KR20000071287A

KR20000071287A - Gain Controlling Optical Amplifier

Info

Publication number: KR20000071287A
Application number: KR1020000003291A
Authority: KR
Inventors: 이규행; 최봉수
Original assignee: 강병호; 대우통신 주식회사
Priority date: 1999-01-23
Filing date: 2000-01-24
Publication date: 2000-11-25

Abstract

PURPOSE: An optic amp having a gain control function is provided to adapt to an various installation environment without any structural change or transformation. CONSTITUTION: An optic coupler(10) separates an optical signal to first and second optic. A first optic fiber amp(20) amplifies the first optic with a first amp gain. An attenuator(40) attenuates the output optic of the first optic fiber amp(20) with a predetermined attenuating gain according to the regulating voltage of the attenuating gain. A second optic fiber amp(60) amplifies the output optic of the attenuator with the second amp gain. An optical converter converts the second optic to an electric level signal corresponding to the signal amount. An attenuating gain regulator(50) regulates an attenuating gain regulating voltage corresponding to the attenuator based on the output signal of the optical converter.

Description

이득조절기능을 갖는 광증폭기{Gain Controlling Optical Amplifier}Gain Controlling Optical Amplifiers {Gain Controlling Optical Amplifier}

본 발명은 광신호 증폭기에 관한 것으로서, 특히 광신호의 입력레벨에 관계없이 그 출력레벨을 일정한 값으로 설정할 수 있도록 된 이득조절기능을 갖는 광증폭기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical signal amplifier, and more particularly, to an optical amplifier having a gain control function capable of setting an output level to a constant value regardless of an input level of an optical signal.

최근, 광전송기술이 급속도로 발전하면서 하나의 광선로를 통해 다파장의 광신호를 동시에 전송함으로써 광선로의 전송효율을 높일 수 있도록 된 파장분할다중(WDM : Wavelength Division Multiplexing) 기술이 개발되어 사용화되고 있다. 그리고, 이와 더불어 광선로로부터 특정한 파장의 광을 추가 및 분기(Add/Drop)함으로써 광선로를 네트워크화하는 구조가 점차적으로 채용되고 있다.Recently, with the rapid development of optical transmission technology, wavelength division multiplexing (WDM) technology has been developed and used to improve the transmission efficiency of optical paths by simultaneously transmitting multiple optical signals through a single optical path. . In addition, a structure of networking optical paths by gradually adding and dividing light of a specific wavelength from the optical paths has been gradually adopted.

그런데, 파장분할 다중화 시스템에 있어서 임의의 광을 추가 또는 분기하게 되면 광신호의 전체적인 신호세기(dBm)가 변동되게 된다. 예를 들어 8채널의 광신호가 전송되는 광선로로부터 4채널의 광신호를 분기하게 되면 전체적인 광신호세기가 3dBm 정도 저하되고, 상기 4채널의 광신호로부터 또 2채널의 광신호를 분기하게 되면 광신호세기는 다시 3dBm 정도 감소하여 최초에 비해 총 6dBm 정도 감쇠되며, 상기 2채널의 광신호에서 다시 1채널의 광신호를 분기하게 되면 3dBm의 신호감쇠가 다시 발생하여 총 9dB의 이득저하가 초래되게 된다. 결론적으로, 8채널의 광신호를 전송하도록 된 파장분할 다중화 시스템에 있어서는 광 추가 및 분기에 의해 최대 9dBm의 신호세기변동이 발생될 수 있다. 그리고, 이러한 전송 광신호의 신호세기변동은 시스템에 치명적인 동작오류를 발생시킬 우려가 있게 된다.However, in the wavelength division multiplexing system, adding or dividing arbitrary light causes the overall signal strength (dBm) of the optical signal to be changed. For example, if the four-channel optical signal is diverted from the optical path through which the eight-channel optical signal is transmitted, the overall optical signal intensity decreases by about 3 dBm, and when the two-channel optical signal is diverted from the four-channel optical signal, the optical signal Intensity decreases by about 3dBm, which is attenuated by about 6dBm compared to the original, and branching an optical signal of one channel again from the two-channel optical signal causes 3dBm signal attenuation to occur, resulting in a total decrease of 9dB. . In conclusion, in the wavelength division multiplexing system configured to transmit an optical signal of 8 channels, signal intensity variation of up to 9 dBm may be generated by light addition and branching. And, the signal intensity variation of the transmitted optical signal may cause a fatal operation error in the system.

예를 들어, 광신호를 증폭하는 광섬유증폭기는 광섬유에 예컨대 어븀(Erbium) 등의 희토류원소를 도우프한 광증폭광섬유에 대하여 펌핑광을 공급하는 구조의 것이 많이 이용되고 있다. 그런데, 이러한 광섬유증폭기의 경우에는 광섬유증폭기로 입력되는 광신호의 신호세기에 따라 그 증폭이득이 변경되게 된다. 즉, 입력되는 광신호의 신호세기가 작은 경우, 다시 말하여 일부채널의 광신호가 분기되어 광섬유증폭기로 입력되는 광신호의 채널수가 작은 경우에는 각 채널의 광신호에 대한 증폭이득이 크게 설정되고, 입력되는 광신호의 신호세기가 큰 경우, 다시 말하여 광섬유증폭기로 입력되는 광신호의 채널수가 많은 경우에는 각 채널의 광신호에 대한 증폭이득이 작게 설정된다. 그리고, 이러한 증폭이득의 차이에 의해 광네트워크를 통해 전송되는 광신호의 레벨에 변동이 발생하게 되면, 수신측 장치가 손상되거나 또는 전송되는 광신호를 수신측에서 수신할 수 없는 문제가 발생할 수 있다.For example, optical fiber amplifiers for amplifying optical signals have been commonly used to supply pumping light to optical amplified optical fibers doped with rare earth elements such as Erbium. However, in the case of such an optical fiber amplifier, the amplification gain is changed according to the signal strength of the optical signal input to the optical fiber amplifier. That is, when the signal strength of the input optical signal is small, that is, when the optical signal of some channels are branched and the number of channels of the optical signal input to the optical fiber amplifier is small, the amplification gain for the optical signal of each channel is set large. When the signal strength of the input optical signal is large, that is, when the number of channels of the optical signal input to the optical fiber amplifier is large, the amplification gain for the optical signal of each channel is set small. In addition, when a change occurs in the level of the optical signal transmitted through the optical network due to the difference in the amplification gain, the receiving device may be damaged or the receiving side may not receive the transmitted optical signal. .

또한, 광선로를 통해 전송되는 신호광은 그 전송거리에 비례하여 신호세기가 감소하게 되므로 일정한 전송거리 마다 광증폭기를 설치하여 그 신호광의 이득을 증폭시키는 것이 필요하게 된다. 따라서, 광신호를 장거리 전송하는 경우에는 통상 약 80Km마다 또는 120Km정도마다 중계 광증폭기를 설치하는 것이 요구된다. 또한, 최근에는 대략 160Km 마다 중계 광증폭기를 설치하는 방안이 제시되고 있다. 한편, ITU(International telecommuncation union) 규격에 의하면 광선로의 40Km에 대한 전송 이득손실을 11dB로 규정하고 있다. 따라서, 상기 규격에 따르면 80Km 마다 설치되는 중계 광증폭기는 대략 약 22dB의 증폭이득을 갖는 것이 요구되고, 120Km 마다 설치되는 광증폭기는 33dB, 160Km 마다 설치되는 광증폭기는 44㏈의 증폭이득을 갖는 것이 요망된다.In addition, since the signal strength transmitted through the optical path is reduced in proportion to the transmission distance, it is necessary to install an optical amplifier at a predetermined transmission distance to amplify the gain of the signal light. Therefore, in the case of long-distance transmission of optical signals, it is generally required to provide a relay optical amplifier every about 80 km or about 120 km. In recent years, a method of installing a relay optical amplifier every 160 km has been proposed. On the other hand, the ITU (International Telecommuncation Union) standard specifies that the transmission gain loss for 40 km of optical fiber is 11 dB. Therefore, according to the above specification, it is required that the relay optical amplifier installed every 80 km has an amplification gain of about 22 dB, and that the optical amplifier installed every 120 km has a 33 dB amplification gain of 44 dB. It is requested.

