KR20040071389A - Broadband optical fiber amplifier - Google Patents

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KR20040071389A
KR20040071389A KR1020030007337A KR20030007337A KR20040071389A KR 20040071389 A KR20040071389 A KR 20040071389A KR 1020030007337 A KR1020030007337 A KR 1020030007337A KR 20030007337 A KR20030007337 A KR 20030007337A KR 20040071389 A KR20040071389 A KR 20040071389A
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최봉수
김정미
김성준
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주식회사 라이콤
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Abstract

PURPOSE: A wideband optical fiber amplifier is provided to improve the competitive price by simultaneously amplifying the wideband optical signal with a simple configuration as well as to improve the quality of the signal by coupling the amplification devices in serial. CONSTITUTION: A wideband optical fiber amplifier includes a Raman amplification means(100), a distributed compensation process unit(200) and an Erbium doped fiber amplifier(EDFA)(300). The Raman amplification means(100) performs the Raman amplification for the wideband optical signal applied through the transmission line. The distributed compensation process unit(200) performs the distribution compensation process for the amplified wideband optical signal applied from the Raman amplification means(100). The EDFA(300) is provided with a C band amplification unit, an optical dividing unit, an L-band amplification unit and an optical coupling unit. The C band amplification unit amplifies the light of the short wavelength band width applied from the distributed compensation process unit(200). The optical dividing unit divides the amplification light into a plurality of wavelengths. The L band amplification unit amplifies the long wavelength bandwidth light applied from the first output terminal of the optical dividing unit. And, the optical coupling unit synthesizes the short wavelength bandwidth light applied from the second output terminal of the optical dividing unit and outputs the synthesized long wavelength bandwidth light.

Description

광대역 광섬유증폭기{Broadband optical fiber amplifier}Broadband optical fiber amplifier

본 발명은 광대역의 입력광에 대해 라만증폭수단을 통한 1차 증폭을 수행하고 어븀도우프드광섬유(EDF)증폭기를 통해 2차 증폭을 수행하도록 구성하여 광대역 입력광을 동시에 증폭시켜 출력할 수 있도록 된 광대역용 광섬유증폭기에 관한 것이다.The present invention is configured to perform the first amplification through the Raman amplification means for the broadband input light and to perform the second amplification through the erbium doped fiber (EDF) amplifier to simultaneously amplify and output the broadband input light. A broadband optical fiber amplifier.

일반적으로 광통신시스템은 하나의 전송선로를 통해 파장이 각기 다른 광신호를 동시에 전송하며, 주로 1530∼1560nm 대의 신호광을 0.8nm정도의 간격을 두고 전송하도록 구성된다. 그리고, 광통신시스템은 광신호의 원거리 전송을 위해 광섬유증폭기를 통해 신호광을 증폭시켜 전송하도록 구성된다.In general, an optical communication system transmits optical signals having different wavelengths simultaneously through a single transmission line, and is mainly configured to transmit signal light in the range of 1530 to 1560 nm at about 0.8 nm intervals. And, the optical communication system is configured to amplify and transmit the signal light through the optical fiber amplifier for the long distance transmission of the optical signal.

한편 통신기술이 점차 발전하게 되면서 상기 파장대역, 즉 1530∼1560nm의 단파장대역만을 이용한 신호전송 용량에 한계를 느끼게 되었다. 이에 1570∼1610nm의 장파장대역을 추가 신호전송대역으로 이용하기 위한 연구가 진행되고 있으며, 최근에는 1530∼1560nm의 단파장대역과 1570∼1610nm의 장파장대역을 동시에 증폭시키기 위한 광대역용 광섬유증폭기가 개발되고 있는 추세이다.On the other hand, as the communication technology is gradually developed, the signal transmission capacity using only the wavelength band, that is, the short wavelength band of 1530 to 1560 nm is felt. In order to use the long wavelength band of 1570-1610nm as an additional signal transmission band, researches are being conducted. Recently, a broadband optical fiber amplifier for amplifying the short wavelength band of 1530-1560nm and the long wavelength band of 1570-1610nm has been developed. It is a trend.

도1은 종래 광대역 광섬유증폭기의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a conventional broadband optical fiber amplifier.

도1에 도시된 바와 같이 광대역용 광섬유증폭기는 입력되는 광대역 광신호(1530∼1560nm, 1570∼1610nm : F)를 1530∼1560nm의 단파장대역과 1570∼1610nm의 장파장대역으로 분리하여 출력하는 제1 파장분할다중화기(10)와, 제1 파장분할다중화기(10)로부터 인가되는 단파장대역 광신호를 소정 레벨 증폭하여 출력하는 단파장증폭수단(20), 제1 파장분할다중화기(10)로부터 인가되는 장파장대역광신호를 소정 레벨 증폭하여 출력하는 장파장증폭수단(30) 및, 상기 단파장증폭수단(20)과 장파장증폭수단(30)으로부터 인가되는 광신호를 합성하여 하나의 광선로를 통해 송출하는 제2 파장분할다중화기(40)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the broadband optical fiber amplifier separates and outputs an input wideband optical signal (1530-1560nm, 1570-1610nm: F) into a short wavelength band of 1530-1560nm and a long wavelength band of 1570-1610nm. A short wavelength amplification means 20 for applying a predetermined level amplification to the division multiplexer 10, the short wavelength band optical signal applied from the first wavelength division multiplexer 10, and a first wavelength division multiplexer 10. A second wavelength amplification means 30 for amplifying and outputting a long wavelength band optical signal by a predetermined level, and a second signal for synthesizing and outputting an optical signal applied from the short wavelength amplification means 20 and the long wavelength amplification means 30 and transmitting it through one optical path; And a wavelength division multiplexer 40.

