광신호의 세기를 일정하게 유지하기 위한 모니터링신호를 검출할 수 있게 됨과 더불어, 이 모니터링신호를 근거로 펌핑광을 조절함으로써 양방향 광신호의 증폭률을 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

Description

양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기
본 발명은 광신호를 증폭하는 광섬유증폭기에 관한 것으로, 양방향 광섬유증폭기의 광신호를 검출하여 각각의 입력광에 대한 출력광의 세기를 일정하게 유지하기 위한 모니터링신호를 검출할 수 있도록 된 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기에 관한 것이다.
현재, 광섬유를 통해 정보를 전송하는 광통신기술이 개발되어 사용되고 있다. 이러한 광통신기술은 고속으로 대용량의 정보전송이 가능하고 전자기 유도에 의한 신호장애나 누화가 없기 때문에 해저 케이블을 통한 국가간의 정보통신에 주로 이용되고 있으며, 최근에는 광통신에 대한 다중화기술이나 네트워크 기술이 진보되면서 교환기간의 음성 및 데이터통신과, CATV(Cable TV)나 VOD(Video On Demand) 등을 포함하는 고속 광대역 멀티미디어 통신을 위한 기간통신망으로서 그 사용범위가 점차 확대되고 있다.
광통신기술은 주로 광신호를 증폭하는 광신호증폭기의 발전을 통해 진보되어 왔는 바, 광신호증폭기의 발전은 광신호의 고속전송과 초장거리 전송을 가능하게 하였다. 그리고, 최근에 이르러서는 파중다중기능을 가능하게 하는 이득파장이 평탄화된 증폭기와 영상분배기술의 진보에 대응한 고이득증폭기에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
초기의 광신호증폭기는 광신호를 애벌런치형 포토다이오드(Avalanche Type Photo Diode : APD)를 통해 전기신호로 변환하여 증폭하고, 그 증폭된 전기신호를 다시 레이저 다이오드를 통해 광신호로 변환하는 구성으로 되어 있었다. 그러나, 최근에 이르러서는 광증폭광섬유가 개발되면서 광신호증폭을 위한 신호변환과정을 생략할 수 있게 되었다.
상기한 광증폭광섬유는 활성광섬유에 어븀(Er)이나 프라세오듐(Pr), 또는 네오듐(Nd) 등의 휘토류(rare-earth) 이온을 도우핑하여 생성하게 되는데, 이러한 광증폭광섬유에 소정 파장을 갖는 여기광(Pump Light)을 공급하게 되면 상기 희토류 이온의 여기에 의해 소정의 파장을 갖는 유도광자가 방출되게 됨으로써 해당 광섬유를 통해 전파되는 광신호가 증폭되게 된다.
도 1은 상기한 광증폭광섬유를 이용한 광섬유증폭기를 나타낸 도면이다.
도 1에서 전송 광신호(S)가 제 1광선로(1)에 결합되고, 여기광인 폄핑광(P)이 제 2광선로(2)에 결합되며, 상기 제 1 및 제 2광선로(1, 2)는 멀티플렉서(3)의 입력으로서 결합된다.
그리고, 상기 멀티플렉서(3)의 출력인 제 3광선로(4)는 광증폭광섬유(5)와 아이솔레이터(6 : Isolator)를 통해서 출력선로인 제 4광선로(7)에 결합된다.
상기 구성에 있어서, 제 1 및 제 2광선로(1, 2)를 통해서 입력되는 광신호(S)와 펌핑광(P)은 멀티플렉서(3)에서 결합되어, 멀티플렉서(3)의 출력인 제 3광선로(4)에는 광신호(S)와 펌핑광(P)이 포함되어 있게 된다.
이어, 상기한 광신호(S)와 펌핑광(P)은 광증폭광섬유(5)에 인가되게 되는데, 여기서 상기 펌핑광(P)은 광증폭광섬유(5)에 도우핑된 희토류이온을 여기시켜 소정 파장의 유도광자를 발생시키게 되고, 이때 발생된 광자가 광신호(S)에 유입되게 됨으로써 광신호증폭이 이루어지게 된다.
그리고, 상기 아이솔레이터(6)는 상기 광신호와 역방향으로 진행되는 광신호, 예켠대 후단에 설치되는 다른 광증폭광섬유로부터의 펌핑광이나 광신호의 반사신호가 상기 광증폭광섬유(5)로 유입되는 것을 차단하기 위한 것이다.
