¹ÝµµÃ¼ ±¤ÁõÆø±â¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±âÀÇ ±¤Àü¼Û ±â¼ú µ¿Çâ
ÀÌÇÑÇù* À̵¿ÇÑ**
ÃÖ±Ù¿¡ ¹ÝµµÃ¼ ±¤ÁõÆø±â¸¦ ÆÄÀåºÐÇÒ
´ÙÁßÈ ¹æ½ÄÀÇ ±¤Àü¼Û ½Ã½ºÅÛ¿¡ »ç¿ëÇϱâ À§ÇÑ ¿¬±¸°¡ È°¹ßÈ÷ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù. ±×·¯³ª ±âÁ¸ÀÇ ¹ÝµµÃ¼ ±¤ÁõÆø±â¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ
±¤Àü¼Û ½Ã½ºÅÛÀº ¹ÝµµÃ¼ ±¤ÁõÆø±âÀÇ ¿©·¯°¡Áö ´ÜÁ¡À¸·Î ÀÎÇÏ¿© »ç¿ë¹üÀ§°¡ ¸Å¿ì Á¦ÇÑÀûÀ̾ú´Ù. ÃÖ±Ù¿¡´Â ±âÁ¸ÀÇ ¹ÝµµÃ¼ ±¤ÁõÆø±âÀÇ ´ÜÁ¡À» º¸¿ÏÇÏ°í ±×
ÀåÁ¡À» »ì¸®±â À§ÇÏ¿© ¹ÝµµÃ¼ ±¤ÁõÆø±â¿Í ´Ù¸¥ Á¾·ùÀÇ ÁõÆø±â¸¦ °áÇÕÇÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸°¡ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù.
º»
°í¿¡¼´Â ÃÖ±Ù ¹ßÇ¥µÈ ¿¬±¸°á°ú¸¦ Áß½ÉÀ¸·Î ¹ÝµµÃ¼ ±¤ÁõÆø±â¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±âÀÇ ±¤Àü¼Û ±â¼ú µ¿ÇâÀ» ºÐ¼®ÇÏ°íÀÚ ÇÑ´Ù. ¢Ê
ÃÖ±ÙÀÇ ÃÊ°í¼Ó ±¤Àü¼Û ½Ã½ºÅÛÀº
±¤´ë¿ª ´ë¿ë·®ÈµÇ°í ÀÖÀ¸¸ç ÀÌ¿Í ÇÔ²² Fiber To The Home(FTTH)¿¡ ´ëÇÑ °ü½ÉÀÌ ÁýÁßµÇ¾î ±Ù°Å¸® ±¤Àü¼Û
½Ã½ºÅÛ ¶ÇÇÑ ½Éµµ ÀÖ°Ô ¿¬±¸µÇ°í ÀÖ´Ù. ±¤Àü¼Û ½Ã½ºÅÛ¿¡ ÇʼöÀûÀ¸·Î »ç¿ëµÇ´Â ±¤ÁõÆø±â·Î´Â ¿¡¸£ºç÷°¡ ±¤¼¶À¯ ÁõÆø±â(Erbium Doped
Fiber Amplifier: EDFA)°¡ °¡Àå ÀϹÝÀûÀÌ´Ù. EDFA´Â ´Ù¸¥ ÁõÆø±â¿¡ ºñÇØ ¼º´ÉÀº ÁÁÁö¸¸ Á¦ÀÛ°øÁ¤ÀÌ º¹ÀâÇÏ¿© °¡°ÝÀÌ ³ô´Ù´Â ´ÜÁ¡ÀÌ
ÀÖ´Ù. ÃÖ±Ù¿¡´Â ±Ù°Å¸® ±¤Àü¼Û ½Ã½ºÅÛ¿¡¼ ±¤ÁõÆø±â¸¦ »ç¿ëÇÏÁö ¾Ê´Â ¹æ¹ý¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸°¡ È°¹ßÈ÷ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù.
±×·¯³ª ±¤Àü¼Û ½Ã½ºÅÛÀº ÇÑ ÁöÁ¡¿¡¼
´Ù¸¥ ÇÑ ÁöÁ¡À¸·Î ½ÅÈ£¸¦ Àü¼ÛÇÏ´Â Á¡´ëÁ¡ ¹æ½Ä¿¡¼ ¿©·¯ ±¸°£Àº ȯÇüÀ¸·Î ¿¬°áÇÏ´Â ¿øÇü ¹æ½Ä, ±×¸®°í ¼·Î¼·Î¸¦ µ¿½Ã¿¡
¿¬°áÇÏ´Â Optical Cross Connect(OXC)¹æ½Ä µîÀÇ ¸Å¿ì º¹ÀâÇÑ ±¸Á¶·Î ÁøÈÇÏ°í ÀÖ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ±¸Á¶¿¡¼´Â ½ÅÈ£ÀÇ °æ·Î¸¦ º¯°æÇϰųª
ÇϺα¸Á¶ÀÇ ½Ã½ºÅÛ°ú ½ÅÈ£¸¦ ÁÖ°í¹Þ±â À§ÇÑ ±â´ÉÀ» ¼öÇàÇÏ´Â ±¤¼ÒÀÚµéÀÌ ÇÊ¿äÇϸç ÀÌ·± ±¤¼ÒÀÚµéÀÇ »ðÀÔ¼Õ½ÇÀ» º¸»óÇØÁÖ±â À§ÇÑ ±¤ÁõÆø±â°¡ ÇʼöÀûÀ¸·Î »ç¿ëµÇ¾î¾ß
ÇÑ´Ù. ¸¸ÀÏ, ¼º´ÉÀº EDFA¿Í ºñ½ÁÇÏÁö¸¸ À̺¸´Ù °¡°Ý °æÀï·ÂÀÌ ÀÖ´Â ±¤ÁõÆø±â°¡ °³¹ßµÈ´Ù¸é ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛ¿¡¼ ±¤ÁõÆø±âÀÇ »ç¿ëÀ¸·Î ÀÎÇÑ °æÁ¦ÀûÀÎ
ºÎ´ãÀ» ÁÙÀÌ°í º¸´Ù ÁÁÀº ¼º´ÉÀÇ ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛÀ» ±¸ÃàÇϴµ¥ µµ¿òÀÌ µÉ °ÍÀÌ´Ù.
ÀÌ·¯ÇÑ °üÁ¡¿¡¼ ¹ÝµµÃ¼ ±¤ÁõÆø±â(Semiconductor Optical Amplifier: SOA)´Â ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛÀ» À§ÇÑ ±¤ÁõÆø±â·Î ¸Å¿ì ÀûÇÕÇÏ´Ù.
SOA´Â EDFA¿Í ´Þ¸® ±¸Á¶°¡ ¸Å¿ì °£´ÜÇÏ¿© »ý»êÀÇ ÀÚµ¿È¸¦ ÅëÇØ ÇöÀç ³Î¸® »ç¿ëµÇ°í ÀÖ´Â ·¹ÀÌÀú ´ÙÀÌ¿Àµå(Laser Diode: LD)¿Í °°ÀÌ
´ë·®»ý»êÀÌ °¡´ÉÇϹǷΠ±× ¼ö¿ä¸¸ ¹ß»ýÇÑ´Ù¸é ÃæºÐÇÑ °¡°Ý°æÀï·ÂÀ» °¡Áú ¼ö ÀÖ´Ù. ±×·¯³ª SOA´Â ´Ù¸¥ ±¤ÁõÆø±â¿¡ ºñÇØ ÀâÀ½ÀÌ ¸¹ÀÌ ¹ß»ýÇÏ°í Ãâ·ÂÀÌ
ÀÛ´Ù´Â ´ÜÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù. ±×·¯³ª SOA¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸°³¹ßÀÌ ¸Å¿ì ºü¸£°Ô ÀÌ·ç¾îÁö°í ÀÖ´Â »óȲÀ̹ǷΠ¼ö³â ³»¿¡ EDFA¿Í ºñ½ÁÇÑ Ãâ·ÂÀ» °¡Áö´Â SOA°¡
»ó¿ëÈ µÉ °ÍÀÌ´Ù.