즉, 종래 광대역용 광섬유증폭기는 단파장대역신호를 증폭하기 위한 단파장증폭수단(20)과 장파장대역신호를 증폭하기 위한 장파장증폭수단(30)을 병렬로 결합하여 구성된다. 이때, 광신호를 분리하기 위한 제1 파장분할다중화기(10)는 광신호의 잡음 지수 특성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 장거리 전송을 위해 확보해야하는 광신호의 신호품질에 악영향을 미치게 된다.That is, the conventional broadband optical fiber amplifier is configured by combining the short wavelength amplification means 20 for amplifying the short wavelength band signal and the long wavelength amplification means 30 for amplifying the long wavelength band signal in parallel. In this case, since the first wavelength division multiplexer 10 for separating the optical signal directly affects the noise figure of the optical signal, it adversely affects the signal quality of the optical signal to be secured for long distance transmission.

또한, 상기 단파장대역수단(20)과 장파장증폭수단(30)은 도1에 도시된 바와 같이 제1 어븀도우프드광섬유증폭기(EDFA: 21,31)를 통해 전송 광섬유를 거치면서 감쇄 및 분산된 광신호를 1차 증폭시키고, 1차 증폭된 광신호는 분산을 보상하기 위한 분산보상광섬유(DCF: 22,32)를 통해 분산보상처리를 행하게 된다. 여기서 상기 분산보상광섬유(DCF)의 길이는 전체 전송된 광섬유길이의 약 1/5정도로 설정된다. 예컨대, 80Km 광섬유를 거친 광신호 분상보상을 위해서는 약 16Km 정도 길이의 분산보상광섬유(DCF)가 사용되게 된다. 그리고, 1차 증폭된 광신호는 분산보상광섬유(22,23)를 통과함에 따라 약 0.5dB/km의 손실이 발생되며, 이를 보상하기 위해 제2 EDF증폭기(23,33)를 통해 2차 증폭을 수행하도록 구성된다.In addition, the short wavelength band means 20 and the long wavelength amplification means 30 are optically attenuated and dispersed while passing through the transmission optical fiber through the first Erbium-doped optical fiber amplifiers (EDFA) 21,31 as shown in FIG. The signal is first amplified and the first amplified optical signal is subjected to dispersion compensation processing through distributed compensation optical fibers (DCF) 22 and 32 to compensate for dispersion. The length of the distributed compensation optical fiber (DCF) is set to about 1/5 of the total length of the transmitted optical fiber. For example, a distributed compensation optical fiber (DCF) having a length of about 16 km is used for optical signal separation compensation through an 80 km optical fiber. And, the first amplified optical signal is a loss of about 0.5dB / km as it passes through the dispersion compensation optical fibers (22, 23), to compensate for this second amplification through the second EDF amplifier (23, 33) It is configured to perform.

여기서, 상기 분산보상광섬유(DCF)는 고가의 광부품으로 이는 광대역 광신호(F)에 대한 분산보상처리가 가능하다. 그런데, 상기한 광대역용 광섬유증폭기는 단파장증폭수단과 장파장증폭수단을 병렬로 구성함으로 인해 단파장증폭수단과 장파장증폭수단에 각각의 분산보상광섬유(DCF)를 구성하여야 하므로, 광대역 광섬유증폭기의 가격이 비싸지고, 광부품의 감소로 인한 광신호 손실이 증가되는 문제가 있게 된다.Here, the distributed compensation optical fiber (DCF) is an expensive optical component, which can be distributed compensation processing for the broadband optical signal (F). However, since the broadband optical fiber amplifier has a short wavelength amplification means and a long wavelength amplification means in parallel, each distributed compensation optical fiber (DCF) must be configured in the short wavelength amplification means and the long wavelength amplification means. There is a problem that the optical signal loss due to the reduction of the optical component is increased.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 라만증폭수단을 통해 광대역 광신호(F)에 대해 1차 증폭을 수행하고, 이 라만증폭수단을 통해 증폭된 광대역 광신호를 EDFA를 통해 2차 증폭처리하며, EDFA는 하나의 광섬유를 통해 단파장대역광과 장파장대역광을 직접 증폭할 수 있도록 함으로써, 광신호의 분리에 의한 신호손실을 감소시키며 하나의 분산보상광섬유를 이용하도록 하여 경제성이 향상된 광대역용 광섬유증폭기를 제공함에 그 기술적 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and performs first-order amplification of the broadband optical signal F through Raman amplification means, and amplifies the broadband optical signal amplified by the Raman amplification means through EDFA. EDFA can amplify short wavelength band and long wavelength band directly through one optical fiber, reducing signal loss due to separation of optical signal and using one distributed compensation optical fiber. Its technical purpose is to provide broadband optical fiber amplifiers.

