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KR101872438B1 - Multi-core optical fiber to protect optical fiber amplifier - Google Patents

Multi-core optical fiber to protect optical fiber amplifier Download PDF

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KR101872438B1
KR101872438B1 KR1020110014644A KR20110014644A KR101872438B1 KR 101872438 B1 KR101872438 B1 KR 101872438B1 KR 1020110014644 A KR1020110014644 A KR 1020110014644A KR 20110014644 A KR20110014644 A KR 20110014644A KR 101872438 B1 KR101872438 B1 KR 101872438B1
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Abstract

본 발명의 멀티코어 광섬유는 이득 매질로 도핑된 적어도 하나의 제1코어, 제1코어와 이격되어 마련된 적어도 하나의 제2코어, 제1코어 및 제2코어를 감싸고 있는 제1클래드층 및 제1클래드층을 감싸고 있는 제2클래드층을 포함할 수 있다.The multi-core optical fiber of the present invention comprises at least one first core doped with a gain medium, at least one second core spaced apart from the first core, a first cladding layer surrounding the first core and the second core, And a second clad layer surrounding the clad layer.

Description

광섬유 증폭기 보호용 멀티코어 광섬유{Multi-core optical fiber to protect optical fiber amplifier}[0001] The present invention relates to a multi-core optical fiber protection optical fiber amplifier,

본 발명은 광섬유 증폭기 보호용 멀티코어 광섬유에 관한 것으로서, 더 상세하게는 주 신호광이 입력되는 제1코어 및 주 신호광 부재시 발생할 수 있는 광섬유 증폭기의 파손을 방지하기 위한 보조 신호광이 입력되는 제2코어를 포함하는 멀티코어 광섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-core optical fiber for protecting an optical fiber amplifier, and more particularly, to a multi-core optical fiber for protecting an optical fiber amplifier including a first core receiving a main signal light and a second core receiving an auxiliary signal light for preventing breakage of an optical fiber amplifier Core optical fiber.

광섬유는 중심부에 고굴절률의 코어(core)가 형성되고, 코어의 외부에 저굴절률의 클래드(clad)층이 형성된 것이며, 광섬유에 입사된 광은 코어와 클래드층의 계면에서 전반사되어 코어를 통해서 진행한다. 광섬유는 입사된 광을 큰 손실 없이 멀리 전송할 수 있어서 통신분야에 주로 사용되어 왔다. 한편, 저손실의 광섬유 및 장거리 광통신을 가능하게 해준 광 증폭기의 개발에 힘입어 1550nm 파장 대역의 광섬유 레이저가 개발되었다. 그리고, 2000년대 중반 이후에 1064nm 파장 대역의 산업용 광섬유 레이저가 개발되어, 산업 분야에 적용되기 시작하였다. 광섬유 레이저는 이득 매질이 첨가된 광섬유에 펌프 광을 입력하여 고출력의 레이저를 발진시킬 수 있는 장치로서, 산업용뿐만 아니라 의료용으로도 널리 사용되고 있다.The optical fiber has a core with a high refractive index at the center and a clad layer with a low refractive index at the outside of the core. The light incident on the optical fiber is totally reflected at the interface between the core and the clad layer, do. Optical fibers have been used mainly in the field of communications because they can transmit incident light away without loss. On the other hand, a fiber laser of 1550 nm wavelength band was developed due to the development of a low-loss optical fiber and an optical amplifier capable of long-distance optical communication. Since the mid-2000s, industrial fiber lasers with a wavelength band of 1064 nm have been developed and applied to industrial fields. Fiber-optic lasers are devices that can oscillate high-power lasers by inputting pump light into an optical fiber to which a gain medium is added, and are widely used not only for industrial use but also for medical use.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주 신호광이 입력되는 제1코어 및 주 신호광이 제1코어에 입력되지 않거나, 제1코어에 입력된 주 신호광의 세기가 약한 경우에 발생할 수 있는 광섬유 증폭기의 손상을 방지하기 위하여 보조 신호광이 입력되는 제2코어를 포함하는 멀티코어 광섬유를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical fiber amplifier which can prevent damage to an optical fiber amplifier which may occur when a first core and a main signal light to which a main signal light is input are not input to the first core, And a second core into which auxiliary signal light is input to prevent the optical signal from being incident on the multi-core optical fiber.

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티코어 광섬유는The multi-core optical fiber according to one embodiment of the present invention

이득 매질로 도핑된 적어도 하나의 제1코어;At least one first core doped with a gain medium;

상기 제1코어와 이격되어 마련된 적어도 하나의 제2코어;At least one second core spaced apart from the first core;

상기 제1코어와 상기 제2코어를 감싸고 있는 제1클래드층;A first clad layer surrounding the first core and the second core;

상기 제1클래드층을 감싸고 있는 제2클래드층;을 포함할 수 있다.And a second clad layer surrounding the first clad layer.

상기 이득 매질은 이터븀(Yb), 어븀(Er), 툴륨(Tm) 및 네오듐(Nd)으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.The gain medium may be at least one selected from the group consisting of Yb, Er, Tm, and Nd.

상기 제2코어는 유리 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다.The second core may be formed of glass or plastic.

상기 제1코어의 지름은 1 내지 40㎛일 수 있다.The diameter of the first core may be 1 to 40 탆.

상기 제2코어의 지름은 1 내지 40㎛일 수 있다.The diameter of the second core may be 1 to 40 탆.

상기 제1코어와 상기 제2코어가 서로 이격된 거리는 상기 제1코어의 반지름과 상기 제2코어의 반지름을 합한 값의 1.1배 내지 5배일 수 있다.The distance between the first core and the second core may be 1.1 to 5 times the sum of the radius of the first core and the radius of the second core.

상기 제1코어에는 주 신호광이 입력되고, 상기 제2코어에는 보조 신호광이 입력될 수 있다.The main signal may be input to the first core and the auxiliary signal may be input to the second core.

상기 제1코어에 상기 주 신호광이 입력되지 않거나, 상기 제1코어에 입력되는 상기 주 신호광의 세기가 기준 세기보다 작은 경우, 상기 보조 신호광이 상기 이득 매질의 여기 에너지를 흡수할 수 있다.The auxiliary signal light can absorb the excitation energy of the gain medium when the main signal light is not input to the first core or the intensity of the main signal light input to the first core is smaller than the reference intensity.

상기 이득 매질은 이터븀(Yb)이고, 상기 주 신호광과 상기 보조 신호광의 파장은 1020㎚ 내지 1120㎚이며, 상기 주 신호광의 파장과 상기 보조 신호광의 파장은 서로 다를 수 있다.The gain medium is Yb and the wavelengths of the main signal light and the auxiliary signal light are 1020 nm to 1120 nm and the wavelength of the main signal light and the wavelength of the auxiliary signal light may be different from each other.