SOA´Â ±×
Å©±â°¡ ÀÛ¾Æ ´Ù¸¥ ±¤¼ÒÀÚµé°ú °áÇÕÇϱ⿡ ¸Å¿ì Æí¸®ÇÏ¿© SOA¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ´Ù¾çÇÑ º¹ÇÕ±¤¼ÒÀÚ¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸°¡ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù. º» °í¿¡¼´Â ÃÊ°í¼Ó ±¤Àü¼Û
½Ã½ºÅÛ¿¡¼ Àû¿ëÇϱâ À§ÇÑ ¹ÝµµÃ¼ ±¤ÁõÆø±â¸¦ ±â¹ÝÀ¸·Î ÇÏ´Â º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â¿¡ ´ëÇØ ¼Ò°³¸¦ ÇÏ°í, ÃÖ±ÙÀÇ ¿¬±¸ ¹æÇâ ¹× ¾ÕÀ¸·ÎÀÇ Àü¸Á¿¡ ´ëÇؼ »ìÆ캸°íÀÚ
ÇÑ´Ù.
II.
SOA¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â
1. SOAÀÇ °³¿ä
(±×¸² 2)´Â ÀϹÝÀûÀÎ SOA ¸ðµâÀÇ ±¸¼ºµµÀÌ´Ù. SOA ¸ðµâÀº
Butterfly ±¸Á¶·Î Á¦À۵ǰí ÀÖÀ¸¸ç ¸ðµâ¿ÜºÎ¿¡´Â SOA µ¿ÀÛ¿¡ ÇÊ¿äÇÑ Àü·ù¸¦ Èê·ÁÁÖ±â À§ÇÑ Àü±ØÀÌ ÀåÄ¡µÇ¾î ÀÖ´Ù. ¸ðµâ³»ºÎ¿¡´Â ½ÅÈ£ÁõÆøÀ»
À§ÇÑ SOA ĨÀÌ ¸ðµâ Áß°£¿¡ À§Ä¡ÇÏ°í ÀÖÀ¸¸ç ¾ç³¡ ´Ü¿¡´Â SOA Ĩ¿¡¼ ¹æÃâµÇ´Â ºûÀ» ±¤¼¶À¯¿¡ ÀÔ·ÂÇϱâÀ§ÇÑ ·»Áî°¡ À§Ä¡ ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ÀÔ·Â ´ÜÀ¸·Î
ÀÔ»ç µÈ ºûÀº SOA Ĩ¿¡¼ ÁõÆøÀÌ µÇ°í ÁõÆøµÈ ½ÅÈ£´Â Ãâ·Â ´ÜÀ» ÅëÇØ Ãâ·ÂµÈ´Ù. Coupling ·»Áî »çÀÌ¿¡ À§Ä¡ÇÑ isolator´Â ·»Á
´Ù¸¥ ¿ÜºÎ ÀåÄ¡·ÎºÎÅÍ ¹Ý»çµÇ´Â ºûÀ¸·Î ÀÎÇØ SOAÀÇ ¼º´ÉÀÌ ÀúÇϵǴ °ÍÀ» ¹æÁöÇÏ´Â ¿ªÇÒÀ» ÇÑ´Ù. Beam sampler´Â ÁõÆøµÈ ºûÀÇ ÀϺκÐÀ»
°ËÃâÇÏ¿© ±¤Àü¼ÒÀÚ(monitor photodiode)¸¦ ÅëÇØ Ãâ·ÂµÇ´Â ±¤¼¼±â¸¦ ÃøÁ¤Çϴµ¥ »ç¿ëµÈ´Ù. SOA´Â ĨÀÇ ¾çÂÊ¿¡ ±¤¼¶À¯·Î ºûÀ»
coupling Çϱâ À§ÇÑ ·»Áî°¡ ÇÊ¿äÇϹǷΠ¾à 3dB Á¤µµÀÇ ¼Õ½ÇÀÌ ¹ß»ýÇÏ¿© ÀâÀ½Áö¼ö°¡ ³ô´Ù´Â ´ÜÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù.
<Ç¥
1>Àº ÃÊ°í¼Ó ±¤Àü¼Û ½Ã½ºÅÛ¿¡ ¸¹ÀÌ »ç¿ëµÇ°í ÀÖ´Â EDFA¿Í SOAÀÇ ÀâÀ½Áö¼ö/Ãâ·ÂÀ» ºñ±³ÇÑ °ÍÀÌ´Ù.
<Ç¥
1>¿¡¼¿Í °°ÀÌ EDFA´Â Ãâ·Â°ú ÀâÀ½Áö¼ö ¸é¿¡¼ SOAº¸´Ù ÁÁÀº ¼º´ÉÀ» °¡Áö°í ÀÖ´Ù. ±×·¯³ª EDFA´Â Á¦ÀÛ°úÁ¤¿¡¼ ÇʼöÀûÀ¸·Î ¼öÀÛ¾÷ÀÌ
ÇÊ¿äÇÏ¸ç ±× ±¸Á¶°¡ º¹ÀâÇϹǷΠ°¡°ÝÀÌ ´õ ÀÌ»ó ³»·Á°¥ ¼ö°¡ ¾ø´Ù. ±×·¯³ª SOA´Â »ý»ê ÀÚµ¿È °øÁ¤À» ÅëÇÑ ´ë·®»ý»êÀÌ °¡´ÉÇϹǷΠÃæºÐÇÑ °¡°Ý °æÀï·ÂÀ»
°¡Áö°í ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ SOAÀÇ ¼ö¿ä°¡ 2000³â¿¡ 4,800¸¸ ´Þ·¯¿¡¼ 2010³â¿¡´Â 90,300¸¸ ´Þ·¯·Î Áõ°¡ÇÒ °ÍÀ¸·Î ¿¹ÃøµÈ´Ù°í º¸°í µÇ¾ú´Ù[7].
2.
SOA¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â
µÎ °¡Áö Á¾·ùÀÇ ±¤ÁõÆø±â¸¦ °áÇÕÇÑ
º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±âµéÀº ´ëºÎºÐ ¶ó¸¸ ±¤¼¶À¯ÁõÆø±â(Raman Fiber Amplifier: RFA)¿Í EDFA ¶Ç´Â
SOAÀÇ °áÇÕÀ» ÅëÇÑ ¼º´É Çâ»óÀ» ¸ñÀûÀ¸·Î ÇÏ°í ÀÖ´Ù. µû¶ó¼ º» °í¿¡¼´Â SOA¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±âÀÇ ±â¼ú µ¿Çâ¿¡ ¾Õ¼ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±âÀÇ
ÇÑ ¿¹·Î½á ¶ó¸¸ ±¤¼¶À¯ ÁõÆø±â¿Í À̸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ¶ó¸¸ EDFA º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â¿¡ ´ëÇØ ¸ÕÀú ¾Ë¾Æº¸°Ú´Ù.
°¡. ±âÁ¸ÀÇ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â
1980³â´ë
ÃʹݺÎÅÍ ¿¬±¸µÇ¾î ¿Â RFA´Â ±¤¼¶À¯¿¡ Å« ¼¼±âÀÇ ºûÀÌ ÀÔ»çÇÏ¿´À» ¶§ ¹ß»ýÇÑ ºñ¼±Çü Çö»óÁß¿¡¼ stimulated ¶ó¸¸ »ê¶õÇö»óÀ» ÀÌ¿ëÇÑ´Ù.