도1은 종래 광대역 광섬유증폭기의 구성을 도시한 도면.1 is a diagram showing the configuration of a conventional broadband optical fiber amplifier.

도2는 본 발명에 따른 광대역 광섬유증폭기의 구성을 개략적으로 도시한 도면.2 is a diagram schematically showing a configuration of a broadband optical fiber amplifier according to the present invention;

도3은 도2에 도시된 라만증폭수단(100)의 내부구성을 도시한 도면.3 is a view showing the internal configuration of the Raman amplification means 100 shown in FIG.

도4는 도2에 도시된 EDF증폭수단(300)의 내부구성을 도시한 도면.4 is a view showing the internal configuration of the EDF amplification means 300 shown in FIG.

도5는 도4에 도시된 C밴드 EDF증폭부(310)의 내부구성을 도시한 도면.5 is a diagram showing the internal configuration of the C-band EDF amplification unit 310 shown in FIG.

도6은 도4에 도시된 L밴드 EDF증폭부(350)의 내부구성을 도시한 도면.6 is a diagram showing the internal configuration of the L-band EDF amplifier 350 shown in FIG.

******* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 ************** Brief description of the main parts of the drawing *******

100 : 라만증폭수단, 200 : 분산보상광섬유(DCF),100: Raman amplification means, 200: distributed compensation optical fiber (DCF),

300 : EDF증폭수단(EDFA),300: EDF amplification means (EDFA),

110 : 광섬유, 120: 파장분할다중화기,110: optical fiber, 120: wavelength division multiplexer,

130 : 펌핑광공급수단, 140 : 아이솔레이터,130: pumping light supply means, 140: isolator,

310 : C밴드 EDFA, 330 : 제1 커플러,310: C band EDFA, 330: first coupler,

350 : L밴드 EDFA, 370 : 제2 커플러.350: L-band EDFA, 370: second coupler.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광대역용 광섬유증폭기는 전송로를 통해 인가되는 광대역 광신호에 대해 라만증폭을 행하는 라만증폭수단과, 상기 라만증폭수단으로부터 인가되는 증폭 광대역 광신호에 대해 분산보상처리를 행하는 분산보상처리수단 및, 상기 분산보상처리수단으로부터 인가되는 광대역 광신호의 단파장대역광을 증폭하는 C밴드 증폭부와, 상기 C밴드 증폭부로부터 인가되는 증폭광을 파장대역별로 분리하여 장파장대역광은 제1 출력단으로 출력하고 단파장대역광은 제2 출력단으로 출력하는 광분리부, 상기 광분리부의 제1 출력단으로부터 인가되는 장파장대역광을 증폭하는 L밴드 증폭부, 상기 광분리부의 제2 출력단으로부터 인가되는 단파장대역광과 상기 L밴드 증폭부로부터 인가되는 장파장대역광을 합성하여 출력하는 광결합부로 구성되는 EDF증폭수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The broadband optical fiber amplifier according to the present invention for achieving the above object is a Raman amplification means for performing Raman amplification for the broadband optical signal applied through the transmission path, and distributed compensation for the amplified broadband optical signal applied from the Raman amplification means Distributed compensation processing means for performing processing, a C band amplifying unit for amplifying short wavelength band light of a wideband optical signal applied from said distributed compensation processing means, and amplified light applied from said C band amplifying unit for each long wavelength band. An optical separation unit for outputting the band light to the first output terminal and outputting the short wavelength band light to the second output terminal, an L band amplifying unit for amplifying the long wavelength band light applied from the first output terminal of the optical separation unit, and the second optical separation unit The short wavelength band light applied from the output stage and the long wavelength band light applied from the L band amplifying unit are synthesized and output. Characterized in that consisting of the EDF amplification means composed of an optical coupling unit.

즉 상기한 바에 의하면 광선로를 통해 인가되는 광대역 광신호(F)에 대해 1차적으로 라만증폭을 행한 후 EDF증폭을 행하도록 구성함으로써, 종래 광대역 광섬유증폭기에 비해 간단한 구성으로 광대역 광신호(F)를 동시에 증폭하여 가격경쟁력이 향상시킬 수 있으며, 증폭수단을 직렬구조로 결합하여 신호품질을 향상시킬 수 있게 된다.That is, according to the above, the Raman amplification is first performed on the wideband optical signal F applied through the optical path, and then the EDF amplification is performed so that the wideband optical signal F is simpler than the conventional wideband optical fiber amplifier. At the same time, the price competitiveness can be improved by amplifying, and the signal quality can be improved by combining the amplifying means in series.

이하 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.Hereinafter will be described an embodiment according to the present invention.

도2는 본 발명에 따른 광대역용 광섬유증폭기의 개략적인 구성을 도시한 것이다.Figure 2 shows a schematic configuration of a broadband optical fiber amplifier according to the present invention.