상기 이득 매질은 어븀(Er)이고, 상기 주 신호광과 상기 보조 신호광의 파장은 1520㎚ 내지 1610㎚이며, 상기 주 신호광의 파장과 상기 보조 신호광의 파장은 서로 다를 수 있다.The gain medium is erbium (Er), the wavelengths of the main signal light and the auxiliary signal light are 1520 nm to 1610 nm, and the wavelength of the main signal light and the wavelength of the auxiliary signal light may be different from each other.

상기 이득 매질은 툴륨(Tm)이고, 상기 주 신호광과 상기 보조 신호광의 파장은 1880㎚ 내지 2020㎚이며, 상기 주 신호광의 파장과 상기 보조 신호광의 파장은 서로 다를 수 있다.The gain medium is thulium (Tm), and the wavelengths of the main signal light and the auxiliary signal light are 1880 nm to 2020 nm, and the wavelength of the main signal light and the wavelength of the auxiliary signal light may be different from each other.

상기 이득 매질은 이터븀(Yb)이고, 상기 주 신호광의 파장은 1064㎚이며, 상기 보조 신호광의 파장은 1035㎚일 수 있다.The gain medium may be ytterbium (Yb), the wavelength of the main signal light may be 1064 nm, and the wavelength of the auxiliary signal light may be 1035 nm.

상기 이득 매질은 어븀(Er)이고, 상기 주 신호광의 파장은 1550㎚이며, 상기 보조 신호광의 파장은 1530㎚일 수 있다.The gain medium may be erbium (Er), the wavelength of the main signal light may be 1550 nm, and the wavelength of the auxiliary signal light may be 1530 nm.

상기 이득 매질은 툴륨(Tm)이고, 상기 주 신호광의 파장은 1960㎚이며, 상기 보조 신호광의 파장은 1920㎚일 수 있다.The gain medium may be thulium (Tm), the wavelength of the main signal light may be 1960 nm, and the wavelength of the auxiliary signal light may be 1920 nm.

본 발명은 주 신호광이 입력되는 제1코어 및 보조 신호광이 입력되는 제2코어를 포함하는 멀티코어 광섬유로서, 제1코어에 주 신호광이 입력되지 않거나, 제1코어에 입력되는 주 신호광이 일정 기준의 세기보다 약한 경우 보조 신호광이 제1코어의 이득 매질로부터 여기 에너지의 일부를 흡수할 수 있다. 따라서, 제1코어에 주 신호광이 입력되지 않거나, 제1코어에 입력되는 주 신호광이 기준 세기보다 약한 경우 상대적으로 강한 여기 에너지에 의해서 발생할 수 있는 비선형 효과 예를 들어, 유도 브릴루앙 산란(stimulated Brillouin scattering), 증폭 자발 방출(Amplified Spontaneous Emission) 등을 방지하여 본 발명의 멀티코어 광섬유 및 이를 포함하는 광섬유 증폭기를 보호할 수 있다.The present invention relates to a multi-core optical fiber including a first core into which main signal light is input and a second core into which auxiliary signal light is input, wherein the main signal light is not input to the first core, The auxiliary signal light can absorb a portion of the excitation energy from the gain medium of the first core. Therefore, when the main signal light is not inputted to the first core or when the main signal light inputted to the first core is weaker than the reference intensity, a nonlinear effect which can be caused by relatively strong excitation energy, for example, stimulated Brillouin scattering scattering, and amplified spontaneous emission, thereby protecting the multi-core optical fiber of the present invention and the optical fiber amplifier including the same.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티코어 광섬유의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티코어 광섬유의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티코어 광섬유의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티코어 광섬유의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티코어 광섬유를 구비한 멀티코어 광섬유 증폭기의 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티코어 광섬유를 구비한 멀티코어 광섬유 증폭기의 개략적인 도면이다.1 is a schematic cross-sectional view of a multicore optical fiber according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a multicore optical fiber according to another embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a multicore optical fiber according to another embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of a multicore optical fiber according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of a multicore optical fiber amplifier having a multicore optical fiber according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
6 is a schematic diagram of a multi-core optical fiber amplifier having a multi-core optical fiber according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 증폭기 보호용 멀티코어 광섬유에 대해서 상세하게 설명한다. 이하의 도면들에서, 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의성을 위해서 과장되어 있을 수 있다.Hereinafter, a multi-core optical fiber for protecting an optical fiber amplifier according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size of each element in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(100)의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a multicore optical fiber 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(100)는 이득 매질로 도핑된 제1코어(10), 제1코어(10)와 이격되어 마련된 제2코어(20), 제1코어(10) 및 제2코어(20)를 감싸고 있는 제1클래드층(30), 및 제1클래드층(30)을 감싸고 있는 제2클래드층(40)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a multicore optical fiber 100 according to the present embodiment includes a first core 10 doped with a gain medium, a second core 20 provided apart from the first core 10, A first cladding layer 30 surrounding the second core 10 and the second core 20 and a second cladding layer 40 surrounding the first cladding layer 30.

제1코어(10)는 유리 또는 플라스틱으로 형성될 수 있으며, 이득 매질로 도핑될 수 있다. 상기 이득 매질은 희토류 원소일 수 있으며, 예를 들어, 이터븀(Yb), 어븀(Er), 툴륨(Tm), 네오듐(Nd) 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제1코어(10)의 지름은 약 1 내지 약 40 ㎛일 수 있으며, 주 신호광이 주 공진기(master oscillator)로부터 파워 증폭기(power amplifier)로 입력될 수 있다. 상기 주 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 이터븀(Yb)인 경우, 1020㎚ 내지 1120㎚ 범위의 값일 수 있다. 예를 들어, 상기 주 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 이터븀(Yb)인 경우, 1064㎚일 수 있다. 그리고, 상기 주 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 어븀(Er)인 경우, 1520㎚ 내지 1610㎚ 범위의 값일 수 있다. 예를 들어, 상기 주 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 어븀(Er)인 경우, 1550㎚일 수 있다. 또한, 상기 주 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 툴륨(Tm)인 경우, 1880㎚ 내지 2020㎚ 범위의 값일 수 있다. 예를 들어, 상기 주 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 툴륨(Tm)인 경우, 1960㎚일 수 있다.The first core 10 may be formed of glass or plastic and may be doped with a gain medium. The gain medium may be a rare earth element and may include, for example, ytterbium (Yb), erbium (Er), thulium (Tm), neodymium (Nd), and combinations thereof. The diameter of the first core 10 may be about 1 to about 40 占 퐉, and the main signal light may be input to a power amplifier from a master oscillator. The wavelength of the main signal light may be a value in the range of 1020 nm to 1120 nm when the gain medium is Yb. For example, the wavelength of the main signal may be 1064 nm when the gain medium is Yb. The wavelength of the main signal light may be a value in a range of 1520 nm to 1610 nm when the gain medium is erbium (Er). For example, the wavelength of the main signal may be 1550 nm when the gain medium is erbium (Er). In addition, the wavelength of the main signal light may be a value in the range of 1880 nm to 2020 nm when the gain medium is thulium (Tm). For example, the wavelength of the main signal light may be 1960 nm when the gain medium is thulium (Tm).

