DISPOSITIF DE GENERATION DE PORTEUSES POUR SYSTEME DE
TRANSMISSION OPTIQUE A MULTIPLEXAGE EN LONGUEUR D'ONDE A
SIGNAUX RZ
5 La présente invention concerne le domaine des transmissions par fibres optiques, et notamment les systèmes de transmission optiques à multiplexage en longueur d'onde. Elle concerne plus particulièrement les sources de signaux pour des systèmes de transmission à signaux RZ (retour à zéro).
La transmission de signaux en multiplexage de longueur d'onde implique de générer des signaux optiques à différentes longueurs d'ondes, pour transporter différentes informations. On appelle génération des porteuses optiques l'émission de lumière, suivie de la mise en forme des impulsions. Cette génération est suivie d'un codage des impulsions avant leur transmission.
La solution la plus simple et la plus répandue pour générer des porteuses optiques pour un système de transmission à multiplexage en longueur d'onde consiste à utiliser une source lumineuse par canal, à mettre en forme les impulsions à
la fréquence bit, pour chacun des canaux, et enfin à coder séparément les signaux des différents canaux du peigne de longueurs d'onde. Cette solution implique de disposer d'un élément de chaque type - source, dispositif de mise en forme 20 d'impulsion et dispositif de codage - pour chacun des canaux. Le coût de la solution augmente donc avec le nombre de canaux dans le multiplex; le coût est d'autant plus élevé que la fréquence bit est importante - 40 Gbit/s par exemple - et que les composants spécifiques sont rares, comme dans le cas des impulsions RZ.
Y Takushima, 10-GHz, over 20-channel multiwavelength pulse source by slicing super-continuum generated in normal-dispersion fiber, IEEE Photonics Technology Letters, vol. 1 1 no. 3, mars 1999, propose de générer un super-continuum dans une fibre à dispersion normale par un laser à semi-conducteur verrouillé en mode, et de découper ce super-continuum en canaux grâce à un réseau guide d'onde (en anglais AV~/G ou arrayed waveguide grating). Dans ce dispositif, 30 l'impulsion générée par le laser est élargie spectralement par effet non-linéaire dans la fibre pour former un signal large bande sensiblement continu sur toute la largeur de bande et appelé super continuum. Ce dispositif fournit un signal aux propriétés WO 01/28138 CARRIER GENERATION DEVICE FOR
WAVELENGTH MULTIPLEXING OPTICAL TRANSMISSION A
RZ SIGNALS
5 The present invention relates to the field of fiber transmissions optical systems, and in particular optical transmission systems with multiplexing in wave length. It relates more particularly to signal sources for some transmission systems with RZ signals (return to zero).
The transmission of signals in wavelength multiplexing involves generate optical signals at different wavelengths, to transport different information. We call generation of optical carriers the emission of light, followed by the shaping of the pulses. This generation is followed by a coding of the pulses before their transmission.
The simplest and most widespread solution to generate carriers optics for a wavelength division multiplex transmission system is to use one light source per channel, to shape the impulses to the bit frequency, for each of the channels, and finally to code the signals different channels of the wavelength comb. This solution involves of have one element of each type - source, shaping device 20 pulse and coding device - for each channel. The cost of solution therefore increases with the number of channels in the multiplex; the cost is all the more more high that the bit frequency is important - 40 Gbit / s for example - and that the specific components are rare, as in the case of RZ pulses.
Y Takushima, 10-GHz, over 20-channel multiwavelength pulse source by slicing super-continuum generated in normal-dispersion fiber, IEEE Photonics Technology Letters, vol. 1 1 no. 3, March 1999, proposes to generate a super-continuum in a fiber with normal dispersion by a semiconductor laser locked in mode, and cut this super-continuum into channels thanks to a network wave guide (in English AV ~ / G or arrayed waveguide grating). In this device, 30 the pulse generated by the laser is spectrally broadened by a non-effect linear in the fiber to form a substantially continuous broadband signal over the entire width of tape and called super continuum. This device provides a signal to properties WO 01/28138
2 PCT/FR00/02838 spectro-temporelles qui le rendent difficilement utilisables pour la propagation ultérieure.
B. Mikkelsen et autres, All-optical wavelength converter scheme for high speed RZ signal formats, Electronics Letters, vol. 33 no. 25, Décembre 1997, propose un dispositif de conversion de longueur d'onde pour des signaux RZ, qui constitué de deux amplificateurs optiques à semiconducteur (SOA), disposés dans un interféromètre de Mach-Zender qui est intégré monolithiquement. La conversion s'effectue par modulation de phase croisée différentielle entre les deux amplificateurs.
