FR2545948A1 - Wavelength multiplexing-demultiplexing device using optical fibres - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE MULTIPLEXAGE ET DE DEMULTIPLEXAGE
DE LONGUEURS D'ONDE PAK FIBRES OPTIQUES
La présente invention concerne un dispositif de multiplexage et de démultiplexage unidirectionnel ou bidirectionnel de longueurs d'onde par utilisation de fibres optiques.MULTIPLEXING AND DEMULTIPLEXING DEVICE
PAK FIBER OPTICAL WAVELENGTHS
The present invention relates to a device for multiplexing and demultiplexing unidirectional or bidirectional wavelengths using optical fibers.
Dans les systèmes de transmissions optiques, il est nécessaire de multiplexer dans une seule fibre optique principale dite de liaison ou de transmission des signaux de différentes longueurs d'onde modulées chacune par les informations à transmettre, et inversement. De tels systèmes optiques sont dits unidirectionnels ou monodirectionnels lorsque les différentes longueurs d'onde se propagent dans un seul sens- de la fibre de liaison, et sont dits bidirectionnels lorsque la fibre de liaison transmet dans un sens différentes longueurs d'onde dites d'aller et dans l'autre sens une ou plusieurs autres longueurs d'onde dites de retour.A l'heure actuelle, les systèmes de liaisons optiques bidirectionnels sont utilisés dans de nombreux domaines tels que par exemple la télématique, les transmissions téléphoniques ou les réseaux de télédistribution dans lesquels une station centrale communique avec des stations périphériques constituées par des appareils d'émission-réception d'abonnés. In optical transmission systems, it is necessary to multiplex into a single main optical fiber, called the link or transmission fiber, signals of different wavelengths each modulated by the information to be transmitted, and vice versa. Such optical systems are said to be unidirectional or unidirectional when the different wavelengths propagate in a single direction of the connecting fiber, and are said to be bidirectional when the connecting fiber transmits in a direction different wavelengths called go and in the other direction one or more other wavelengths known as of return. At the present time, the systems of bidirectional optical connections are used in many fields such as for example telematics, the telephone transmissions or the networks cable systems in which a central station communicates with peripheral stations constituted by subscriber transceiver devices.
On connatt différents types de multiplexeur/démultiplexeur de voies ou canaux de transmission de longueurs d'onde sur une seule fibre de liaison unidirectionnelle ou bidirectionnelle. L'un d'entre eux consiste à multiplexer et à démultiplexer les différentes lon gueurs d'onde en utilisant, en combinaison avec la fibre de liaison, autant de fibres optiques intermédiaires qu'il y a de longueurs d'onde à multiplexer et à démultiplexer, comme cela est décrit par exemple dans l'article publié dans la revue "OPTICS LETTES", juillet 1980, volume 5, nO 7, pages 321 et 322, intitulé: "Compact wavelength multiplexer using optical-fiber pieces".Selon cet article, le multiplexeurtdémultiplexeur est du type unidirectionnel à deux canaux, et se présente sous forme d'un T en mettant en oeuvre d'une part une fibre de liaison dont l'une des extrémités est biseautée et porte un filtre interférentiel à multicouches diélectriques, et d'autre part deux fibres optiques intermédiaires transmettant chacune une longueur d'onde et portant sur l'une de leurs extrémités respectives à section droite deux autres filtres inter ferentiels dont l'un est rapporté sur un bord de l'extrémité biseautée de la fibre de liaison et dont vautre filtre, orthogonal au précédent, est rapporté sur le pourtour de la fibre de liaison au niveau de son filtre interférentiel.Les signaux optiques aux deux longueurs d'onde utilisées, à savoir o,32um et 1,2te, sont donc multiplexés et démultiplexés lors de leur passage par les trois filtres interférentiels qui assurent, pour le multiplexage, une répartition en longueur d'onde dans la fibre de liaison, et pour le démultiplexage, une sélection de longueur d'onde dans chaque fibre intermédiaire. Various types of multiplexer / demultiplexer are known for channels or channels for transmitting wavelengths on a single unidirectional or bidirectional connecting fiber. One of them consists in multiplexing and demultiplexing the different wavelengths using, in combination with the connecting fiber, as many intermediate optical fibers as there are wavelengths to be multiplexed and demultiplexing, as described for example in the article published in the journal "OPTICS LETTES", July 1980, volume 5, no 7, pages 321 and 322, entitled: "Compact wavelength multiplexer using optical-fiber pieces". article, the multiplexer and demultiplexer is of the unidirectional type with two channels, and is in the form of a T by using on the one hand a connecting fiber of which one of the ends is bevelled and carries an interference filter with dielectric multilayers, and on the other hand two intermediate optical fibers each transmitting a wavelength and carrying on one of their respective ends with a cross section two other inter ferential filters, one of which is attached to an edge of the beveled end e of the bonding fiber and whose filter filter, orthogonal to the previous one, is attached to the periphery of the bonding fiber at its interference filter. The optical signals at the two wavelengths used, namely o, 32um and 1 , 2te, are therefore multiplexed and demultiplexed during their passage through the three interference filters which ensure, for multiplexing, a distribution in wavelength in the connecting fiber, and for demultiplexing, a selection of wavelength in each intermediate fiber.