EDFA´Â ÈñÅä·ù ÷°¡ ±¤¼¶À¯¸¦ ÁõÆø¸ÅÁú·Î »ç¿ëÇÏÁö¸¸ RFA´Â Æ÷¼³µÇ¾î ÀÖ´Â ±¤¼¶À¯¸¦ ±¤ÁõÆø ¸ÅÁú·Î »ç¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ¾î Ãß°¡ÀûÀÎ ÁõÆø¸ÅÁúÀÌ ÇÊ¿äÇÏÁö
¾Ê´Ù´Â ÀåÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ EDFAÀÇ ÁõÆø ´ë¿ªÆøÀº 1,530~1,565nm(C-band), 1,570~1,605nm(L-band)·Î ÇÑÁ¤µÇ¾î
ÀÖÀ¸³ª RFA´Â ÆßÇÁ±¤¿øÀÇ ÁÖÆļöº¸´Ù ¾à 1.5THz ³·Àº ÁÖÆļö ´ë¿ª¿¡¼(1,500nm ´ë¿ª¿¡¼´Â ¾à 100nm ±ä ÆÄÀå´ë¿ª) À̵æ´ë¿ªÀ» ¾òÀ»
¼ö ÀÖ´Ù. µû¶ó¼ ÆßÇÁ±¤¿ø¸¸ È®º¸µÈ´Ù¸é ¸ðµç ÆÄÀå´ë¿ª¿¡¼ ÁõÆøÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù. ¶ÇÇÑ RFA´Â Æ÷ÈÀÔ·ÂÀÌ 0dBm ÀÌ»óÀ¸·Î Å©´Ù´Â ÀåÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù. ±×·¯³ª
RFA´Â ±¤¼¶À¯¿¡¼ ¹ß»ýÇÏ´Â ºñ¼±Çü Çö»óÀ» ÀÌ¿ëÇϹǷΠÆßÇÁ±¤¿øÀÇ ¼¼±â°¡ Ä¿¾ß ÇÑ´Ù´Â ´ÜÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù. Fitel»ç[8]¿¡¼´Â Ãâ·Â¼¼±â°¡ 400mWÀÎ
¶ó¸¸ ÆßÇÁ±¤¿ø¿ë LD°¡ Ãâ½ÃµÇ¾úÀ¸¸ç ¶ÇÇÑ ÆßÇÁ±¤¿ø¿ë LDÀÇ °¡°ÝÀÌ Á¡Á¡ ³·¾ÆÁö´Â Ãß¼¼¸¦ º¸ÀÌ°í ÀÖ¾î ¾ÕÀ¸·Î RFAÀÇ »ç¿ë ¹üÀ§°¡ È®´ëµÉ °ÍÀÌ´Ù.
(±×¸²
3)Àº EDFA¿Í RFAÀÇ °áÇÕÀ» ÅëÇÑ º¹ÇÕ ±¤ÁõÆø±âÀÇ ±âº»ÀûÀÎ ±¸Á¶ÀÌ´Ù[9]. ½ÇÇèÀÇ ±¸¼ºÀº À̵æ Æòź±â°¡ Æ÷ÇÔµÈ 2´Ü ±¸Á¶ÀÇ EDFA·Î ±¸¼ºµÇ¾î
ÀÖÀ¸¸ç ¾Õ ´Ü¿¡ ¶ó¸¸ ÆßÇË¿ë ·¹ÀÌÀú ´ÙÀÌ¿Àµå°¡ Æ÷ÇԵǾî ÀÖ´Ù. EDFA´Â ±× Ãâ·Â Ư¼º»ó À̵æÆòź´ë¿ªÀÌ ¾à 20nm Á¤µµÀ̹ǷΠ30nm ÀÌ»óÀÇ
À̵æÆòź´ë¿ª¸¦ ¾ò±â À§Çؼ´Â À̵æÆòź±â(Gain equalizer)¸¦ ÇʼöÀûÀ¸·Î »ç¿ëÇؾ߸¸ ÇÑ´Ù. ¾Õ¼ ¸»ÇÑ °Í°ú °°ÀÌ RFA´Â Àü¼Û¿ë ±¤¼¶À¯¸¦
ÁõÆø¸ÅÁú·Î »ç¿ëÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¹Ç·Î ±âÁ¸ÀÇ ÁõÆø±â¿¡ ´ÜÁö ¶ó¸¸ ÆßÇË¿ë ·¹ÀÌÀú ´ÙÀÌ¿Àµå¸¸ Ãß°¡ÇÏ¸é µÈ´Ù. RFA¸¦ Ãß°¡ÇÔÀ¸·Î½á À̵æ´ë¿ªÀ» È®Àå½ÃÅ°°í,
¶ó¸¸ ÁõÆøÀ¸·Î ±¤¼³·ÎÀÇ ¼Õ½ÇÀÌ ÁÙ¾îµå´Â È¿°ú¸¦ ¾òÀ» ¼ö ÀÖ¾î ½ÅÈ£´ë ÀâÀ½ºñ¸¦ Çâ»ó½ÃÄÑ Àü¼ÛÇ°ÁúÀ» Çâ»ó½Ãų ¼ö ÀÖ´Ù. µû¶ó¼ ÀÌ·¯ÇÑ º¹ÇÕ±¤ ÁõÆø±â´Â
±âÁ¸ ÁõÆø±âÀÇ À̵æ´ë¿ªÀÇ È®Àå»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó Àü¼Û¿ë·®ÀÇ Áõ°¡ÀÇ ¸ñÀûÀ¸·Î »ç¿ëµÈ´Ù.
(±×¸²
4)´Â ¶ó¸¸ EDFA º¹ÇÕ±¤ÁõÆø±âÀÇ À̵æ Ư¼ºÀÌ´Ù. EDFAÀÇ À̵æÆòź´ë¿ªÀº 1,550nm ´ë¿ª¿¡¼ ¾à 20nmÀ̸ç ÀåÆÄÀåÀ¸·Î °¥¼ö·Ï À̵æÀÌ ÁÙ¾îµç´Ù.
¹Ý´ë·Î RFA´Â 1,550nm ´ë¿ª¿¡¼ À̵æÀÌ 5dBÀÌÁö¸¸ ÀåÆÄÀåÀ¸·Î °¥¼ö·Ï À̵æÀÌ Áõ°¡ÇÏ´Â Ãß¼¼¸¦ º¸ÀδÙ. µû¶ó¼ µÎ ÁõÆø±â¸¦ °áÇÕÇÑ º¹ÇÕ±¤ÁõÆø±â´Â
À̵æÀÌ 15dB ÀÌ»óÀÎ ´ë¿ªÀÌ 65nm·Î ¸Å¿ì ³Ð¾îÁ³´Ù.
³ª. ¶ó¸¸ SOA º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â
ÀϹÝÀûÀ¸·Î EDFA¿Í RFA¿ÍÀÇ °áÇÕÀ» ÅëÇÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â´Â 1Tb/s ÀÌ»óÀÇ Àü¼Û¿ë·®À» ¼öõ kmÀÇ ÀÌ»ó Àü¼ÛÇϴµ¥ »ç¿ëÇÏ°í ÀÖ´Ù.
¹Ý¸é¿¡ ÃÖ±Ù ¿¬±¸µÇ°í ÀÖ´Â SOA¿Í RFA¿ÍÀÇ °áÇÕÇÑ ¶ó¸¸ SOA º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â´Â ¼ö¹é km ÀÌÇÏÀÇ °Å¸®¸¦ Àü¼ÛÇϴµ¥ »ç¿ëÇϱâ À§ÇÑ °ÍÀÌ´Ù.