한편, 도 2는 상기 광섬유증폭기의 일반적인 실시예를 나타낸 도면이다.
도면에서 입력 광신호는 소정의 광선로를 통해 탭커플러(11)와 결합되게 된다. 이 탭커플러(11)는 광신호를 소정비, 예컨대 99:1로 분할하여 각각 파장분할 멀티플렉서(3) 및 포토 다이오드(13)로 출력하게 된다.
상기 파장분할 멀티플렉서(3)는 입력 광신호 및 펌핑광을 공급하는 펌핑용 레이저 다이오드(14)에서 입력되는 펌핑광(P)을 혼합하여 광선로(4)를 통해 광섬유(5)로 출력하게 된다. 이 광섬유(5)에 의하여 증폭된 광신호는 아이솔레이터(6)를 거쳐 광선로(7)를 통해 후단의 탭커플러(12)로 출력되게 된다. 이 탭커플러(12)는 입력되는 증폭된 광신호를 소정비, 예컨대 99:1로 분할하여 각각 출력단(OUT) 및 포토 다이오드(15)로 출력하게 된다.
한편, 상기 두 포토 다이오드(13, 15)는 입력 광신호 또는 증폭된 광신호를 각각 광전변환하여 소정의 모니터링신호를 콘트롤회로(16)로 출력하게 된다. 그러면, 콘트롤회로(16)는 입력 모니터링신호를 근거로 상기 레이저 다이오드(14)의 출력 펌핑광을 조절함으로써 광신호의 출력레벨을 일정하게 유지하도록 제어하게 된다.
즉, 상기 콘트롤회로(16)는 두 포토 다이오드(13, 15)의 모니터링신호를 근거로 광신호의 출력레벨이 높을 때에는 펌핑광의 세기를 감소시키고, 그 반대의 경우에는 펌핑광의 세기를 증가시키도록 상기 레이저다이오드(14)를 조절제어하게 된다.
한편, 현재에는 하나의 포트에서 광신호의 입력과 출력이 동시에 이루어짐은 물론 단일 광증폭광섬유를 이용하여 서로 반대 방향으로 진행하는 두 광신호에 대하여 신호증폭이 가능한 양방향 광섬유증폭기가 개발되어 있다.
따라서, 상기 양방향 광섬유증폭기에 있어서도 단방향 광섬유증폭기의 경우와 마찬가지로 각각의 입력 광신호에 대한 출력 광신호의 출력파워레벨을 측정함은 물론 이 측정된 출력파워레벨을 근거로 시스템의 안정성을 위하여 광섬유증폭기의 출력파워레벨이 일정하게 유지되도록 조절해야 되는 당면문제의 해결이 요구되게 된다.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 양방향 광섬유증폭기에서 각각의 입력 및 출력 광신호에 대한 모니터링신호를 검출함은 물론 이 모니터링신호를 근거로 하여 각각 입력광에 대한 출력광의 출력레벨이 일정하게 유지되도록 해 주는 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 광섬유증폭기를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에서의 광섬유증폭기의 바람직한 실시예를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기를 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명
1, 2, 4, 7 : 광선로
3, 24, 25, 34, 35, 44, 45, 51, 54, 61, 64, 71, 76, 81, 86 : 파장분할 멀티플렉서
5, 37 : 광증폭광섬유
6, 52, 53, 62, 63, 74, 75, 84, 85 : 아이솔레이터
11, 12, 22, 23, 32, 33, 42, 43, 72, 73, 82, 83 : 탭커플러
13, 15, 27, 28, 38, 39, 48, 49, 55, 56, 65, 66, 77, 78, 87, 88 : 포토다이오드
14, 29, 36, 46, : 레이저다이오드
21, 31, 41, : 써큘레이터(Circulator)
16, 30, 50, 70, 90 : 콘트롤회로
