KR100810859B1

KR100810859B1 - 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치

Info

Publication number: KR100810859B1
Application number: KR1020010087516A
Authority: KR
Inventors: 이문섭
Original assignee: 엘지노텔 주식회사
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2008-03-06
Also published as: KR20030057139A; US20030123136A1; US6980356B2; CN1198176C; CN1430096A

Abstract

본 발명은 C 밴드와 L 밴드의 광신호를 증폭하는 통신용 장치의 증폭이득 장치에 관한 것으로, 특히, L 밴드 광증폭 장치의 증폭이득을 효율적으로 향상하는 장치에 관한 것이며, C 밴드의 통신용 광신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 제1 C 밴드 어븀 증폭부와; 제1 C 밴드 어븀 증폭부로부터 출력되는 통신용 광신호를 인가받고, 증폭레벨을 평탄하게 하여 출력하며 잡음성 자연광 신호를 통과시키지 않는 동시에 출력이 차단된 광신호와 통과되지 않는 잡음성 자연광 신호를 우회출력단으로 출력하는 이득평탄필터와; 이득평탄필터의 정상출력단으로 출력되는 평탄한 이득의 광신호를 입력하고 증폭하여 출력하는 제2 시밴드 어븀 증폭부와; L 밴드의 통신용 광신호와 이득평탄필터의 우회출력단으로부터 인가되는 신호를 각각 결합하여 출력하는 커플러와; 커플러로부터 출력되는 L 밴드의 통신용 광신호를 입력받고 증폭하여 출력하는 L 밴드 어븀 증폭부를 포함하여 이루어지는 특징에 의하여 광소자를 적게 사용하여 L 밴드 광증폭기를 제작하고 부피를 작게하며 구성을 간단하게 하는 동시에 C-Band의 증폭되어 버려지는 광신호를 L-Band의 펌핑용 광에너지로 사용함으로써 적은 에너지를 이용하여 효율적으로 이득을 향상하는 증폭효율 제고의 효과가 있다.

Description

엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치{A DEVICE OF IMPROVE GAIN WITH OPTICAL AMPLIFIER FOR L BAND}

도 1은 종래 일반적인 광신호 증폭장치의 기능구성도.

도 2는 본 발명에 의한 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치 기능 구성도.

도 3은 일반적인 어븀 증폭부의 광신호 증폭이득 레벨 특성도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **

10,15 : 아이솔레이터 20,25 : 펌프 레이저 다이오드

30,35 : 커플러 40 : 광증폭기

50 : 어븀증폭부 60,110 : 이득평탄 필터

100 : 제1 C-Band 어븀 증폭부 112 : 정상출력단

114 : 우회출력단 120 : 제2 C-Band 어븀 증폭부

130 : 커플러 140 : L-Band 어븀 증폭부

본 발명은 통신용 광신호를 증폭하는 장치의 증폭이득 향상에 관한 것으로, 특히, C 밴드와 L 밴드를 함께 사용하는 광증폭장치에서 L 밴드 광증폭 장치의 이득을 효율적으로 향상하는 장치 구성에 관한 것이다.

광통신장비는 광(Optical)의 넓은 대역 또는 광대역(Wide Band) 특성을 통신에 사용하는 것으로써, 적은 전력으로 장거리 전송 할 수 있고 전자기장의 영향을 받지 않는 등의 장점에 의하여 개발이 급속히 진척되고 있는 통신장비이다.

상기와 같은 광통신장비에서는 광신호(Optical Signal)를 증폭(Amplifying)하여야 하고, 증폭되는 광신호는 파장(Wavelength)에 의한 대역 및 광증폭기의 특성 등에 의하여 광신호의 대역별 증폭 이득이 약간씩 다르게 된다.

상기와 같이 파장별 증폭 이득 차이에 의하여 증폭되는 신호 레벨(Level)이 상이한 경우에는 수신측에서 설정해야 하는 수신감도 및 증폭도 제어문제 그리고 잡음 처리문제 등이 발생한다.

이하, 종래 기술에 의한 광신호 증폭장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

종래 기술을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도 1은 종래 일반적인 광신호 증폭장치의 기능구성도이다.