제2코어(20)는 유리 또는 플라스틱으로만 형성될 수 있으며, 이득 매질로 도핑되지 않을 수 있다. 제2코어(20)의 지름은 약 1 내지 약 40 ㎛일 수 있으며, 보조 신호광이 보조 광원으로부터 입력될 수 있다. 그리고, 제2코어(20)는 제1코어(10)와 평행하게 배열될 수 있으며, 그 배열 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 보조 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 이터븀(Yb)인 경우, 1020㎚ 내지 1120㎚ 범위의 값일 수 있다. 예를 들어, 상기 보조 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 이터븀(Yb)인 경우, 1035㎚일 수 있다. 그리고, 상기 보조 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 어븀(Er)인 경우, 1520㎚ 내지 1610㎚ 범위의 값일 수 있다. 예를 들어, 상기 보조 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 어븀(Er)인 경우, 1530㎚일 수 있다. 또한, 상기 보조 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 툴륨(Tm)인 경우, 1880㎚ 내지 2020㎚ 범위의 값일 수 있다. 예를 들어, 상기 보조 신호광의 파장은 상기 이득 매질이 툴륨(Tm)인 경우, 1920㎚일 수 있다. 여기에서, 상기 보조 신호광의 파장은 상기 주 신호광의 파장과 서로 다를 수 있으며, 상기 보조 신호광의 파장은 상기 주 신호광의 파장보다 작을 수 있다. 한편, 제1코어(10)와 제2코어(20)가 서로 이격된 거리(L)는 제1코어(10)의 반지름(d1/2)과 제2코어(20)의 반지름(d2/2)을 합한 값((d1+d2)/2)의 1.1배 내지 5배일 수 있다.The second core 20 may be formed only of glass or plastic and may not be doped with the gain medium. The diameter of the second core 20 may range from about 1 to about 40 micrometers, and auxiliary signal light may be input from the auxiliary light source. The second core 20 may be arranged in parallel with the first core 10, and the arrangement of the second core 20 is not limited thereto. The wavelength of the auxiliary signal may be a value in the range of 1020 nm to 1120 nm when the gain medium is Yb. For example, the wavelength of the auxiliary signal may be 1035 nm when the gain medium is Yb. The wavelength of the auxiliary signal light may be a value in the range of 1520 nm to 1610 nm when the gain medium is erbium (Er). For example, the wavelength of the auxiliary signal may be 1530 nm when the gain medium is erbium (Er). In addition, the wavelength of the auxiliary signal light may be a value in the range of 1880 nm to 2020 nm when the gain medium is thulium (Tm). For example, the wavelength of the auxiliary signal may be 1920 nm when the gain medium is thulium (Tm). Here, the wavelength of the auxiliary signal light may be different from the wavelength of the main signal light, and the wavelength of the auxiliary signal light may be smaller than the wavelength of the main signal light. On the other hand, the radius of the first core 10 and second core radius of the first core 10, the distance (L) of 20 are separated from one another (d 1/2) and the batt (20) (d 2 / 2) to be 1.1 times to 5 times the sum of the value ((d 1 + d 2) / 2).

제1클래드층(30)은 제1코어(10)와 제2코어(20)를 둘러싸고 있으며, 제1코어(10) 및 제2코어(20)보다 굴절률이 작은 재료로 형성될 수 있다. 제1클래드층(30)은 펌프 광원으로부터 펌프 광이 입력될 수 있으며, 상기 펌프 광은 제1코어(10)에 도핑된 이득 매질을 여기시킬 수 있다. 그리고, 상기 펌프 광에 의해서 상기 이득 매질로부터 생성된 여기 에너지의 대부분은 제1코어(10)를 지나가는 주 신호광에 의해서 흡수될 수 있다. 즉, 제1코어(10)를 지나가는 주 신호광은 상기 이득 매질로부터 방출된 여기 에너지를 흡수하여 증폭될 수 있다. 또한, 제2코어(20)를 지나가는 보조 신호광도 상기 이득 매질로부터 방출된 여기 에너지를 흡수하여 증폭될 수 있는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다. 한편, 제1클래드층(30)의 지름은 약 100㎛ 이상일 수 있으며, 수백 ㎛일 수 있다.The first cladding layer 30 surrounds the first core 10 and the second core 20 and may be formed of a material having a refractive index lower than that of the first core 10 and the second core 20. [ The first cladding layer 30 may receive pump light from a pump light source, and the pump light may excite a doped gain medium in the first core 10. Most of the excitation energy generated from the gain medium by the pump light can be absorbed by the main signal light passing through the first core 10. That is, the main signal light passing through the first core 10 can be amplified by absorbing excitation energy emitted from the gain medium. In addition, auxiliary signal light passing through the second core 20 can be amplified by absorbing excitation energy emitted from the gain medium, which will be described later. On the other hand, the diameter of the first cladding layer 30 may be about 100 탆 or more, and may be several hundred 탆.

그리고, 제2클래드층(40)은 제1클래드층(30)을 둘러싸고 있으며, 제1클래드층(30)보다 굴절률이 작은 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 제1클래드층(30)에 입력되는 펌프 광은 제1클래드층(30)과 제2클래드층(40)의 계면에서 전반사되어, 제1클래드층(30)을 따라서 진행할 수 있다.The second cladding layer 40 surrounds the first cladding layer 30 and may be formed of a material having a refractive index lower than that of the first cladding layer 30. The pump light input to the first cladding layer 30 is totally reflected at the interface between the first cladding layer 30 and the second cladding layer 40 and can travel along the first cladding layer 30.

도 1에는 제1코어(10)와 제2코어(20)가 나란하게 배열된 것처럼 도시되어 있으며, 제1코어(10)와 제2코어(20)의 배열 형태는 이러한 배열 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1코어(10)가 멀티코어 광섬유(100)의 중심에 마련되고, 제2코어(20)는 제1코어(10)의 주변에 마련되는 것도 가능하다. 또한, 제1코어(10)가 멀티코어 광섬유(100)의 중심에 마련되고, 제2코어(20)는 제1코어(10)와 이격되어 제1코어(10)의 둘레를 나선 형태로 감싸고 있을 수 있다. 그 밖에도, 제1코어(10)와 제2코어(20)는 다양한 형태로 배열될 수 있다.1, the first core 10 and the second core 20 are arranged in parallel, and the arrangement of the first core 10 and the second core 20 is limited to this arrangement no. For example, the first core 10 may be provided at the center of the multicore optical fiber 100, and the second core 20 may be provided at the periphery of the first core 10. The first core 10 is provided at the center of the multicore optical fiber 100 and the second core 20 is spaced apart from the first core 10 to surround the periphery of the first core 10 in a spiral form Can be. In addition, the first core 10 and the second core 20 may be arranged in various forms.