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제 1관점에 따른 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기는 광신호가 전송되는 광선로와, 이 광선로에 설치되어 소정의 희토류이온이 도우핑된 광증폭광섬유, 각각 소정의 파장을 갖는 펌핑광을 출력하는 제 1, 제 2펌핑광원, 이 제 1, 제 2펌핑광원을 각각 상기 광선로에 결합하는 제 1, 제 2멀티플렉서 및, 상기 제 1, 제 2펌핑광원의 펌핑광 출력레벨을 제어하는 콘트롤회로를 구비하는 광섬유증폭기에 있어서; 입력되는 입력광신호 및 증폭광신호에 대하여 각각의 약정된 경로를 제공하기 위한 써큘레이터와, 입력되는 광신호의 파장을 근거로 약정된 경로를 제공하는 제 3멀티플렉서,각각 입력되는 광신호를 광전변환하여 소정의 모니터링신호를 상기 콘트롤회로로 출력하는 제 1, 제 2포토다이오드, 상기 써큘레이터에서 출력되는 입력광신호를 소정비로 분할하여 각각 상기 제 3멀티플렉서 및 제 1포토다이오드로 출력하는 제 1탭커플러 및, 상기 제 3멀티플렉서에서 출력되는 증폭광신호를 소정비로 분할하여 각각 상기 써큘레이터 및 제 2포토다이오드로 출력하는 제 2탭커플러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 2관점에 따른 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기는 광신호가 전송되는 광선로와, 이 광선로에 설치되어 소정의 희토류이온이 도우핑된 광증폭광섬유, 각각 소정의 파장을 갖는 펌핑광을 출력하는 제 1, 제 2펌핑광원, 이 제 1, 제 2펌핑광원을 제 1방향 또는 이 제 1방향과 역방향으로 각각 상기 광선로에 결합하는 제 1, 제 2멀티플렉서 및, 상기 제 1, 제 2펌핑광원의 펌핑광 출력레벨을 제어하는 콘트롤회로를 구비하는 광섬유증폭기에 있어서; 각각 입력광신호 또는 증폭광신호에 대해 약정된 경로를 제공함과 더불어 각 광신호를 소정비로 분할하여 출력하는 제 1, 제 2광신호 경로처리부와, 상기 제 1광신호 경로처리부로부터 분할 출력되는 입력광신호 및 증폭광신호를 각각 광전변환하여 소정의 모니터링 신호를 출력하는 제 3, 제 4포토 다이오드 및, 상기 제 2광신호 경로처리부로부터 분할 출력되는 입력광신호 및 증폭광신호를 각각 광전변환하여 소정의 모니터링 신호를 출력하는 제 5, 제 6포토 다이오드를 포함하여 구성되고, 상기 콘트롤회로는 상기 제 3 및 제 6포토다이오드의 출력 모니터링신호를 근거로 상기 제 1펌핑광원의 출력레벨을 제어하고, 상기 제 4 및 제 5포토다이오드의 출력 모니터링신호를 근거로 상기 제 2펌핑광원의 출력레벨을 제어하는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 양방향 광섬유증폭기에서 입력광신호에 대한 출력광신호의 세기를 일정하게 유지하기 위한 모니터링신호를 검출할 수 있게 됨과 더불어, 이 모니터링신호를 근거로 펌핑광을 조절함으로써 양방향 광신호의 증폭률을 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기에서 양방향 모니터링신호의 검출동작을 설명하기 위한 도면이다.
도면에서 제 1포트(PORT1)를 통해 입력되는 입력 광신호는 소정의 광선로를 통하여 써큘레이터(21)에 결합되게 된다. 이 써큘레이터(21)는 입력 광신호 또는 증폭된 광신호의 파장을 근거로 일정한 경로를 제공하게 되는 바, 입력 광신호는 탭커플러(22)로 입력되게 된다.
상기 탭커플러(22)는 입력 광신호를 소정비, 예컨대 99:1의 비율로 분할하여 파장분할 멀티플렉서(24) 및 포토 다이오드(27)로 각각 출력하게 된다. 이 파장분할 멀티플렉서(24)에 입력된 입력 광신호는 소정의 경로를 통하여 후단의 파장분할 멀티플렉서(25)로 입력되게 된다. 그리고, 상기 포토 다이오드(27)는 상기 탭커플러(22)로부터 입력되는 광신호를 광전변환하여 소정의 모니터링신호를 콘트롤회로(30)로 출력하게 된다. 그러면, 콘트롤회로(30)는 입력 모니터링신호를 근거로 상기 레이저 다이오드(29)의 출력 펌핑광을 조절제어하게 된다.
이어, 상기 파장분할 멀티플렉서(25)는 상기 입력 광신호 및 펌핑용 레이저 다이오드(29)로부터 입력되는 펌핑광(P)을 혼합하여 광섬유(26)로 출력하게 되고, 광신호는 광섬유(26)에서 일정 레벨로 증폭된 일련의 경로를 거쳐 제 2포트(PORT2)로 출력되게 된다.