상기 첨부된 도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 일반적인 광신호 증폭장치는, 입력되는 통신용 광신호를 한쪽 방향으로 진행하도록 하는 제1 아이솔레이터(Isolator)(10)와,

상기 광신호의 증폭을 위한 광에너지를 발생하여 출력하는 제1 펌프 레이저 다이오드(Pump Laser Diode)(20)와,

상기 제1 아이솔레이터(10)로부터 출력되는 통신용 광신호와 상기 제1 펌프 레이저 다이오드(20)로부터 출력되는 증폭용 광에너지를 합쳐주는 파장분할다중(WDM: Wavelength Division Multiplex) 방식의 제1 커플러(Coupler)(30)와,

상기 커플러로(30)부터 출력되는 광신호를 어븀이 도포된 광케이블에 의하여 증폭하는 광증폭기(40)와,

상기 광증폭기(40)로부터 증폭되어 출력되는 광신호의 파장(Wavelength)별 이득 레벨(Gain Level)을 일정하게 하는 이득평탄필터(60)와,

상기 광증폭기(40)가 광신호를 증폭하는데 필요한 광에너지를 추가로 공급하는 제2 펌프 레이저 다이오드(Pump LD)(25)와,

상기 제2 펌프 레이저 다이오드(25)로부터 인가되는 광에너지를 상기 광증폭기(40)에 인가되도록 하는 동시에 상기 광증폭기(40)로부터 증폭되어 출력되는 동시에 상기 이득평탄 필터(60)로부터 출력되는 신호를 출력하는 파장분할다중(WDM: Wavelength Division Multiplex) 제2 커플러(Coupler)(35)와,

상기 제2 커플러(35)로부터 출력되는 증폭된 통신용 광신호를 일 방향으로 출력되도록 하는 동시에 상기 이득평탄필터(60)에 의하여 이득이 차단된 일부의 광신호 및 상기 광증폭기(40)의 광신호 증폭과정에서 발생하는 잡음 등의 자연발생광을 제거(Remove)하는 제2 아이솔레이터(15)로 구성된다.

상기와 같은 구성에서 제1 아이솔레이터(10), 제1 펌프 레이저 다이오드(20), 제1 커플러(30)와 광증폭기(40)로 이루어지는 구성을 어븀 증폭부(EDFA: Erbium Doped Fiber Amplifier)(50)라고 한다.

이하, 상기와 같은 구성의 종래 기술에 의한 일반적인 광신호 증폭장치를 첨부된 도1을 참조하여 상세히 설명한다.

다수의 가입자에 의하여 생성된 다수의 통신신호를 다중화(Multiplexing)한 광신호는 해당 광케이블(Optical Cable)을 통하여 상기의 어븀 증폭부(EDFA)(50)에 인가된다.

상기 어븀 증폭부(50)는 입력된 상기의 광신호를 제1 아이솔레이터(10)에 의하여 일 방향으로 진행하도록 하고 제1 커플러(30)에 인가한다.

또한, 상기 제1 펌프 레이저 다이오드(20)는 광신호를 증폭할 광에너지를 발생하여 상기 제1 커플러(30)에 인가한다.

상기와 같이 제1 커플러(30)에 인가된 통신용 광신호와 증폭용 광에너지는 합해져서 상기 광증폭기(40)에 인가되고, 상기 인가된 증폭용 광에너지에 의하여 통신용 광신호가 증폭되며, 상기 광증폭기(40)의 증폭도를 높이기 위하여 상기 제2 펌프 레이저 다이오드(25)로부터 발생된 광에너지가 제2 커플러(35)를 통하여 광증폭기(40)에 인가되므로써 증폭도를 더욱 높일 수 있다.

상기와 같은 광증폭기(40)에 의하여 증폭되는 통신용 신호인 파장분할다중 광신호는 파장에 의한 특성 등에 의하여 동일한 증폭기에 의하여 동일한 증폭율로 증폭을 하여도, 각 파장별로 증폭되어 출력되는 레벨(Level)에 차이가 있다.

즉, 파장이 낮을수록 높은 증폭 레벨의 특성을 보이고, 파장이 높을수록 낮은 증폭 특성을 보인다.