Ce dispositif est utilisé dans ce document comme convertisseur de longueur d'onde.
10 Ce dispositif présente des pertes de l'ordre de 20 dB et serait donc difficilement utilisable pour générer une porteuse présentant les qualités spedro-temporelles nécessaires pour une transmission à multiplexage en longueur d'onde à haut débit, du type 40 Gbit/s par canal ou plus.
Par ailleurs, FR-A-2 742 $87 (folio 21069) décrit un miroir non-linéaire en 15 boucle (en anglais NOLM ou nonlinear optical loop mirror) à deux entrées de contrôle, qui est utilisé comme régénérateur pour des signaux solitons. Ce document décrit en outre le principe de fonctionnement du miroir non-linéaire en boucle. S.
Bigo et al., IEE Electronics Letters, vol. 31 n° 2, p. 2191-2193, ou S.
Bigo et al., Optics Letters, vol. 21 n 18, p. 1463-1465 décrivent une utilisation d'un miroir 20 optique non-linéaire comme modulateur de phase.
II existe donc un besoin d'une solution simple et efficace pour générer des porteuses optiques pour des systèmes de transmission à multiplexage en longueur d'onde.
L'invention apporte une solution à ce besoin ; elle permet de générer 25 simplement des porteuses à partir d'une seule horloge RZ.
Plus précisément, l'invention propose un dispositif de génération de signaux RZ, comprenant une pluralité de sources optiques fournissant chacune un signal optique d'entrée, une horloge optique fournissant un signal d'horloge, et une porte optique recevant sur une entrée les signaux optiques d'entrée et sur une entrée de 30 contrôle le signal d'horloge et fournissant en sortie pour chaque signal d'entrée un signal RZ. De préférence, lo porte optique présente des pertes inférieures à
15 dB.
Chaque source optique peut fournir un signal d'entrée sous forme d'une onde continue, ou un signal d'entrée codé NRZ. 2 PCT / FR00 / 02838 spectro-temporal which make it difficult to use for the spread later.
B. Mikkelsen et al., All-optical wavelength converter scheme for high speed RZ signal formats, Electronics Letters, vol. 33 no. 25, December 1997, offers a wavelength converter for RZ signals, which made of two semiconductor optical amplifiers (SOA), arranged in a Mach-Zender interferometer which is monolithically integrated. Conversion is done by differential cross-phase modulation between the two amplifiers.
This device is used in this document as a length converter wave.
10 This device has losses of the order of 20 dB and would therefore hardly usable to generate a carrier with spedro-temporal required for high wavelength multiplex transmission debit, 40 Gbit / s per channel or more.
Furthermore, FR-A-2,742 $ 87 (folio 21069) describes a non-linear mirror in 15 loop (in English NOLM or nonlinear optical loop mirror) with two inputs control, which is used as a regenerator for soliton signals. This document further describes the operating principle of the non-linear mirror in loop. S.
Bigo et al., IEE Electronics Letters, vol. 31 no 2, p. 2191-2193, or S.
Bigo et al., Optics Letters, vol. 21 no 18, p. 1463-1465 describe a use of a mirror 20 non-linear optics as phase modulator.
There is therefore a need for a simple and effective solution for generating optical carriers for multiplex transmission systems in length wave.
The invention provides a solution to this need; it generates 25 simply carriers from a single RZ clock.
More specifically, the invention proposes a device for generating signals RZ, comprising a plurality of optical sources each providing a signal optical input, an optical clock providing a clock signal, and a door optical receiving on an input the optical input signals and on a entry of 30 controls the clock signal and provides output for each signal input one RZ signal. Preferably, the optical door has losses less than 15 dB.
Each optical source can provide an input signal in the form of a continuous wave, or an NRZ coded input signal.
3 Dons un mode de réalisation, la porte optique comprend un miroir non-linéaire en boucle avec au moins un amplificateur optique. On peut utiliser un amplificateur optique à servi-conducteur, ou deux amplificateurs optiques.
Dans un autre mode de réalisation, la porte optique comprend un miroir non-linéaire en boucle avec au moins un moyen de génération de non-linéarité, telle une fibre non-linéaire.