한편, 제 2포트(PORT2)를 통해 입력되는 입력 광신호는 광섬유(26)에서 증폭되어 두 다중분할 멀티플렉서(25, 24)를 거쳐 탭커플러(23)로 입력되게 된다. 이 탭커플러(27)는 증폭된 광신호를 소정비, 예컨대 99:1의 비율로 분할하여 써큘레이터(21) 및 포토 다이오드(28)로 각각 출력하게 된다.
이어, 써큘레이터(21)는 입력되는 증폭된 광신호를 일정한 경로를 통하여 제 1포트(PORT1)로 출력하게 된다. 포토 다이오드(28)는 입력되는 광신호를 광전변환하여 소정의 모니터링신호를 콘트롤회로(30)로 출력하게 된다.
상기한 바와 포토 다이오드(27, 28)는 입력 광신호 및 증폭된 광신호를 소정비, 예컨대 99:1로 분할되어 입력되는 광신호를 근거로 소정의 모니터링신호를 생성하여 콘트롤회로(30)로 출력하게 된다.
한편, 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기를 나타낸 도면이다. 여기서, 광섬유증폭기는 동도에서 보는 바와 같이 광증폭광섬유(37)를 기준으로 대칭적으로 구성되어 있고, 상향 광신호 및 하향광신호에 대하여 광신호의 방향만 서로 다를 뿐 동일한 동작을 수행하여 광신호의 증폭이 이루어지게 된다.
도면에서 제 1포트(POTR1)를 통해 입력된 광신호는 소정의 광선로를 거쳐 써큘레이터(31)의 입력신호로 공급되게 된다. 이때, 상기 입력 광신호(S)는 예컨대 1520∼1570nm의 파장을 갖게 된다. 상기 써큘레이터(31)는 입력 광신호에 대하여 약정된 방향경로를 제공하게 되는 바, 즉 이 입력 광신호를 탭커플러(32)로 출력하게 된다.
그러면, 상기 탭커플러(32)는 써큘레이터(31)에서 입력되는 입력 광신호를 소정비 예컨대, 99:1의 비율로 분할하여 각각 파장분할 멀티플렉서(34)와 포토 다이오드(38)로 출력하게 된다. 이어, 탭커플러(32)로부터 광신호를 입력받은 파장분할 멀티플렉서(34)는 입력 광신호를 후단의 파장분할 멀티플렉서(35)로 다시 출력하게 된다. 그러면, 파장분할 멀티플렉서(35)는 입력 광신호와 펌핑용 레이저 다이오드(36)에서 입력되는 펌핑광(P)을 결합하여 광증폭광섬유(37)로 출력하게 된다. 이때, 상기 펌핑광(P)은 예컨대 980 또는 1480nm의 파장을 갖게 되며, 상기 광증폭광섬유(37)는 희토류이온, 예컨대 어븀이온이 도우핑되어 있다.
한편, 상기 탭커플러(32)로부터 소정량의 광신호를 입력받은 포토다이오드(38)는 이를 광전변환하여 모니터신호로서 콘트롤회로(50)로 입력하게 되는 바, 콘트롤회로(50)는 상기 포토 다이오드(38)에서 입력되는 모니터신호의 파워레벨을 근거로 상기 펌핑용 레이저 다이오드(36)의 동작전류를 제어함으로써 광신호의 증폭률을 제어하게 된다.
그리고, 광증폭광섬유(37)에서 증폭된 광신호(S)는 두 파장분할 멀티플렉서(45, 44)를 거쳐 탭커플러(43)로 출력되게 된다. 그리고, 이 탭커플러(43)는 입력되는 증폭된 광신호를 소정비, 예컨대 99:1로 분할하여 각각 써큘레이터(41)와 포토 다이오드(48)의 입력신호로 출력하게 된다. 그러면, 이 써큘레이터(41)는 증폭된 광신호를 약정된 경로를 통해 제 2포트(PORT2)로 출력하게 된다.
한편, 상기 탭커플러(33)로부터 입력되는 1%의 증폭된 광신호를 입력받은 포토 다이오드(49)는 이 광신호를 광전변환하여 모니터신호로서 콘트롤회로(50)에 출력하게 된다.