상기 주 신호광이 제1코어(10)에 입력되는 경우, 상기 주 신호광은 펌프 광에 의해서 여기된 이득 매질로부터 여기 에너지를 흡수하여 증폭될 수 있다. 한편, 상기 보조 신호광은 이득 매질로 도핑되지 않은 제2코어(20)를 통해서 진행하므로 증폭되지 않을 것이라고 예상할 수 있다. 하지만, 제2코어(20)를 진행하는 상기 보조 신호광의 세기를 실제로 측정해보면 증폭된다는 것을 실험적으로 알 수 있다. 또한, 이론적으로도 전자기파(electromagnetic wave)의 도파로 진행 방정식(Waveguide propagation equation)을 사용하여 솔루션을 구해 보면 상기 보조 신호광이 증폭된다는 것을 알 수 있다. 이는 상기 주 신호광과 상기 보조 신호광이 광자빔(Photon Beam) 형태로 진행하기도 하지만, 전자기파(electromagnetic wave) 형태로도 진행하기 때문이다. 즉, 상기 주 신호광과 상기 보조 신호광은 각각 제1코어(10) 및 제2코어(20)를 통해서 진행하지만, 전자기장(electromagnetic field)을 만들면서 진행하기 때문에 서로 영향을 줄 수 있다. 따라서, 상기 보조 신호광은 제2코어(20)를 통해서 진행하지만, 제2코어(20) 주위에 전자기장을 형성하면서 진행하기 때문에 제2코어(20) 주위에 있는 제1코어(10)와 커플링되거나 또는 상호작용을 할 수 있다. 즉, 상기 보조 신호광은 이득 매질로 도핑되지 않은 제2코어(20)를 진행하지만 제1코어(10)의 이득 매질로부터 여기 에너지를 흡수하여 증폭될 수 있다.When the main signal light is input to the first core 10, the main signal light can be amplified by absorbing the excitation energy from the gain medium excited by the pump light. On the other hand, it can be expected that the auxiliary signal light will not be amplified because it proceeds through the second core 20 which is not doped with the gain medium. However, it can be experimentally confirmed that the intensity of the auxiliary signal light traveling through the second core 20 is actually measured. Also, theoretically, when the solution is obtained by using a waveguide propagation equation of an electromagnetic wave, it can be seen that the auxiliary signal light is amplified. This is because the main signal and the auxiliary signal proceed in the form of a photon beam, but also in the form of an electromagnetic wave. That is, the main signal light and the auxiliary signal light proceed through the first core 10 and the second core 20, respectively, but they may affect each other because they proceed while making an electromagnetic field. The auxiliary signal light travels through the second core 20 but progresses while forming an electromagnetic field around the second core 20 so that the coupling between the first core 10 around the second core 20 and the coupling Or interact with each other. That is, the auxiliary signal light can be amplified by advancing the second core 20 not doped with the gain medium but absorbing the excitation energy from the gain medium of the first core 10.

그리고, 상기 보조 신호광이 증폭되는 정도는 제1코어(10)의 지름(d1), 제2코어(20)의 지름(d2), 제1코어(10)와 제2코어(20) 사이의 거리(L), 제1코어(10) 및 제2코어(20)의 단면 형상, 제1코어(10) 및 제2코어(20)의 배열 형태, 상기 보조 신호광의 세기 등을 달리하여 제어할 수 있다. 상기 주 신호광이 제1코어(10)에 정상적으로 입력되는 경우, 상기 주 신호광을 목표 수준만큼 증폭할 수 있도록, 상기 보조 신호광이 증폭되는 정도를 제어할 수 있다. 즉, 상기 주 신호광을 설계된 만큼 증폭하기 위해서, 제1코어(10)의 이득 매질로부터 상기 보조 신호광이 흡수할 수 있는 여기 에너지의 양을 제어할 수 있다.Then, the degree to which the amplifying the auxiliary signal is between the first diameter of the core 10 (d 1), the second diameter of the core 20 (d 2), the first core 10 and second core 20 The cross-sectional shape of the first core 10 and the second core 20, the arrangement form of the first core 10 and the second core 20, the intensity of the auxiliary signal light, can do. When the main signal light is normally input to the first core 10, the degree to which the auxiliary signal light is amplified can be controlled so that the main signal light can be amplified by a target level. That is, the amount of excitation energy that can be absorbed by the auxiliary signal light can be controlled from the gain medium of the first core 10 to amplify the main signal light as designed.

종래의 광섬유에서는 신호광이 광섬유의 코어에 정상적으로 입력되지 못하는 경우, 예를 들어, 신호광의 광원이 작동하지 않아서 신호광이 전혀 입력되지 못하거나 신호광의 세기가 설계된 입력 세기보다 작은 경우, 펌프 광에 의해서 여기된 에너지는 증폭시킬 대상인 신호광이 충분하지 못하기 때문에 비선형 효과를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 유도 브릴리앙 산란(simultaneous Brillouin scattering, SBS)에 의한 에너지가 광원으로 역산란(backscattering)을 야기할 수 있으며, 증폭 자발 방출(ASE)이 이중 레일라이 역산란(Double Rayleigh Back-Scattering, DRBS)을 야기할 수 있다. 이러한 역산란은 광 경로상에 있는 모든 광학 부품들, 특히 레이저를 파손시킬 수 있다. 또한, 광학 부품들 중에서 어느 부품이 손상되었는지 파악하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.In the conventional optical fiber, when the signal light can not be normally inputted to the core of the optical fiber, for example, when the signal light is not operated due to the inoperative signal light, or when the intensity of the signal light is smaller than the designed input intensity, The generated energy can cause a nonlinear effect because the signal to be amplified is insufficient. For example, energy generated by simultaneous Brillouin scattering (SBS) can cause backscattering with the light source, and ASE can be induced by double Rayleigh back-scattering DRBS). This back scattering can destroy all optical components, especially lasers, on the optical path. Further, there may arise a problem that it is difficult to determine which of the optical parts is damaged.

하지만, 본 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(100)에서는 상기 주 신호광이 제1코어(10)에 정상적으로 입력되지 못하는 경우, 예를 들어, 상기 주 신호광이 주 공진기가 작동하지 않아서 전혀 입력되지 못하거나, 주 신호광의 세기가 설계된 입력 세기보다 작은 경우에도 제2코어(20)에 입력된 상기 보조 신호광이 증폭될 수 있다. 따라서, 펌프 광에 의해서 여기된 에너지가 상기 보조 신호광을 증폭시켜서, 비선형 효과가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, 종래에 광섬유에 신호광이 정상적으로 입력되지 않아서 발생했던 SBS 또는 DRBS에 의한 광학 부품들의 손상을 방지할 수 있다.However, in the multi-core optical fiber 100 according to the present embodiment, when the main signal light is not normally input to the first core 10, for example, the main signal light may not be input at all because the main resonator does not operate The auxiliary signal light input to the second core 20 can be amplified even when the intensity of the main signal light is smaller than the designed input intensity. Therefore, the energy excited by the pump light amplifies the auxiliary signal light, thereby suppressing the occurrence of the non-linear effect. Therefore, it is possible to prevent the optical components from being damaged due to the SBS or the DRBS which has occurred due to the signal light being not normally input to the optical fiber conventionally.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(110)의 개략적인 단면도이다. 앞에서 설명한 멀티코어 광섬유(100)와의 차이점을 위주로 상세하게 설명하기로 한다.2 is a schematic cross-sectional view of a multicore optical fiber 110 according to another embodiment of the present invention. The difference from the above-described multicore optical fiber 100 will be described in detail.