II est avantageux que le miroir non-linéaire comprenne une entrée de contrôle par laquelle le signal d'horloge est injecté dans la boucle du miroir non-linéaire. On peut aussi prévoir deux entrées de contrôle par lesquelles le signal d'horloge est injecté dans la boucle du miroir non-linéaire dans deux directions de propagation Dans encore un mode de réalisation, la porte optique comprend un interféromètre de Mach Zender dans lequel est disposé au moins un amplificateur optique.
On peut dans tous les cas prévoir en sortie de la porte optique un filtre adapté à filtrer le signal d'horloge, ou un démultiplexeur.
L'invention propose aussi un procédé de génération de signaux RZ, comprenant les étapes de - application d'une pluralité de signaux d'entrée fourni chacun par une source optique à l'entrée d'une porte optique ;
- application à l'entrée de contrôle de la porte optique d'un signal d'horloge fourni par une horloge optique.
De préférence, la porte optique présente des pertes inférieures à 15 dB
Chaque signal d'entrée fourni par une source optique peut être une onde continue ou un signal codé NRZ. Le signal d'entrée peut aussi être multiplexé
en longueurs d'onde.
Dans un mode de réalisation, la porte optique comprend un miroir non-linéaire en boucle avec au moins un amplificateur optique, typiquement un amplificateur optique à servi-conducteur. On peut aussi prévoir deux amplificateurs optiques.
Dans un autre mode de réalisation, la porte optique comprend un miroir non-linéaire en boucle avec au moins un moyen de génération de non-linéarité, telle une fibre non-linéaire.
II est possible que le miroir non-linéaire comprenne deux entrées de contrôle, et que l'étape d'application du signal d'horloge comprenne l'application du signal d'horloge aux deux entrées de contrôle.
Dans encore un autre mode de réalisation, la porte optique comprend un interféromètre de Mach Zender dans lequel est disposé au moins un amplificateur optique.
Avantageusement, le procédé comprend une étape de filtrage du signal d'horloge en sortie de lo porte optique, ou une étape de démultiplexage des signaux fournis par la porte optique.
10 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention, donnée à
titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, qui montrent - figure 1, une représentation schématique d'un dispositif de génération de signaux RZ non-codés ;
15 - figure 2, une représentation schématique d'un dispositif de génération de signaux RZ codés;
- figure 3, une représentation schématique d'un mode de réalisation pour générer une porteuse sur une seule longueur d'onde, utile à la compréhension de l'invention;
20 - figure 4, une représentation schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention, dans lequel la porte optique comprend un miroir non-linéaire en boucle;
- figure 5, une représentation schématique d'encore un mode de réalisation de l'invention, dans lequel la porte optique comprend un miroir non-25 linéaire en boucle a deux têtes ;
- figure 6, une représentation schématique d'encore un mode de réalisation de l'invention, dans lequel la porte optique comprend un interféromètre.
L'invention propose, pour générer plusieurs porteuses, de commuter des ondes continues à l'aide d'une horloge optique RZ. L'utilisation d'une horloge optique 30 unique rend possible l'utilisation d'une horloge de bonne qualité, et permet d'obtenir des signaux de sortie qui sont aussi de bonne qualité.
La figure 1 montre une représentation schématique d'un dispositif de génération de signaux RZ non-codés; le dispositif de la figure 1 comprend une série de sources d'ondes continues à différentes longueurs d'onde n.,, î,,2, ...
i..", et un multiplexeur 2 pour multiplexer les ondes continues provenant des différentes sources. On peut utiliser comme sources toutes les sources connues en soi, et notamment des lasers à semi-conducteurs, ou des diodes ; on peut utiliser comme multiplexeur l'un des composants disponibles à cet effet dans le commerce. On obtient en sortie du multiplexeur des ondes continues aux différentes longueurs d'onde du multiplex.
Les ondes continues multiplexées sont appliquées à une entrée d'une porte optique 4. Celle-ci est commandée par une entrée de commende à laquelle est appliquée une horloge optique, comme symbolisé sur la figure 1 par la flèche 6. On obtient en sortie de la porte optique des porteuses non-codées, autrement dit pour chacune des longueurs d'onde, une série d'impulsions de même allure que l'horloge optique. De préférence, la porte optique présente des pertes inférieures à 15 dB, ce qui assure en sortie un rapport signal à bruit suffisant pour permettre une transmission à multiplexage en longueur d'onde des canaux générés Comme l'invention propose en fait de répliquer la même horloge optique sur différentes longueurs d'ondes, elle permet de n'utiliser qu'une seule horloge de bonne qualité. On assure que les porteuses générées sont d'une qualité
équivalente, et présentent les caractéristiques spectrotemporelles permettant une bonne propagation ultérieure.