도2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 광대역용 광섬유증폭기는 전송로를 통해 인가되는 광대역 광신호(F)를 라만증폭수단(100)을 통해 1차 증폭시키고, 분산보상광섬유(DCF:200)를 통해 라만증폭수단(100)으로부터 인가되는 광대역 광신호(F)에 대한 분산보상처리를 수행하며, EDF증폭수단(EDFA : 300)을 통해 분산보상광섬유(200)로부터 인가되는 광대역 광신호(F)를 2차 증폭하여 출력하도록 구성된다.As shown in FIG. 2, the broadband optical fiber amplifier according to the present invention primarily amplifies the broadband optical signal F applied through the transmission path through the Raman amplification means 100, and the distributed compensation optical fiber (DCF: 200). Distributed compensation processing is performed on the broadband optical signal F applied from the Raman amplification means 100 through the broadband optical signal F applied from the distributed compensation optical fiber 200 through the EDF amplification means EDFA 300. ) Is second amplified and output.

여기서, 상기 광대역 광신호(F)는 1530∼1560nm의 단파장대역(C밴드)과 1570∼1610nm의 장파장대역(L밴드)을 포함하는 광신호이다.The wideband optical signal F is an optical signal including a short wavelength band (C band) of 1530 to 1560 nm and a long wavelength band (L band) of 1570 to 1610 nm.

그리고, 상기 라만증폭수단(100)은 석영계 광섬유를 증폭 매질로 사용하여 펌핑광에 의한 유도 라만 산란으로 광신호를 증폭하도록 된 광증폭수단으로, 이 라만증폭수단(100)은 입력광세기 변화에 대해 파장별 증폭이득이 거의 일정한 특성을 갖는다.The Raman amplification means 100 is an optical amplification means for amplifying an optical signal by induced Raman scattering by pumping light using a quartz optical fiber as an amplification medium, and the Raman amplification means 100 changes the input light intensity. The amplification gain for each wavelength is almost constant with respect to.

도3은 도2에 도시된 라만증폭수단(100)의 내부구성을 도시한 도면이다.3 is a view showing the internal configuration of the Raman amplification means 100 shown in FIG.

라만증폭수단(100)은 광대역 광신호(F)가 광선로로 사용되는 광섬유(110)를 통해 파장분할다중화기(WDM : 120)로 인가된다. 그리고, 파장분할다중화기(120)는 펌핑광공급수단(130)으로부터 인가되는 소정 파장의 펌핑광을 역방향 여기방식으로 상기 광섬유(110)의 입력으로 제공하며, 광섬유(110)를 통과하는 광신호는 파장분할다중화기(120)로부터 역방향 인가되는 펌핑광에 의해 소정 레벨 증폭되어 파장분할다중화기(120) 및 아이솔레이터(140)를 통해 분산보상광섬유(200)로 출력된다.The Raman amplification means 100 is applied to the wavelength division multiplexer (WDM) 120 through the optical fiber 110 in which the broadband optical signal F is used as the optical path. In addition, the wavelength division multiplexer 120 provides pumping light of a predetermined wavelength applied from the pumping light supply means 130 to the input of the optical fiber 110 in a reverse excitation manner, and an optical signal passing through the optical fiber 110. A predetermined level is amplified by the pumping light reversely applied from the wavelength division multiplexer 120 and output to the distributed compensation optical fiber 200 through the wavelength division multiplexer 120 and the isolator 140.

여기서, 상기 펌핑광공급수단(130)은 특정 파장을 출력하는 다수의 레이저다이오드(LD : 131)와, 이 다수의 레이저다이오드(131)로부터 인가되는 파장을 선택적으로 상기 파장분할다중화기(120)로 공급함과 더불어 펌핑광의 신호세기를 조절하여 출력하는 펌핑광공급부(132)로 구성된다. 그리고, 상기 광섬유(110)는 일반적으로 펌핑광의 파장보다 약 100nm 장파장대역을 증폭하는 특성을 갖는다. 따라서, 상기 펌핑광공급부(132)는 증폭할 파장보다 약 100nm 단파장을 펌핑광으로 공급하게 된다. 또한, 상기 광섬유(110)는 펌핑광공급수단으로부터 인가되는 펌핑광의 신호세기에 따라 해당 증폭파장의 신호세기가 변화하게 되는 바, 펌핑광공급부(132)는 광섬유(110)로부터 라만증폭되어 출력되는 광대역 광신호(F)의 파장별 신호세기가 일정하도록 펌핑광세기를 조절하게 된다.Here, the pumping light supply unit 130 selectively divides a plurality of laser diodes (LD) 131 outputting a specific wavelength and wavelengths applied from the plurality of laser diodes 131 to the wavelength division multiplexer 120. The pumping light supply unit 132 is configured to output and control the signal strength of the pumping light. In addition, the optical fiber 110 generally has a characteristic of amplifying about 100 nm long wavelength band than the wavelength of the pumped light. Therefore, the pumping light supply unit 132 supplies about 100nm shorter wavelength as the pumping light than the wavelength to be amplified. In addition, the optical fiber 110, the signal strength of the corresponding amplified wavelength is changed according to the signal strength of the pumping light applied from the pumping light supply means, the pumping light supply unit 132 is amplified Raman output from the optical fiber 110 The pumping light intensity is adjusted so that the signal intensity for each wavelength of the broadband optical signal F is constant.

