FR2538131A1 - Holographic coupler-switch between a modulated emitter and a fibre-optic cable - Google Patents

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Abstract

Coupler-switch characterised in that it is composed of a holographic deflecting plate 6 having several elementary holograms 17, which plate is translationally movable in a fixture 10 which is itself movable, of a holographic coupling plate 8 parallel to the plate 6 carried by the fixture 10 and disposed at the entrance of a fibre-optic cable, the said coupling plate 8 having, depending on the case, one elementary hologram 18 per concentric circular scanning zone or a plurality of elementary holograms according to a disposition having the image of the cross-section of the cable. This invention is more particularly of interest to manufacturers of telecommunication equipment.

Description

L'invention se rapporte à un commutateur holographique entre un érnetteur modulé de lumière cohérente et un câble de fibres optiques. The invention relates to a holographic switch between a modulated coherent light emitter and a fiber optic cable.

II existe de nombreuses façons de coupler des fibres optiques de manière à créer plusieurs voies à partir d'une fibre unique. Les informations portées par la fibre unique sont transmises à plusieurs fibres simultanément. There are many ways to couple optical fibers so as to create multiple paths from a single fiber. The information carried by the single fiber is transmitted to several fibers simultaneously.

On peut ainsi réunir les extrémités d'un faisceau de fibres en un seul point et solidariser l'extrémité de la fibre unique à ce point. L'information portée par la fibre unique est alors transmise à toutes les fibres. We can thus join the ends of a bundle of fibers at a single point and secure the end of the single fiber at this point. The information carried by the single fiber is then transmitted to all the fibers.

On peut également réunir deux fibres entre elles, en les collant côte à côte sur une zone limitée après dénudage. L'information portée par l'une passe aussi dans l'autre. It is also possible to join two fibers together, by gluing them side by side over a limited area after stripping. The information carried by one also passes into the other.

On a réalisé des coupleurs à fibres optiques permettant le multiplexage ou le démultiplexage. Dans ce type de coupleur, la fibre unique est en contact avec la petite face d'un cristal ou système optique disperseur classique (prisme, réseau ou autre) dans lequel chaque longueur d'onde portée par la fibre unique est déviée différemment et par conséquent séparée des autres. On arrive ainsi à dissocier les longueurs d'onde. II suffit alors, pour récupérer chaque information, de disposer les extrémités des fibres sortantes aux endroits appropriés de sortie du système optique correspondant à chaque déviation, propre à chaque longueur d'onde. Fiber optic couplers have been made for multiplexing or demultiplexing. In this type of coupler, the single fiber is in contact with the small face of a crystal or conventional optical disperser system (prism, grating or other) in which each wavelength carried by the single fiber is deflected differently and therefore separate from the others. We thus manage to dissociate the wavelengths. It is then sufficient, in order to recover each item of information, to have the ends of the outgoing fibers at the appropriate places of exit from the optical system corresponding to each deviation, specific to each wavelength.

On a aussi déjà imaginé et réalisé des coupleurs holographiques dans lesquels le faisceau incident traverse successivement deux hologrammes. We have also already imagined and produced holographic couplers in which the incident beam passes successively through two holograms.

Le premier a pour but de dévier le faisceau et de le focaliser afin de le concentrer sur la faible surface d'extrémité de la fibre optique. The first aims to deflect the beam and focus it in order to focus it on the small end surface of the optical fiber.

Le simple but de ce type de coup leur est d'assurer la connexion entre deux troncons de fibres ou entre un émetteur et une fibre. The simple purpose of this type of blow is to ensure the connection between two sections of fibers or between a transmitter and a fiber.

Le principal inconvénient de ce type de coupleur réside dans ses applications limitées. The main drawback of this type of coupler lies in its limited applications.

II ne permet pas, en eFfet, à partir d'un seul émetteur, de créer plusieurs s-oies séparées de transit de l'information. II ne peut servir que de simple dispositif de couplage optique entre deux tronçons ou entre un émetteur et un récepteur. It does not allow, in fact, from a single transmitter, to create several separate lines of information transit. It can only be used as a simple optical coupling device between two sections or between a transmitter and a receiver.

L'invention a pour but d'élargir considérablement les applications de ce tape de coupleur èn permettant de transmettre sélectivement et successivement à chaque fibre optique concernée l'information qui lui est destinée dans le groupe des informations multiples portées par le faisceau modulé. The object of the invention is to considerably broaden the applications of this coupler tape enabling the information which is intended for it to be transmitted selectively and successively to each optical fiber in the group of multiple pieces of information carried by the modulated beam.

