• Title/Summary/Keyword: Erbium-doped fiber

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Depressed index type과 Step index type 광섬유에서의 경사진 브래그격자 특성과 응용 (The characteristics of tilted grating in depressed- and step- index fiber and its application)

  • 권서원;이상배;최상삼;박진우
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권12호
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    • pp.83-91
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    • 1998
  • 광섬유 코어로 입사된 빛이 임의의 경사 각도를 가지는 광섬유 브래그 격자를 만나면 광섬유 코어로 반사되는 주모드 외에 클래딩으로 결합되는 사이드모드가 발생한다. 이러한 사이드 모드는 클래딩 모드와 커플링 되어 특정 파장의 빛을 제거하여 없애는 장주기 광섬유 격자와 동일한 특성을 지닌다. 본 논문에서는 게르마늄이 많이 첨가된 depressed index type 광섬유와 수소처리를 하여 광민감성을 매우 높인 step index type 일반통신용 광섬유등 두 가지 광섬유에 대해 광섬유 브래그 격자의 정렬 각도에 따른 사이드 모드의 특성을 관찰하였다. 또한, 0.02°의 정밀도를 가진 회전판에 설치된 위상 마스크로 경사각도가 다른 각각의 광섬유 격자를 동일한 광섬유에 일렬로 새겨서 전체 손실 스펙트럼의 선폭과 피크값을 조절할 수 있었으며, 이를 이용하여 광섬유 광 증폭기의 ASE 대역 제거 필터 구성 실험을 수행하였다.

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Simulation and Experimental Validation of Gain-Control Parallel Hybrid Fiber Amplifier

  • Ali, Mudhafar Hussein;Abdullah, Fairuz;Jamaludin, Md. Zaini;Al-Mansoori, Mohammed Hayder;Al-Mashhadani, Thamer Fahad;Abass, Abdulla Khudiar
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권6호
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    • pp.657-662
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    • 2014
  • We demonstrate a simulation of a parallel hybrid fiber amplifier in the C+L-band with a gain controlling technique. A variable optical coupler is used to control the input signal power for both EDFA and RFA branches. The gain spectra of the C+L-band are flattened by optimizing the coupling ratio of the input signal power. In order to enhance the pump conversion efficiency, the EDFA branch was pumped by the residual Raman pump power. A gain bandwidth of 60 nm from 1530 nm to 1590 nm is obtained with large input signal power less than -5 dBm. The gain variation is about 1.06 dB at a small input signal power of -30 dBm, and it is reduced to 0.77 dB at the large input signal power of -5 dBm. The experimental results show close agreement with the simulation results.

파장분할 광통신 방식을 이용한 전송망 구축의 최적화 방안 연구 (A Study on Optimization of Transmission network platform using for DWDM in Optical fiber system)

  • 김상균;우미애
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (중)
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    • pp.1117-1120
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    • 2003
  • DWDM(DensedWavelengthDivisionMultiplexing)은 광 파이버를 이용하여 기존의 통신보다 높은 대역폭(B/W)을 얻기 위한 기술로 여러 신호를 각각 다른 파장으로 변조해 하나의 Fiber 를 통해 전송하는 방식이며, 기본적으로 EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier), AWG(Arrayed Wave guide Grating), OADM(Optical Add/Drop Multiplexer) 등의 주요 부품과 여러 광 관련 부품들로 구성돼 있으며, 다수의 파장을 MUX(AWG)에서 다중화하고, 장거리 전송을 위해 OA(EDFA)에서 광신호를 증폭하게 된다 그리고 일부 특정 파장만 Add/Drop하기 위해 OADM이 놓이게 되며, 또한 선로(광섬유)의 손실을 보상하기 위해 필요한 구간에 리피터(EDFA)를 두어 광신호를 증폭 송신하며 수신단에서는 들어오는 여러 파장을 OA(EDFA)를 통해 증폭한 후 DEMUX(AWG)에서 역 다중화해 수신하게 된다. 이와 같은 DWDM방식을 이용한 Network는 Star, Mesh, Ring 등의 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 초기에는 Point-to-Point 방식의 장거리 전송에 주로 사용돼 왔으나 Metro 구간의 Traffic 이 급격히 증가하면서 Metro- DWDM Network 이 부각되고 있어 본 논문에서는 현재 SK Telecom에서 상용화되고 있는 1,600G DWDM과 Metro-DWDM간의 망 구축의 최적화 방안을 연구해 본다.