Dans l'exemple de la figure l, les signaux fournis ne sont pas codés. La figure 2 montre au contraire une représentation schématique d'un dispositif de génération de signaux RZ codés. Le dispositif comprend comme le dispositif de la figure 1 comprend une série de sources à différentes longueurs d'onde ~.,, ~,2, ... ~.";
ces sources sont à l'inverse de la figure 1 des sources codées NRZ, et non pas des sources produisant des ondes continues. On peut par exemple utiliser des sources telles que des diodes, avec un courant d'émission modulé, ou toute autre source NRZ
connue en soi.
Comme dans le dispositif de la figure 1, les signaux provenant des sources aux différentes longueurs d'onde sont multiplexés par un multiplexeur 2. On obtient en sortie du multiplexeur des signaux NRZ multiplexés.
Ces signaux sont appliqués à une entrée d'une porte optique 4. Celle-ci est commandée par une entrée de commande à laquelle est appliquée une horloge optique, comme symbolisé sur la figure 2 par la flèche 6. On obtient en sortie de la porte optique des porteuses codées, autrement dit pour chacune des longueurs d'onde, une série d'impulsions de même allure que l'horloge optique, et qui correspondent au niveau haut des signaux NRZ.
5 Le mode de réalisation de la figure 2 évite un codage ultérieur des signaux.
II présente les mêmes avantages que le mode de réalisation de la figure 1, et notamment une bonne qualité des signaux RZ.
La figure 3 montre une représentation schématique d'un mode de réalisation pour générer une porteuse sur une seule longueur d'onde, qui est utile à la 10 compréhension du mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 4.
L'exmple de la figure 3 utilise un miroir non linéaire en boucle (NOLM) 10.
Celui-ci est constituée d'une boucle de fibre 12 reliée à deux entrées d'un coupleur 14 à
quatre entrées. Le coupleur est par exemple un coupleur 50/50, ou plus généralement un coupleur rl/1-r~. Les deux autres entrées du coupleur sont 15 respectivement l'entrée et la sortie du miroir non linéaire. Le miroir présente une tête ou coupleur 16 pour injecter dons la boucle de fibre un signal de commande, qui dans le dispositif de la figure 3 est le signal d'horloge de référence.
Est enfin prévu sur la boucle de fibre un amplificateur optique à semi-conducteur 18. Ce SOA est décalé sur la fibre, d'est à dire qu'il ne se trouve pas à
20 équidistance des deux extrémités de la fibre. Au contraire, on note ~t (e décalage entre la position du SOA et le point de symétrie du miroir. Le SOA peut être du type commercialisé par Alcatel Optronics.
En sortie du miroir est prévu un filtre 19 de réfection du signal d'horloge, par exemple un filtre Fabry Perot centré sur la longueur d'onde du signal. .
25 Le fonctionnement du dispositif de la figure 3 est le suivant. Un signal continu est injecté dans le miroir non-linéaire en boucle, par l'entrée du coupleur ; il est séparé par le coupleur en deux signaux qui se propagent dans la boucle dans des directions opposées. Les signaux se propageant dans les deux directions opposées traversent la fibre, sont recombinés dans le coupleur, et sortent du miroir non-30 linéaire. Par ailleurs, le coupleur 16 injecte dans la boucle de fibre un signal d'horloge de référence ; ce signal de référence excite l'amplificateur optique à semi-conducteur.
WO 01/28138 ~ PCT/FROOI02838 Les signaux qui se propageant suivant des directions inverses dans la boucle de fibre sont modulés par l'amplificateur à semi-conducteur ; la modulation de phase croisée sur les deux signaux conduit à une réplication d'horloge optique sur le signal continu initialement injecté. La position de l'amplificateur optique dans la boucle permet de contrôler ie déphasage entre les deux signaux qui se propagent dans des directions opposées, et donc l'efficacité de la modulation de phase croisée.
On obtient ainsi en sortie du miroir non-linéaire un signal à la longueur d'onde du signai continu d'entrée, sur lequel est répliqué l'horloge de sortie. Le filtre permet d'éliminer du signal de sortie l'horloge utilisée pour commander la porte optique.
On pourrait injecter dans la dispositif de la figure 3 un signal codé NRZ à la place d'une onde continue. Dans ce cas, comme expliqué en référence à la figure 2, on obtiendrait en sortie du dispositif une porteuse codée.