그러면, 상기 콘트롤회로(50)는 상기 포토 다이오드(49)에서 입력되는 모니터신호를 근거로 상기 레이저 다이오드(36)의 출력파워를 제어하게 된다. 즉, 콘트롤회로(50)는 제 1포트(PORT1)를 통해 입력되는 광신호에 대하여 제 2포트(PORT2)를 통해 출력되는 광신호의 출력이 일정하게 유지되도록 상기 레이저 다이오드(36)를 제어하게 된다.
한편, 상기한 바와 같은 상향 광신호(예컨대, 제 1포트가 입력단, 제 2포트가 출력단인 경우)에서와 마찬가지로 하향 광신호에 있어서도 제 2포트(PORT2)를 통해 입력되는 광신호는 상기한 바와 동일한 과정을 거쳐 제 1포트(PORT1)로 증폭되어 출력되게 된다.
즉, 제 2포트(PORT2)를 통해 입력되는 광신호는 써큘레이터(41), 탭커플러(42) 및 파장분할 멀티플렉서(44, 45)를 거쳐 광증폭광섬유(37)로 입력되게 되고, 이 광증폭광섬유(37)를 통해 일정레벨로 증폭된 다음 파장분할 멀티플렉서(35, 34), 탭커플러(33) 및 써큘레이터(31)를 거쳐 출력단인 제 1포트(PORT1)로 출력되게 된다. 이때, 두 포토 다이오드(49, 39)는 탭커플러(42, 33)로부터 분할 출력되는 각각의 광신호를 광전변환하여 모니터신호로서 콘트롤회로(50)로 입력하게 되는 바, 콘트롤회로(50)는 모니터신호를 레벨을 근거로 펌핑용 레이저 다이오드(46)의 출력 파워를 제어함으로써 일정한 광신호의 증폭이 이루어지도록 제어하게 된다. 즉, 증폭된 광신호가 원하는 출력레벨보다 많이 증폭되었을 때에는 펌핑광의 세기를 감소시키고, 원하는 출력레벨보다 적게 증폭되었을 때에는 펌핑광의 세기를 증가시키도록 상기 레이저 다이오드(36, 46)를 조절제어하게 된다.
즉, 상기 실시예에 의하면, 양방향에서 입력 또는 출력되는 광신호에 대한 모니터링신호를 검출하여 이 모니터링신호의 레벨을 근거로 입력에 대한 출력파워가 일정하게 유지되도록 하게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기를 나타낸 도면으로서, 상기한 제 1실시예에 있어서는 입력 광신호에 대하여 일정한 경로를 제공하도록 써큘레이터(31, 41)를 사용하였고, 전기적인 모니터링신호를 생성하는 포토 다이오드(38, 39, 48, 49)의 입력신호가 탭커플러(32, 33, 42, 43)로부터 입력되도록 구성하였으나, 본 제 2실시예에 있어서는 입력 광신호 및 출력되는 증폭된 광신호를 분할 또는 결합하기 위하여 파장분할 멀티플렉서(51, 54, 61, 64)를 사용하였고, 입출력 광신호에 방향성을 제공하기 위하여 아이솔레이터(52, 53, 62, 63)를 사용하였다. 또한, 모니터링신호를 생성하는 포토 다이오드(55, 56, 65, 66)의 입력신호로서 상기 파장분할 멀티플렉서(51, 54, 61, 64)에서 분할 출력되는 신호가 된다.
즉, 도 5에서 제 1포트(PORT1)를 통해 입력되는 광신호는 파장분할 멀티플렉서(51)를 거쳐 소정비 예컨대, 99:1로 분할되어 각각 아이솔레이터(52)와 포토 다이오드(55)로 출력되게 된다. 그러면, 아이솔레이터(52)로 출력되는 광신호는 다시 파장분할 멀티플렉서(54, 35)를 거쳐 광증폭광섬유(37)로 출력되게 되고, 이 광증폭광섬유(37)에서 일정 레벨 증폭된 후 파장분할 멀티플렉서(45, 64)를 거쳐 아이솔레이터(62), 파장분할 멀티플렉서(61)로 출력되게 된다. 이때, 파장분할 멀티플렉서(64)는 입력되는 증폭된 광신호를 소정비 예컨대, 99:1로 분할하여 출력하게 되는 바, 포토 다이오드(65)는 입력 광신호를 광전변환하여 콘트롤회로(70)로 입력하게 된다. 그리고, 콘트롤회로(70)는 펌핑용 레이저 다이오드(36)를 제어하여 펌핑광(P)을 출력제어하게 되는 바, 이때 포토 다이오드(55, 65)에서 출력되는 모니터링신호를 근거로 광신호의 출력레벨을 일정하게 유지하도록 제어하게 된다. 즉, 증폭된 광신호가 원하는 출력레벨보다 많이 증폭되었을 때에는 펌핑광의 세기를 감소시키고, 원하는 출력레벨보다 적게 증폭되었을 때에는 펌핑광의 세기를 증가시키도록 상기 레이저 다이오드(36, 46)를 조절제어하게 된다.