그러나, 종래의 광섬유증폭기는 그 이득레벨이 고정적으로 설정되어 있고, 또한 이득조절기능을 갖는 광증폭기의 경우에도 그 이득조절범위가 소정 레벨, 예컨대 대략 10㏈ 이내로 제한되기 때문에 다양한 설치환경에 대응할 수 없는 문제가 있게 된다.However, in the conventional optical fiber amplifier, its gain level is fixed, and even in the case of the optical amplifier having a gain adjusting function, its gain adjusting range is limited to a predetermined level, for example, approximately 10 Hz, so that it can cope with various installation environments. There is no problem.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 별도의 구조적인 변경이나 변형 없이 다양한 설치환경에 대응할 수 있도록 된 이득조절기능을 갖는 광증폭기를 제공함에 주된 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and has a main object to provide an optical amplifier having a gain control function that can cope with various installation environments without any structural changes or modifications.

또한, 본 발명은 파장분할 다중화 시스템에 적용되어 광신호의 추가 및 분기에 대해 항상 일정한 광신호 증폭이득을 제공할 수 있도록 된 이득조절기능을 갖는 광증폭기를 제공함에 그 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an optical amplifier having a gain control function which is applied to a wavelength division multiplexing system so as to provide a constant optical signal amplification gain for addition and branching of an optical signal at all times.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이득조절기능을 갖는 광증폭기의 구성을 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing the configuration of an optical amplifier having a gain control function according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에서 제1 광섬유증폭기(20)의 구체적인 구성예를 나타낸 구성도.2 is a configuration diagram showing a specific configuration example of the first optical fiber amplifier 20 in FIG.

도 3은 도 1에서 제1 광섬유증폭기(20)의 입력광세기에 따른 증폭이득특성곡선을 나타낸 특성곡선도.3 is a characteristic curve diagram illustrating an amplification gain characteristic curve according to the input light intensity of the first optical fiber amplifier 20 in FIG.

도 4는 도 1에서 감쇠이득 조정회로의 구체적인 구성예를 나타낸 회로도.4 is a circuit diagram showing a concrete configuration example of the attenuation gain adjustment circuit in FIG.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이득조절기능을 갖는 광증폭기의 구성을 나타낸 구성도.Figure 5 is a block diagram showing the configuration of an optical amplifier having a gain control function according to another embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

10 : 광커플러, 20, 60 : 광섬유증폭기,10: optocoupler, 20, 60: optical fiber amplifier,

30 : 포토 다이오드, 40 : 감쇠기,30: photodiode, 40: attenuator,

50 : 감쇠이득 조정회로, 201, 205 : 아이솔레이터,50: damping gain adjusting circuit, 201, 205: isolator,

202 : 파장분할 멀티플렉서, 204 : 광증폭광섬유.202: wavelength division multiplexer, 204: optically amplified optical fiber.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 이득조절기능을 갖는 광증폭기는 하나의 광선로를 통해 다파장의 광신호를 전송하는 파장분할다중화 시스템에 적용되어, 광선로를 통해 전송되는 광신호를 중계 증폭하는 광증폭기에 있어서, 상기 광선로에 결합됨과 더불어, 입력되는 광신호를 제1 및 제2 광으로 분리하는 광커플러와, 상기 제1 광을 제1 증폭이득으로 증폭하는 제1 광섬유증폭기, 감쇠이득 조정전압에 따라 상기 제1 광섬유증폭기의 출력광을 소정 감쇠이득으로 감쇠시키는 감쇠수단, 상기 감쇠수단의 출력광을 제2 증폭이득으로 증폭하는 제2 광섬유증폭기, 상기 제2 광을 그 신호세기에 대응하는 전기적인 레벨신호로 변환하는 광전변환수단 및, 상기 광전변환수단의 출력신호를 근거로 상기 감쇠수단에 대한 감쇠이득 조정전압을 생성하는 감쇠이득 조정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Optical amplifier having a gain control function according to the first aspect of the present invention for achieving the above object is applied to a wavelength division multiplexing system for transmitting an optical signal of multiple wavelengths through one optical path, the optical transmission through the optical path An optical amplifier for relaying and amplifying a signal, comprising: an optical coupler coupled to the optical path and separating an input optical signal into first and second lights, and a first optical fiber for amplifying the first light with a first amplification gain An amplifier, attenuation means for attenuating the output light of the first optical fiber amplifier with a predetermined attenuation gain according to the attenuation gain adjustment voltage, a second optical fiber amplifier for amplifying the output light of the attenuation means with a second amplification gain, and the second light. Before the attenuation gain adjustment for the attenuation means on the basis of the photoelectric conversion means for converting into an electrical level signal corresponding to the signal strength and the output signal of the photoelectric conversion means; And it is characterized in that is configured including a damping gain calibration means for generating a.

또한, 본 발명의 제2 관점에 따른 이득조절기능을 갖는 광증폭기는 하나의 광선로를 통해 다파장의 광신호를 전송하는 파장분할다중화 시스템에 적용되어, 광선로를 통해 전송되는 광신호를 중계 증폭하는 광증폭기에 있어서, 상기 광선로에 결합됨과 더불어, 광선로를 통해 전송되는 광을 소정의 증폭이득으로 증폭하는 적어도 하나 이상의 광섬유증폭기, 상기 광선로에 결합됨과 더불어, 감쇠이득 조정전압에 따라 상기 광선로를 통해 전송되는 광을 소정 감쇠이득으로 감쇠시키는 감쇠수단, 상기 광선로를 통해 전송되는 광의 세기를 근거로 상기 감쇠수단에 대한 감쇠이득 조정전압을 생성하는 감쇠이득 조정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the optical amplifier having a gain control function according to the second aspect of the present invention is applied to a wavelength division multiplexing system for transmitting a multi-wavelength optical signal through a single optical path, to relay amplification of the optical signal transmitted through the optical path In the optical amplifier, coupled to the optical path, at least one optical fiber amplifier for amplifying the light transmitted through the optical path with a predetermined amplification gain, coupled to the optical path, and transmitted through the optical path according to the attenuation gain adjustment voltage And attenuation means for attenuating the light to a predetermined attenuation gain, and attenuation gain adjusting means for generating attenuation gain adjustment voltage for the attenuation means based on the intensity of light transmitted through the optical path.

또한, 상기 광섬유증폭기는 입력되는 광신호세기에 관계없이 고정적인 증폭이득을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the optical fiber amplifier is characterized in that it has a fixed amplification gain regardless of the input optical signal strength.

또한, 상기 광섬유증폭기는 상기 광선로를 통해 전송되는 광신호의 최대 이득손실에 상당하는 증폭이득을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the optical fiber amplifier is characterized in that it has an amplification gain corresponding to the maximum gain loss of the optical signal transmitted through the optical path.

또한, 상기 감쇠이득 조정수단은 상기 감쇠수단의 감쇠이득을 11㏈ 단위로 조정하는 것을 특징으로 한다.The damping gain adjusting means may adjust the damping gain of the damping means in units of 11 ms.