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Improvement of $^{4}I_{11/2}{\to}^{4}I_{13/2}$ Transition Rate and Thermal Stabilities in $Er^{3+}-Doped\;TeO_2-B_2O_3\;(GeO_2)-ZnO-K_2O$ Glasses

  • Cho, Doo-Hee;Choi, Yong-Gyu;Kim, Kyong-Hon
    • ETRI Journal
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    • 제23권4호
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    • pp.151-157
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    • 2001
  • Spectroscopic and thermal analysis indicates that tellurite glasses doped with $B_2O_3$ and $GeO_2$ are promising candidate host materials for wide-band erbium doped fiber amplifier (EDFA) with a high 980 nm pump efficiency. In this study, we measured the thermal stabilities and the emission cross-sections for $Er^{3+}:^{4}I_{13/2}\;{\to}\;^{4}I_{15/2}$ transition in this tellurite glass system. We also determined the Judd-Ofelt parameters and calculated the radiative transition rates and the multiphonon relaxation rates in this glass system. The 15 mol% substitution of $B_2O_3$ for $TeO_2$ in the $Er^{3+}-doped\;75TeO_2-20ZnO-5K_2O$ glass raised the multiphonon relaxation rate for $^4I_{11/2}\;{\to}\;^4I_{13/2}$ transition from 4960 $s^{-1}$ to 24700 $s^{-1}$, but shortened the lifetime of the $^4I_{13/2}$ level by 14 % and reduced the emission cross-section for the $^4I_{13/2}\;{\to}\;^4I_{15/2}$ transition by 11%. The 15 mol% $GeO_2$ substitution in the same glass system also reduced the emission cross-section but increased the lifetime by 7%. However, the multiphonon relaxation rate for $^4I_{11/2}{\to}^4I_{13/2}$ transition was raised merely by 1000 $s^{-1}$. Therefore, a mixed substitution of $B_2O_3$ and $GeO_2$ for $TeO_2$ was concluded to be suitable for the 980 nm pump efficiency and the fluorescence efficiency of $^4I_{13/2}{\to}^4I_{15/2}$ transition in $Er^{3+}-doped$ tellurite glasses.

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Theoretical Analysis of Fast Gain-Transient Recovery of EDFAs Adopting a Disturbance Observer with PiD Controller in WDM Network

  • Kim, Sung-Chul;Shin, Seo-Yong;Song, Sung-Ho
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제11권4호
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    • pp.153-157
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    • 2007
  • We have proposed an application of disturbance observer with PID controller to minimize gain-transient time of wavelength-division-multiplexing(WDM) multi channels in optical amplifier in channel add/drop networks. We have dramatically reduced the gain-transient time to less than $3{\mu}sec$ by applying a disturbance observer with a proportional/integral/ differential(PID) controller to the control of amplifier gain. The theoretical analysis on the 3-level erbium-doped fiber laser and the disturbance observer technique is demonstrated by performing the simulation with co-simulation of the $MATLAB^{TM}$ and a numerical modeling software package such as the $Optsim^{TM}$.

A Novel Technique to Minimize Gain-Transient Time of WDM signals in EDFA

  • Shin, Seo-Yong;Kim, Dae-Hoon;Kim, Sung-Chul;Lee, Sang-Hun;Song, Sung-Ho
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제10권4호
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    • pp.174-177
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    • 2006
  • We propose a new technique to minimize gain-transient time of wavelength-division-multiplexing (WDM) signals in erbium-doped fiber amplifiers (EDFA) in channel add/drop networks. We have dramatically reduced the gain-transient time to less than $3{\mu}sec$ by applying, for the first time to our knowledge, a disturbance observer with a proportional/integral/differential (PID) controller to the control of EDFA gain. The $3{\mu}sec$ gain-transient time is the fastest one ever reported and it is approximately less than 1.5% of $200{\mu}sec$ gain-transient time of commercially available EDFAs for WDM networks. We have demonstrated the superiority of the new technique by performing the simulation with a numerical modeling software package such as the $Optsim^{TM}$.