(1) ÀüÄ¡ÁõÆø±â·Î »ç¿ëÇϱâ À§ÇÑ ¶ó¸¸ SOA º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â ¿¬±¸
2002³â¿¡
JDS ±×·ìÀÇ Y. Chen¿¡ ÀÇÇØ Raman SOA(RSOA) ¶Ç´Â SOA Raman(SOAR)°¡ ¹ßÇ¥µÇ¾ú´Ù[10]. ÀÌ ¿¬±¸¿¡¼´Â SOA¸¦
ÀüÄ¡ ÁõÆø±â·Î »ç¿ëÇßÀ» ¶§ ¹ß»ýÇÏ´Â ¹®Á¦, Áï SOAÀÇ Ãâ·ÂÀÌ À۾Ƽ Àå°Å¸®¸¦ Àü¼ÛÇßÀ» ¶§ ½ÅÈ£ÀÇ ¼¼±â°¡ ÀÛ¾ÆÁö´Â ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇϱâ À§ÇÏ¿©
RFA¸¦ °áÇÕÇÏ¿´´Ù. (±×¸² 5)´Â SOA¿Í RFA¸¦ °áÇÕÇÑ º¹ÇÕÇö ±¤ÁõÆø±âÀÇ ±¸Á¶ÀÌ´Ù. SOA¿Í ¶ó¸¸ ÆßÇÁ ·¹ÀÌÀú ´ÙÀÌ¿Àµå¿Í ÆßÇÁ±¤À» ±¤¼¶À¯¿¡
°áÇÕ½ÃÅ°±â À§ÇÑ Ä¿Ç÷¯·Î ÀÌ·ç¾îÁ® ÀÖ´Ù. ½ÇÇè¿¡ »ç¿ëµÈ SOA´Â ÀåÆÄÀåÀ¸·Î °¥¼ö·Ï À̵æÀÌ ÀÛ¾ÆÁö´Â Ãâ·Â Ư¼ºÀ» °¡Áö°í ÀÖ¾î À̵æ Æòźȸ¦ À§ÇÏ¿©
ÀÌ¿Í ¹Ý´ëÀÇ ±â¿ï±â¸¦ °¡Áö´Â ¶ó¸¸ ±¤ÁõÆø±â¸¦ ±¸¼ºÇÏ¿© (±×¸² 6 (a))¿Í °°ÀÌ ÆòźÇÑ Ãâ·ÂÀ» ¾ò¾ú´Ù.
(±×¸² 5 (a))¿¡¼ SOA·Î ÀüÄ¡ ÁõÆøµÈ ½ÅÈ£´Â Àü¼Û¿ë ±¤¼¶À¯¸¦ Áö³ª¸é¼
¼Õ½ÇÀ» °Þ¾î ±× Å©±â°¡ ÀÛ¾ÆÁöÁö¸¸ RFA¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ÀçÁõÆø ½ÃÄÑÁÖ¾î Ãâ·ÂÀ» Áõ°¡½ÃŲ´Ù. (±×¸² 5 (b))´Â Àü¼Û¿ë ±¤¼¶À¯¸¦ Åë°úÇÏ¸é¼ ÀÛ¾ÆÁø
½ÅÈ£¸¦ RFA¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© 1Â÷ ÁõÆøÀ» ½ÃŲ ÈÄ ´Ù½Ã SOA¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ÁõÆø½ÃŲ´Ù. µÎ ±¸Á¶ÀÇ Â÷ÀÌÁ¡Àº Àü¼Û¿ë ±¤¼¶À¯¿¡¼ ÁøÇàÇÏ´Â ½ÅÈ£ÀÇ ¼¼±â°¡
´Ù¸£´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù. (±×¸² 5 (a))ÀÇ °æ¿ì´Â SOA¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ½ÅÈ£¸¦ ÁõÆø½ÃŲ ÈÄ Àü¼ÛÀ» Çϱ⠶§¹®¿¡ RFAÀÇ ÀÔ·ÂÀÌ (±×¸² 5 (b))º¸´Ù
Å©´Ù. µû¶ó¼ (±×¸² 6 (a))ó·³ Ãâ·ÂÀÇ ±¤ÇÐÀû ½ÅÈ£ ´ë ÀâÀ½ºñ(OSNR) °¡ ä³Î º°·Î 30dB ÀÌ»óÀÌÁö¸¸ (±×¸² 5 (b))ÀÇ °æ¿ì¿¡´Â
½ÅÈ£°¡ ÀÛ¾ÆÁø ÈÄ¿¡ RSOA·Î ÁõÆøÀ» ÇϹǷΠ(±×¸² 6 (b))¿¡¼Ã³·³ ä³Îº° OSNRÀÌ 20dB ¹Ì¸¸À̸ç Ãâ·ÂÀÇ ±â¿ï±â°¡ ¹ß»ýÇÑ´Ù. Ãâ·ÂÀÇ
OSNRÀº Àü¼ÛƯ¼ºÀ» °áÁ¤Çϴµ¥ ¸Å¿ì Áß¿äÇÑ ÀÎÀÚÀÌ´Ù.
°¢ ±¸Á¶¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© Àü¼Û¼Óµµ°¡ 10Gb/sÀÎ C-band 32ä³ÎÀ» Àü¼ÛÇÑ °á°ú SOAR ±¸Á¶´Â BER 10-10À» ¾ò±â À§ÇÑ ¼ö½Å´ÜÀÇ
ÀÔ·ÂÀÌ -31dBmÀÎ ¹Ý¸é RSOA ±¸Á¶´Â -27dBmÀ̾ú´Ù. µû¶ó¼ SOAR ±¸Á¶°¡ RSOAº¸´Ù ÁÁÀº Àü¼ÛƯ¼ºÀ» º¸ÀÓÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖ´Ù.
2003³â
Optical Fiber Communication Conference & Exposition(2003 OFC)¿¡¼´Â JDS ±×·ìÀÇ
Y.chen Àº SOA¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© Ç¥ÁØ ´ÜÀÏ ¸ðµå ±¤¼¶À¯(Standard single mode fiber: SMF)
100km¸¦ Àü¼ÛÇÏ¿´´Ù[11]. ½ÇÇ豸Á¶´Â (±×¸² 5)¿Í °°ÀÌ SOA¿Í RFA¸¦ »ç¿ëÇÏ¿´À¸³ª Àü¼Û ±¤¼¶À¯·Î SMF¸¦ »ç¿ëÇÏ¿´´Ù. °¢°¢ÀÇ ½ÇÇè °á°ú¸¦
¿ä¾àÇغ¸¸é <Ç¥ 2>¿Í °°´Ù.
(2) Áß°è±â·Î »ç¿ëÇϱâ À§ÇÑ ÁõÆø±âÀÇ ¿ä±¸Á¶°Ç
ÃÊ°í¼Ó ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛ¿¡¼´Â °¢
±¸°£¿¡¼ »ç¿ëÀÚÀÇ ¿ä±¸¿¡ µû¶ó ä³ÎÀÇ add/dropÀÌ ºó¹øÇÏ°Ô ¹ß»ýÇÏ¿© Áß°è±â·Î »ç¿ëµÇ´Â ±¤ÁõÆø±â·Î ÀԷµǴ ½ÅÈ£ÀÇ
¼¼±â°¡ ºó¹øÇÏ°Ô º¯ÈÇÑ´Ù. µû¶ó¼ »ç¿ëµÇ´Â ±¤ÁõÆø±â´Â ÀԷ ä³ÎÀÇ ¼ö¿¡ µû¸¥ À̵æÁ¦¾î ±â´ÉÀ» ¹Ýµå½Ã °¡Á®¾ß ÇÑ´Ù. ¾Õ¼ ¼Ò°³ÇÑ ¿¬±¸ °á°úµéÀº
SOA¸¦ ÀüÄ¡ ÁõÆø±â·Î »ç¿ëÇÏ¿© ÇÑ ±¸°£À» Àü¼ÛÇϱâ À§ÇÑ ¸ñÀûÀ¸·Î ¿¬±¸µÈ °ÍÀ̹ǷΠÀÔ·ÂÀÇ º¯È¿¡ µû¸¥ À̵æÁ¦¾î ±â´ÉÀ» °¡Áö°í ÀÖÁö ¾Ê´Ù. µû¶ó¼
SOA¸¦ Áß°è±â·Î »ç¿ëÇÏ°íÀÚ ÇÒ ¶§´Â ÀûÇÕÇÏÁö ¸øÇÏ´Ù.