그러므로, 가장 낮은 증폭 레벨을 보이는 출력신호를 기준으로 높은 레벨의 신호를 모두 제거하며, 상기와 같은 기능을 하는 것이, 이득평탄필터(60)이다.

상기와 같이 이득평탄필터(60)에 의하여 이득이 평탄하게 필터된 통신용 광신호와 상기 제거된 이득의 통신용 광신호 그리고 상기 광증폭기(40)의 증폭과정에서 발생하는 잡음 등의 자연발생광 신호는, 상기 제2 커플러(35)를 통하여 제2 아이솔레이터(15)에 인가된다.

상기 이득이 평탄하게 필터된 통신용 광신호는 상기 제2 아이솔레이터(15)를 통하여 출력광신호로서 출력되고, 상기 제거된 이득의 통신용 광신호와 상기 광증폭기(40)의 증폭과정에서 발생하는 잡음 등의 자연발생광 신호는, 상기 제2 아이솔레이터(15)에 의하여 제거된다.

상기와 같이 파장별 상이한 증폭특성에 의한 레벨 차이를 필터하여 일정한 레벨이 되도록 하지 않게 되면, 수신측에서 감도조정이나 잡음처리 및 레벨조정이 어렵게 된다.

상기와 같이 증폭레벨의 차이가 비교적 많은 파장(Wavelength)의 대역은 시밴드(C-Band)이고, 엘밴드(L-Band)에서는 거의 발생하지 않는다.

따라서, 상기와 같은 증폭 레벨 차이에 의한 수신측 문제를 해결하기 위하여, 증폭 레벨이 가장 낮은 파장을 기준으로, 다른 파장의 신호에 의하여 증폭되는 높은 레벨을 제거함으로써 동일한 레벨이 되도록 즉, 전체적으로 일정한 또는 평탄한 레벨이 되도록 하므로, 증폭기의 증폭효율이 낮아지는 문제가 있다.

또한, 증폭도를 높이기 위하여서는 해당 광증폭기와 펌프 레이저 다이오드와 같은 고가의 광부품이 많이 소요되는 등의 문제가 있다.

본 발명은 파장분할다중 광신호를 증폭하는데 있어서, 광부품을 적게 사용하면서 증폭 효율을 높이는 장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 시밴드와 엘밴드를 동시에 사용하는 통신용 광신호 증폭장치의 광증폭 이득향상 장치에 있어서; 상기 시밴드의 통신용 광신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 제1 시밴드 어븀 증폭부와; 상기 제1 시밴드 어븀증폭부로부터 출력되는 통신용 광신호를 인가받고, 상기 통신용 광신호의 증폭 레벨이 낮아지는 소정의 파장 신호를 기준으로 그 이하의 레벨 신호만 정상출력단으로 출력하며 잡음성 자연광 신호를 통과시키지 않는 평탄화 과정을 수행하는 동시에 상기 평탄화 과정에서 출력이 차단된 광신호와 통과되지 않는 잡음성 자연광 신호를 우회출력단으로 출력하는 이득평탄필터와; 상기 이득평탄필터의 정상출력단으로 출력되는 평탄한 이득의 광신호를 입력하고 증폭하여 출력하는 제2 시밴드 어븀 증폭부와; 상기 엘밴드의 통신용 광신호와 상기 이득평탄필터의 우회출력단으로부터 인가되는 신호를 각각 결합하여 출력하는 커플러와; 상기 커플러로부터 출력되는 엘밴드의 통신용 광신호를 입력받고 증폭하여 출력하는 엘밴드 어븀 증폭부를 포함하여 이루어지는 특징이 있다.

이하, 본 발명에 의한 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도 2는 본 발명에 의한 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치 기능 구성도이며, 도 3은 일반적인 어븀 증폭부의 광신호 증폭이득 레벨 특성도이다.

본 발명에 의한 구성을 설명하는데 있어서 종래 기술의 구성과 동일한 구성이 적용되는 경우는 종래 기술 설명에 사용된 부재번호와 동일한 부재번호를 사용하거나 또는 유사한 부재번호를 사용하도록 한다.