상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 광신호가 광커플러를 통해 입력되면, 제1 및 제2 광섬유증폭기는 입력되는 광신호를 그 전송거리에 따른 최대 증폭이득으로 증폭하게 된다. 또한, 광커플러에서 분리된 소정량의 광은 광전변환수단에 의해 입력되는 광신호의 세기에 대응되는 레벨신호로 변환되어 감쇠이득 조정수단으로 입력된다. 그리고, 감쇠이득 조정수단은 상기 광전변환수단의 출력레벨을 근거로 입력 광신호의 전송거리를 판정하고, 이를 근거로 감쇠수단의 감쇠이득을 설정하게 된다. 따라서, 상기한 구성에 있어서는 광증폭기로 입력되는 광의 전송거리와 관계없이 그 출력 광신호세기가 항상 일정한 값으로 설정되게 되므로, 상기한 광증폭기를 그 중계거리와 관계없이 임의적으로 설치할 수 있게 된다. 즉, 광증폭기를 그 중계거리에 맞게 제작하는 등의 불합리함이 제거되게 된다.According to the present invention having the above-described configuration, when the optical signal is input through the optical coupler, the first and second optical fiber amplifiers amplify the input optical signal with the maximum amplification gain according to the transmission distance. In addition, the predetermined amount of light separated from the optical coupler is converted into a level signal corresponding to the intensity of the optical signal input by the photoelectric conversion means and input to the attenuation gain adjusting means. The attenuation gain adjusting means determines the transmission distance of the input optical signal based on the output level of the photoelectric conversion means, and sets the attenuation gain of the attenuation means based on this. Therefore, in the above configuration, since the output optical signal intensity is always set to a constant value regardless of the transmission distance of the light input to the optical amplifier, the optical amplifier can be arbitrarily installed regardless of the relay distance. That is, irrationality such as manufacturing the optical amplifier according to the relay distance is eliminated.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 이득조절기능을 갖는 광증폭기의 구성을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an optical amplifier having a gain control function according to an embodiment of the present invention.

도 1에서 입력 광신호는 소정의 광선로를 통하여 제1 광커플러(10)의 입력으로서 결합되고, 제1 광커플러(10)는 입력되는 광신호를 소정 비율, 예컨대 99:1로 분할하여 출력하게 된다. 상기 제1 광커플러(10)에서 출력되는 광신호는 각각 소정의 광선로를 통하여 제1 광섬유증폭기(20)와 제1 포토 다이오드(30)의 입력으로서 결합된다. 즉, 99에 해당하는 광신호는 제1 광섬유증폭기(20)의 입력으로서 결합되고, 1에 해당하는 광신호는 제1 포토 다이오드(30)의 입력으로서 결합된다. 그리고, 상기 제1 광섬유증폭기(20)에 의해 증폭된 광신호는 소정의 광선로를 통해 감쇠기(40)의 입력으로서 결합되게 된다.In FIG. 1, the input optical signal is coupled as an input of the first optical coupler 10 through a predetermined optical path, and the first optical coupler 10 divides the input optical signal into a predetermined ratio, for example, 99: 1 and outputs the split optical signal. do. The optical signals output from the first optical coupler 10 are coupled as inputs of the first optical fiber amplifier 20 and the first photodiode 30 through predetermined optical paths, respectively. That is, the optical signal corresponding to 99 is coupled as the input of the first optical fiber amplifier 20, and the optical signal corresponding to 1 is coupled as the input of the first photodiode 30. The optical signal amplified by the first optical fiber amplifier 20 is combined as an input of the attenuator 40 through a predetermined optical path.

한편, 상기 제1 포토 다이오드(30)는 입력되는 광신호의 레벨에 대응하는 전기적인 신호를 출력하고, 이 출력신호는 감쇠이득 조정회로(50)의 입력으로서 결합되게 된다. 그리고, 감쇠이득 조정회로(50)는 상기 제1 포토 다이오드(30)로부터의 입력신호를 근거로 소정의 감쇠이득 조정신호를 생성하여 이를 상기 감쇠기(40)에 인가하게 된다. 그리고, 상기 감쇠기(40)에서 출력되는 광신호는 소정의 광선로를 통해서 제2 광섬유증폭기(60)의 입력으로서 결합되고, 상기 제2 광섬유증폭기(60)의 출력광은 소정의 광선로를 통해서 이후의 다른 광증폭기나 또는 광수신장치 측에 결합되게 된다.On the other hand, the first photodiode 30 outputs an electrical signal corresponding to the level of the input optical signal, and the output signal is combined as an input of the attenuation gain adjusting circuit 50. The attenuation gain adjustment circuit 50 generates a predetermined attenuation gain adjustment signal based on the input signal from the first photodiode 30 and applies it to the attenuator 40. The optical signal output from the attenuator 40 is coupled as an input of the second optical fiber amplifier 60 through a predetermined optical path, and the output light of the second optical fiber amplifier 60 is subsequently passed through the predetermined optical path. It may be coupled to another optical amplifier or the optical receiver side.

상기 구성에서 제1 및 제2 광섬유증폭기(20, 60)는 입력광신호에 대한 최대 광증폭이득을 제공하기 위한 것으로서, 예를 들어 본 광증폭기가 160㎞ 범위내의 중계 광증폭기로 사용되는 경우에는 전송거리에 따른 최대 이득손실분인 44dBm를 고려하여 예컨대 최대 44dB의 증폭이득을 제공하도록 설정된다.In the above configuration, the first and second optical fiber amplifiers 20 and 60 are for providing the maximum optical gain for the input optical signal, for example, when the optical amplifier is used as a relay optical amplifier within a range of 160 km. In consideration of the maximum gain loss 44dBm according to the transmission distance, for example, the amplification gain of up to 44dB is set.

또한, 상기 감쇠이득 조정회로(50)와 감쇠기(40)는 본 발명에 따른 광증폭기의 사용환경에 따른 전체적인 이득레벨을 조정하기 위한 것이다. 즉, 감쇠이득 조정회로(50)는 상기 제1 포토 다이오드(30)로부터 입력되는 신호레벨을 근거로 본 광증폭기가 설치되는 중계거리를 판정하게 된다. 그리고, 판정된 중계거리가 160㎞인 경우에는 상기 감쇠기(40)에 의한 감쇠이득이 0㏈, 중계거리가 120㎞인 경우에는 감쇠이득이 11㏈, 중계거리가 80㎞인 경우에는 감쇠이득이 22㏈가 되도록 감쇠이득조정신호를 생성하여 감쇠기(40)로 제공하게 된다.In addition, the attenuation gain adjusting circuit 50 and the attenuator 40 are for adjusting the overall gain level according to the use environment of the optical amplifier according to the present invention. That is, the attenuation gain adjustment circuit 50 determines the relay distance at which the optical amplifier is installed based on the signal level input from the first photodiode 30. In the case where the determined relay distance is 160 km, the damping gain is 0 dB by the attenuator 40. When the relay distance is 120 km, the damping gain is 11 ms, and when the relay distance is 80 km, the damping gain is 80 km. The attenuation gain adjustment signal is generated to be 22 kHz and provided to the attenuator 40.

한편, 도 1에서 상기 제1 및 제2 광섬유증폭기(20, 60)는 입력되는 입력광신호의 추가 및 분기에 따른 광신호 세기의 변동에 영향을 받지 않고 항상 안정적으로 일정한 증폭이득을 제공하는 이득조절기능을 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 상술한 바와 같이 통상의 광섬유증폭기는 입력신호의 세기에 따라 그 증폭이득이 변동되게 되는데, 이와 같이 증폭이득이 변동되게 되면 상기한 제1 및 제2 광섬유증폭기(20, 60)에 의한 최대 증폭이득값이 변경되게 되는 문제가 발생하게 된다.Meanwhile, in FIG. 1, the first and second optical fiber amplifiers 20 and 60 are gains that provide stable amplification gains stably at all times without being affected by a change in the optical signal intensity due to addition and branching of an input optical signal. It is desirable to have an adjustment function. That is, as described above, in the conventional optical fiber amplifier, the amplification gain is changed according to the intensity of the input signal. When the amplification gain is changed in this way, the maximum by the first and second optical fiber amplifiers 20 and 60 described above is increased. There is a problem that the amplification gain value is changed.