또한, 도4는 도2에 도시된 EDF증폭수단(300)의 내부구성을 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a diagram schematically showing the internal configuration of the EDF amplification means 300 shown in FIG.

도4에 도시된 바와 같이 EDF증폭수단(300)은 단파장대역광을 증폭하기 위한 C밴드 EDF증폭기(310)와 장파장대역광을 증폭하기 위한 L밴드 EDF증폭기(350)를 소정 파장분할수단 예컨대 제1 커플러(330) 및 소정 파장결합수단 예컨대 제2 커플러(370)를 통해 직렬 결합하여 구성한다.As shown in Fig. 4, the EDF amplifying means 300 is provided with a C-band EDF amplifier 310 for amplifying short wavelength band light and an L-band EDF amplifier 350 for amplifying long wavelength band light. The first coupler 330 and a predetermined wavelength coupling means, for example, through the second coupler 370 is configured in series.

여기서, 상기 1 커플러(330)는 C밴드 EDF증폭기(310)로부터 인가되는 광대역 광신호(F)에서 1530∼1560nm의 단파장대역 광신호는 제2 커플러(370)로 송출하고, 1570∼1610nm의 장파장대역 광신호는 L밴드 EDF증폭기(350)로 송출한다.Here, the first coupler 330 transmits a short wavelength band optical signal of 1530 to 1560 nm to the second coupler 370 in the wideband optical signal F applied from the C-band EDF amplifier 310, and has a long wavelength of 1570 to 1610 nm. The band optical signal is sent to the L band EDF amplifier 350.

그리고, 상기 제2 커플러(370)는 제1 커플러(310)로부터 인가되는 단파장대역 광신호와 L밴드 EDF증폭기(350)로부터 인가되는 장파장대역 광신호를 합성하여 하나의 광선로를 통해 출력하게 된다.In addition, the second coupler 370 synthesizes the short wavelength band optical signal applied from the first coupler 310 and the long wavelength band optical signal applied from the L-band EDF amplifier 350 and outputs them through one optical path.

또한, 상기 C밴드 EDF증폭기(310)는 도5에 도시된 바와 같이 분산보상광섬유(200)로부터 인가되는 광대역 광신호를 제1 아이솔레이터(311)를 통해 제1 파장분할다중화기(312)로 인가한다. 제1 파장분할다중화기(312)는 제1 펌핑광레이저다이오드(313)으로부터 공급되는 예컨대 980nm/1480nm의 제1 펌핑광과 제1 아이솔레이터(311)로부터 인가되는 광대역 광신호를 합성하여 제1 EDF(314)로 제공한다. 이때, 상기 제1 EDF(314)는 광대역 광신호(F) 중 단파장대역광을 소정 레벨 증폭하여 제2 아이솔레이터(315)를 통해 이득평탄화필터(GFF, 316)로 제공한다. 이득평탄화필터(316)는 입력되는 광대역 광신호 중 단파장대역광의 파장별 이득레벨을 평탄화시켜 제2 파장분할다중화기(317)로 송출한다. 제2 파장분할다중화기(317)는 제2 펌핑용레이저다이오드(318)로부터 인가되는 제2 펌핑광과 이득평탄화필터(316)로부터 인가되는 광신호를 합성하여 제2 EDF(319)로 제공하며, 제2 EDF(319)는 제2 펌핑광 및 후단에 결합된 제3 파장분할다중화기(320)를 통해 제3 펌핌용레이저다이오드(321)로부터 제공되는 제3 펌핑광을 이용하여 광대역 광신호 중 단파장대역광을 증폭시켜 제3 아이솔레이터(322)를 통해 제1 커플러(330)로 송출하게 된다.In addition, the C-band EDF amplifier 310 applies a wideband optical signal applied from the distributed compensation optical fiber 200 to the first wavelength division multiplexer 312 through the first isolator 311 as shown in FIG. 5. do. The first wavelength division multiplexer 312 synthesizes, for example, a first pumping light of 980 nm / 1480 nm and a wideband optical signal applied from the first isolator 311 by supplying the first pumping light laser diode 313. Provided at 314. In this case, the first EDF 314 amplifies the short wavelength band light of the wideband optical signal F by a predetermined level and provides it to the gain flattening filter GFF 316 through the second isolator 315. The gain flattening filter 316 flattens the gain level for each wavelength of the short wavelength band of the wideband optical signals to be input to the second wavelength division multiplexer 317. The second wavelength division multiplexer 317 synthesizes the second pumping light applied from the second pumping laser diode 318 and the optical signal applied from the gain leveling filter 316 to provide the second EDF 319. The second EDF 319 is a broadband optical signal using the third pumping light and the third pumping light provided from the third pumping laser diode 321 through the third wavelength division multiplexer 320 coupled to the rear end. The short wavelength band light is amplified and transmitted to the first coupler 330 through the third isolator 322.