상기 첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치는, 시밴드(C-Band)와 엘밴드(L-Band) 파장(Wavelength)의 신호를 동시에 사용하는 통신용 광신호 증폭장치에 있어서,

종래 기술에 의한 어븀증폭부(50)와 동일한 구성으로써, 상기 시밴드의 1550 nm 파장을 중심으로 상하 15 nm 정도에 의한 파장범위의 광신호를 통신용 광신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 것으로써, 입력되는 C-Band 파장의 통신용 광신호를 한쪽 방향으로 진행하도록 하는 아이솔레이터(Isolator)(10'); 상기 아이솔레이터(10')를 통하여 입력되는 광신호를 증폭하기 위한 광에너지를 발생하여 출력하는 펌프 레이저 다이오드(Pump Laser Diode)(20'); 상기 아이솔레이터(10')로부터 인가되는 통신용 광신호와 상기 펌프 레이저 다이오드(20')로부터 인가되는 증폭용 광에너지를 합쳐주는 2:1 파장분할다중 커플러(Coupler)(30'); 상기 커플러(30')로부터 출력되는 광신호를 어븀(Erbium)이 도포된 광케이블을 일정한 길이로 사용하여 증폭하는 광증폭기(40')로 이루어지는 제1 시밴드 어븀 증폭부(100)와,

상기 제1 시밴드 어븀증폭부(100)로부터 출력되는 통신용 광신호를 인가받 고, 증폭레벨을 평탄하게 하여 정상출력단으로 출력하며 잡음성 자연광 신호를 통과시키지 않는 동시에 상기 평탄하게 하는 과정에서 출력이 차단된 광신호와 통과되지 않는 잡음성 자연광 신호를 우회출력단으로 출력하는 것으로써, 상기 증폭되어 입력되는 광신호의 가장 낮은 레벨(Level)을 기준으로 그 이하의 레벨 신호만 정상출력단(112)으로 출력시키고, 상기 정상출력단(112)으로 출력되지 못한 높은 레벨의 광신호들은 모두 우회출력단(114)으로 출력하는 동시에 잡음성 자연광 신호를 검출하여 상기 우회출력단(114)으로 출력하는 이득평탄필터(110)와,

상기 이득평탄필터(110)의 정상출력단(112)으로 출력되는 평탄한 이득의 광신호를 입력하고 증폭하여 출력하는 것이며, 종래 기술에 의한 어븀증폭부(50)의 구성과 동일한 것으로서, 증폭되어 평탄한 레벨로 입력되는 1550 nm 파장을 중심으로 상하 15 nm 정도에 의한 파장범위의 C-Band 통신용 광신호를 한쪽 방향으로 진행하도록 하는 아이솔레이터(10'); 상기 아이솔레이터(10')를 통하여 입력되는 광신호를 증폭하기 위한 광에너지를 발생하여 출력하는 펌프 레이저 다이오드(20'); 상기 아이솔레이터(10')로부터 인가되는 통신용 광신호와 상기 펌프 레이저 다이오드(20')로부터 인가되는 증폭용 광에너지를 합쳐주는 2:1 파장분할다중 커플러(30'); 상기 커플러(30)로부터 출력되는 광신호를 어븀이 도포된 광케이블을 일정한 길이로 사용하여 증폭하는 광증폭기(40')로 이루어지는 제2 시밴드 어븀 증폭부(120)와,

상기 엘밴드(L-Band)의 통신용 광신호와 상기 이득평탄필터(110)의 우회출력단(114)으로부터 인가되는 신호를 각각 결합하여 출력하는 것으로서, 상기 이득평탄필터(110)의 우회출력단(114)으로부터 입력되는 신호와 엘밴드(L-Band)의 통신용 광신호를 결합하여 상기 엘밴드 어븀 증폭부(140)로 출력하는 2:1의 파장분할다중(WDM) 방식 커플러(130)와,