Toutefois, un tel dispositif de multiplexage-aémultiplexage à fibres optiques intermédiaires présente des inconvénients. Tout d'abord, ce dispositif nécessite trois filtres interférentiels pour assurer le seul multiplexage et démultiplexage de deux longueurs d'onde, ce qui augmente notablement son coOt de fabrication. De plus, il s'avère difficilé de déposer un filtre interférentiel à multicouches sur la face biseautée d'une fibre optique, de sorte que la mise en oeuvre du dispositif est d'une grande complexité.En outre, comme la face plane de l'une des fibres intermédiaires est rapportée sur le pourtour circulaire de la fibre de liaison, il se crée donc une inadaptation géométrique entre ces deux fibres (surface plane contre surface courbe), provoquant dès lors un couplage imparfait entre les fibres; il en résulte donc des diffractions des signaux lumineux, et partant une introduction de pertes. En conséquence, le multiplexeur/démultiplexeur présente des performances peu satisfaisantes, et notamment une perte d'insertion importante et une diaphonie élevée. However, such a multiplexing-anemultiplexing device with intermediate optical fibers has drawbacks. First of all, this device requires three interference filters to ensure the only multiplexing and demultiplexing of two wavelengths, which significantly increases its manufacturing cost. In addition, it proves difficult to deposit an interference multilayer filter on the bevelled face of an optical fiber, so that the implementation of the device is very complex. In addition, like the flat face of the 'one of the intermediate fibers is attached to the circular periphery of the connecting fiber, a geometrical mismatch is created between these two fibers (flat surface against curved surface), therefore causing imperfect coupling between the fibers; this therefore results in diffractions of the light signals, and therefore the introduction of losses. Consequently, the multiplexer / demultiplexer exhibits unsatisfactory performance, and in particular a significant insertion loss and high crosstalk.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de multiplexage-démultiplexage utilisant des fibres optiques intermédiaires, qui est entièrement satisfaisant, d'une structure simple et de mise en oeuvre aisée, d'un faible coût de fabrication, présente d'excellentes performances (perte d'insertion minimale et risque de diaphonie peu élevé), et convient aussi bien pour des liaisons unidirectionnelles que bidirectionnelles. The aim of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing a multiplexing-demultiplexing device using intermediate optical fibers, which is entirely satisfactory, of a simple structure and easy to implement, of low manufacturing cost, has excellent performance (minimal insertion loss and low risk of crosstalk), and is suitable for both one-way and two-way links.
Ainsi, pour une liaison unidirectionnelle, I'invention a pour objet un dispositif de multiplexage de longueurs d'onde comportant une fibre optique de liaison destinée à transmettre les longueurs d'onde multiplexées et ayant une face d'entrée et une face de sortie, caractérisé en ce que la face d'entrée de la fibre de liaison se compose au moins partiellement de deux parties biseautées formant chacune un angle saillant donné avec l'axe de la fibre de liaison, et en ce que le dispositif comporte au moins deux fibres optiques intermédiaires de transmission de longueur d'onde, couplées respectivement aux deux parties biseautées, de sorte que les signaux optiques aux longueurs d'onde transmises par les fibres intermédiaires pénètrent dans la fibre de liaison par les deux parties biseautées de sa face d'entrée, ce qui produit un multiplexage de longueurs d'onde dans la fibre de liaison. Thus, for a unidirectional link, the invention relates to a wavelength multiplexing device comprising an optical fiber for binding intended to transmit the multiplexed wavelengths and having an input face and an output face, characterized in that the entry face of the connecting fiber consists at least partially of two bevelled parts each forming a projecting angle given with the axis of the connecting fiber, and in that the device comprises at least two fibers wavelength transmission intermediate optics, coupled respectively to the two bevelled parts, so that the wavelength optical signals transmitted by the intermediate fibers penetrate into the connecting fiber through the two bevelled parts of its input face , which produces a wavelength multiplexing in the link fiber.