도 2는 도 1에 나타낸 광증폭기에서 제1 및 제2 광섬유증폭기(20, 60)의 구성예를 나타낸 구성도로서, 이는 입력 광신호의 세기가 변동되더라도 항상 일정한 증폭이득을 제공하도록 된 것이다.FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the configuration of the first and second optical fiber amplifiers 20 and 60 in the optical amplifier shown in FIG. 1, so that a constant amplification gain is always provided even when the intensity of the input optical signal is changed.

도 1에서 광커플러(10)로부터 출력되는 신호광은 소정의 광선로를 통해서 제1 아이솔레이터(201)의 입력으로서 결합되고, 제1 아이솔레이터(201)의 출력광은 파장분할 멀티플렉서(Wavelength Division Multiplexer:202)를 통해서 광증폭광섬유(204)의 입력으로 결합된다. 또한, 폄핑용 레이저다이오드(203)에서 출력되는 펌핑광(P)이 상기 파장분할 멀티플렉서(202)를 통해서 광증폭광섬유(204)로 입력되게 된다. 상기 펌핑광으로서는 980㎚, 또는 1480㎚의 광이 사용되게 되는데, 상기 펌핑용 레이저 다이오드(203)는 이후에 설명할 콘트롤러(210)로부터의 구동전류에 따라 소정량의 펌핑광을 생성하여 출력하게 된다. 또한, 상기한 광증폭광섬유(204)는 활성광섬유에 예컨대 어븀(Er)이나 프라세오듐(Pr), 또는 네오듐(Nd) 등의 희토류(rare-earth) 이온이 도우핑된 것으로서, 이 광증폭광섬유(204)에 소정 파장을 갖는 펌핑광이 공급되면 상기 희토류 이온의 여기에 의해 소정의 파장을 갖는 유도광자가 방출되게 됨으로써 해당 광섬유를 통해 전파되는 광신호가 증폭되게 된다.In FIG. 1, the signal light output from the optocoupler 10 is combined as an input of the first isolator 201 through a predetermined optical path, and the output light of the first isolator 201 is a wavelength division multiplexer 202. Through is coupled to the input of the optical amplified fiber 204. In addition, the pumping light P output from the chipping laser diode 203 is input to the optical amplifying optical fiber 204 through the wavelength division multiplexer 202. As the pumping light, light of 980 nm or 1480 nm is used. The pumping laser diode 203 generates and outputs a predetermined amount of pumping light according to a driving current from the controller 210 to be described later. do. In addition, the optical amplified optical fiber 204 is doped with rare-earth ions such as erbium (Er), prasedium (Pr), or neodium (Nd) to the active optical fiber, this light When pumped light having a predetermined wavelength is supplied to the amplified optical fiber 204, the induced photon having a predetermined wavelength is emitted by excitation of the rare earth ions, thereby amplifying the optical signal propagated through the optical fiber.

이어, 상기 광증폭광섬유(202)에서 증폭되어 출력되는 광신호는 제2 아이솔레이터(205)를 통해서 제2 광커플러(206)로 입력된다. 제2 광커플러(206)는 입력된 광신호를 소정비율, 예컨대 99:1로 분리하여 출력하게 되는데, 여기서 99에 해당하는 광신호는 잡음제거필터(207)를 통해서 도 1에서의 감쇠기(40)의 입력으로서 결합되고, 1에 해당하는 신호는 밴드패스 필터(208)의 입력으로서 결합된다. 그리고, 제2 포토 다이오드(209)는 상기 밴드패스 필터(208)로부터 출력되는 광량에 대응하는 레벨신호를 콘트롤회로(210)로 입력하게 된다.Subsequently, the optical signal amplified and output from the optical amplified optical fiber 202 is input to the second optical coupler 206 through the second isolator 205. The second optical coupler 206 separates the input optical signal by a predetermined ratio, for example, 99: 1, and outputs the optical signal corresponding to 99 through the noise canceling filter 207 in the attenuator 40 of FIG. 1. Is coupled as the input of < RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI > The second photodiode 209 inputs a level signal corresponding to the amount of light output from the bandpass filter 208 to the control circuit 210.

한편, 콘트롤회로(210)는 상기 제2 포토다이오드(209)로부터 인가되는 신호의 레벨을 근거로 펌핑용 레이저다이오드(203)의 구동전류를 조절함으로써 본 광섬유증폭기(20)의 증폭이득이 일정하게 유지되도록 제어하게 된다.Meanwhile, the control circuit 210 adjusts the driving current of the pumping laser diode 203 based on the level of the signal applied from the second photodiode 209 so that the amplification gain of the optical fiber amplifier 20 is constant. Control to maintain.

도 3은 상기 광증폭광섬유(204)의 입력광 신호세기에 따른 증폭이득특성을 나타낸 것으로, 도면에서 (A)는 펌핑용 레이저 다이오드(203)에 대한 구동전류를 210mA, (B)는 펌핑용 레이저 다이오드(203)에 대한 구동전류를 95mA, (C)는 펌핑용 레이저 다이오드(203)에 대한 61mA로 설정하는 경우의 광증폭광섬유(202)의 이득특성을 나타낸 것이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이 상기 광증폭광섬유(204)는 입력광의 신호세기가 낮게 되면 증폭이득이 커지게 되고, 입력광의 신호세기가 커지게 되면 증폭이득이 낮아지게 됨으로써 그 증폭이득이 입력광의 신호세기에 따라 변동되는 특성을 갖게 된다. 따라서, 상술한 바와 같이 펌핑용 레이저 다이오드(203)에 대한 구동전류를 일정하게 유지한 상태에서 광신호의 추가 및 분기에 의해 상기 광섬유증폭기(20)로 입력되는 광신호의 이득이 변동되게 되면 광섬유증폭기(20)의 증폭이득이 변동되는 문제가 발생하는 것이다.Figure 3 shows the amplification gain characteristics according to the input optical signal strength of the optical amplification optical fiber 204, (A) is 210mA driving current for the pumping laser diode 203, (B) for pumping The drive current for the laser diode 203 is set to 95 mA, and (C) shows the gain characteristics of the optical amplified fiber 202 in the case of setting to 61 mA for the pumping laser diode 203. As can be seen in the drawing, the optical amplification fiber 204 has a high amplification gain when the signal intensity of the input light is low, and the amplification gain is low when the signal intensity of the input light is increased, so that the amplification gain is the signal of the input light. It has a characteristic that varies with intensity. Therefore, as described above, when the gain of the optical signal input to the optical fiber amplifier 20 is changed by the addition and branching of the optical signal while the driving current for the pumping laser diode 203 is kept constant, the optical fiber is changed. The amplification gain of the amplifier 20 fluctuates.