상기 WDM 커플러(130)를 통하여 인가되는, 1590 nm 파장을 중심으로 상하 15 nm 정도에 의한 파장범위의 엘밴드(L-Band)의 통신용 광신호를 입력받고 증폭하여 출력하는 것이며 종래 기술에 의한 어븀증폭부(50)와 동일한 것으로서, 상기 커플러(130)로부터 입력되는 L-Band 파장의 통신용 광신호와 광에너지를 한쪽 방향으로 진행하도록 하는 아이솔레이터(10'); 상기 아이솔레이터(10')를 통하여 입력되는 광신호를 증폭하기 위한 광에너지를 발생하여 출력하는 펌프 레이저 다이오드(20'); 상기 아이솔레이터(10')로부터 인가되는 통신용 광신호와 상기 펌프 레이저 다이오드(20')로부터 인가되는 증폭용 광에너지를 합쳐주는 2:1 파장분할다중 커플러(30'); 상기 커플러(30')로부터 출력되는 광신호를 어븀이 도포된 광케이블을 일정한 길이로 사용하여 증폭하는 광증폭기로 이루어지고, 상기 WDM 커플러(130)를 통하여 상기 이득평탄필터(110)의 우회출력단(114)으로부터 인가되는 신호를 증폭용 광에너지로 사용함으로써, 상기 WDM 커플러(130)를 통하여 입력되는 엘 벤드(L-Band) 신호를 소정의 레벨(LEVEL)로 증폭하는 광증폭기(40')로 이루어지는 엘밴드 어븀 증폭부(140)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로, 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치를 첨부된 도 2와 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

광신호의 넓은 대역(Wide Band)을 통신에 이용하는 경우, 동시에 많은 음성 급 채널의 신호를 전송할 수 있는 장점이 있다.

또한, 광신호는 주변의 전자기적 잡음에 영향을 전혀 받지 않으므로, 전송특성이 우수하다는 장점이 있고, 적은 출력으로 원거리 전송이 가능하다는 장점 등이 있다.

상기와 같은 광신호를 이용하여 많은 수의 통신용 데이터를 전송할 수 있는 이유는 광신호의 넓은 대역, 즉 넓은 파장(Wavelength)을 통신에 이용할 수 있기 때문이며, 통신에 주로 이용되는 광파장의 범위는, 1550 nm 파장을 중심으로 상하 15 nm 정도에 의한 파장범위에 의한 C-Band와 1590 nm 파장을 중심으로 상하 15 nm 정도에 의한 파장범위에 의한 L-Band이다.

상기와 같은 광대역의 파장을 분할하여 통신채널로 사용하는 방식을 파장분할다중(WDM: Wavelength Division Multiplex) 방식이라고 한다.

통신장비는 전송되는 광대역의 신호가 일정한 동일한 레벨(Level)이어야 수신하는 측에서 수신감도(Sensitivity)를 일정하게 제어할 수 있는 동시에 잡음(Noise)과 통신용 신호의 구분이 용이하며 해당 처리도 쉽다.

선로를 통하여 전송되는 모든 신호는 선로의 끝 부분에서는 신호의 세기 또는 레벨(Level)이 다시 전송하거나 통신신호로서 사용하기에 약하므로 증폭을 하여야 하며 상기와 같은 광신호를 전송하는 장비에서는 광증폭기를 사용한다.

본 발명은 C-Band와 L-Band의 파장을 통신에 이용하는 광통신장비에 있어서 L-Band 광증폭기의 증폭이득 또는 증폭효율을 효율적으로 향상시키는 장치에 관한 것이다.

상기 제1 C-Band 어븀 증폭기(100)와 제2 C-Band 어븀 증폭기(120) 그리고 L-Band 어븀 증폭기(140)는 구성이 동일하며 사용되는 광파장의 범위가 C-Band는 1550 nm ±15 nm 이고, L-Band는 1590 nm ±15 nm로서 상이한 것으로서, 상기의 구성은 종래 기술의 설명에서 상세히 설명되었던 어븀증폭부(50)의 구성과 동일하다.