Le dispositif de démultiplexage, selon l'invention, associé à cette liaison unidirectionnelle est similaire au multiplexeur décrit précédemment avec en plus des moyens de sélection de longueur d'onde couplés entre chaque fibre intermédiaire et chaque partie biseautée respective, de sorte que les signaux optiques aux longueurs d'onde multiplexées et transmises par la fibre de liaison sont reçus sélectivement par les fibres intermédiaires, les moyens de sélection produisant ainsi un démultiplexage des longueurs d'onde. The demultiplexing device, according to the invention, associated with this unidirectional link is similar to the multiplexer described above with in addition wavelength selection means coupled between each intermediate fiber and each respective bevelled part, so that the optical signals at the multiplexed wavelengths transmitted by the connecting fiber are received selectively by the intermediate fibers, the selection means thus producing a demultiplexing of the wavelengths.
D'une façon analogue, pour une liaison bidirectionnelle, c'està-dire pour une seule fibre de liaison transmettant dans un sens les longueurs d'onde dites d'aller et dans l'autre sens au moins une longueur d'onde dite de retour, le dispositif de multiplexagedémultiplexage selon l'invention comporte également au moins deux fibres intermédiaires couplées respectivement aux deux parties biseautées de l'une des faces de la > -fibre de liaison, et des moyens de sélection de longueur. d'onde couplés entre chaque fibre intermédiaire et chaque partie biseautée respective, au moins l'une des fibres intermédiaires étant bidirectionnelle. In a similar way, for a bidirectional link, that is to say for a single connecting fiber transmitting in one direction the wavelengths said to go and in the other direction at least one wavelength called back, the multiplexing demultiplexing device according to the invention also comprises at least two intermediate fibers respectively coupled to the two bevelled parts of one of the faces of the> -fibering fiber, and length selection means. wave coupled between each intermediate fiber and each respective bevelled part, at least one of the intermediate fibers being bidirectional.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels:
- la figure 1 représente un schéma général d'un multiplexagedémultiplexage optique pour une liaison bidirectionnelle par fibre optique;
- les figures 2a et 2b représentent respectivement des vues en coupe du multiplexeur et du démultiplexeur associé selon l'invention, pour une liaison unidirectionnelle à trois canaux; et
- les figures 3a et 3b représentent respectivement des vues en coupe du multiplexeur et du démultiplexeur associé selon l'invention, pour une liaison bidirectionnelle à trois canaux dont deux d'aller et un de retour.Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly in the detailed description which follows and refers to the appended drawings given solely by way of example and in which:
- Figure 1 shows a general diagram of an optical multiplexing demultiplexing for a bidirectional link by optical fiber;
- Figures 2a and 2b respectively show sectional views of the multiplexer and the associated demultiplexer according to the invention, for a unidirectional link with three channels; and
- Figures 3a and 3b respectively show sectional views of the multiplexer and the associated demultiplexer according to the invention, for a bidirectional link with three channels, two of which go and one return.
Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. In these different figures, the same references relate to the same elements.
Sur la figure 1, on a représenté en 10 un multiplexeur de n longueurs d'onde différentes X 2 2 1i n et en 20 le démulti- plexeur associé, par exemple pour un système de télédistribution sur une seule fibre optique principale 30 dite de liaison ou de transmission. In FIG. 1, there is shown at 10 a multiplexer of n different wavelengths X 2 2 1i n and at 20 the associated demultiplexer, for example for a cable distribution system on a single main optical fiber 30 called the link or transmission.
La liaison optique est dite unidirectionnelle ou monodirectionnelle lorsque la fibre optique 30 transmet dans un seul sens, du multiplexeur 10 vers le démultiplexeur 20, les signaux lumineux aux n longueurs d'onde ) 2... ) n émises par des diodes photo- émettrices, telles que par exemple des diodes laser ou des diodes électroluminescentes (non représentées) et reçues par des diodes photodétectrices, telles que par exemple des photodiodes à avalanche ou des photodiodes du type PIN (non représentées). The optical link is said to be unidirectional or monodirectional when the optical fiber 30 transmits in one direction, from the multiplexer 10 to the demultiplexer 20, the light signals at n wavelengths) 2 ...) n emitted by photo-emitting diodes , such as for example laser diodes or light-emitting diodes (not shown) and received by photodetector diodes, such as for example avalanche photodiodes or PIN type photodiodes (not shown).