상기한 구성에 있어서는 콘트롤회로(210)가 제2 포토 다이오드(209)로부터 수신되는 검출신호를 근거로 펌핑용 레이저 다이오드(203)의 구동전류를 조정함으로써 광섬유증폭기(20)의 증폭이득이 일정하게 유지되도록 하게 된다. 즉, 예를 들어 도 3의 (D)로 나타낸 바와 같이 광증폭광섬유(204)로 입력되는 입력광의 세기가 -10㏈m인 경우에는 펌핑용 레이저 다이오드(203)에 대한 구동전류를 210㎃, 입력광의 세기가 -15㏈m인 경우에는 구동전류를 95㎃, 입력광의 세기가 -20㏈m인 경우에는 구동전류를 61㎃로 설정함으로써 입력광의 세기와 관계없이 예컨대 항상 22㏈의 일정한 증폭이득을 갖도록 하게 된다.In the above configuration, the control circuit 210 adjusts the driving current of the pumping laser diode 203 based on the detection signal received from the second photodiode 209 so that the amplification gain of the optical fiber amplifier 20 is constant. To be maintained. That is, for example, when the intensity of the input light input to the optical amplifying fiber 204 is -10 mA as shown in FIG. 3D, the driving current for the pumping laser diode 203 is 210 mA, When the input light intensity is -15mA, the drive current is set to 95mA, and when the input light intensity is -20mA, the drive current is set to 61mA. To have.

한편, 도 4는 도 1에서 감쇠이득 조정회로(50)의 구체적인 구성을 나타낸 회로구성도이다.4 is a circuit diagram illustrating a specific configuration of the attenuation gain adjustment circuit 50 in FIG. 1.

도 4에서 도 1의 제1 포토 다이오드(30)로부터의 입력전압(Vin), 즉 입력광신호의 신호세기에 대응되는 레벨신호는 각각 저항(R1, R6)을 통해서 제1 및 제2 비교기(CP1, CP2)의 비반전 입력단(+)에 결합된다. 그리고, 상기 제1 및 제2 비교기(CP1, CP2)의 반전단자(-)에는 각각 소정의 제1 및 제2 기준전압(REF1, REF2)이 결합된다. 상기 제1 기준전압(REF1)과 제2 기준전압(REF2)은 REF1＜REF2의 관계를 갖도록 설정되는데, 상기 제1 기준전압(REF1)은 본 광증폭기에 대한 입력신호광이 160㎞를 전송되어 온 경우에 대응되는 것이고, 제2 기준전압(REF2)은 입력신호광이 80㎞를 전송되어 온 경우에 대응된다. 상기 제1 기준전압과 제2 기준전압에 관해서는 이후에 다시 상세히 설명될 것이다.In FIG. 4, the level signal corresponding to the input voltage Vin from the first photodiode 30 of FIG. 1, that is, the signal strength of the input optical signal, is connected to the first and second comparators through the resistors R1 and R6, respectively. It is coupled to the non-inverting input terminal (+) of CP1 and CP2. In addition, predetermined first and second reference voltages REF1 and REF2 are coupled to the inverting terminals (−) of the first and second comparators CP1 and CP2, respectively. The first reference voltage REF1 and the second reference voltage REF2 are set to have a relationship of REF1 < REF2. The first reference voltage REF1 has been transmitted with 160 km of input signal light for the optical amplifier. The second reference voltage REF2 corresponds to the case where the input signal light has been transmitted 80 km. The first reference voltage and the second reference voltage will be described later in detail.

이어, 상기 제1 비교기(CP1)의 출력단은 저항(R3)을 통해서 제1 트랜지스터(TR1)의 베이스에 결합되고, 상기 제1 비교기(CP1)의 출력단과 저항(R3)과의 접속노드는 풀업(pull-up) 저항(R2)을 통해서 전원전압(Vcc)에 결합됨과 더불어 바이패스 콘덴서(C1)를 통해서 접지되어 있다. 그리고, 상기 제1 트랜지스터(TR1)의 컬렉터는 저항(R4)을 통해서 전원전압(Vcc)에 결합되고, 에미터는 저항(R5)을 통해서 접지되면서 그 접속노드의 전위가 출력전압으로서 가산기(53)의 입력으로서 결합되어 있다.Subsequently, an output terminal of the first comparator CP1 is coupled to the base of the first transistor TR1 through a resistor R3, and a connection node between the output terminal of the first comparator CP1 and the resistor R3 is pulled up. It is coupled to the supply voltage Vcc through a pull-up resistor R2 and grounded through the bypass capacitor C1. The collector of the first transistor TR1 is coupled to the power supply voltage Vcc through the resistor R4, and the emitter is grounded through the resistor R5 while the potential of the connected node is added as an output voltage. It is combined as the input of.

상기 제1 비교기(CP1)와 제1 트랜지스터(TR1)를 구비하는 회로는 제1 감쇠레벨 설정부(51)를 구성한다. 이 제1 감쇠레벨 설정부(51)는 제1 포토 다이오드(30)로부터의 입력전압(Vin)이 제1 기준전압(REF1) 보다 큰 경우에는 제1 비교기(CP1)의 하이레벨 출력에 의해 제1 트랜지스터(TR1)가 턴온되어 전원전압(Vcc)이 바이어스 저항(R4)을 통해서 가산기(53)로 입력되도록 구성된 것이다. 이때 제1 감쇠레벨 설정부(51)로부터 가산기(53)로 공급되는 전압은 예컨대 2V로 설정되는데, 이는 저항(R4, R5)의 값을 적절하게 설정함으로써 얻어지게 된다. 또한, 제1 포토 다이오드(30)로부터의 입력전압(Vin)이 제1 기준전압(REF1) 보다 작은 경우에는 제1 비교기(CP1)로부터의 로우레벨 출력에 의해 제1 트랜지스터(TR1)가 턴오프됨으로써 가산기(53)로 0V를 출력하게 된다. 즉, 상기 제1 감쇠레벨 설정부(51)는 제1 포토 다이오드(30)로부터의 입력전압(Vin)이 제1 기준전압(REF1) 보다 큰 경우에는 그 출력전압이 2V, 상기 입력전압(Vin)이 제1 기준전압(REF1) 보다 작은 경우에는 그 출력전압이 0V로 설정된다.The circuit including the first comparator CP1 and the first transistor TR1 constitutes a first attenuation level setting unit 51. When the input voltage Vin from the first photodiode 30 is greater than the first reference voltage REF1, the first attenuation level setting unit 51 generates the first attenuation level setting unit 51 by the high level output of the first comparator CP1. One transistor TR1 is turned on so that the power supply voltage Vcc is input to the adder 53 through the bias resistor R4. At this time, the voltage supplied from the first attenuation level setting unit 51 to the adder 53 is set to, for example, 2V, which is obtained by appropriately setting the values of the resistors R4 and R5. In addition, when the input voltage Vin from the first photodiode 30 is smaller than the first reference voltage REF1, the first transistor TR1 is turned off by the low level output from the first comparator CP1. As a result, 0 V is output to the adder 53. That is, when the input voltage Vin from the first photodiode 30 is greater than the first reference voltage REF1, the first attenuation level setting unit 51 outputs 2V of the output voltage Vin. Is smaller than the first reference voltage REF1, the output voltage is set to 0V.

