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

I. ¼­ ·Ð

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 Æòźȭ¸¦ 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°úÇϸ鼭 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¿ëÇϱ⠸ſì 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ȭ°¡ ¾ø°í LOA ¶ÇÇÑ À̵æÂ÷ÀÌ°¡ ¾øÀ¸¹Ç·Î RALOA´Â add/drop¿¡ µû¸¥ ½ÅÈ£ÀÇ À̵溯ȭ°¡ 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·ÁÇØ¾ß 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®À̹ǷΠ°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¿ëÇØ¾ß 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 À̵æÆòźȭ¸¦ 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, S. Montgomery and S. Hauli, ¡°Semiconductor optical amplifier expand commercial opportunities¡±, WDM Solutions, Supplement to Laser Focus World, 2001, pp.27-30.

[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.