상기와 같이 제1 C-Band 어븀 증폭기(100)와 제2 C-Band 어븀 증폭기(120) 그리고 L-Band 어븀 증폭기(140)의 동일한 구성을 다시 설명하면, 동일하고 평탄한 레벨로 입력되는 상기의 해당 파장에 의한 통신용 광신호를 입력받고 한쪽 방향으로 진행하도록 하는 아이솔레이터(Isolator)(10'); 상기 아이솔레이터(10')를 통하여 입력되는 광신호를 증폭하기 위한 광에너지(Optical Energy)를 발생하여 출력하는 펌프 레이저 다이오드(Pump Laser Diode)(20'); 상기 아이솔레이터(10')로부터 인가되는 통신용 광신호와 상기 펌프 레이저 다이오드(20')로부터 인가되는 증폭용 광에너지를 합쳐주는 2:1 파장분할다중 커플러(Coupler)(30'); 상기 커플러(30')로부터 출력되는 광신호를 어븀(Erbium)이 도포(Doped)된 광케이블을 일정한 길이로 사용하여 증폭하는 광증폭기(40')로 이루어진다.

상기와 같은 구성의 제1 C-Band 어븀 증폭부(100)로부터 증폭되어 출력되는 광신호는 파장(Wavelength)별로 각기 상이한 증폭이득에 의하여 상이한 레벨로 출력된다.

상기와 같이 파장에 의하여 각각 상이한 증폭 레벨은, 첨부된 도 3에 상세히 도시되어 있다.

상기와 같이 C-Band 파장의 광신호인 경우, 약 1530nm 대역의 증폭이득이 약 1560nm 대역의 증폭이득보다 크므로, 수신측의 안정된 동작을 위하여 이득평탄필터(110)의 사용이 필요하다.

상기와 같은 이득평탄필터(110)는 상기 제1 C-Band 어븀 증폭부(100)로부터 출력되는 광신호를 증폭 레벨이 낮아지는 파장을 기준으로 하여, 즉, 상기 도 3을 참조하면, 파장이 낮은 1560nm 파장의 레벨을 기준으로, 그 이상의 레벨은 통과시키지않고, 그 이하 레벨(Level)의 신호만을 정상출력단(112)으로 출력함으로써, 상기 제2 C-Band 어븀 증폭부(120)로 인가하여 다시 증폭한 후에 통신용 광신호로서 사용한다.

상기 첨부된 도 3을 좀더 상세히 보면, 약 1530nm 내지 1560nm 범위의 C-Band 파장신호는 약 1570nm 내지 1620nm 범위의 L-Band 파장의 신호보다 증폭효율이 높으므로, 증폭되어 출력되는 파워가 높다.

그러므로, C-Band 파장의 광신호를 증폭하고 이득평탄필터(110)에 의하여 출력되지 못하여 버려지는 광신호를 L-Band의 증폭용 광에너지로 사용하는 방안이 검토되었다.

상기와 같은 이득평탄필터(110)는 특정 레벨 이하의 광신호를 통과시키는 동시에 제1 C-Band 어븀증폭부(100)에 의하여 증폭된 잡음성 자연발생 광신호도 통과되지 못하도록 차단한다.

상기 이득평탄필터(110)는 상기와 같이 정상출력단(112)으로 출력되지 못하도록 차단한 특정 레벨 이상의 광신호와 잡음성 자연발생 광신호를 우회출력단(114)으로 출력한다.

상기 이득평탄필터(110)의 우회출력단(114)을 통하여 출력되는 상기의 신호는 파장분할다중(WDM) 방식 2:1 커플러(130)의 일측 입력단에 인가되고, 상기 커플러(130)의 다른 측 입력단은 1590 nm ±15 nm 범위의 L-Band 통신용 광신호를 입력하여 합한 상태로 상기 L-Band 어븀 증폭부(140)에 인가한다.

상기 L-Band 어븀 증폭부(140)는 커플러로부터 인가되는 L-Band의 통신용 광신호를 증폭하는 데 있어서, 상기 이득평탄필터(110)의 우회출력단(114)을 통하여 인가되는 광에너지를 증폭용 펌핑(Pumping) 광으로 사용한다.

따라서, B-Band 통신용 광신호를 증폭하는데 있어서, 제1 C-Band 어븀 증폭부(100)와 제2 C-Band 어븀증폭부(120)가 필요하였으나, L-Band 통신용 광신호를 증폭하는데 있어서는 하나의 L-Band 어븀 증폭부(140)를 사용하여도 되는 장점이 있다.