또한, 제2 감쇠레벨 설정부(52)는 기준전압이 제1 감쇠레벨 설정부(51)와 다르다는 것을 제외하고는 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 즉, 제2 감쇠레벨 설정부(52)는 제2 비교기(CP2)의 출력이 풀업 저항(R7) 및 바이패스 콘덴서(C2)와 저항(R8)을 통해서 트랜지스터(TR2)의 베이스에 결합되어, 상기 제2 비교기(CP2)의 하이 또는 로우레벨 출력에 따라 제2 트랜지스터(TR2)가 턴온 또는 턴오프된다. 그리고, 상기 제2 트랜지스터(TR2)의 컬렉터는 저항(R9)을 통해서 전원전압(Vcc)에 결합되면서, 에미터는 저항(R10)을 통해서 접지되고, 에미터와 저항(R10)의 접속노드가 출력단으로서 가산기(53)의 입력단에 결합되어 있다. 상기 제2 감쇠레벨 설정부(52)도 예컨대 제1 포토 다이오드(30)로부터의 입력전압(Vin)이 제2 기준전압(REF2) 보다 큰 경우에는 그 출력전압이 2V, 상기 입력전압(Vin)이 제2 기준전압(REF2) 보다 작은 경우에는 그 출력전압이 0V로 설정된다.In addition, the second attenuation level setting unit 52 has substantially the same configuration except that the reference voltage is different from that of the first attenuation level setting unit 51. That is, in the second attenuation level setting unit 52, the output of the second comparator CP2 is coupled to the base of the transistor TR2 through the pull-up resistor R7 and the bypass capacitor C2 and the resistor R8. The second transistor TR2 is turned on or off according to the high or low level output of the second comparator CP2. In addition, while the collector of the second transistor TR2 is coupled to the power supply voltage Vcc through the resistor R9, the emitter is grounded through the resistor R10, and a connection node between the emitter and the resistor R10 is output. It is coupled to the input end of the adder 53 as an example. For example, when the input voltage Vin from the first photodiode 30 is greater than the second reference voltage REF2, the second attenuation level setting unit 52 also outputs 2V and the input voltage Vin. When the voltage is smaller than the second reference voltage REF2, the output voltage is set to 0V.

그리고, 가산기(53)는 상기 제1 및 제2 감쇠레벨 설정부(51, 52)의 출력전압을 가산하여, 이를 감쇠조정전압으로서 감쇠기(40)에 인가하게 된다. 따라서, 가산기(53)로부터 감쇠기(40)로 입력되는 감쇠조정전압은 Vin＜REF1인 경우에는 0V, REF1＜Vin＜REF2 인 경우에는 2V, Vin＞REF2 인 경우에는 4V로 설정되게 된다. 상기 실시예는 상기 감쇠기(40)의 감쇠이득이 감쇠조정전압이 0V인 경우에는 0㏈, 2V인 경우에는 11㏈, 4V인 경우에는 22㏈가 되는 것을 고려한 것으로서. 여기서 상기 감쇠조정전압은 감쇠기(40)의 특성에 맞게 적절한 값으로 설정되어야 할 것이다.The adder 53 adds the output voltages of the first and second attenuation level setting units 51 and 52 and applies it to the attenuator 40 as an attenuation adjustment voltage. Therefore, the attenuation adjustment voltage input from the adder 53 to the attenuator 40 is set to 0 V when Vin <REF1, 2 V when REF1 <Vin <REF2, and 4 V when Vin> REF2. This embodiment takes into account that the attenuation gain of the attenuator 40 is 0 kV when the damping adjustment voltage is 0V, 11 kV when 2V, and 22 kV when 4V. Here, the damping adjustment voltage should be set to an appropriate value according to the characteristics of the attenuator 40.

또한, 상술한 바와 같이 상기 제1 기준전압(REF1)은 본 광증폭기에 대한 입력신호광이 160㎞를 전송되어 온 경우에 대응되는 것이고, 제2 기준전압(REF2)은 입력신호광이 80㎞를 전송되어 온 경우에 대응된다. 따라서, 최초에 광신호가 전송되는 순간의 신호세기를 예컨대 12㏈m이라 할 때, ITU 규격에 따르면 40㎞당 11㏈의 이득손실이 발생되므로, 입력신호광이 160㎞를 전송되어 온 경우에는 그 신호세기가 -32㏈m이 되고, 120㎞를 전송되어 온 경우에는 -21㏈m, 80㎞를 전송되어 온 경우에는 -10㏈m이 된다. 그리고, 상술한 바와 같이 예컨대 8채널 신호광을 전송하는 시스템의 경우에는 광의 분기 등에 의해 최대 9㏈의 이득손실이 발생되게 되므로, 도 1에서 광증폭기로 입력되는 입력광의 세기는 80㎞를 전송되어 온 신호광의 경우에는 대략 -19㏈m∼-10㏈m, 120㎞를 전송되어 온 신호광의 세기는 대략 -30㏈m∼-21㏈m, 160㎞를 전송되어 온 신호광의 경우에는 대략 -41㏈m∼-32㏈m의 범위를 갖게 된다. 그러므로, 상기 제1 기준전압(REF1)은 입력신호광의 세기가 대략 -30 ㏈m∼-31㏈m, 바람직하게는 -31㏈m인 경우를 기준으로 하여 그 전압값을 설정하고, 제2 기준전압(REF2)의 경우에는 입력신호광의 세기가 대략 -19㏈m∼-21㏈m, 바람직하게는 -20㏈m인 경우를 기준으로 하여 그 전압값을 설정하는 것이 바람직하다.In addition, as described above, the first reference voltage REF1 corresponds to a case where the input signal light for the optical amplifier has been transmitted 160 km, and the second reference voltage REF2 transmits the 80 km input signal light. It is correspondence when it is. Therefore, when the signal intensity at the moment when an optical signal is initially transmitted is 12 dBm, for example, a gain loss of 11 dB per 40 km is generated according to the ITU standard. Therefore, when the input signal light has been transmitted 160 km, the signal is transmitted. When the intensity is -32 dBm, and 120 km has been transmitted, it is -21 dBm, and when 80 km has been transmitted, it is -10 dBm. As described above, in the case of a system for transmitting 8-channel signal light, for example, a gain loss of up to 9 dB is generated due to branching of the light. Thus, the intensity of the input light input to the optical amplifier in FIG. 1 has been transmitted at 80 km. In the case of signal light, the intensity of the signal light transmitted from about -19 dBm to -10 dBm and 120 km is approximately -30 dB to -21 dBm, and about -41 dB in the case of signal light transmitted 160 km. It has a range of m--32m. Therefore, the first reference voltage REF1 sets the voltage value based on the case where the intensity of the input signal light is approximately -30 μm to -31 μm, preferably -31 μm, and the second reference voltage In the case of the voltage REF2, it is preferable to set the voltage value on the basis of the case where the intensity of the input signal light is approximately -19 mA to -21 mA, preferably -20 mA.

즉, 상기한 실시예에 있어서는 광신호가 제1 광커플러(10)를 통해 입력되면, 제1 및 제2 광섬유증폭기(20, 60)는 입력되는 광신호를 그 전송거리에 따른 최대 증폭이득, 본 실시예에서는 44㏈의 증폭이득으로 증폭하게 된다. 또한, 제1 광커플러(10)에서 분리된 소정량의 광은 제1 포토 다이오드(30)를 통해 검출되어 입력되는 광신호의 세기에 대응되는 레벨신호가 감쇠이득 조정회로(50)로 입력된다. 그리고, 감쇠이득 조정회로(50)는 상기 제1 포토 다이오드(30)의 출력레벨을 근거로 입력 광신호의 전송거리를 판정하고, 이를 근거로 감쇠기(40)의 감쇠이득을 설정하게 된다. 즉, 입력되는 광신호의 전송거리가 160㎞인 경우에는 감쇠이득을 0㏈, 광신호의 전송거리가 120㎞인 경우에는 11㏈, 광신호의 전송거리가 80㎞인 경우에는 22㏈으로 설정하게 된다. 따라서, 상기한 구성에 있어서는 광증폭기로 입력되는 광의 전송거리와 관계없이 그 출력 광신호세기가 항상 일정한 값으로 설정되게 되므로, 상기한 광증폭기를 그 중계거리와 관계없이 임의적으로 설치할 수 있게 된다. 즉, 광증폭기를 그 중계거리에 맞게 제작하는 등의 불합리함이 제거되게 된다.That is, in the above-described embodiment, when the optical signal is input through the first optical coupler 10, the first and second optical fiber amplifiers 20 and 60 output the input optical signal according to the transmission distance. In the embodiment, the amplification gain is 44 kHz. In addition, a predetermined amount of light separated from the first optical coupler 10 is detected through the first photodiode 30, and a level signal corresponding to the intensity of the optical signal input thereto is input to the attenuation gain adjusting circuit 50. . The attenuation gain adjustment circuit 50 determines the transmission distance of the input optical signal based on the output level of the first photodiode 30, and sets the attenuation gain of the attenuator 40 based on this. That is, if the transmission distance of the input optical signal is 160km, the attenuation gain is set to 0㏈, if the transmission distance of the optical signal is 120km, 11㏈, and if the optical signal is 80km, 22㏈ Done. Therefore, in the above configuration, since the output optical signal intensity is always set to a constant value regardless of the transmission distance of the light input to the optical amplifier, the optical amplifier can be arbitrarily installed regardless of the relay distance. That is, irrationality such as manufacturing the optical amplifier according to the relay distance is eliminated.