2003
Optical amplifier and their applications(2003 OAA)¿¡¼ ±¤¼Û¼ö½Å Àåºñ Á¦Á¶È¸»çÀÎ Ciena corp.¿¡¼´Â (±×¸² 7)°ú °°ÀÌ 8°³ÀÇ ³ëµå¸¦ °¡Áö´Â ¸µ ±¸Á¶ÀÇ ±¤Àü¼Û ½Ã½ºÅÛ¿¡¼ ¿Ïº®ÇÏÁö ¸øÇÑ EDFAÀÇ À̵æÁ¦¾î
±â´ÉÀ¸·Î ÀÎÇÏ¿© ÀԷ ä³ÎÀÇ ¼ö°¡ º¯ÇÒ ¶§ ½ÅÈ£ÀÇ ¿À·ù°¡ ¹ß»ýÇÏ´Â ¹®Á¦Á¡À» Á¦½ÃÇÏ¿´´Ù[12]
±¤Àü¼Û ½Ã½ºÅÛ¿¡¼ ¿ä±¸ÇÏ´Â ±¤ÁõÆø±âÀÇ
À̵æÁ¦¾î ¼Óµµ´Â ¾à 100us Á¤µµÀ̸ç À̵æ Â÷ÀÌ´Â 1dB ¹Ì¸¸ÀÌ´Ù. ÃÖ±Ù EDFAÀÇ À̵æÁ¦¾î¿¡ ´ëÇÑ ¸¹Àº ¿¬±¸·Î
½ÅÈ£ÀÇ add/drop¿¡ ÀÇÇÑ À̵æ Â÷ÀÌ°¡ 1dB ¹Ì¸¸ÀÌÁö¸¸ ¿©·¯°³ÀÇ ÁõÆø±â¸¦ »ç¿ëÇÏ°Ô µÇ¸é ±× Â÷ÀÌ°¡ ÃæøÀÌ µÇ¾î ½É°¢ÇÏ°Ô µÇ¹Ç·Î ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛ¿¡¼
¿ä±¸ÇÏ´Â ±Ô°Ý¿¡ ÀûÇÕÇÑ EDFAÀÇ Á¦ÀÛÀº ¸Å¿ì ¾î·Á¿ö º¸ÀδÙ.
(3) Áß°è±â·Î
»ç¿ëÇϱâ À§ÇÑ ¶ó¸¸ SOA º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â ¿¬±¸
- Àå°Å¸®
Àü¼Û¿ë ¶ó¸¸ SOA º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â
2001³â
OFC¿¡¼ ¹ßÇ¥µÇ°í ÇöÀç »ó¿ëÈµÈ Genoa»çÀÇ Linear Optical Amplifier(LOA)´Â vertically
gain-clamped SOA(GCSOA)·Î ÀԷ ä³ÎÀÇ ¼ö¿¡ µû¸¥ À̵æÁ¦¾î ±â´ÉÀÌ ±âÁ¸ÀÇ SOA³ª EDFA¿¡ ºñÇØ ¶Ù¾î³ª¼ ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛ¿¡ »ç¿ëÇϱâ
¸Å¿ì ÀûÇÕÇÑ SOAÀÌ´Ù[13]. ±×·¯³ª À̵æÀÌ 13dB Á¤µµ·Î ³·°í Ãâ·ÂÀÌ +10dBm Á¤µµ·Î ÀÛ´Ù´Â ´ÜÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù.
ÃÖ±ÙLOA¸¦ Áß°è±â·Î »ç¿ëÇϱâ À§ÇÏ¿© RFA¿Í °áÇÕÇÑ ±¸Á¶ÀÎ RALOA (RAGCSOA)°¡ ¹ßÇ¥µÇ¾ú´Ù[14,15]. ÀÌ ¿¬±¸ °á°ú¿¡¼´Â
LOAÀÇ ¸Å¿ì ÁÁÀº À̵æÁ¦¾î ±â´ÉÀ» »ç¿ëÇÏ°í À̵æ°ú Ãâ·ÂÀÌ ÀÛÀº ´ÜÁ¡À» ±Øº¹Çϱâ À§ÇÏ¿© ¶ó¸¸ SOA º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â¸¦ Á¦¾ÈÇÏ¿´´Ù. »ç¿ëµÈ
RFA´Â ±¤¼±·ÎÀÇ ¼Õ½ÇÀ» °¨¼Ò½ÃÄÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±âÀÇ À̵æÀ» Áõ°¡½ÃÅ°´Â ¿ªÇÒÀ» ÇÑ´Ù.
(±×¸²
8)Àº RALOA±¸¼ºÀÌ´Ù. RALOA´Â ±¤¼±·Î¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¶ó¸¸ÁõÆøÀ» Çϱâ À§ÇÑ 1.4§ ´ë¿ª ÆßÇÁ ·¹ÀÌÀú ´ÙÀÌ¿Àµå¿Í ÆßÇÁ±¤À» ±¤¼±·Î¿¡ °áÇÕÇϱâ
À§ÇÑ Ä¿Ç÷¯ ±×¸®°í LOA·Î ÀÌ·ç¾îÁ® ±¸Á¶°¡ ¸Å¿ì °£´ÜÇÏ´Ù. (±×¸²
9 (a))´Â LOA¿Í RALOAÀÇ ÀԷ¿¡ µû¸¥ ÀÌµæ ¹× ÀâÀ½ Áö¼ö´Ù. LOAÀÇ À̵æÀº ´ë·« 14dB Á¤µµ¿¡ °íÁ¤µÇ¾î ÀÖÀ¸¸ç ÀâÀ½Áö¼ö´Â 7dB
ÀÌ»óÀ¸·Î ¸Å¿ì ³ôÁö¸¸ RALOA´Â °íÁ¤µÈ Æò±Õ À̵æÀÌ 20dBÀ̸ç ÀâÀ½Áö¼ö´Â 3dB ¹Ì¸¸ÀÌ´Ù. µû¶ó¼ RALOA´Â ±¸°£ ¼Õ½ÇÀÌ 20dBÀÎ ±¤Àü¼Û
½Ã½ºÅÛ¿¡¼ Áß°è±â·Î »ç¿ëÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù.