La figure 4 montre une représentation schématique d'un mode de réalisation de l'invention pour générer une pluralité de porteuses. Le dispositif de la figure 4 présente une configuration analogue à celle de la figure 1 ou 2, à cela près que la porte optique est comme dans le cas de la figure 3 un miroir non-linéaire en boucle.
Le dispositif comprend donc une pluralité de sources aux différentes longueurs d'ondes de porteuses à émettre ; ces sources peuvent être des sources d'ondes continues, comme représenté à la figure, mais elles pourraient aussi être des sources codées NRZ ; Les diffërentes sources sont injectées dans un multiplexeur 20, dont la sortie est reliée à une entrée d'un miroir non-linéaire en boucle 22. Ce miroir, comme celui de la figure 3, comprend un coupleur 24, une fibre 25 reliée à
deux entrées du coupleur, un coupleur 26 pour l'injection d'un signal de contrôle, et un amplificateur optique à semi-conducteur 28.
En sortie du miroir est prévu dans le mode de réalisation représenté à la figure un démultiplexeur 30 pour démultiplexer les différentes porteuses obtenues, et permettre le codage des signaux.
Le fonctionnement du dispositif de la figure 4 est analogue à celui du dispositif de la figure 3 : l'horloge injectée dans le miroir non-linéaire est répliquée sur les différentes ondes continues, et l'on obtient en sortie du miroir une pluralité de porteuses aux différentes longueurs d'onde. Le multiplexeur permet de séparer les différentes longueurs d'onde pour le codage ultérieur. En outre, il assure dans ce mode de réalisation la réfection de l'horloge.
La figure 5 montre une représentation schématique d'encore un mode de réalisation de l'invention, dans lequel la porte optique est formée d'un miroir non linéaire à deux tëtes, comme celui décrit dans la demande de brevet FR-A- 2 887. Le dispositif de la figure 5 est analogue à celui de la figure 4, toutefois, le miroir non-linéaire présente deux têtes ou entrées de contrôle; en outre le miroir non-linéaire présente deux amplificateurs optiques 28 et 38. Le dispositif présente donc un coupleur 32, pour dupliquer le signal de contrôle à injecter. La première sortie du coupleur 32 est reliée au premier coupleur d'injection du signal de contrôle, qui est numéroté 26 comme dans la figure 4. La deuxième sortie du coupleur 32 est reliée à
un deuxième coupleur 34 d'injection du signal de contrôle, qui injecte le signal qu'il reçoit dans la fibre du miroir non-linéaire, dans une direction inverse de celle du premier coupleur d'injection. Est prévu entre le coupleur 32 et le deuxième coupleur 34 un dispositif de contrôle de la phase, par exemple un déphaseur 36. Ce déphaseur permet de contrôler la phase relative des signaux de contrôle injectés dans les deux têtes du miroir non-linéaire. Lorsque les deux coupleurs d'injection présentent comme représenté à la figure 5 des positions symétriques dans le miroir non-linéaire, le dispositif de contrôle de la phase assure que les phases des signaux injectés sont identiques. Plus généralement, si les positions des deux coupleurs ne sont pas symétriques, le dispositif de contrôle de phase assure que la somme des phases est nulle au voisinage du coupleur d'entrée du miroir non-linéaire.
On note comme sur les figures précédentes ~t le décalage entre la position du premier amplificateur et le point de symétrie du miroir, et Ot' le décalage entre la position du second amplificateur et le point de symétrie du miroir. Les amplificateurs sont disposés de part et d'autre du point de symétrie du miroir. La symétrie du dispositif du point de vue des ondes co-propagatives et contra-propagatives permet de moyenner les imperfections de l'amplificateur optique (dans le cas des figures 3 et 3 Let's give an embodiment, the optical door includes a non-mirror linear loop with at least one optical amplifier. We can use a servo conductor optical amplifier, or two optical amplifiers.
In another embodiment, the optical door comprises a mirror non-linear loop with at least one means of generating non-linearity, such a non-linear fiber.
It is advantageous for the non-linear mirror to include an input of control by which the clock signal is injected into the mirror loop no-linear. It is also possible to provide two control inputs through which the signal clock is injected into the loop of the non-linear mirror in two directions from spread In yet another embodiment, the optical door comprises a Mach Zender interferometer in which at least one amplifier optical.
In all cases, a filter can be provided at the output of the optical door.
suitable for filtering the clock signal, or a demultiplexer.