한편, 상기 실시예에 있어서는 제1 및 제2 광섬유증폭기(20, 60)의 증폭이득을 각각 22㏈로 설정하는 것으로 설명하였으나, 상기 제1 및 제2 광섬유증폭기(20, 60)의 증폭이득은 필요에 따라 상호 다른 증폭이득, 예컨대 제1 광섬유증폭기(20)는 20㏈, 제2 광섬유증폭기(60)는 24㏈의 증폭이득을 갖도록 설정하는 것도 가능하다. 즉, 제1 및 제2 광섬유증폭기(20, 60)의 각 증폭이득은 광섬유증폭기의 증폭이득의 합이 최대 이득손실을 보상할 수 있는 값을 만족하는 한도내에서 다양하게 설정할 수 있다.Meanwhile, in the above embodiment, the amplification gains of the first and second optical fiber amplifiers 20 and 60 are set to 22 dB, respectively, but the amplification gains of the first and second optical fiber amplifiers 20 and 60 are If necessary, mutually different amplification gains, for example, the first optical fiber amplifier 20 can be set to have an amplification gain of 20 Hz, the second optical fiber amplifier 60 24 kHz. That is, the amplification gains of the first and second optical fiber amplifiers 20 and 60 may be variously set within the limit that the sum of the amplification gains of the optical fiber amplifiers satisfies a value capable of compensating the maximum gain loss.

또한, 상기 실시예는 광증폭기를 설치하는 중계거리가 최대 160㎞인 경우를 고려한 것이다. 따라서, ITU 규격에서와 같이 중계 광중폭기를 80㎞, 또는 120㎞ 마다 설치하는 경우, 즉 상기 광증폭기의 최대 중계거리가 120㎞인 경우에는 상기 제1 및 제2 광섬유증폭기(20, 60)의 증폭이득과, 감쇠이득 조정회로(50) 및 감쇠기(40)에 의한 감쇠이득은 다른 적절한 값으로 설정될 수 있을 것이다.In addition, the embodiment takes into account the case that the relay distance to install the optical amplifier is up to 160km. Therefore, as in the ITU standard, when the relay optical amplifier is installed every 80 km or 120 km, that is, when the maximum relay distance of the optical amplifier is 120 km, the first and second optical fiber amplifiers 20 and 60 The amplification gain and the attenuation gain by the attenuation gain adjustment circuit 50 and the attenuator 40 may be set to other appropriate values.

또한, 이 경우에는 도 5에 나타낸 바와 같이 단일의 광섬유증폭기(110)를 이용하여 중계 광증폭기를 구성하는 것도 가능하다.In this case, as illustrated in FIG. 5, it is also possible to construct a relay optical amplifier using a single optical fiber amplifier 110.

즉, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광증폭기의 구성을 나타낸 것이다. 도 5에서 입력 광신호를 광커플러(100)를 통해서 광섬유증폭기(110)와 포토 다이오드(120)의 입력으로서 결합되고, 상기 광섬유증폭기(110)에서 출력되는 증폭된 광신호는 감쇠기(130)로 입력되어 소정 레벨 감쇠되게 된다. 그리고, 상기 포토 다이오드(120)로부터 출력되는 레벨신호에 따라 감쇠이득 조정회로(140)가 감쇠조정전압을 생성하여 감쇠기(130)의 감쇠이득을 설정하게 된다.That is, Figure 5 shows the configuration of an optical amplifier according to another embodiment of the present invention. In FIG. 5, the input optical signal is coupled as an input of the optical fiber amplifier 110 and the photodiode 120 through the optical coupler 100, and the amplified optical signal output from the optical fiber amplifier 110 is attenuated to the attenuator 130. The input is attenuated by a predetermined level. The attenuation gain adjustment circuit 140 generates an attenuation adjustment voltage according to the level signal output from the photodiode 120 to set the attenuation gain of the attenuator 130.

상기 구성에서는 광섬유증폭기(110)의 증폭이득이 예컨대 33㏈로 설정되고, 감쇠이득 조정회로(140)는 포토 다이오드(120)로부터 입력되는 검출신호의 레벨에 따라 감쇠기(130)로 공급되는 감쇠이득 조정전압을 예컨대 0V, 또는 2V로 설정함으로써 감쇠기(130)의 감쇠이득을 0㏈, 또는 11㏈로 설정하게 된다. 따라서, 상기 구성에서는 광증폭기로 입력되는 광신호가 그 전송거리에 따라 22㏈, 또는 33㏈ 증폭되게 되므로, 상기 광증폭기를 120㎞ 범위내의 중계 광증폭기로 사용할 수 있게 된다.In this configuration, the amplification gain of the optical fiber amplifier 110 is set to 33 kHz, for example, and the attenuation gain adjustment circuit 140 is supplied to the attenuator 130 in accordance with the level of the detection signal input from the photodiode 120. By setting the adjustment voltage to, for example, 0V or 2V, the attenuation gain of the attenuator 130 is set to 0 Hz or 11 Hz. Therefore, in the above configuration, since the optical signal input to the optical amplifier is amplified by 22 kHz or 33 kHz according to the transmission distance, the optical amplifier can be used as a relay optical amplifier within a range of 120 km.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다. 본 발명은 본원 청구범위에 기재된 내용에 의해서만 한정될 수 있을 것이다.In addition, this invention is not limited to the said Example, It can implement in a various deformation | transformation in the range which does not deviate from the technical summary of this invention. The invention will be limited only by what is described in the claims.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이득조절기능을 갖는 광증폭기에 의하면, 광증폭기로 입력되는 광신호의 전송거리에 따라 그 증폭이득이 자동적으로 조정되게 된다. 따라서, 별도의 구조적인 변경이나 변형 없이 다양한 설치환경에 대응할 수 있게 된다.As described above, according to the optical amplifier having a gain control function according to the present invention, the amplification gain is automatically adjusted according to the transmission distance of the optical signal input to the optical amplifier. Therefore, it is possible to cope with various installation environments without any additional structural changes or modifications.

또한, 본 발명에 따른 이득조절기능을 갖는 광증폭기는 파장분할 다중화 시스템에 적용되어 광신호의 추가 및 분기에 대해 항상 일정한 광신호 증폭이득을 제공할 수 있게 된다.In addition, the optical amplifier having a gain control function according to the present invention is applied to a wavelength division multiplexing system to provide a constant optical signal amplification gain at all times for the addition and branching of the optical signal.