(±×¸²
10)Àº 5´ëÀÇ RAGCSOA¸¦ Áß°è±â·Î ÀÌ¿ëÇÏ¿© NZDSF 400km¸¦ Àü¼ÛÇϱâ À§ÇÑ ±¸¼ºÀÌ´Ù. ÃÑ Àü¼Û ¿ë·®Àº 16¡¿10Gb/sÀÌ´Ù. ÃÖÁ¾
400km¸¦ Àü¼ÛÇßÀ» ¶§ °¢ ä³Î¿¡ ´ëÇÑ Æò±Õ Q-factor´Â 17.4dB(BER of 5.3¡¿10-14)·Î ¿À·ù¾øÀÌ ¸ðµç
½ÅÈ£¸¦ Àü¼ÛÇÏ¿´´Ù. ±¤ÁõÆø±âÀÇ À̵æÁ¦¾î ±â´ÉÀº ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛ¿¡¼ ¿ä±¸ÇÏ´Â Áß¿äÇÑ ±â´ÉÀÌ´Ù. RFA´Â ÀԷ½ÅÈ£ÀÇ ¼¼±â°¡ ÀÛÀº ¿µ¿ª¿¡¼ ½ÅÈ£ÀÇ add/drop¿¡
ÀÇÇÑ À̵溯Ȱ¡ ¾ø°í LOA ¶ÇÇÑ À̵æÂ÷ÀÌ°¡ ¾øÀ¸¹Ç·Î RALOA´Â add/drop¿¡ µû¸¥ ½ÅÈ£ÀÇ À̵溯Ȱ¡ ¾ø´Ù. ÇÑ Ã¤³ÎÀ» Á¦¿ÜÇÏ°í ´Ù¸¥ ä³ÎµéÀÌ
add/drop µÇ´Â ÃÖ¾ÇÀÇ »óȲÀ» °¡Á¤ÇÏ°í, ½ÅÈ£ÀÇ add/drop¿¡ ÀÇÇÑ Àü¼Û Ư¼ºÀ» ½ÇÇèÇÑ °á°ú <Ç¥ 3>°ú °°ÀÌ ½ÅÈ£ÀÇ
add/drop¿¡ ÀÇÇØ Àü¼ÛÇ°ÁúÀÇ ÀúÇÏ°¡ ÀϾÁö ¾Ê¾Ò´Ù.
- ±Ù°Å¸®
Àü¼Û¿ë RAGCSOA
SMF¸¦ »ç¿ëÇÏ´Â
±Ù°Å¸® ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛÀº ºÐ»êº¸»ó ¸ðµâÀ» »ç¿ëÇؾ߸¸ ÇÑ´Ù. µû¶ó¼ Àü¼Û±¸°£¿¡ »ç¿ëµÇ´Â Áß°è±â´Â ±¸°£¼Õ½Ç»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó ºÐ»êº¸»ó ¸ðµâÀÇ ¼Õ½Ç º¸»óÀ» °í·ÁÇؾß
ÇÑ´Ù. 2003 ³â European Conference on Optical Communication(2003¡¯ECOC)¿¡¼´Â
RAGCSOA¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© 160Gb/sÀÇ Àü¼Û¿ë·®À» 160km Àü¼ÛÇÑ °á°ú°¡ ¹ßÇ¥µÇ¾ú´Ù[16]. (±×¸² 11)°ú °°ÀÌ ºÐ»êº¸»ó ¸ðµâ·Î »ç¿ëµÈ ºÐ»êº¸»ó
±¤¼¶À¯¿¡ ¶ó¸¸ ÆßÇÎÀ» ÇÏ¿© ÀûÀº ÆßÇÁ ÆÄ¿ö·Î Å« ¶ó¸¸ À̵æÀ» ¾ò¾ú´Ù. RFA´Â ±¤¼¶À¯¿¡¼ ¹ß»ýÇÏ´Â ºñ¼±Çü Çö»óÀÎ ¶ó¸¸ »ê¶õÀ» ÀÌ¿ëÇϹǷΠ±¤¼¶À¯ÀÇ
À¯È¿ ´Ü¸éÀûÀÌ Á¼À»¼ö·Ï ¶ó¸¸ À̵æÀº Ä¿Áö°Ô µÈ´Ù. ¿¬±¸ °á°ú¿¡ ÀÇÇÏ¸é ºÐ»ê º¸»ó ±¤¼¶À¯ÀÇ °æ¿ì SMFº¸´Ù ÄÚ¾î ¸éÀûÀÌ ÀÛÀ¸¹Ç·Î ¶ó¸¸ À̵æ°è¼ö°¡
7¹è Á¤µµ Å©´Ù[17]. EDFAÀÇ °æ¿ì Á¦ÀÛÈÄ¿¡ À̵溯°æÀÌ ºÒ°¡´ÉÇÏÁö¸¸ RAGCSOAÀÇ °æ¿ì ¶ó¸¸ ÆßÇÁ LDÀÇ ¼¼±â¸¦ Á¶ÀýÇÏ¿© RAGCSOAÀÇ
À̵æÀ» Á¶ÀýÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ ½ÇÇè¿¡¼´Â °¢ ±¸°£ °Å¸®´Â 50km, 50km, 60km·Î ¼³Á¤ÇÏ¿© ±¸°£ ¼Õ½ÇÀÌ ´Ù¸¥ °æ¿ì¿¡ ¶ó¸¸ À̵æÀ» Á¶ÀýÇÏ¿©
±¸°£ ¼Õ½Ç°ú ÁõÆø±âÀÇ À̵æÀ» ÀÏÄ¡ ½Ãų ¼ö ÀÖ´Ù´Â ÀåÁ¡À» Á¦½ÃÇÏ¿´´Ù.
±Ù°Å¸® ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛÀº ½ÅÈ£ÀÇ
add/dropÀ» À§ÇÑ Optical Add Drop Multiplexer(OADM)À» »ç¿ëÇØ¾ß ÇÑ´Ù. µû¶ó¼ ±¤¼±·Î
¼Õ½Ç»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó ±¤¼ÒÀÚÀÇ ¼Õ½ÇÀ» º¸»óÇØÁÖ±â À§ÇÑ ±¤ÁõÆø±âÀÇ »ç¿ëÀÌ ÇʼöÀûÀÌ´Ù. RAGCSOA¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© OADMÀÌ Æ÷ÇÔµÈ ±Ù°Å¸® ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛ¿¡
Àû¿ëÇÏ¿© 160Gb/sÀÇ Àü¼Û¿ë·®À» 160km Àü¼ÛÇÑ °á°ú°¡ ¹ßÇ¥ µÇ¾ú´Ù[18]. (±×¸² 12)¿Í °°ÀÌ ÀÌ ½ÇÇè¿¡¼´Â ±¸°£ °Å¸®°¡ 40km ÀÌ°í
°¢ ±¸°£¿¡´Â ºÐ»êº¸»óÀ» À§ÇÑ ºÐ»ê º¸»ó ±¤¼¶À¯¿Í OADMÀÌ Æ÷ÇԵǾî ÀÖÀ¸¸ç ºÐ»ê º¸»ó ±¤¼¶À¯¸¦ ¶ó¸¸ ÆßÇÎÀ» ÇÏ¿´´Ù. ¶ÇÇÑ RAGCSOA ¸¦ »ç¿ëÇÏ¿©
½ÅÈ£ÀÇ add/drop¿¡ ÀÇÇÑ Àü¼ÛƯ¼ºÀ» ÃøÁ¤ÇÑ °á°ú Àü¼ÛƯ¼ºÀÇ ÀúÇÏ°¡ ¹ß»ýÇÏÁö ¾Ê¾Ò´Ù.
¹ßÇ¥µÈ RAGCSOA¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ Àü¼Û½ÇÇè °á°úµéÀ» ¿ä¾àÇØ º¸¸é <Ç¥ 4>¿Í °°´Ù.