한편, 하향 광신호의 경우에 있어서, 상기한 바의 상향 광신호의 경우와 동일하게 동작하게 되므로 그 상세한 동작은 생략한다.
즉, 상기 실시예에 의하면, 양방향에서 입력 또는 출력되는 광신호에 대한 모니터링신호를 검출하여 이 모니터링신호의 레벨을 근거로 입력에 대한 출력파워가 일정하게 유지되도록 함과 더불어 써큘레이터를 사용하는 대신에 상대적으로 매우 가격이 싼 아이솔레이터를 사용함으로써 원가 절감을 이룩할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 그 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.
즉, 상기 제 2실시예에 따른 구성에서 입력 및 증폭된 광신호의 경로를 제공함은 물론 1%의 광신호를 분할 출력하는 4포트의 파장분할 멀티플렉서(51, 54, 61, 64)를 사용하여 양방향 모니터링 기능을 갖는 광섬유증폭기을 구현하였으나, 도 6에 보인 바와 같이 상기 4포트의 파장분할 멀티플렉서(51, 54, 61, 64) 대신에 3포트의 파장분할 멀티플렉서(71, 81)와, 각 아이솔레이터(74, 75, 84, 85)와 각각 결합되게 탭커플러(72, 73, 82, 83)를 구성함으로써 구현할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 양방향 광신호에 대한 모니터링 기능이 가능하게 되며, 또한 이러한 모니터링 기능에 의하여 펌핑광을 조절하여 양방향 광신호를 일정하게 증폭할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 광신호가 전송되는 광선로와, 이 광선로에 설치되어 소정의 희토류이온이 도우핑된 광증폭광섬유, 각각 소정의 파장을 갖는 펌핑광을 출력하는 제 1, 제 2펌핑광원, 이 제 1, 제 2펌핑광원을 제 1방향 또는 이 제 1방향과 역방향으로 각각 상기 광선로에 결합하는 제 1, 제 2멀티플렉서 및, 상기 제 1, 제 2펌핑광원의 펌핑광 출력레벨을 제어하는 콘트롤회로를 구비하는 광섬유증폭기에 있어서;
    각각 입력광신호 또는 증폭광신호에 대해 약정된 경로를 제공함과 더불어 각 광신호를 소정비로 분할하여 출력하는 제 1, 제 2광신호 경로처리부와,
    상기 제 1광신호 경로처리부로부터 분할 출력되는 입력광신호 및 증폭광신호를 각각 광전변환하여 소정의 모니터링 신호를 출력하는 제 3, 제 4포토 다이오드 및,
    상기 제 2광신호 경로처리부로부터 분할 출력되는 입력광신호 및 증폭광신호를 각각 광전변환하여 소정의 모니터링 신호를 출력하는 제 5, 제 6포토 다이오드를 포함하여 구성되고,
    상기 콘트롤회로는 상기 제 3 및 제 6포토다이오드의 출력 모니터링신호를 근거로 상기 제 1펌핑광원의 출력레벨을 제어하고, 상기 제 4 및 제 5포토다이오드의 출력 모니터링신호를 근거로 상기 제 2펌핑광원의 출력레벨을 제어하는 것을 특징으로 하는 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1, 제 2광신호 경로처리부는 각각
    입력광신호 또는 증폭광신호에 대해 약정된 경로를 제공하기 위한 써큘레이터와,
    입력광신호를 소정 비율로 분할하여 출력하는 제 3탭커플러,
    증폭광신호를 소정 비율로 분할하여 출력하는 제 4탭커플러 및,
    입력되는 광신호의 파장을 근거로 약정된 경로를 제공하는 제 4멀티플렉서로 구성된 것을 특징으로 하는 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1, 제 2광신호 경로처리부는 각각
    입력광신호에 대해 약정된 경로를 제공하기 위한 제 1아이솔레이터와,
    증폭광신호에 대해 약정된 경로를 제공하기 위한 제 2아이솔레이터,
    상기 제 1아이솔레이터에서 입력되는 입력광신호 또는 상기 증폭광신호에 대해 약정된 경로를 제공함과 더불어 상기 입력광신호를 일정 비율로 분할 출력하는 제 5멀티플렉서 및,
    상기 제 2아이솔레이터에서 입력되는 증폭광신호에 대해 약정된 경로를 제공함과 더불어 이 증폭광신호를 일정 비율로 분할 출력하는 제 6멀티플렉서로 구성된 것을 특징으로 하는 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1, 제 2광신호 경로처리부는 각각
    입력광신호에 대해 약정된 경로를 제공하기 위한 제 1아이솔레이터와,
    증폭광신호에 대해 약정된 경로를 제공하기 위한 제 2아이솔레이터,