On atteint ainsi toutes les applications rencontrées en télécommunications et d'une façon plus générale, les applications du tape multiplexage et démultiplexage. This achieves all the applications encountered in telecommunications and, more generally, the applications of multiplexing and demultiplexing tape.

A cet effet, I'invention se rapporte à un commutateur-coupleur holographique entre un émetteur d'un faisceau modulé et un câble de fi'ares optiques caractérisé en ce qutil se compose dTtJne plaque holographique de déviation portant plusieurs hologrammes élémentaires de déviation, montée mobile dans une monture, et d'une plaque holographique de couplage portée par la même monture ou fixe, maintenue paraI lèle à la première plaque å une distance déterminée pour la concentration et l'injection du faisceau dans chacune des fibres optiques constituant le câble de transit de l'information partagée. To this end, the invention relates to a holographic switch-coupler between a transmitter of a modulated beam and an optical fiber cable characterized in that it consists of a holographic deflection plate carrying several elementary deflection holograms, mounted mobile in a mount, and a holographic coupling plate carried by the same or fixed mount, held parallel to the first plate at a determined distance for the concentration and injection of the beam into each of the optical fibers constituting the cable transit of shared information.

Outre les avantages ci-dessus mentionnés, il ne nécessite aucun réglage, I' intert'n- nexion s'avère rapide et simole, les plaques hologrd- phiques sont inusables et inaltérables. Les pièces mobiles ne nécessitent qu'une faible énergie de déplacement. In addition to the advantages mentioned above, it does not require any adjustment, the interconnection proves to be fast and simple, the holographic plates are wear-resistant and unalterable. The moving parts require only a small displacement energy.

A ces avantages vient s'ajouter la multiplicité des applications en commande et en transmission d'informations par multiplexage. These advantages are compounded by the multiplicity of applications for controlling and transmitting information by multiplexing.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ciaprès effectuée à titre d'exemple sur deux modes de réalisation de l'invention en référence aux dessins dans lesquels
La figure 1 est une vue composite schématique en coupe longitudinale d'une première version du commutateur holographique selon l'invention avec figuration du câble de fibres optiques.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the following description given by way of example on two embodiments of the invention with reference to the drawings in which
Figure 1 is a schematic composite view in longitudinal section of a first version of the holographic switch according to the invention with figuration of the optical fiber cable.

La figure 2 est une vue composite schématique en coupe longitudinale d'une deuxième version du commutateur holographique selon l'invention avec figuration du câble de fibres optiques. Figure 2 is a schematic composite view in longitudinal section of a second version of the holographic switch according to the invention with figuration of the optical fiber cable.

Le commutateur-coup leur ho I ograph i que selon l'invention permet d'injecter un faisceau modulé 1 émis par un émetteur 2, dans une fibre optique 3 déterminée à un instant donné. Cette fibre fait partie du groupement de fibres rassemblés dans un câble 4 de fibres optiques disposées générale ment sur des cercles concentriques 5. The switch their ho I ograph i that according to the invention makes it possible to inject a modulated beam 1 emitted by a transmitter 2, into an optical fiber 3 determined at a given instant. This fiber is part of the group of fibers gathered in a cable 4 of optical fibers generally arranged on concentric circles 5.

Bien entendu, I'idée générale de l'invention et ses moyens restent applicables pour des câbles constitués de fibres optiques réparties différemment. Of course, the general idea of the invention and its means remain applicable for cables made up of differently distributed optical fibers.

Le commutateur-coupleur selon l'invention procède de l'idée générale suivante.  The switch-coupler according to the invention proceeds from the following general idea.

Le faisceau modulé 1 est dévié par une plaque holographique de déviation mobile 6 portant autant d'hologrammes élémentaires que de déviations nécessaires.The modulated beam 1 is deflected by a mobile holographic deflection plate 6 carrying as many elementary holograms as necessary deflections.

Le faisceau dévié 7 atteint une plaque de couplage 8 fixe ou également mobile disposée à l'entrée du câble, portant, selon le cas, autant d'ho-logrammes élémentaires que d'extrémités de fibres optiques ou un seul hologramme élémentaire par cercle concentrique de fibres optiques 3.The deflected beam 7 reaches a fixed or also mobile coupling plate 8 disposed at the cable entry, carrying, as the case may be, as many elementary holograms as there are ends of optical fibers or a single elementary hologram per concentric circle fiber optics 3.

En effet, pratiquement, pour des raisons de procédé de fabrication, les fibres optiques sont toujours disposées dans un câble en cercles concentriques. On décrira par conséquent ci-après, les moyens nécessaires et mis en oeuvre pour un balayage en coordonnées polaires. Indeed, practically, for reasons of the manufacturing process, the optical fibers are always arranged in a cable in concentric circles. Consequently, the means necessary and implemented for scanning in polar coordinates will be described below.