-
EDFA¿Í ¶ó¸¸ SOA º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â Ư¼º ºñ±³
RAGCSOAÀÇ
¼º´ÉÀÌ ±âÁ¸ÀÇ EDFAº¸´Ù ³ª»ÚÁö ¾Ê´Ù´Â °á°ú°¡ ¹ßÇ¥µÇ¾ú´Ù[19]. (±×¸² 13)Àº °°Àº Ãâ·Â°ú À̵æÀ» °®´Â EDFA¿Í RAGCSOAÀÇ Ãâ·ÂÀÇ
OSNRÀ» ºñ±³ÇÑ °ÍÀÌ´Ù. °¢ 5°³ÀÇ ÁõÆø±â¸¦ Åë°úÇÏ¿´À» ¶§ °¡Àå ³ª»Û ½ÅÈ£ÀÇ OSNR °ªÀº RAGCSOA °æ¿ì°¡ 25.2dBÀÌ°í EDFAÀÇ °æ¿ì´Â
23.7dB·Î RAGCSOA°¡ 1.5dB ÁÁÀº OSNR °ªÀ» °¡Áø´Ù.
(±×¸²
14)´Â RAGCSOA¿Í EDFAÀÇ ÀÔ·Â º¯È¿¡ µû¸¥ Ãâ·Â ½ÅÈ£ÀÇ Å©±â º¯ÈÀ̸ç EDFAÀÇ Ãâ·Â º¯È°¡ ¾à 3dBÀÎ ¹Ý¸é RAGCSOAÀÇ °æ¿ì
¾à 0.17dBÀÇ ¾ÆÁÖ ÀÛÀº Ãâ·Â º¯È°¡ ÀÖ¾ú´Ù.
III.
SOA based hybrid optical amplifiers ÀÇ ±â¼ú ¹ßÀü Àü¸Á
1. Àü¼Û¿ë·®ÀÇ Áõ°¡
SOA
based Hybrid optical amplifierÀÇ °¡Àå Å« ´ÜÁ¡Àº Ãâ·ÂÀÌ ³·´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ°ÍÀº ÀüÀûÀ¸·Î SOAÀÇ Ãâ·ÂÀÌ ³·±â ¶§¹®À̹ǷÎ
°íÃâ·Â SOA¸¦ »ç¿ëÇϸé ÇØ°áÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÃÖ±Ù ¹ßÇ¥¿¡ ÀÇÇϸé SOAÀÇ Ãâ·ÂÀº +20dBm±îÁö ³ô¾ÆÁö°í ÀÖÀ¸¸ç »ó¿ëÈ µÈ SOA¸¦ ±¸ÀÔÇÒ ¼öµµ
ÀÖ´Ù[20].
2. »ç¿ë´ë¿ªÀÇ
°¡º¯¼º
ÇöÀç »ç¿ëµÇ°í ÀÖ´Â Àü¼Û´ë¿ªÀÎ C/L-band ÀÌ¿Ü ´ë¿ªÀÎ S/L+band¿¡¼´Â ±âÁ¸ÀÇ EDFAÀÇ »ç¿ëÀÌ ºÒ°¡´ÉÇÏ´Ù. S-band ´ë¿ª¿¡¼ »ç¿ëÇϱâ À§ÇÑ
ÁõÆø±â·Î´Â Tm-Doped Fiber Amplifier (TDFA)¿Í RFA ÀÖ´Ù. TDFA´Â ÁõÆøÈ¿À²ÀÇ Çâ»óÀ» À§Çؼ µÎ ÆÄÀå´ë¿ªÀÇ ÆßÇÁ¸¦ »ç¿ëÇؾß
Çϸç TDFÀÇ ¾ÈÁ¤¼ºÀÌ ³·´Ù´Â ´ÜÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù. RFA´Â ¶ó¸¸ ÆßÇÁÀÇ ÆÄÀåÀ» º¯ÈÇÏ¿© ¸ðµç ´ë¿ª¿¡¼ »ç¿ëÇÒ¼ö ÀÖÁö¸¸, ³ÐÀº ´ë¿ªÀÇ À̵æÆòźȸ¦ À§ÇØ
¿©·¯ ÆÄÀåÀÇ ÆßÇÁ LD¸¦ Á¶ÇÕÇØ¾ß ÇϹǷΠÆßÇÁ ±¸Á¶°¡ º¹ÀâÇØÁø´Ù. ¶ÇÇÑ RFAÀÇ Ãâ·ÂÀÌ Å« °æ¿ì¿¡ ÀÔ·ÂÀÇ add/drop¿¡ ÀÇÇÑ À̵æÂ÷ÀÌ°¡ ¹ß»ýÇϸç
À̵æÀÌ Ä¿Áö´Â °æ¿ì À̵æ¸ÅÁú·Î »ç¿ëµÇ´Â ±¤¼¶À¯ÀÇ ±æÀÌ°¡ ±æ¾î¼ Double Raylight Scattering(DRS)ÀÌ ¹ß»ýÇÏ°Ô µÇ¾î Àü¼ÛÇ°Áú¿¡
³ªºüÁö°Ô µÈ´Ù[21].
SOA´Â »ç¿ëµÇ´Â
ĨÀÎ ¹ÝµµÃ¼ÀÇ ±¸¼º¹°ÁúÀ̳ª ±× ¾çÀÚ±¸Á¶¸¦ º¯ÈÇÏ¿© »ç¿ë´ë¿ªÀ» ½±°Ô º¯°æÇÒ ¼ö ÀÖ¾î EDFA·Î ÁõÆøÇϱ⠾î·Á¿î S/L+band ´ë¿ª¿¡¼ »ç¿ëÇÒ ¼ö
ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ ¶ó¸¸ ÆßÇÁ LD ¿ª½Ã ÆÄÀåÀ» ½±°Ô º¯°æÇÒ ¼ö ÀÖ¾î RAGCSOA´Â »ç¿ë´ë¿ªÀ» ½±°Ô º¯°æÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
3. ´ÜÀÏ
¸ðµâÈ
¹ßÇ¥µÈ ³í¹®µé¿¡ »ç¿ëµÈ º¹ÇÕÇü
±¤ÁõÆø±âµéÀº ¶ó¸¸ ÆßÇÁ¿ë LD¿Í SOA¸¦ ±¸ºÐÇؼ »ç¿ëÇÏ¿´´Ù. ¸¸ÀÏ, ¶ó¸¸ ÆßÇÁ¿ë LD Ĩ°ú SOA ĨÀ» ÇÑ °³ÀÇ
¸ðµâ·Î Á¦ÀÛÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù¸é ±× Å©±â¿Í ¿ÜÇüÀº SOA¿Í ºñ½ÁÇϸéÁö¸¸ µ¿ÀÛ Æ¯¼ºÀº SOAº¸´Ù ¸Å¿ì ÁÁÀº ±¤ÁõÆø±â°¡ °¡´É ÇÒ °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ±¤ÁõÆø±â°¡
°³¹ßÀÌ µÈ´Ù¸é ±¤ÁõÆø±âÀÇ »ç¿ëÀ¸·Î ÀÎÇÑ °æÁ¦ÀûÀÎ ºÎ´ãÀ» ÁÙÀÌ°í º¸´Ù ÁÁÀº ¼º´ÉÀÇ ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛÀ» ±¸ÃàÇϴµ¥ µµ¿òÀÌ µÉ °ÍÀÌ´Ù.