The invention also provides a method for generating RZ signals, including the steps of - application of a plurality of input signals each supplied by a optical source at the entrance of an optical door;
- application to the optical door control input of a signal clock provided by an optical clock.
Preferably, the optical gate has losses of less than 15 dB
Each input signal supplied by an optical source can be a wave continuous or NRZ coded signal. The input signal can also be multiplexed in wavelengths.
In one embodiment, the optical door comprises a non-mirror linear in loop with at least one optical amplifier, typically a servo conductor optical amplifier. We can also provide two amplifiers optical.
In another embodiment, the optical door comprises a mirror non-linear loop with at least one means of generating non-linearity, such a non-linear fiber.
It is possible that the non-linear mirror includes two inputs of control, and that the step of applying the clock signal comprises the application of clock signal at the two control inputs.
In yet another embodiment, the optical door includes a Mach Zender interferometer in which at least one amplifier optical.
Advantageously, the method comprises a step of filtering the signal clock output from the optical door, or a step of demultiplexing the signals supplied by the optical door.
Other features and advantages of the invention will become apparent on reading of the following description of embodiments of the invention, given to title example and with reference to the accompanying drawings, which show - Figure 1, a schematic representation of a device for generating uncoded RZ signals;
15 - Figure 2, a schematic representation of a device for generating coded RZ signals;
- Figure 3, a schematic representation of an embodiment for generate a carrier on a single wavelength, useful for understanding of the invention;
20 - Figure 4, a schematic representation of another embodiment of the invention, in which the optical door comprises a non-linear mirror in loop;
- Figure 5, a schematic representation of yet another embodiment of the invention, in which the optical door comprises a non-mirror 25 linear in loop with two heads;
- Figure 6, a schematic representation of yet another embodiment of the invention, in which the optical door comprises an interferometer.
The invention proposes, to generate several carriers, to switch continuous waves using an RZ optical clock. Using a clock optical 30 unique makes it possible to use a good quality clock, and provides output signals which are also of good quality.
Figure 1 shows a schematic representation of a generation of uncoded RZ signals; the device of Figure 1 comprises a series of continuous wave sources at different wavelengths n. ,, î ,, 2, ...
i .. ", and a multiplexer 2 for multiplexing the continuous waves coming from the different sources. We can use as sources all the sources known per se, and in particular semiconductor lasers, or diodes; we can use as multiplexer one of the components commercially available for this purpose. We obtains continuous waves at the various multiplexer outputs lengths waveform of the multiplex.
Multiplexed continuous waves are applied to an entrance to a door optical 4. This is controlled by a command input which is applied an optical clock, as symbolized in Figure 1 by the arrow 6. We obtains non-coded carriers at the output of the optical gate, in other words for each wavelength, a series of pulses with the same shape as the clock optical. Preferably, the optical door has losses of less than 15 dB, this which provides a sufficient signal-to-noise ratio at the output to allow wavelength division multiplex transmission of the generated channels As the invention in fact proposes to replicate the same optical clock on different wavelengths, it allows to use only one clock of good quality. We ensure that the carriers generated are of high quality equivalent, and have spectrotemporal characteristics allowing good further spread.
In the example in FIG. 1, the signals supplied are not coded. The Figure 2 shows instead a schematic representation of a device generation of coded RZ signals. The device includes like the device the Figure 1 includes a series of sources at different wavelengths ~. ,, ~, 2, ... ~. ";
these sources are the opposite of figure 1 of the NRZ coded sources, and not of sources producing continuous waves. We can for example use sources such as diodes, with modulated emission current, or any other source NRZ
known per se.
As in the device in FIG. 1, the signals coming from the sources at different wavelengths are multiplexed by a multiplexer 2. We obtains multiplexed NRZ signals at the output of the multiplexer.
These signals are applied to an input of an optical door 4. This is controlled by a control input to which a clock is applied optic, as symbolized in Figure 2 by the arrow 6. We get the output of the optical carrier of coded carriers, in other words for each length wave, a series of pulses of the same shape as the optical clock, and which correspond to the high level of NRZ signals.
The embodiment of FIG. 2 avoids subsequent coding of the signals.
It has the same advantages as the embodiment of FIG. 1, and in particular a good quality of the RZ signals.
Figure 3 shows a schematic representation of an embodiment to generate a carrier on a single wavelength, which is useful for 10 understanding of the embodiment of the invention shown in the figure 4.
The example in FIG. 3 uses a non-linear loop mirror (NOLM) 10.