II est bien entendu qu'un balayage en coordonnées cartésiennes ne résulte que d'une simple adaptation et entre donc pleinement dans le cadre de la présente invention
On examinera tout d'abord la réa-lisation représentée en figure 1. Le commutateur-coupleur comprend essentiel lement l'association des moyens suivants .It is understood that a scan in Cartesian coordinates results only from a simple adaptation and therefore fully falls within the scope of the present invention.
We will first examine the realization shown in Figure 1. The switch-coupler essentially comprises the combination of the following means.

La plaque holographique de déviation 6 est montée mobile en translation sur un support intérieur fixe 9 solidaire d'une monture 10 mobile en rotation autour de l'axe du faisceau modulé 1. The holographic deflection plate 6 is mounted movable in translation on a fixed inner support 9 secured to a mount 10 movable in rotation about the axis of the modulated beam 1.

Cette monture vient s'adapter sur l'extrémité du câble 4 soit directement soit par l'intermédiaire d'une bague 11 permettant la libre rotation de la monture 10. This mount fits on the end of the cable 4 either directly or via a ring 11 allowing the free rotation of the mount 10.

La monture 10 présente, sur sa face frontale 12 , une ouverture 13 par laquelle entre le faisceau modulé 1. The frame 10 has, on its front face 12, an opening 13 through which the modulated beam 1 enters.

Le support 9 comprend des moyens de maintien et de coulissement selon une direction transversale, par exemple sous la forme de deux ailes transversales telles que 14, délimitant un compartiment 15 le long des parois duquel coulisse le cadre de maintien 16 de la plaque holographique de déviation 6. The support 9 comprises means for holding and sliding in a transverse direction, for example in the form of two transverse wings such as 14, delimiting a compartment 15 along the walls of which slides the holding frame 16 of the holographic deflection plate 6.

La plaque holographique 6 comporte autant d'hologrammes élémentaires 17 disposés en alignement selon la direction de déplacement que de déviations nécessaires du faisceau 7. The holographic plate 6 comprises as many elementary holograms 17 arranged in alignment in the direction of movement as there are necessary deviations of the beam 7.

En principe, et dans le cas examiné de disposition, il existe autant de déviations que de cercles concentriques. In principle, and in the examined case of arrangement, there are as many deviations as concentric circles.

Dans la réalisation de la figure 1, la monture 10 comporte un rétrécissement à son extrémité opposée, présentant des moyens de maintien de la plaque holographique de couplage 8 maintenue ainsi parallèle à la plaque de déviation et à la face d'entrée du câble. In the embodiment of Figure 1, the frame 10 has a narrowing at its opposite end, having means for holding the holographic coupling plate 8 thus held parallel to the deflection plate and to the cable entry face.

Dans le cas examiné de la figure 1, cette plaque de couplage se déplace par rotation sur elle-même devant la face d'entrée du câble. In the case examined in FIG. 1, this coupling plate moves by rotation on itself in front of the cable entry face.

II suffit, par conséquent, d'un seul hologramme élémentaire 18 par cercle concen trique, pour balayer toute la surface d'entrée du câble et pouvoir injecter le faisceau modulé porteur de l'information, dans chacune des fibres optiques. It therefore suffices, a single elementary hologram 18 per concentric circle, to scan the entire cable entry surface and be able to inject the modulated beam carrying the information, into each of the optical fibers.

Dans la réalisation représentée en figure 2, la plaque holographique 5 de couplage est portée par une bague fixe 19 solidarisée au câble 4 au niveau de son entrée. In the embodiment shown in FIG. 2, the holographic plate 5 for coupling is carried by a fixed ring 19 secured to the cable 4 at its entry.

On s'affranchit ainsi des différentes disparités mécaniques, défauts d'ajustement et de formes qui ne permettent pas toujours une parfaite coincidence entre l'hologramme élémentaire 18 et l'entrée de la fibre. This thus overcomes the various mechanical disparities, defaults in fit and shape which do not always allow perfect coincidence between the elementary hologram 18 and the entry of the fiber.

Dans ce cas, la plaque holographique 8 doit comporter le mame nombre d'hologrammes élémentaires 18 en disposition identique que le nombre d'extrémités entrée de fibres optiques rassemblées dans le câble 4. In this case, the holographic plate 8 must include the same number of elementary holograms 18 in identical arrangement as the number of input ends of optical fibers gathered in the cable 4.