본 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(110)는 하나의 제1코어(10) 및 두 개의 제2코어(20, 21)를 포함할 수 있으며, 세 코어(10, 20, 21)들의 중심이 정삼각형을 이루도록 배열될 수 있다. 하지만, 코어(10, 20, 21)들의 배열 형태는 도 2에 도시된 형태에 한정되는 것은 아니며, 다양한 배열 형태가 가능하다. 제2코어(20, 21)에 입력되는 보조 신호광이 증폭되는 정도는 제1코어(10)의 지름(d1), 제2코어(20)의 지름(d2, d3), 제1코어(10)와 제2코어(20, 21) 사이의 거리(L1, L2), 제1코어(10) 및 제2코어(20, 21)의 단면 형상, 제1코어(10) 및 제2코어(20, 21)의 배열 형태, 상기 보조 신호광의 입력 세기 등을 조절하여 제어할 수 있다. 한편, 주 신호광이 제1코어(10)에 정상적으로 입력되는 경우, 상기 주 신호광을 목표하는 만큼 증폭할 수 있도록, 상기 보조 신호광이 증폭되는 정도를 제어할 수 있다. 그리고, 제1코어(10)와 제2코어(20)가 서로 이격된 거리(L1)는 제1코어(10)의 반지름(d1/2)과 제2코어(20)의 반지름(d2/2)을 합한 값((d1+d2)/2)의 1.1배 내지 5배일 수 있다. 또한, 제1코어(10)와 다른 제2코어(21)가 서로 이격된 거리(L2)는 제1코어(10)의 반지름(d1/2)과 다른 제2코어(21)의 반지름(d3/2)을 합한 값((d1+d2)/2)의 1.1배 내지 5배일 수 있다.The multicore optical fiber 110 according to the present embodiment may include one first core 10 and two second cores 20 and 21 and the centers of the three cores 10, Respectively. However, the arrangement of the cores 10, 20, 21 is not limited to the one shown in Fig. 2, and various arrangements are possible. The amplification degree of the auxiliary signal light input to the second cores 20 and 21 is determined by the diameter d 1 of the first core 10, the diameters d 2 and d 3 of the second core 20, (L 1 , L 2 ) between the first core 10 and the second core 20, 21, the cross-sectional shape of the first core 10 and the second core 20, 21, The arrangement of the two cores 20 and 21, and the input intensity of the auxiliary signal light. On the other hand, when the main signal light is normally input to the first core 10, the degree to which the auxiliary signal light is amplified can be controlled so that the main signal light can be amplified by a target amount. The distance L 1 between the first core 10 and the second core 20 is determined by the radius d 1/2 of the first core 10 and the radius d 1/2 of the second core 20 2/2) to be 1.1 times to 5 times the sum of the value ((d 1 + d 2) / 2). The distance L 2 between the first core 10 and the second core 21 is different from the radius d 1/2 of the first core 10 by the radius of the second core 21 It may be 1.1 times to 5 times the value ((d 1 + d 2) / 2) plus the (d 3/2).

본 실시예의 멀티코어 광섬유(110)는 제1코어(10) 및 제2코어(20)에 주 신호광 및 보조 신호광이 각각 입력되지 않더라도, 나머지 제2코어(21)에 다른 보조 신호광이 입력되어 증폭될 수 있다. 따라서, 펌프 광에 의해서 여기된 에너지가 증폭시킬 대상이 없어서 발생하는 비선형 효과를 방지할 수 있으며, 이로 인한 광학 부품들의 손상을 예방할 수 있다.Even if the main signal light and the auxiliary signal light are not inputted to the first core 10 and the second core 20, the other auxiliary signal light is input to the remaining second core 21, . Therefore, it is possible to prevent the nonlinear effect caused by the energy excited by the pump light due to no object to be amplified, and to prevent the damage of the optical parts.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(120)의 개략적인 단면도이다. 앞에서 설명한 멀티코어 광섬유(100, 110)와의 차이점을 위주로 상세하게 설명하기로 한다.3 is a schematic cross-sectional view of a multicore optical fiber 120 according to another embodiment of the present invention. The difference from the multi-core optical fibers 100 and 110 described above will be described in detail.

본 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(120)는 하나의 제1코어(10) 및 두 개의 제2코어(20, 23)를 포함할 수 있으며, 제1코어(10)가 멀티코어 광섬유(120)의 중심에 배치되고 제2코어(20, 23)가 제1코어(10)의 양 옆에 나란하게 배치될 수 있다. 즉, 제1코어(10)를 중심으로, 두 개의 제2코어(20, 23)가 대칭적으로 배열될 수 있다. 또한, 제1코어(10) 및 제2코어(20, 23)는 서로 평행하게 배열될 수 있다. 하지만, 코어(10, 20, 23)들의 배치 형태는 도 3에 도시된 형태에 한정되는 것은 아니며, 다양한 배치 형태가 가능하다. The multicore optical fiber 120 according to the present embodiment may include one first core 10 and two second cores 20 and 23. The first core 10 may include a plurality of multicore optical fibers 120, And the second cores 20 and 23 may be arranged on both sides of the first core 10 in parallel. That is, the two second cores 20 and 23 can be symmetrically arranged around the first core 10. Further, the first core 10 and the second cores 20, 23 may be arranged in parallel with each other. However, the configuration of the cores 10, 20, 23 is not limited to the configuration shown in FIG. 3, and various configurations are possible.