파장분할방식 장거리 광전송을 위한 음향광학필터를 이용한 에르븀 첨가 광섬유 증폭기의 이득 평탄화 (Gain flattening of erbium-doped fiber amplifiers by using an AOTF for long-haul WDM optical transmissions)

  • 안성준;정희상;이동한
    • 한국광학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.413-416
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    • 1998
  • 장주기 광섬유 브라그 격자 필터와 음향광학필터를 함께 사용하여 에르븀 첨가 광섬유 증폭기(EDFA)의 이득을 평탄화하고, 이 EDFA의 장거리 전송에서의 이득 및 신호대 잡음비 특성을 recirculating loop에서 평가하였다. 이 때, 광신호는 EDFA 200회 통과 시에 20 nm의 매우 넓은 파장 범위에서 4.6 dB 이내의 이득 평탄도와 14 dB 이상의 신호대 잡음비의 특성을 보임으로써, 이 EDFA 가 파장분할방식으로 8000km 가 넘는 초장거리 광전송에 적용 가능함을 확인하였다.

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Feed-Forward Control of Transient Gain Dynamics of an EDFA for Optical Burst Networks

  • Cho, Jeong-Sik;Cho, Min-Jae;Won, Yong-Hyub
    • ETRI Journal
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    • 제29권5호
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    • pp.679-681
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    • 2007
  • In this letter, we demonstrate a technique for suppression of transients in output bursts of an erbium-doped fiber amplifier (EDFA) in an optical burst network. To suppress the transients, the EDFA is forward-fed by non-fluctuating input utilizing a power-modulated burst control packet channel. Using the technique, we obtained a maximum 1.7 dB reduction in gain transient in the EDFA output, and we transmitted 9.953 Gbps data bursts and 2.488 Gbps burst control packets stably.

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WDM네트웍을 위한 광 귀환에 의해 이득이 고정된 EDFA의 귀환 파장에 따른 특성 (Performances of gain-clamped EDFAs with different optical feedback wavelengths for use in WDM networks)

  • 김상용;정준;채창준;이병호
    • 한국광학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.236-240
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    • 1997
  • 광 귀환에 의해 이득이 고정된, 980 nm 펌프 EDFA의 귀환 파장에 따른 특성을 비교하였다. 귀환 파장으로 1532, 1543, 1565 nm의 세가지 파장을 선택하였으며, 각각의 경우에 대해 2.5 Gbps * 8채널, WDM시스템을 구성하여, 입력 신호광의 세기에 따른 이득의 변화, 상호 포화에 의한 신호광의 동 특성, relaxation oscillation에 의한 power penalty, 입력 신호광의 세기에 따른 잡음지수의 변화를 측정하여 비교하였다.

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DWDM 채널 레벨 컨트롤러 설계 및 구현 (DWDM Channel Level Controller Design and Implementation)

  • 염진수;이규정;허창우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.655-657
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    • 2004
  • 채널 레벨 컨트롤러는 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 방식의 OXC(Optical Cross Connect), OADM(Optical Add/Drop Multiplexer), 광 증폭기(EDFA : Erbium Doped Fiber Amplifier) 둥의 시스템에서 채널별 광신호의 세기를 조절하여 시스템의 신뢰성을 높이는 중요한 제어기다. 본 논문에서는 12채널 VOA(Variable Optical Attenuator) 4개를 사용하여 40채널의 광 신호 레벨을 제어할 수 있는 컨트롤러를 구현하였다. 각 채널의 광 신호 레벨을 제어하는데 하나의 마이크로 프로세서가 5개의 채널을 제어하고 총 8개의 마이크로프로세서로 40채널을 분산 제어하도록 구성하였다. 또한 외부와 통신을 하고 사용자로부터의 명령을 각각의 마이크로프로세서에 전달하기 위한 마이크로프로세서를 추가하였으며, 출력되는 광 신호의 세기를 측정하여 VOA를 제어하는데 있어서 VOA 출력에서 바로 PD(Photo Detector)로 입력하여 AWC(Arrayed Waveguide Grating) 출력에서 광 신호를 다시 분파하여 PD에 입력하는 번거로움을 개선하였다.

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