IV. °á
·Ð
º» °í¿¡¼´Â ÃÊ°í¼Ó ±¤Àü¼Û ½Ã½ºÅÛ¿¡
»ç¿ëÇϱâ À§ÇÑ SOA¸¦ ±â¹ÝÀ¸·Î ÇÏ´Â º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±âÀÇ ±â¼ú µ¿Çâ¿¡ ´ëÇØ »ìÆ캸¾Ò´Ù. SOA´Â Å©±â°¡ ÀÛ¾Æ ´Ù¸¥
ÁõÆø±â¿Í °áÇÕÇÏ¿© »ç¿ëÇßÀ» ¶§ ÁýÀûµµ¸¦ ³ôÀÏ ¼ö ÀÖ°í, ¼ÒºñÀü·ÂÀÌ ÀÛÀ¸¸ç, »ý»ê ÀÚµ¿È°¡ °¡´ÉÇÏ¿© ´ë·® »ý»ê ½Ã ÃæºÐÇÑ °¡°Ý°æÀï·ÂÀ» °¡Áú ¼ö ÀÖ´Â
ÁõÆø±âÀÌ´Ù. SOAÀÇ ÀåÁ¡À» ÀÌ¿ëÇÏ°í ´ÜÁ¡À» º¸¿ÏÇϱâ À§ÇØ RFA¿Í SOA¸¦ °áÇÕÇÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â´Â ÀüÄ¡ ÁõÆø±â»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó Àå°Å¸®, ±Ù°Å¸® ±¤Àü¼Û
½Ã½ºÅÛ¿¡¼ Áß°è±â·Î »ç¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â ¿¬±¸°¡ ¹ßÇ¥µÇ¾ú´Ù.
ÀÌ·¯ÇÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â´Â ÃÖ±Ù
È°¹ßÈ÷ ¿¬±¸µÇ°í ÀÖ´Â °íÃâ·Â SOA¸¦ »ç¿ëÇÔÀ¸·Î Àü¼Û¿ë·®À» Áõ°¡½Ãų ¼ö ÀÖ°í, ´Ù¸¥ ÁõÆø±â·Î´Â »ç¿ëÀÌ ºÒ°¡´ÉÇÑ ´ë¿ª¿¡¼µµ
»ç¿ëÇÒ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÌ´Ù. ¶ÇÇÑ ÇÑ °³ÀÇ ¸ðµâ·Î ÁýÀûÇÒ °æ¿ì Å©±â°¡ ÀÛ°í ¼º´ÉÀÌ ÁÁÀº ÁõÆø±â¸¦ Á¦ÀÛ ÇÒ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ º¹ÇÕÇü ±¤ÁõÆø±â´Â
Àå°Å¸® ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛ»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó ÃÖ±Ù ¿¬±¸°¡ È°¹ßÇÑ ±Ù°Å¸® ±¤Åë½Å ½Ã½ºÅÛ¿¡µµ ¸Å¿ì ÀûÇÕÇÑ ÁõÆø±â°¡ µÉ °ÍÀ¸·Î ¿¹»óÇÑ´Ù.
<Âü
°í ¹® Çå>
[1] JDS»çÀÇ È¨ÆäÀÌÁö
http://www.jdsu.com/
[2] LuXpert»çÀÇ È¨ÆäÀÌÁö
http://www.luxpert.com/
[3] LiComm»çÀÇ È¨ÆäÀÌÁö
http://www.licomm.com/
[4] K. Morito, M. Ekawa, T.
Watanabe, and Y. Kotaki, ¡°High-output-power
polarization-insensitive semiconductor optical amplifier,¡± J.
Lightwave Tech., Vol.21, 2003, pp.176-181.
[5] K. Dreyer, C.H. Joyner, J.L.
Pleumeekers, C.A. Burrus, A. Dentai, B.I. Miller, S. Shunk, P. Sciortino, S.
Chandrasekhar, L. Buhl, F. Storz and M. Farwell,¡± High-gain
mode-adapted semiconductor optical amplifier with 12.4-dBm saturation output
power at 1550nm,¡± J. Lightwave Tech., Vol.20, 2002,
pp.718-721.
[6] A. Borghesani, N. Fensom, A.
Scott, G. Crow, L. Johnston, J. King, L. Rivers, S. Cole, S. Perrin, D. Scrase,
G. Bonfrate, A. Ellis, I. Lealman, ¡°High Saturation Power(>16.5dBm)
and Low Noise Figure(<6dB) Semiconductor Optical Amplifier for C-band
Operation,¡±
2003 Optical fiber communication conference, ThO1, 2003.
[7] J.D. Montgomery,
[8] Fitel»çÀÇ È¨ÆäÀÌÁö
http://www.fitel.com/
[9] H. Masuda, K.-I.
Suzuki, S. Kawai and K. Aida, ¡°Ultra-wideband optical
amplification with 3dB bandwidth of 65nm using a gain equalized two-stage
erbium-doped fibre amplifier and Raman amplification, Electronics letters,
Vol.33, 1997, pp.753 -754.
[10] Y. Chen, L. M. Lunardi, C. Visone, E.
Gonzales, S. Lumish, and D. Inniss, ¡°Semiconductor optical and Raman
amplifier(SOAR),¡± 2001¡¯Optical
amplifier and their applications, OTuC3-1, 2001.
[11] Y. Chen, R. Pavlik, C. Visone, F. Pam, E.
Gonzales, A. Turukhim, L. Lunardi, D. Al-Salameh, and S. Lumish, ¡°40nm
broadband SOA-Raman hybrid amplifier¡± 2002¡¯
Optical fiber communication conference, ThB7, 2002.
[12] P. Lundquist, M. Levesque, J. Morrier,
and D. Zaccarin, ¡°Optical Transients in cascaded EDFA¡¯s:
effects on transmission system performance,¡± 2001¡¯Optical
amplifier and their applications, MD3, 2003, pp.70-72.
[13] Finisar ȨÆäÀÌÁö http://www.finisar.com/
[14] H.H. Lee, D. Lee, J.S. Han, H.S. Chung
and M.J. Chu, ¡°Demonstration of 16¡¿10Gb/s
WDM transmissions over 5¡¿80km using distributed Raman
amplifiers and gain clamped semiconductor amplifiers as inline amplifiers¡±,
2003¡¯Conference
on laser and electro-optics, CFJ2, 2003.
[15] H.H. Lee, D.D. Seo, D. Lee, J.S. Han,
H.S. Chung, H. J. Lee and M-J. Chu, ¡°Demonstration
of 16¡¿
10Gb/s WDM transmission over 5¡¿80km using gain clamped
semiconductor optical amplifiers in combined with distributed Raman fiber
amplifiers as inline amplifiers,¡± IEEE Photon. Technol. Lett. ,
Vol.15, 2003, pp.1621-1623.
[16] H.H. Lee, D. Lee, J. Han, H.S. Chung, H.
Lee and S. T. Hwang, ¡°16¡¿10Gb/s
WDM transmission over 160 km of SMF using gain clamped SOAs with Raman pumped
dispersion compensating fibers,¡± 2003¡¯
European conference on optical communication, We4 P.123 2003.
[17] S. Namiki and Y. Emori, ¡°Ultrabroad-band
Raman amplifiers pumped and gain-equalized by wavelength-division-multiplexed
high-power laser diode,¡± IEEE J. Selected Topics in Quantum
Electronics, Vol.7, 2001, pp.3-16.
[18] H.H. Lee, J.M. Oh, D. Lee, G.W. Lee and
S.T. Hwang, ¡°Demonstration
of 16¡¿10Gb/s
WDM transmission over 4¡¿40km of SMF using linear optical
amplifiers combined with Raman-pumped dispersion compensation fibers under
dynamic add/drop situations,¡± 2004 Optical fiber communication
conference, ThJ2(2004) accepted.
[19] H.H. Lee, D. Lee, J.S. Han, H.S. Chung,
and M.J. Chu, ¡°A gain clamped semiconductor optical
amplifier combined with a distributed Raman fiber amplifier: a good candidate
as an inline amplifier for WDM networks¡± 2003
Optical amplifier and their applications, MD13, 2003.
[20] Covega»çÀÇ È¨ÆäÀÌÁö http://www.covega.com/
[21] S.A.E. Lewis, S.V. Chermikov, and J.R.
Taylor, ¡°Chariterization
of double Raylight scatter noise in Raman amplifiers,¡± IEEE
Photon. Technol. Lett., Vol.12, 2000, pp.528-530.