제2코어(20, 23)에 입력되는 보조 신호광이 증폭되는 정도는 제1코어(10)의 지름(d1), 제2코어(20, 23)의 지름(d2, d3), 제1코어(10)와 제2코어(20, 23) 사이의 거리(L1, L2), 제1코어(10) 및 제2코어(20, 23)의 단면 형상, 제1코어(10) 및 제2코어(20, 23)의 배열 형태, 제2코어(20, 23)에 입력되는 상기 보조 신호광의 입력 세기 등을 조절하여 제어할 수 있다. 한편, 주 신호광이 제1코어(10)에 정상적으로 입력되는 경우, 상기 주 신호광을 목표하는 만큼 증폭할 수 있도록, 상기 보조 신호광이 증폭되는 정도를 제어할 수 있다. 여기에서, 제1코어(10)와 제2코어(20)가 서로 이격된 거리(L1)는 제1코어(10)의 반지름(d1/2)과 제2코어(20)의 반지름(d2/2)을 합한 값((d1+d2)/2)의 1.1배 내지 5배일 수 있다. 그리고, 제1코어(10)와 다른 제2코어(23)가 서로 이격된 거리(L2)는 제1코어(10)의 반지름(d1/2)과 다른 제2코어(23)의 반지름(d3/2)을 합한 값((d1+d2)/2)의 1.1배 내지 5배일 수 있다.The amplification degree of the auxiliary signal light input to the second cores 20 and 23 is determined by the diameter d 1 of the first core 10, the diameters d 2 and d 3 of the second cores 20 and 23, The distance L 1 and L 2 between the first core 10 and the second core 20 and 23, the cross-sectional shape of the first core 10 and the second core 20 and 23, And the second cores 20 and 23 and the input intensity of the auxiliary signal inputted to the second cores 20 and 23 can be controlled. On the other hand, when the main signal light is normally input to the first core 10, the degree to which the auxiliary signal light is amplified can be controlled so that the main signal light can be amplified by a target amount. Here, the distance L 1 between the first core 10 and the second core 20 is equal to the distance d 1/2 between the first core 10 and the second core 20 d 2/2) to be 1.1 times to 5 times the sum of the value ((d 1 + d 2) / 2). The distance L 2 between the first core 10 and the second core 23 is different from the radius d 1/2 of the first core 10 by the radius of the second core 23 It may be 1.1 times to 5 times the value ((d 1 + d 2) / 2) plus the (d 3/2).

본 실시예의 멀티코어 광섬유(120)는 제1코어(10) 및 제2코어(20)에 주 신호광 및 보조 신호광이 각각 입력되지 않더라도, 나머지 제2코어(23)에 보조 신호광이 입력되어 증폭될 수 있다. 따라서, 펌프 광에 의해서 여기된 에너지가 증폭시킬 대상이 없어서 발생하는 비선형 효과를 억제할 수 있으며, 이로 인한 광학 부품들의 손상을 방지할 수 있다.Even if the main signal light and the auxiliary signal light are not inputted to the first core 10 and the second core 20, the auxiliary signal light is inputted to the remaining second core 23 and amplified . Therefore, it is possible to suppress the nonlinear effect caused by the energy excited by the pump light due to no object to be amplified, and to prevent the damage of the optical parts.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(130)의 개략적인 단면도이다. 앞에서 설명한 멀티코어 광섬유(100, 110, 120)와의 차이점을 위주로 상세하게 설명하기로 한다.4 is a schematic cross-sectional view of a multicore optical fiber 130 according to another embodiment of the present invention. The difference from the multi-core optical fibers 100, 110, and 120 described above will be described in detail.

본 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(130)는 두 개의 제1코어(10, 15) 및 두 개의 제2코어(20, 25)를 포함할 수 있으며, 제1코어(10, 15)와 제2코어(20, 25)가 각각 서로 마주보게 배열될 수 있으며, 각 코어(10, 15, 20, 25)들의 중심이 정사각형을 이루도록 배열될 수 있다. 하지만, 코어(10, 15, 20, 25)들의 배열 형태는 도 4에 도시된 형태에 한정되는 것은 아니며, 코어(10, 15, 20, 25)들은 사각형, 마름모, 평행사변형 등의 다각형 형태로 배열될 수 있다. 제2코어(20, 25)에 입력되는 보조 신호광이 증폭되는 정도는 제1코어(10, 15)의 지름, 제2코어(20, 25)의 지름, 제1코어(10, 15)와 제2코어(20, 25) 사이의 거리, 제1코어(10, 15) 및 제2코어(20, 25)의 단면 형상, 제1코어(10, 15) 및 제2코어(20, 25)의 배열 형태, 제2코어(20, 25)에 입력되는 상기 보조 신호광의 입력 세기 등을 조절하여 제어할 수 있다. 한편, 주 신호광이 제1코어(10, 15)에 정상적으로 입력되는 경우, 상기 주 신호광을 목표하는 만큼 증폭할 수 있도록, 상기 보조 신호광이 증폭되는 정도를 제어할 수 있다. The multicore optical fiber 130 according to the present embodiment may include two first cores 10 and 15 and two second cores 20 and 25. The first cores 10 and 15 and the second cores 20, The cores 20, 25 may be arranged facing each other, and the centers of the cores 10, 15, 20, 25 may be arranged to be square. However, the arrangement of the cores 10, 15, 20 and 25 is not limited to that shown in FIG. 4, and the cores 10, 15, 20 and 25 may be formed in a polygonal shape such as a rectangle, a rhombus, Lt; / RTI > The degree to which the auxiliary signal light input to the second cores 20 and 25 is amplified depends on the diameter of the first cores 10 and 15, the diameter of the second cores 20 and 25, The distance between the two cores 20 and 25, the cross-sectional shape of the first cores 10 and 15 and the second cores 20 and 25, the cross-sectional shapes of the first cores 10 and 15 and the second cores 20 and 25 And the input intensity of the auxiliary signal input to the second cores 20 and 25 can be controlled. On the other hand, when the main signal light is normally input to the first core 10, 15, the degree to which the auxiliary signal light is amplified can be controlled so that the main signal light can be amplified by a target amount.

본 실시예의 멀티코어 광섬유(130)는 제1코어(10, 15)에 주 신호광이 입력되지 않더라도, 나머지 제2코어(20, 25) 중에서 적어도 하나의 코어에 보조 신호광이 입력되어 증폭될 수 있다. 따라서, 펌프 광에 의해서 여기된 에너지가 증폭시킬 대상이 없어서 발생하는 비선형 효과를 억제할 수 있으며, 이로 인한 광학 부품들의 손상을 방지할 수 있다.Even if the main signal light is not input to the first core 10,15, the auxiliary signal light can be input to at least one of the remaining second cores 20,25 and amplified by the multi-core optical fiber 130 of the present embodiment . Therefore, it is possible to suppress the nonlinear effect caused by the energy excited by the pump light due to no object to be amplified, and to prevent the damage of the optical parts.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(100)를 구비한 멀티코어 광섬유 증폭기(200)의 개략적인 도면이다.5 is a schematic diagram of a multicore optical fiber amplifier 200 having a multicore optical fiber 100 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 멀티코어 광섬유 증폭기(200)는 도 1에 도시된 멀티코어 광섬유(100), 제1코어(10)에 주 신호광를 입력하는 적어도 하나의 주 공진기(210), 제2코어(20)에 보조 신호광를 입력하는 적어도 하나의 보조 광원(220), 멀티코어 광섬유(100)에 펌프 광을 입력하는 적어도 하나의 펌프 광원(250), 상기 주 신호광이 외부로 출력되는 주 출력부(280) 및 상기 보조 신호광이 외부로 출력되는 보조 출력부(290)를 포함할 수 있다. 그리고, 멀티코어 광섬유 증폭기(200)는 광 고립기(240), WDM 결합기(230), 광 결합기(260) 등을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the multicore optical fiber amplifier 200 includes the multicore optical fiber 100 shown in FIG. 1, at least one main resonator 210 for inputting a main signal light to the first core 10, At least one pump light source 250 for inputting pump light to the multicore optical fiber 100, at least one auxiliary light source 220 for inputting auxiliary signal light to the main output unit 280 And an auxiliary output unit 290 for outputting the auxiliary signal light to the outside. The multi-core optical fiber amplifier 200 may further include an optical isolator 240, a WDM coupler 230, and an optical coupler 260.