Le faisceau dévié 7 pourra balayer ainsi à chaque rotation de la monture 10, un cercle concentrique complet.  The deflected beam 7 can thus scan each rotation of the frame 10, a complete concentric circle.

Les caracteristiques nécessaires des hologrammes élémentaires portés par chaque plaque 6 ou 8 : déviation, concentration, focal isation sont prévues lors de l'enregistrement. The necessary characteristics of the elementary holograms carried by each plate 6 or 8: deviation, concentration, focal isation are provided during the recording.

Une autre façon d'obtenir le résultat serait de canaliser le faisceau modulé 1 émis par le modulateur 2 jusqu'à l'entrée de la monture 10 et de prévoir des moyens de commande en incl inaison des extrémités de la fibre optique. Another way of obtaining the result would be to channel the modulated beam 1 emitted by the modulator 2 up to the input of the frame 10 and to provide inclination control means for the ends of the optical fiber.

On peut ainsi se dispenser de déplacer la première plaque holographique ou, dans certains cas, la supprimer complètement. It is thus possible to dispense with moving the first holographic plate or, in certain cases, to delete it completely.

II est bien entendu que diverses modifications, substitutions et adjonctions simples, sans apport inventif, entre pleinement dans le cadre de la présente invention.  It is understood that various modifications, substitutions and simple additions, without any inventive contribution, fully fall within the scope of the present invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Commutateur-coupleur ho I ograph i - que pour la transmission sélective d'informations dans une ou plusieurs fibres d'un câble de fibres optiques à partir d'un faisceau module caractérisé en ce qu'il comprend une plaque holographique (6) de déviation comportant plusieurs hologrammes élémen- taires de déviation (17) montée mobile en translatipn dans une monture mobile (10), une plaque holographique (8) de couplage maintenue parallèle à la première plaque et à la section d'entrée du câble comportant un ou plusieurs hologrammes élémentaires de couplage (18) par zones circulaires concentriques coincidant avec celles des extrémités des fibres optiques. 1. Ho I ograph i switch-coupler - only for the selective transmission of information in one or more fibers of an optical fiber cable from a module bundle characterized in that it comprises a holographic plate (6) deflection comprising several elementary deflection holograms (17) movably mounted in translatipn in a movable mount (10), a holographic coupling plate (8) held parallel to the first plate and to the cable entry section comprising a or several elementary coupling holograms (18) by concentric circular zones coinciding with those of the ends of the optical fibers. 2. Commutateur-coupleur selon la revendication 1 caractérisé sé en ce que la plaque de déviation (6) est mobile en translation selon une direction transversale par rapport à la monture 10. 2. Switch-coupler according to claim 1 characterized in that the deflection plate (6) is movable in translation in a transverse direction relative to the frame 10. 3. Commutateur-coupleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la monture est mobile en rotation autour de l'axe du faisceau modulé. 3. Switch-coupler according to claim 1 characterized in that the mount is movable in rotation about the axis of the modulated beam. 4. Commutateur-coupleur selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les hologrammes élémentaires (17) sont alignés. 4. Switch-coupler according to claims 1 and 2 characterized in that the elementary holograms (17) are aligned. 5. Commutateur-coupleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la plaque de couplage (8) est portée par la monture 10. 5. Switch-coupler according to claim 1 characterized in that the coupling plate (8) is carried by the mount 10. 6. Commutateur-coupleur selon les revendications- 1 et 5 caractérisé en ce que la plaque de couplage (8) comporte un seul hologramme élémentaire (18) par zone circulaire concentrique. 6. Switch-coupler according to claims- 1 and 5 characterized in that the coupling plate (8) comprises a single elementary hologram (18) per concentric circular area. 7. Commutateur-coupleur selon 7. Switch-coupler according to la revendication 1 caractérisé en ce que la plaque de couplage (8) est portée par une bague sépare solidaire de l'extrémité du câble. claim 1 characterized in that the coupling plate (8) is carried by a separate ring integral with the end of the cable. 8. Commutateur-coupleur selon les revendications 1 et 7 caractérisé en ce que la plaque de couplage (8) présente autant d'hologrammes élémentaires (18) que d'extrémités de fibres optiques sur la section droite du câble (4) et en coincidence selon la même disposition.  8. Switch-coupler according to claims 1 and 7 characterized in that the coupling plate (8) has as many elementary holograms (18) as the ends of optical fibers on the cross section of the cable (4) and coincidentally according to the same arrangement.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001011396A1 (en) * 1999-08-11 2001-02-15 Luckoff Display Corporation Direction of optical signals by a movable diffractive optical element
WO2003046638A1 (en) * 2001-11-28 2003-06-05 Highwave Optical Technologies Diffractive optical switch

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