Claims

하나의 광선로를 통해 다파장의 광신호를 전송하는 파장분할다중화 시스템에 적용되어, 광선로를 통해 전송되는 광신호를 중계 증폭하는 광증폭기에 있어서,In the optical splitter applied to a wavelength division multiplexing system for transmitting a multi-wavelength optical signal through a single optical path, relaying and amplifying the optical signal transmitted through the optical path,

상기 광선로에 결합됨과 더불어, 입력되는 광신호를 제1 및 제2 광으로 분리하는 광커플러와,An optical coupler coupled to the optical path and separating an input optical signal into first and second light;

상기 제1 광을 제1 증폭이득으로 증폭하는 제1 광섬유증폭기,A first optical fiber amplifier for amplifying the first light with a first amplification gain,

감쇠이득 조정전압에 따라 상기 제1 광섬유증폭기의 출력광을 소정 감쇠이득으로 감쇠시키는 감쇠수단,Attenuation means for attenuating the output light of the first optical fiber amplifier with a predetermined attenuation gain in accordance with attenuation gain adjustment voltage;

상기 감쇠수단의 출력광을 제2 증폭이득으로 증폭하는 제2 광섬유증폭기,A second optical fiber amplifier for amplifying the output light of the attenuation means with a second amplification gain,

상기 제2 광을 그 신호세기에 대응하는 전기적인 레벨신호로 변환하는 광전변환수단 및,Photoelectric conversion means for converting the second light into an electrical level signal corresponding to the signal strength;

상기 광전변환수단의 출력신호를 근거로 상기 감쇠수단에 대한 감쇠이득 조정전압을 생성하는 감쇠이득 조정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And an attenuation gain adjustment means for generating an attenuation gain adjustment voltage for the attenuation means based on the output signal of the photoelectric conversion means.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 제1 및 제2 광섬유증폭기는 입력되는 광신호세기에 관계없이 고정적인 증폭이득을 갖는 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And the first and second optical fiber amplifiers have a fixed amplification gain regardless of the input optical signal strength.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 제1 증폭이득과 제2 증폭이득의 합은 상기 광선로를 통해 전송되는 광신호의 최대 이득손실에 상당하는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And a sum of the first amplification gain and the second amplification gain has a value corresponding to a maximum gain loss of the optical signal transmitted through the optical path.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 제1 증폭이득과 제2 증폭이득은 동일한 값을 갖는 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And the first amplification gain and the second amplification gain have the same value.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 감쇠이득 조정수단은 상기 감쇠수단의 감쇠이득을 11㏈ 단위로 조정하는 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And said damping gain adjusting means adjusts the damping gain of said damping means in units of 11 [mu] s.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 제1 및 제2 증폭이득의 합이 44㏈인 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.An optical amplifier having a gain control function, characterized in that the sum of the first and second amplification gain is 44 kHz.

제 6항에 있어서,The method of claim 6,

상기 감쇠이득 조정수단은 상기 광전변환수단의 출력레벨을 제1 기준전압과 비교하여 그 비교결과에 따라 제1 또는 제2 전압을 출력하는 제1 감쇠레벨 설정수단과,The attenuation gain adjusting means may include first attenuation level setting means for comparing the output level of the photoelectric conversion means with a first reference voltage and outputting a first or second voltage according to a result of the comparison;

상기 광전변환수단의 출력레벨을 제1 기준전압과는 다른 제2 기준전압과 비교하여 그 비교결과에 따라 제1 또는 제2 전압을 출력하는 제2 감쇠레벨 설정수단 및,Second attenuation level setting means for comparing the output level of the photoelectric conversion means with a second reference voltage different from the first reference voltage and outputting a first or second voltage according to the comparison result;

상기 제1 및 제2 감쇠레벨 설정수단의 출력전압을 가산하는 가산수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And an adding means for adding output voltages of the first and second attenuation level setting means.

제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein

상기 제1 기준전압은 상기 광선로를 통해 전송되는 광신호의 최초의 신호세기를 A㏈m이라 할 때, 광증폭기로 입력되는 광신호의 세기가 A-42㏈m∼A-44㏈m인 경우에 대응되는 레벨값을 갖는 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.The first reference voltage is when the initial signal strength of the optical signal transmitted through the optical path is A㏈m, and when the intensity of the optical signal input to the optical amplifier is A-42㏈m to A-44㏈m An optical amplifier having a gain control function, characterized in that having a level value corresponding to.

제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein

상기 제2 기준전압은 상기 광선로를 통해 전송되는 광신호의 최초의 신호세기를 A㏈m이라 할 때, 광증폭기로 입력되는 광신호의 세기가 A-31㏈m∼A-33㏈m인 경우에 대응되는 레벨값을 갖는 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.The second reference voltage is when the first signal strength of the optical signal transmitted through the optical path is A㏈m, the intensity of the optical signal input to the optical amplifier is A-31㏈m ~ A-33㏈m An optical amplifier having a gain control function, characterized in that having a level value corresponding to.

제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein

상기 감쇠수단은 상기 제1 전압에 대하여 0㏈, 제2 전압에 대하여 11㏈의 감쇠이득을 갖는 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And said attenuation means has an attenuation gain of 0 [mu] s for the first voltage and 11 [mu] s for the second voltage.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 제1 및 제2 증폭이득의 합이 33㏈인 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And a sum of the first and second amplification gains is 33 dB.

제 11항에 있어서,The method of claim 11,

상기 감쇠이득 조정수단은 상기 광전변환수단의 출력레벨에 따라 상기 감쇠수단의 감쇠이득을 0㏈, 또는 11㏈로 설정하는 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And said damping gain adjusting means sets the damping gain of said damping means to 0 [mu] or 11 [mu] s in accordance with the output level of the photoelectric conversion means.

상기 광선로에 결합됨과 더불어, 광선로를 통해 전송되는 광을 소정의 증폭이득으로 증폭하는 적어도 하나 이상의 광섬유증폭기,At least one optical fiber amplifier coupled to the optical path and amplifying the light transmitted through the optical path with a predetermined amplification gain,

상기 광선로에 결합됨과 더불어, 감쇠이득 조정전압에 따라 상기 광선로를 통해 전송되는 광을 소정 감쇠이득으로 감쇠시키는 감쇠수단,Attenuation means coupled to the optical path and configured to attenuate light transmitted through the optical path with a predetermined attenuation gain in accordance with an attenuation gain adjustment voltage;

상기 광선로를 통해 전송되는 광의 세기를 근거로 상기 감쇠수단에 대한 감쇠이득 조정전압을 생성하는 감쇠이득 조정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And an attenuation gain adjustment means for generating an attenuation gain adjustment voltage for the attenuation means based on the intensity of light transmitted through the optical path.

제 13항에 있어서,The method of claim 13,

상기 감쇠이득 조정수단은 상기 광선로에 결합되어 소정량의 광을 분리하는 광커플러와,The attenuation gain adjusting means is coupled to the optical path and the optical coupler for separating a predetermined amount of light;

상기 광커플러로부터 출력되는 광세기에 대응되는 전압레벨신호를 생성하는 광전변환수단 및,Photoelectric conversion means for generating a voltage level signal corresponding to the light intensity output from the optocoupler;

상기 전압레벨신호를 근거로 상기 감쇠이득 조정전압을 생성하는 전압생성수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And a voltage generating means for generating said attenuation gain adjustment voltage based on said voltage level signal.

제 13항에 있어서,The method of claim 13,

상기 광섬유증폭기는 상기 광선로를 통해 전송되는 광신호의 최대 이득손실에 상당하는 증폭이득을 갖는 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.And the optical fiber amplifier has an amplification gain corresponding to a maximum gain loss of the optical signal transmitted through the optical path.

제 13항에 있어서,The method of claim 13,

상기 광섬유증폭기는 입력되는 광신호세기에 관계없이 고정적인 증폭이득을 갖는 것을 특징으로 하는 이득조절기능을 갖는 광증폭기.The optical amplifier has a gain control function, characterized in that having a fixed amplification gain irrespective of the input optical signal strength.