그러므로, L-Band 증폭에서는 고가의 어븀 증폭부(140)를 하나만 사용하여도 되는 동시에 저가격으로 동일한 구성할 수 있고, 크기를 작게할 수 있는 등의 장점이 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 C-Band 통신용 광신호를 증폭한 후 이득평탄필터에 의하여 제거되고 버려지는 광신호를 L-Band 통신용 광신호의 펌핑용 광에너지로서 사용하므로 가격이 비교적 비싼 광소자를 적게 사용하여 L-Band 광증폭기를 제작할 수 있는 동시에 부피를 작게하고 구성을 간단하게 하는 효과가 있다.

또한, C-Band의 증폭되어 버려지는 광신호를 L-Band의 펌핑용 광에너지로 사용함으로써 적은 에너지를 이용하여 효율적으로 이득을 향상하는 증폭효율 제고의 효과가 있다.

Claims

시밴드와 엘밴드 파장의 신호를 동시에 사용하는 통신용 광신호 증폭장치의 광증폭 이득향상 장치에 있어서,

상기 시밴드의 통신용 광신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 제1 시밴드 어븀 증폭부와,

상기 제1 시밴드 어븀증폭부로부터 출력되는 통신용 광신호를 인가받고, 상기 통신용 광신호의 증폭 레벨이 낮아지는 소정의 파장 신호를 기준으로 그 이하의 레벨 신호만 정상출력단으로 출력하며 잡음성 자연광 신호를 통과시키지 않는 평탄화 과정을 수행하는 동시에 상기 평탄화 과정에서 출력이 차단된 광신호와 통과되지 않는 잡음성 자연광 신호를 우회출력단으로 출력하는 이득평탄필터와,

상기 이득평탄필터의 정상출력단으로 출력되는 평탄한 이득의 광신호를 입력하고 증폭하여 출력하는 제2 시밴드 어븀 증폭부와,

상기 엘밴드의 통신용 광신호와 상기 이득평탄필터의 우회출력단으로부터 인가되는 신호를 각각 결합하여 출력하는 커플러와,

상기 커플러로부터 출력되는 엘밴드의 통신용 광신호를 입력받고 증폭하여 출력하는 엘밴드 어븀 증폭부를 포함하는 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치.
제1항에 있어서, 상기 이득 평탄필터는,

상기 정상출력단으로 출력되지 못한 높은 레벨의 광신호들은 모두 우회출력단으로 출력하는 동시에 잡음성 자연광 신호를 검출하여 상기 우회출력단으로 출력하는, 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치.
제1항에 있어서, 상기 커플러는,

상기 이득평탄필터의 우회출력단으로부터 입력되는 신호와 엘밴드의 통신용 광신호를 결합하여 상기 엘밴드 어븀 증폭부로 출력하는 2:1 파장분할다중 방식 커플러인, 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치.
제1항에 있어서, 상기 엘밴드 어븀 증폭부는,

상기 커플러를 통하여 상기 이득평탄필터의 우회출력단으로부터 인가되는 신호를 증폭용 광에너지로 사용하여, 상기 커플러를 통하여 입력되는 엘밴드 신호를 증폭하는, 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 시밴드 어븀 증폭부와 제2 시밴드 어븀 증폭부 및 엘밴드 어븀 증폭부는,

입력되는 통신용 광신호를 한쪽 방향으로 진행하도록 하는 아이솔레이터와,

상기 아이솔레이터를 통하여 입력되는 광신호를 증폭하기 위한 광에너지를 발생하여 출력하는 펌프 레이저 다이오드와,

상기 아이솔레이터로부터 인가되는 통신용 광신호와 상기 펌프 레이저 다이오드로부터 인가되는 증폭용 광에너지를 합쳐주는 파장분할다중 커플러와,

상기 커플러로부터 출력되는 광신호를 증폭하는 광증폭기를 포함하는, 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치.
제5항에 있어서, 상기 광증폭기는,

어븀이 도포된 광케이블을 일정한 길이로 사용함으로써 입력되는 광신호의 레벨을 증폭하는, 엘밴드 광신호의 효율적 광증폭 이득향상 장치.