    상기 제 1아이솔레이터에서 입력되는 입력광신호 또는 상기 증폭광신호에 대해 약정된 경로를 제공하는 제 6멀티플렉서,
    입력되는 입력광신호 또는 증폭광신호에 대하여 약정된 경로를 제공하는 제 7멀티플렉서,
    입력광신호를 소정 비율로 분할하여 출력하는 제 5탭커플러 및,
    증폭광신호를 소정 비율로 분할하여 출력하는 제 6탭커플러로 구성된 것을 특징으로 하는 양방향 모니터링 기능을 갖춘 광섬유증폭기.
KR1019970056037A 1997-10-29 1997-10-29 양방향모니터링기능을갖춘광섬유증폭기 KR100276073B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970056037A KR100276073B1 (ko) 1997-10-29 1997-10-29 양방향모니터링기능을갖춘광섬유증폭기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970056037A KR100276073B1 (ko) 1997-10-29 1997-10-29 양방향모니터링기능을갖춘광섬유증폭기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990034432A KR19990034432A (ko) 1999-05-15
KR100276073B1 true KR100276073B1 (ko) 2001-01-15

Family

ID=40749702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970056037A KR100276073B1 (ko) 1997-10-29 1997-10-29 양방향모니터링기능을갖춘광섬유증폭기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100276073B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990034432A (ko) 1999-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100317452B1 (ko) 궤환구조형이종펌핑광섬유증폭기
JP3068500B2 (ja) 光信号増幅伝送方式
US6011645A (en) EDFA for amplifying transmitted light by dividing an exciting pump power in two directions
US6016218A (en) Optical fiber amplifier
US6130775A (en) Bidirectional optical fiber amplifier
KR100276756B1 (ko) 이득 평탄화 광섬유증폭기
US6441952B1 (en) Apparatus and method for channel monitoring in a hybrid distributed Raman/EDFA optical amplifier
KR100396510B1 (ko) 분산 보상된 광섬유 증폭기
KR19990034429A (ko) 아이솔레이터를 이용한 양방향 광섬유증폭기
KR100316308B1 (ko) 채널당출력파워가일정한파장분할다중화광섬유증폭기
KR100276073B1 (ko) 양방향모니터링기능을갖춘광섬유증폭기
CN1485670A (zh) 长波长光纤放大器
JP2616293B2 (ja) 光ファイバ増幅器
KR100250615B1 (ko) 이득 평탄화 광섬유증폭기
US6504647B1 (en) Optical fiber amplifier, a method of amplifying optical signals, optical communications system
KR100246296B1 (ko) 펌핑광 궤환루프를 구비한 광섬유증폭기
KR20040025147A (ko) 광대역 광섬유 증폭기
KR19980075310A (ko) 단일 활성섬유를 이용한 양방향성 광섬유증폭기
KR19980077488A (ko) 반사거울을 구비한 양방향 광섬유증폭기
KR100246295B1 (ko) 펌핑광 반사루프를 구비한 광섬유증폭기
JPH1174595A (ja) 光ファイバ増幅器
EP1306989B1 (en) Lossless optical splitter
KR100276070B1 (ko) 이득평탄화쌍방향광섬유증폭기
JP3062204B2 (ja) 光増幅器
Makridin et al. Fiber-optic communication line amplifiers

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee