광섬유의 비선형 광학효과인 스톡 주파수 천이(Stokes frequency shift)를 이용하고 2단 광증폭기의 가운데에 파장분할다중 광 커플러와 광 아이솔레이터로 분리된 2단 광섬유 비선형 라만 증폭기 구조(two stage fiber nonlinear Raman amplifier scheme)로서,

2단 중 한 단의 비선형 광섬유를 연차적으로 스톡 주파수 천이된 라만 레이저 공진기(cascaded Stokes shifted Raman laser resonator)로 사용함과 동시에 라만 광증폭기로 사용하는 구조로 구성되어 비선형 광섬유의 사용 효율을 높인 비선형 라만 광증폭기 구조

2단 광섬유 비선형 라만 증폭기 구조로서 역방향 펌프되는 증폭기 구조와 2단 중 펌프되는 쪽 단의 비선형 광섬유를 연차적으로 스톡 주파수 천이된 라만 레이저 공진기로 사용함과 동시에 라만 증폭기로 사용하는 광섬유 라만 증폭기 구조에 있어서,

증폭될 광신호의 입력 단자와;

증폭된 광신호의 출력 단자와;

입력 신호 단자와 출력 신호 단자 사이를 연결하며 두 부분으로 된 실리카 광섬유의 광증폭 경로를 포함하는 광섬유 경로와;

광섬유 경로에 신호광 파장보다 2차 이상의 스톡 주파수 천이만큼 짧은 파장을 가진 펌프광을 신호광 출력 단자쪽에서 역방향으로 입력할 수 있는 단자 및 신호광과 펌프광을 위의 광섬유 경로로 입력하기 위한 파장분할다중 광 커플러와;

펌프광이 입사하는 쪽의 광증폭 경로 양 끝단에 설치되면서 펌프광에 대해 연차적으로 스톡 주파수 천이된 파장이며, 신호광 파장을 1차 스톡 주파수 천이 파장으로 하는 짧은 쪽 파장 이전까지의 파장들에 대해서만 최대 반사율을 가지는 파장 선택성 소자의 한 쌍 또는 여러 쌍과;

신호광 파장과 펌프광 파장들에 대해 투과율이 좋으며 신호광 파장을 1차 스톡 주파수 천이 파장으로 하는 짧은 쪽 파장의 광신호를 같은 경로로 삽입할 수 있는 파장분할다중 광섬유 커플러와;

두 부분의 광증폭 경로들 사이에 설치된 신호광 파장을 1차 스톡 주파수 천이 파장으로 하는 짧은 쪽 파장과 신호광 파장에 대해 파장분할다중 광커플러 한 쌍과 이 쌍 사이의 신호광 경로에 설치된 신호광에 대해서 순방향으로 놓인 신호광 파장에 대한 광 아이솔레이터와;

신호광 입력 단자쪽에 놓인 광증폭 경로의 신호광 입력 단자쪽에 설치된 신호광 파장과 신호광 파장을 1차 스톡 주파수 천이 파장으로 하는 짧은 쪽 파장의 두 파장에 대한 파장분할다중 광섬유 커플러와;

신호광 입력 단자쪽에 위치한 파장분할다중 광섬유 커플러와 펌프광 입력쪽에 위치한 신호광 파장을 1차 스톡 주파수 천이 파장으로 하는 짧은 쪽 파장의 광신호에 대한 파장분할다중 광섬유 커플러 사이를 별도로 연결하는 신호광 파장을 1차 스톡 주파수 천이 파장으로 하는 짧은 쪽 파장의 광섬유 광 경로와 이 경로상에 위치한 이 파장대 광 아이솔레이터와;

광신호 입력 단자쪽 끝 부분에 순방향으로 설치된 신호광 파장에 대한 광 아이솔레이터와;

광신호 출력 단자쪽에 끝 부분에 순방향으로 설치된 신호광 파장에 대한 광 아이솔레이터로 이루어진 것을 특징으로 하는 광섬유 라만 증폭기

제 2 항에 있어서, 상기 파장 선택성 소자는

파장 선택성 소자 쌍들이 위치한 광경로의 펌프광이 입사하는 반대쪽에 펌프 광 파장에서만 최대 반사율을 가지도록 하여 펌프광의 왕복 진행으로 펌프 효율을 높이는 것을 특징으로 하는 광섬유 라만 증폭기

제 2 항에 있어서,

입력 단자쪽에서 순방향으로 펌프광을 입력할 수 있는 단자 하나와 신호광과 펌프광을 위의 광섬유 경로로 입력하기 위한 파장분할다중 광커플러와;

신호광 출력 단자쪽에 놓인 광증폭 경로의 신호광 출력 단자쪽에 설치된 신호광 파장과 신호광 파장을 1차 스톡 주파수 천이 파장으로 하는 짧은 쪽 파장의 두 파장에 대한 파장분할다중 광섬유 커플러와;

출력 단자쪽에 위치한 파장분할다중 광섬유 커플러와 펌프광 입력쪽에 위치한 신호광을 1차 스톡 주파수 천이 파장으로 하는 짧은 쪽 파장의 광신호에 대한 파장분할다중 광섬유 커플러 사이를 별도로 연결하는 신호광 파장을 1차 스톡 주파수 천이 파장으로 하는 짧은 쪽 파장의 광섬유 광 경로와 이 경로상에 위치한 이 파장대 광 아이솔레이터로 이루어진 것을 특징으로 하는 광섬유 라만 증폭기

제 2 항에 있어서, 상기 광 아이솔레이터는

펌프광이 증폭될 입력 광신호의 파장을 2차 스톡 주파수 천이된 파장으로 하는 파장을 가지도록 하여 광섬유 회절격자에 의한 연차적으로 스톡 주파수 천이된 라만 레이저 공진기를 가지지 않고, 단지 증폭될 신호광 파장을 1차 스톡 주파수 천이 파장으로 하는 파장의 스톡 주파수 천이된 광선에 대해서는 한쪽 방향으로만 진행하는 고리형 공진기를 형성하여 역방향으로 라만 펌프하는 것을 특징으로 하는 광섬유 라만 증폭기

제 2 항에 있어서, 상기 광증폭기는

펌프광 파장을 1

제 5 항에 있어서,

펌프광의 파장을 1

제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

1

제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

2단 광섬유 라만 광증폭기 구조율을 1

제 8 항에 있어서,

2단 비선형 광섬유 라만 증폭기는 1

제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

2단 비선형 라만 광섬유 증폭기에 필요한 펌프 광원은 레이저 다이오드로 펌프된 Nd:YAG 레이저를 사용하는 것을 특징으로 하는 광섬유 라만 증폭기

제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

2단 광섬유 비선형 라만 증폭기의 펌프 광원은 레이저 다이오드로 펌프된 2중 크래딩된 이터븀이 첨가된 실리카 광섬유 레이저를 사용하는 것을 특징으로 하는 광섬유 라만 증폭기 구조