즉, 상기 C밴드 EDF증폭기(310)는 제1 EDF(314)를 통해 1차 증폭시킨 단파장대역의 증폭광을 평탄화시킨 후 제2 EDF(319)를 통해 다시 증폭시키도록 구성함으로써, 단파장대역광의 증폭이득을 향상시킴과 더불어 단파장대역 증폭광의 이득특성을 평탄화시키게 된다.That is, the C-band EDF amplifier 310 is configured to flatten the amplified light of the short wavelength band first amplified by the first EDF 314 and then amplify it again through the second EDF 319, thereby providing In addition to improving the amplification gain, the gain characteristics of the short-wavelength amplified light are flattened.

그리고, C밴드 EDF증폭기(310)를 통한 단파장대역광 증폭시 장파장대역광도 소정 레벨 증폭되게 되며, 이로 인해 L밴드 EDF증폭수단(350)으로 제공되는 장파장대역광의 신호레벨이 높아져 결과적으로 L밴드 EDF증폭수단(350)을 통해 출력되는장파장대역광의 증폭효율이 높아지게 된다.In addition, when amplifying short wavelength band light through the C band EDF amplifier 310, the long wavelength band light is also amplified by a predetermined level. As a result, the signal level of the long wavelength band light provided to the L band EDF amplification means 350 is increased, resulting in an L band EDF. Amplification efficiency of the long wavelength band light output through the amplifying means 350 is increased.

한편, 도4에서 L밴드 EDF증폭수단(350)은 도6에 도시된 바와 같이 제1 커플러(330)로부터 인가되는 1570∼1610nm의 장파장대역 광신호를 제2 이득평탄화필터(GFF : 351)를 통해 파장별 이득레벨을 평탄화시켜 제4 파장분할다중화기(352)로 제공한다. 제4 파장분할다중화기(352)는 제4 펌핑용레이저다이오드(353)로부터 인가되는 제4 펌핑광과 상기 제2 이득평탄화필터(351)로부터 인가되는 평탄화된 장파장대역 광신호를 합성하여 제3EDF(354)로 제공한다. 제3 EDF(354)는 후단에 결합된 제5 파장분할다중화기(356)를 통해 제5 펌핑용레이저다이오드(355)로부터 공급되는 펌핑광을 역방향으로 제공받아, 제4 펌핑광과 제5 펌핑광을 이용하여 장파장대역광을 소정 레벨 증폭시킨 후 제4 아이솔레이터(357)를 통해 제2 커플러(370)로 송출하게 된다. 여기서, 상기 EDF는 그 길이가 길어질수록 장파장대역의 광신호가 증폭되는 특성을 갖는 바, 상기 제3 EDF(354)는 1570∼1610nm의 장파장대역 광신호를 증폭하도록 광섬유의 길이가 설정된다.Meanwhile, as shown in FIG. 6, the L-band EDF amplifying unit 350 uses the second gain flattening filter (GFF) 351 to receive a long wavelength band optical signal of 1570 to 1610 nm applied from the first coupler 330 as shown in FIG. 6. Through this, the gain level for each wavelength is flattened and provided to the fourth wavelength division multiplexer 352. The fourth wavelength division multiplexer 352 synthesizes the fourth pumping light applied from the fourth pumping laser diode 353 and the flattened long wavelength band optical signal applied from the second gain flattening filter 351 to form a third EDF. Provided at 354. The third EDF 354 receives the pumping light supplied from the fifth pumping laser diode 355 through the fifth wavelength division multiplexer 356 coupled to the rear end in the reverse direction, and thus the fourth pumping light and the fifth pumping light. The long wavelength band light is amplified by a predetermined level using light and then transmitted to the second coupler 370 through the fourth isolator 357. The longer the length of the EDF is, the longer the optical signal of the long wavelength band is amplified. The third EDF 354 has a length of the optical fiber set to amplify the long wavelength band optical signal of 1570-1610 nm.

이어 상기한 구성으로 된 광대역 광섬유증폭기의 동작을 설명한다.Next, the operation of the broadband optical fiber amplifier having the above configuration will be described.

먼저, 1530∼1560nm 의 단파장대역과 1570∼1610nm의 장파장대역을 포함하는 광대역 광신호(F)는 라만증폭수단(100)을 통해 1차 증폭된다. 이때, 라만증폭수단(100)은 입력되는 광대역 광신호(F) 전체에 대해 소정 레벨의 증폭처리를 행하며, 펌핑광세기를 조절하여 라만증폭수단(100)을 통해 출력되는 광대역 광신호(F)의 파장별 신호세기를 일정하게 유지하게 된다.First, the wideband optical signal F including the short wavelength band of 1530-1560 nm and the long wavelength band of 1570-1610 nm is first amplified by the Raman amplification means 100. At this time, the Raman amplifying means 100 performs a predetermined level of amplification processing on the entire wideband optical signal F, and adjusts the pumping light intensity to output the wideband optical signal F through the Raman amplifying means 100. The signal strength for each wavelength is kept constant.