This one consists of a fiber loop 12 connected to two inputs of a coupler 14 at four entrances. The coupler is for example a 50/50 coupler, or more generally a coupler rl / 1-r ~. The other two inputs of the coupler are 15 respectively the input and the output of the non-linear mirror. The mirror presents a head or coupler 16 to inject a control signal into the fiber loop, who in the device of Figure 3 is the reference clock signal.
Finally, a semi-optical amplifier is provided on the fiber loop conductor 18. This SOA is offset on the fiber, ie it is not found not to 20 equidistant from the two ends of the fiber. On the contrary, we note ~ t (e shift between the position of the SOA and the point of symmetry of the mirror. SOA can be like marketed by Alcatel Optronics.
At the output of the mirror is provided a filter 19 for repairing the clock signal, through example a Fabry Perot filter centered on the wavelength of the signal. .
The operation of the device of FIG. 3 is as follows. A signal continuous is injected into the non-linear mirror in a loop, by the input of the coupler; he is separated by the coupler into two signals which propagate in the loop in opposite directions. Signals propagating in both directions opposite pass through the fiber, are recombined in the coupler, and exit the mirror no-30 linear. Furthermore, the coupler 16 injects into the fiber loop a signal reference clock; this reference signal excites the optical amplifier at half driver.
WO 01/28138 ~ PCT / FROOI02838 Signals that propagate in opposite directions in the loop of fiber are modulated by the semiconductor amplifier; modulation of cross phase on both signals leads to optical clock replication on the continuous signal initially injected. The position of the optical amplifier in the loop makes it possible to control the phase difference between the two signals which propagate in opposite directions, and therefore the efficiency of phase modulation crossed.
A signal at the length is thus obtained at the output of the non-linear mirror.
waveform of the continuous input signal, on which is replicated the clock exit. The filter eliminates from the output signal the clock used to control the door optical.
One could inject into the device of FIG. 3 a signal coded NRZ at the place of a continuous wave. In this case, as explained with reference to the figure 2, an encoded carrier would be obtained at the output of the device.
Figure 4 shows a schematic representation of an embodiment of the invention to generate a plurality of carriers. The device of the figure 4 has a configuration similar to that of Figure 1 or 2, except that the optical door is as in the case of Figure 3 a non-linear mirror in loop.
The device therefore comprises a plurality of sources at different lengths carrier waves to be transmitted; these sources can be wave sources continuous, as shown in the figure, but they could also be sources coded NRZ; The different sources are injected into a multiplexer 20, whose output is connected to an input of a nonlinear loop mirror 22. This mirror, like that of FIG. 3, comprises a coupler 24, a fiber 25 connected to of them coupler inputs, a coupler 26 for injecting a control signal, and one semiconductor optical amplifier 28.
At the exit from the mirror is provided in the embodiment shown in the shows a demultiplexer 30 for demultiplexing the different carriers obtained, and allow coding of signals.
The operation of the device in FIG. 4 is similar to that of the device of Figure 3: the clock injected into the non-linear mirror is replicated on the different continuous waves, and we get a mirror output plurality of carriers at different wavelengths. The multiplexer allows to separate the different wavelengths for further coding. In addition, it ensures in this embodiment the repair of the clock.
Figure 5 shows a schematic representation of another mode of embodiment of the invention, in which the optical door is formed of a mirror no linear with two heads, like that described in patent application FR-A- 2 887. The device of FIG. 5 is similar to that of FIG. 4, however, the mirror non-linear has two heads or control inputs; further the mirror no-linear presents two optical amplifiers 28 and 38. The device so present a coupler 32, for duplicating the control signal to be injected. The first one exit from coupler 32 is connected to the first coupler for injecting the control signal, who is numbered 26 as in Figure 4. The second output of coupler 32 is connected to a second coupler 34 for injecting the control signal, which injects the signal it receives in the fiber of the non-linear mirror, in a reverse direction of that of first injection coupler. Is provided between coupler 32 and the second coupler 34 a phase control device, for example a phase shifter 36. This phase shifter controls the relative phase of the control signals injected in the two heads of the non-linear mirror. When the two couplers injection as shown in FIG. 5, symmetrical positions in the mirror non-linear, the phase control device ensures that the phases of signals injected are identical. More generally, if the positions of the two couplers do are not symmetrical, the phase control device ensures that the sum of phases is zero in the vicinity of the input coupler of the non-linear mirror.