종래의 광섬유 증폭기에서는 신호광이 광섬유의 코어에 정상적으로 입력되지 못하는 경우, 예를 들어, 신호광의 광원이 작동하지 않아서 신호광이 전혀 입력되지 못하거나 신호광의 세기가 설계된 입력 세기보다 작은 경우, 펌프 광에 의해서 여기된 에너지는 증폭시킬 대상인 신호광이 충분히 존재하지 않기 때문에 비선형 효과를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 유도 브릴리앙 산란(simultaneous Brillouin scattering, SBS)에 의한 에너지가 광원으로 역발진될 수 있다. 이 역발진에 의해서 광 경로상에 있는 모든 광학 부품들을 손상시킬 수 있으며, 또한 어느 부품이 손상되었는지 파악하기 어려운 문제가 발생한다. 따라서, 종래에는 비선형 효과에 의해서 일부 광학 부품이 손상된 경우 광섬유 증폭기를 교체해야 했기 때문에, 경제적 손실이 막대하였다.In the conventional optical fiber amplifier, when the signal light can not be normally inputted to the core of the optical fiber, for example, when the signal light is not operated because the light source of the signal light is not operated, or when the intensity of the signal light is smaller than the designed input intensity, The excited energy can cause a nonlinear effect because there is not enough signal light to be amplified. For example, energy from simultaneous Brillouin scattering (SBS) can be oscillated back to the light source. This inverse oscillation can damage all the optical components on the optical path and also makes it difficult to understand which parts are damaged. Therefore, in the past, when optical components were damaged due to the nonlinear effect, the optical fiber amplifiers had to be replaced, resulting in a large economic loss.

하지만, 본 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(100)를 구비한 멀티코어 광섬유 증폭기(200)에서는 상기 주 신호광이 제1코어(10)에 정상적으로 입력되지 못하더라도, 제2코어(20)에는 보조 광원(220)으로부터 상기 보조 신호광이 입력될 수 있다. 그러므로, 펌프 광에 의해서 여기된 에너지가 상기 보조 신호광을 증폭시킬 수 있다. 따라서, 주 신호광이 입력되지 않아서 발생하는 비선형 효과를 억제할 수 있으며, 이로 인한 광학 부품들의 손상을 방지할 수 있다.However, in the multi-core optical fiber amplifier 200 having the multi-core optical fiber 100 according to the present embodiment, even if the main signal light is not normally input to the first core 10, The auxiliary signal light may be input from the second signal line 220. Therefore, the energy excited by the pump light can amplify the auxiliary signal light. Therefore, it is possible to suppress the nonlinear effect caused by the non-input of the main signal light, and to prevent the optical components from being damaged.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티코어 광섬유(110)을 구비한 멀티코어 광섬유 증폭기(300)의 개략적인 도면이다. 앞에서 설명한 도 5에 도시된 멀티코어 광섬유 증폭기(200)와의 차이점을 위주로 자세하게 설명하기로 한다.6 is a schematic diagram of a multicore optical fiber amplifier 300 having a multicore optical fiber 110 according to another embodiment of the present invention. The difference from the multi-core optical fiber amplifier 200 shown in FIG. 5 described above will be described in detail.

도 6을 참조하면, 멀티코어 광섬유 증폭기(300)는 도 2에 도시된 멀티코어 광섬유(110), 제1코어(10)에 주 신호광를 입력하는 적어도 하나의 주 공진기(210), 두 개의 제2코어(20, 21)에 보조 신호광를 각각 입력하는 두 개의 보조 광원(221, 223), 멀티코어 광섬유(110)에 펌프 광을 입력하는 적어도 하나의 펌프 광원(250), 상기 주 신호광이 외부로 출력되는 주 출력부(280) 및 상기 보조 신호광이 각각 외부로 출력되는 2개의 보조 출력부(291, 293)를 포함할 수 있다. 그리고, 멀티코어 광섬유 증폭기(300)는 광 고립기(240), WDM 결합기(230), 광 결합기(260) 등을 더 포함할 수 있다.6, the multi-core optical fiber amplifier 300 includes the multi-core optical fiber 110 shown in FIG. 2, at least one main resonator 210 for inputting main signal light to the first core 10, Two auxiliary light sources 221 and 223 for inputting auxiliary signal lights to the cores 20 and 21, at least one pump light source 250 for inputting pump light to the multicore optical fiber 110, And the auxiliary output unit 291 and the auxiliary output unit 293 output the auxiliary signal light to the outside. The multi-core optical fiber amplifier 300 may further include a light isolator 240, a WDM coupler 230, and an optical coupler 260.

멀티코어 광섬유 증폭기(300)는 도 5에 도시된 멀티코어 광섬유 증폭기(200)와 달리, 두 개의 보조 광원(221, 223)을 포함하고 있다. 또한, 멀티코어 광섬유(110)도 두 개의 제2코어(20, 21)를 포함하고 있다. 앞서 설명된 멀티코어 광섬유 증폭기(200)에서 상기 주 신호광이 제1코어(10)에 정상적으로 입력되지 않고, 제2코어(20)에도 보조 신호광이 입력되지 않는 경우, 종래와 마찬가지로 비선형 효과에 의한 역발진으로 광학 부품들이 손상될 수 있다. Unlike the multi-core optical fiber amplifier 200 shown in FIG. 5, the multi-core optical fiber amplifier 300 includes two auxiliary light sources 221 and 223. In addition, the multicore optical fiber 110 also includes two second cores 20 and 21. When the main signal light is not normally input to the first core 10 and the auxiliary signal light is not input to the second core 20 in the previously described multicore optical fiber amplifier 200, Oscillations can damage optical components.