분산보상광섬유(200)는 라만증폭수단(100)으로부터 인가되는 광대역 광신호(F)에 대해 광선로를 거치면서 발생된 분산손실에 대한 보상처리를 행한 후 EDF증폭수단(300)으로 인가하게 된다.The distributed compensation optical fiber 200 is applied to the EDF amplification means 300 after performing a compensation process for the dispersion loss generated through the optical path to the broadband optical signal F applied from the Raman amplification means 100.

EDF증폭수단(300)은 상기 분산보상광섬유(200)으로부터 인가되는 광대역 광신호(F)에 대해 C밴드 EDF증폭기(310)를 통해 단파장대역 광신호에 대한 증폭처리를 행하게 된다. 이때, C밴드 EDF증폭기(310)는 단파장대역 광신호에 대해 1차 증폭시킨 후 1차 증폭된 단파장대역 광신호의 파장별 이득을 평탄화시키고, 평탄화된단파장대역 광신호에 대한 2차 증폭을 행하게 된다.The EDF amplification means 300 performs amplification processing for the short wavelength band optical signal through the C band EDF amplifier 310 with respect to the broadband optical signal F applied from the distributed compensation optical fiber 200. At this time, the C-band EDF amplifier 310 first amplifies the short wavelength band optical signal, and then flattens the gain for each wavelength of the first amplified short wavelength band optical signal, and performs the second amplification of the flattened short wavelength band optical signal. do.

그리고, 상기 C밴드 EDF증폭기(310)에서 단파장대역 광신호에 대한 1차 및 2차 증폭시 장파장대역의 광신호도 소정 레벨 증폭되며, C밴드 EDF증폭기(310)로부터 출력되는 장파장대역 광신호는 L밴드 EDF증폭기(330)를 통해 증폭되어 출력된다. 이때, L밴드 EDF증폭기(330)는 C밴드 EDF증폭기(310)로부터 인가되는 장파장대역 광신호에 대해 파장별 이득을 평탄화시킨 후 증폭처리를 행하게 된다.The C-band EDF amplifier 310 also amplifies the optical signal of the long wavelength band by a predetermined level during the first and second amplification of the short-band optical signal, and the long-band optical signal output from the C-band EDF amplifier 310 is The L-band EDF amplifier 330 is amplified and output. At this time, the L-band EDF amplifier 330 flattens the gain for each wavelength of the long wavelength band optical signal applied from the C-band EDF amplifier 310 and then performs an amplification process.

이어, 상기 C밴드 EDF증폭기(310)로부터 인가되는 단파장대역 광신호와 상기 L밴드 EDF증폭기(330)로부터 인가되는 장파장대역 광신호를 제2 커플러(340)를 통해 합성하여 출력하게 된다.Subsequently, the short wavelength band optical signal applied from the C band EDF amplifier 310 and the long wavelength band optical signal applied from the L band EDF amplifier 330 are synthesized and output through the second coupler 340.

즉, 상기 실시예에 의하면 광선로를 통해 입력되는 광대역 광신호(F)를 라만증폭수단(100)을 통해 1차 증폭시킨 후, EDF증폭수단을 통해 단파장대역 광신호와 장파장대역 광신호를 2차 증폭시키게 된다.That is, according to the above embodiment, the wideband optical signal F input through the optical path is first amplified by the Raman amplification means 100, and then the short wavelength band optical signal and the long wavelength band optical signal are secondary by the EDF amplification means. Will be amplified.

따라서, EDF증폭기에 비해 낮은 잡은지수를 갖는 라만증폭수단을 1차 증폭수단으로 구성함으로써, EDF증폭수단만을 이용한 종래 광대역용 광섬유증폭기에 비해 광대역 광신호(F)의 장거리 전송이 가능하고, 광소자 수의 감소를 통해 광소자 결합으로 인한 신호의 삽입손실을 감소시킴과 더불어 비용을 감소시킬 수 있게 된다.Therefore, by constructing the Raman amplification means having a lower catching index than the EDF amplifier as the first amplification means, it is possible to transmit a long distance optical signal F over a long distance as compared to the conventional broadband optical fiber amplifier using only the EDF amplification means. Reducing the number reduces the insertion loss of the signal due to the coupling of the optical elements and reduces the cost.

또한, 라만증폭수단의 펌핑광 세기를 조절하는 간단한 구성으로 광대역용 광섬유증폭기의 출력광세기를 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.In addition, it is possible to maintain a constant output light intensity of the broadband optical fiber amplifier by a simple configuration for adjusting the pumping light intensity of the Raman amplifier means.