We note as in the previous figures ~ t the offset between the position of the first amplifier and the point of symmetry of the mirror, and Ot 'the offset enter here position of the second amplifier and the mirror point of symmetry. The amplifiers are arranged on either side of the mirror point of symmetry. The symmetry of device from the point of view of co-propagating and counter-propagating waves allows to average the imperfections of the optical amplifier (in the case of Figures 3 and
4) ou des deux amplificateurs optiques (dans le cas de ia figure 5). On peut de la sorte mieux contrôler les impulsions que dans le cas où la porte optique est formée d'un interféromètre Mach-Zender.
Le fonctionnement du dispositif de la figure 5 est identique à celui de la figure 4. Le miroir non-linéaire fonctionne comme décrit dans la demande de brevet précitée : les deux séries de signaux aux différentes longueurs d'onde injectées dans le miroir non-linéaires sont modulées par les deux amplificateurs, et l'on obtient en sortie du miroir non-linéaire des porteuses sur lesquelles est reproduit le signal d'horloge. La modulation par le deuxième amplificateur s'exerce principalement sur 4) or two optical amplifiers (in the case of ia Figure 5). We can of the so better control the pulses than if the optical gate is formed a Mach-Zender interferometer.
The operation of the device in FIG. 5 is identical to that of the Figure 4. The non-linear mirror works as described in the request for patent above: the two series of signals at different wavelengths injected into the non-linear mirror are modulated by the two amplifiers, and one gets in exit from the non-linear mirror of the carriers on which the signal clock. The modulation by the second amplifier is mainly exercised sure
5 les signaux se propageant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, ce qui permet d'améliorer l'efficacité du miroir, en agissant sur les signaux se propageant dans les deux directions.
La figure 6 montre encore un mode de réalisation de l'invention, dans lequel la porte optique est constituée d'un interféromètre Mach Zender 40 avec un amplificateur optique 42. Le fonctionnement du dispositif de la figure 4 est identique à celui de la figure 3.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Ainsi, les modes de réalisation des figures 4 et 5 présentent un démultiplexeur pour séparer les différentes porteuses et permettre leur codage : on pourrait bien entendu procéder à d'autres traitements sur l'ensemble des signaux avant leur codage, ou transmettre les porteuses avant de les coder. La position des coupleurs permettant l'injection des signaux de contrôle dans les miroirs non-linéaires peut être différente de celle représentée sur les figures. On 20 peut dans le cas de la figure 5 ajuster la longueur de fibre entre le coupleur 32 et les coupleurs d'injection pour fixer les phases relatives des signaux injectés dans les deux têtes du miroir non-linéaire.
Les modes de réalisation des figures 4 et 5 utilisent dans le miroir non-linéaire un amplificateur optique à semi-conducteur comme moyens pour générer 25 des non-linéarités. On pourrait aussi utiliser un autre dispositif pour générer ces non-linéarités, et par exemple de la fibre fortement ou faiblement non-linéaire.
Une fibre SMF ou une fibre chalcogénide sont adaptés. La non-linéarité accumulée dépend de ia longueur de fibre. Cette solution est moins avantageuse en ce qu'elle peut générer des instabilités d'origine mécanique, notamment si la longueur de fibre est 30 importante. 5 the signals propagating anti-clockwise, what improves the efficiency of the mirror, by acting on the signals propagating in both directions.
FIG. 6 also shows an embodiment of the invention, in which the optical door consists of a Mach Zender 40 interferometer with a optical amplifier 42. The operation of the device in FIG. 4 is identical to that of figure 3.
Of course, the present invention is not limited to the examples and modes described and represented, but it is likely to be numerous variants accessible to those skilled in the art. Thus, the embodiments of the figures 4 and 5 have a demultiplexer to separate the different carriers and to permit their coding: we could of course proceed to other processing on all the signals before their coding, or transmit the carriers before of the code. The position of the couplers allowing the injection of the signals of control in non-linear mirrors may be different from that shown on the figures. We 20 can in the case of FIG. 5 adjust the fiber length between the coupler 32 and them injection couplers to fix the relative phases of the injected signals in both heads of the non-linear mirror.
The embodiments of Figures 4 and 5 use in the mirror non linear a semiconductor optical amplifier as a means for generating 25 non-linearities. We could also use another device to generate these non linearities, and for example strongly or weakly non-linear fiber.
A fiber SMF or a chalcogenide fiber are suitable. The accumulated non-linearity depends of ia fiber length. This solution is less advantageous in that it can generate instabilities of mechanical origin, especially if the fiber length is 30 important.