하지만, 멀티코어 광섬유 증폭기(300)는 제2코어(21)를 하나 더 구비하고 있으며, 보조 광원(223)으로부터 다른 보조 신호광이 제2코어(21)에 입력될 수 있다. 그러므로, 펌프 광에 의해서 여기된 에너지가 보조 광원(223)으로부터 제2코어(21)에 입력된 보조 신호광을 증폭시킬 수 있다. 따라서, 제1코어(10) 및 제2코어(20)에 각각 주 신호광 및 보조 신호광이 입력되지 않아서 발생하는 비선형 효과를 억제할 수 있으며, 그에 따른 광학 부품들의 손상을 방지할 수 있다.However, the multi-core optical fiber amplifier 300 further includes a second core 21, and another auxiliary signal light from the auxiliary light source 223 may be input to the second core 21. Therefore, the energy excited by the pump light can amplify the auxiliary signal light input from the auxiliary light source 223 to the second core 21. [ Therefore, the nonlinear effect caused by not inputting the main signal light and the auxiliary signal light to the first core 10 and the second core 20, respectively, can be suppressed, and damage to the optical components can be prevented.

이러한 본 발명인 광섬유 증폭기 보호용 멀티코어 광섬유는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The multi-core optical fiber for protecting an optical fiber amplifier according to the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings for the sake of understanding. However, those skilled in the art will appreciate that various modifications, It will be appreciated that embodiments are possible. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the appended claims.

10, 15: 제1코어 20, 21, 23, 25: 제2코어
30: 제1클래드층 40: 제2클래드층
100, 110, 120, 130: 멀티코어 광섬유
200, 300: 멀티코어 광섬유 증폭기
210: 주 공진기 220, 221, 223: 보조 광원
230: WDM 결합기 240: 광 고립기
250: 펌프 광원 260: 광 결합기
280: 주 출력부 290, 291, 293: 보조 출력부10, 15: first core 20, 21, 23, 25:
30: first clad layer 40: second clad layer
100, 110, 120, 130: Multicore optical fiber
200, 300: Multicore fiber amplifier
210: main resonator 220, 221, 223: auxiliary light source
230: WDM coupler 240: optical isolator
250: pump light source 260: optical coupler
280: main output unit 290, 291, 293: auxiliary output unit

Claims (14)

이득 매질로 도핑된 적어도 하나의 제1코어;
상기 제1코어와 이격되어 마련된 적어도 하나의 제2코어;
상기 제1코어와 상기 제2코어를 감싸고 있는 제1클래드층;
상기 제1클래드층을 감싸고 있는 제2클래드층;을 포함하며
상기 제1코어에는 주 신호광이 입력되고, 상기 제2코어에는 보조 신호광이 입력되며, 상기 제1코어에 상기 주 신호광이 입력되지 않거나, 상기 제1코어에 입력되는 상기 주 신호광의 세기가 기준 세기보다 작은 경우, 상기 보조 신호광이 상기 이득 매질의 여기 에너지를 흡수하는 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.At least one first core doped with a gain medium;
At least one second core spaced apart from the first core;
A first clad layer surrounding the first core and the second core;
And a second clad layer surrounding the first clad layer
Wherein the main signal light is input to the first core, the auxiliary signal light is input to the second core, the main signal light is not input to the first core, or the intensity of the main signal light input to the first core is a reference intensity The auxiliary signal light absorbs the excitation energy of the gain medium. 제 1 항에 있어서,
상기 이득 매질은 이터븀(Yb), 어븀(Er), 툴륨(Tm) 및 네오듐(Nd)으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.The method according to claim 1,
Wherein the gain medium is at least one selected from the group consisting of Yb, Er, Tm, and Nd. 제 1 항에 있어서,
상기 제2코어는 유리 또는 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.The method according to claim 1,
And the second core is formed of glass or plastic. 제 1 항에 있어서,
상기 제1코어의 지름은 1 내지 40㎛인 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.The method according to claim 1,
Wherein the first core has a diameter of 1 to 40 占 퐉. 제 1 항에 있어서,
상기 제2코어의 지름은 1 내지 40㎛인 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.The method according to claim 1,
And the diameter of the second core is 1 to 40 占 퐉. 제 1 항에 있어서,
상기 제1코어와 상기 제2코어가 서로 이격된 거리는 상기 제1코어의 반지름과 상기 제2코어의 반지름을 합한 값의 1.1배 내지 5배인 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.The method according to claim 1,
Wherein the distance between the first core and the second core is 1.1 to 5 times the sum of the radius of the first core and the radius of the second core. 삭제delete 삭제delete 제 2 항에 있어서,
상기 이득 매질은 이터븀(Yb)이고, 상기 주 신호광과 상기 보조 신호광의 파장은 1020㎚ 내지 1120㎚이며, 상기 주 신호광의 파장과 상기 보조 신호광의 파장은 서로 다른 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.3. The method of claim 2,
Wherein the gain medium is Yb and the wavelengths of the main signal light and the auxiliary signal light are 1020 nm to 1120 nm and the wavelength of the main signal light and the wavelength of the auxiliary signal light are different from each other. 제 2 항에 있어서,
상기 이득 매질은 어븀(Er)이고, 상기 주 신호광과 상기 보조 신호광의 파장은 1520㎚ 내지 1610㎚이며, 상기 주 신호광의 파장과 상기 보조 신호광의 파장은 서로 다른 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.3. The method of claim 2,
Wherein the gain medium is erbium (Er), the wavelengths of the main signal light and the auxiliary signal light are 1520 nm to 1610 nm, and the wavelength of the main signal light and the wavelength of the auxiliary signal light are different from each other. 제 2 항에 있어서,
상기 이득 매질은 툴륨(Tm)이고, 상기 주 신호광과 상기 보조 신호광의 파장은 1880㎚ 내지 2020㎚이며, 상기 주 신호광의 파장과 상기 보조 신호광의 파장은 서로 다른 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.3. The method of claim 2,
Wherein the gain medium is thulium (Tm), the wavelengths of the main signal light and the auxiliary signal light are 1880 nm to 2020 nm, and the wavelength of the main signal light and the wavelength of the auxiliary signal light are different from each other. 제 2 항에 있어서,
상기 이득 매질은 이터븀(Yb)이고, 상기 주 신호광의 파장은 1064㎚이며, 상기 보조 신호광의 파장은 1035㎚인 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.3. The method of claim 2,
Wherein the gain medium is Yb, the wavelength of the main signal light is 1064 nm, and the wavelength of the auxiliary signal light is 1035 nm. 제 2 항에 있어서,
상기 이득 매질은 어븀(Er)이고, 상기 주 신호광의 파장은 1550㎚이며, 상기 보조 신호광의 파장은 1530㎚인 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.3. The method of claim 2,
Wherein the gain medium is erbium (Er), the wavelength of the main signal light is 1550 nm, and the wavelength of the auxiliary signal light is 1530 nm. 제 2 항에 있어서,
상기 이득 매질은 툴륨(Tm)이고, 상기 주 신호광의 파장은 1960㎚이며, 상기 보조 신호광의 파장은 1920㎚인 것을 특징으로 하는 멀티코어 광섬유.3. The method of claim 2,
Wherein the gain medium is thulium (Tm), the wavelength of the main signal light is 1960 nm, and the wavelength of the auxiliary signal light is 1920 nm.
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