또한, EDF증폭수단은 단파장대역광 증폭시 장파장대역광도 일정 레벨 증폭시킨 후 장파장대역광을 증폭시킴으로써, 장파장대역과의 증폭효율을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, the EDF amplifying means amplifies the long wavelength band light by a predetermined level after amplifying the long wavelength band light at the time of amplifying the short wavelength band light, thereby improving the amplification efficiency with the long wavelength band.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시하는 것이 가능하다.In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 광선로를 통해 인가되는 광대역 광신호(F)에 대해 1차적으로 라만증폭을 행한 후 EDF증폭을 행하도록 구성함으로써, 종래 광대역 광섬유증폭기에 비해 간단한 구성으로 광대역 광신호(F)를 동시에 증폭하여 가격경쟁력이 향상시킬 수 있으며, 증폭수단을 직렬구조로 결합하여 신호품질을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, by performing Raman amplification on the wideband optical signal F applied through the optical path and then performing EDF amplification, the wideband optical signal ( Price competitiveness can be improved by simultaneously amplifying F), and signal quality can be improved by combining amplification means in series.

Claims (4)

전송로를 통해 인가되는 광대역 광신호에 대해 라만증폭을 행하는 라만증폭수단과,Raman amplification means for performing Raman amplification for the broadband optical signal applied through the transmission path, 상기 라만증폭수단으로부터 인가되는 증폭 광대역 광신호에 대해 분산보상처리를 행하는 분산보상처리수단 및,Distributed compensation processing means for performing distributed compensation processing on an amplified broadband optical signal applied from said Raman amplification means; 상기 분산보상처리수단으로부터 인가되는 광대역 광신호의 단파장대역광을 증폭하는 C밴드 증폭부와, 상기 C밴드 증폭부로부터 인가되는 증폭광을 파장대역별로 분리하여 장파장대역광은 제1 출력단으로 출력하고 단파장대역광은 제2 출력단으로 출력하는 광분리부, 상기 광분리부의 제1 출력단으로부터 인가되는 장파장대역광을 증폭하는 L밴드 증폭부, 상기 광분리부의 제2 출력단으로부터 인가되는 단파장대역광과 상기 L밴드 증폭부로부터 인가되는 장파장대역광을 합성하여 출력하는 광결합부로 구성되는 EDF증폭수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광대역용 광섬유증폭기.The C-band amplifying unit amplifies the short wavelength band light of the wideband optical signal applied from the dispersion compensation processing means, and the amplified light applied from the C band amplifying unit is separated for each wavelength band to output the long wavelength band light to the first output terminal. The short wavelength band light includes an optical splitter for outputting to the second output terminal, an L band amplifying unit for amplifying long wavelength band light applied from the first output terminal of the optical splitter, and the short wavelength band light applied from the second output terminal of the optical splitter. An optical fiber amplifier for broadband, characterized in that it comprises an EDF amplification means composed of an optical coupling unit for synthesizing and outputting the long wavelength band light applied from the L-band amplifying unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 라만증폭수단은 입력되는 광대역 광신호를 라만증폭하는 광섬유와, 펌핑광을 제공하기 위한 펌핑광공급수단 및, 펌핑광을 역방향 여기방식으로 상기 광섬유의 입력으로 제공하는 광결합수단을 포함하여 구성되고,The Raman amplifying means includes an optical fiber for Raman amplifying an input broadband optical signal, pumping light supply means for providing pumping light, and optical coupling means for providing pumping light to the input of the optical fiber in a reverse excitation method. Become, 상기 펌핑광공급수단은 상기 광섬유를 통해 출력되는 증폭광의 광세기가 일정하도록 펌핑광을 세기를 조절하도록 된 것을 특징으로 하는 광대역 광섬유증폭기.The pumping light supply means is a broadband optical fiber amplifier, characterized in that for controlling the intensity of the pumping light so that the light intensity of the amplified light output through the optical fiber is constant. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 EDF증폭수단의 C밴드 증폭부는 광대역 광신호 중 단파장대역에 대해 EDF 증폭을 행하는 제1 EDF증폭기와, 제1 EDF증폭기로부터 인가되는 광대역 광신호의 단파장대역 파장에 대해 이득평탄화처리를 행하는 이득평탄화필터 및, 이득평탄화필터로부터 인가되는 광대역 광신호의 단파장대역에 대해 EDF증폭을 행하는 제2 EDF증폭기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광대역용 광섬유증폭기.The C-band amplifying unit of the EDF amplifying means gain-flattening the first EDF amplifier for performing the EDF amplification for the short wavelength band of the wideband optical signal and the gain flattening process for the short wavelength band wavelength of the wideband optical signal applied from the first EDF amplifier. And a second EDF amplifier for performing EDF amplification on the short wavelength band of the wideband optical signal applied from the gain flattening filter. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 L밴드 증폭부는 상기 광분리부로부터 인가되는 장파장대역 광신호에 대해 파장별 이득을 평탄화시키는 이득평탄화필터와, 이 이득평탄화필터로부터 인가되는 장파장대역 광신호를 EDF 증폭처리하는 EDF증폭기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광대역용 광섬유증폭기.The L-band amplifying unit includes a gain flattening filter for flattening a gain for each wavelength of the long wavelength band optical signal applied from the optical separation unit, and an EDF amplifier for EDF amplifying the long wavelength band optical signal applied from the gain flattening filter. Broadband optical fiber amplifier, characterized in that configured.
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