Par contre, la liaison est dite bidirectionnelle lorsque la fibre optique 30 transmet dans un sens, comme précédemment, les si- gnaux lumineux aux n langueurs d'onde dites d'aller #1 #2...# n et dans l'autre sens une ou plusieurs longueurs d'onde dites de retour dont une seule a été représentée en #0 sur la figure 1, celle-ci étant émise par une diode photoémettrice (non représentée) couplée au démultiplexeur 20 et reçue par une diode photodétectrice (non représentée) couplée au multiplexeur 10.Ainsi, par exemple pour un système de télédistribution, le dispositif de multiplexage- démultiplexage optique tel que représenté sur la figure 1 est bidirectionnel à (n+l) canaux ou voies de transmission, ctest-à-dire å n canaux aller pour la transmission des signaux vidéo aux longueurs d'onde #1 #2... #n et à un canal retour pour la transmission d'un signal supplémentaire, tel que par exemple un signal de télécommande, à la longueur d'onde
Les figures 2a et 2b représentent respectivement le multiplexeur 10 et le démultiplexeur associé 20 pour une liaison optique unidirectionnelle - à trois longueurs d'onde différentes 1, et A 3, égales respectivement par exemple à 0,78 m, 0,86 m et 1,3 m.On the other hand, the link is said to be bidirectional when the optical fiber 30 transmits in one direction, as before, the light signals to the n wavelengths said to go # 1 # 2 ... # n and in the other sense one or more wavelengths called return of which only one has been represented at # 0 in FIG. 1, the latter being emitted by a light emitting diode (not shown) coupled to the demultiplexer 20 and received by a photodetector diode (not represented) coupled to the multiplexer 10. Thus, for example for a cable distribution system, the optical multiplexing-demultiplexing device as shown in FIG. 1 is bidirectional with (n + 1) channels or transmission channels, that is to say å n forward channels for the transmission of video signals at wavelengths # 1 # 2 ... #n and to a return channel for the transmission of an additional signal, such as for example a remote control signal, at the length wave
FIGS. 2a and 2b respectively represent the multiplexer 10 and the associated demultiplexer 20 for a unidirectional optical link - at three different wavelengths 1, and A 3, equal respectively for example to 0.78 m, 0.86 m and 1 , 3 m.
Pour le multiplexeur unidirectionnel 10 représenté sur la figure 2a, la fibre optique de liaison 30 est une fibre multimode à saut d'indice ou à gradient d'indice, dont le coeur 30a a un diamètre donné, par exemple égal à lOOtm, et dont la gaine optique 30b a également un diamètre donné, par exemple égal à 140,,um. La fibre optique 30 est donc une fibre 100/140rm pour laquelle l'ouverture numérique est de l'ordre de 0,25 à 0,29. For the unidirectional multiplexer 10 shown in FIG. 2a, the optical link fiber 30 is a multimode fiber with index hopping or with an index gradient, the core 30a of which has a given diameter, for example equal to 100 mt, and whose the optical sheath 30b also has a given diameter, for example equal to 140 μm. The optical fiber 30 is therefore a 100 / 140rm fiber for which the digital aperture is of the order of 0.25 to 0.29.
Comme il apparaît sur la figure 2a, la face d'entrée de la fibre de liaison 30 est biseautée en deux parties lla et abb formant chacune un angle saillant donné avec l'axe de la fibre de liaison, de telle sorte que l'extrémité de la fibre 30 présente une forme de toit ou de V inversé centré sur son axe XX'. Ainsi, chaque partie biseautée lla et lob forme avec l'axeXX' de la fibre un angle a donné, par exemple égal à 600. Cet angle a est choisi de façon à augmenter la valeur de l'angle d'acceptance de la fibre multimode 30. As it appears in FIG. 2a, the entry face of the connecting fiber 30 is bevelled in two parts 11a and abb each forming a salient angle given with the axis of the connecting fiber, so that the end fiber 30 has a roof shape or inverted V centered on its axis XX '. Thus, each bevelled part 11a and lob forms with the axis XX ′ of the fiber an angle a given, for example equal to 600. This angle a is chosen so as to increase the value of the angle of acceptance of the multimode fiber 30.
Bien entendu, la face d'entrée de la fibre de liaison 30 peut être biseautée sous une forme autre que celle d'un toit centré sur son axe, comme par exemple une forme tronconique, c'est-à-dire à deux flancs biseautés se rejoignant par un flanc droit orthogonal à l'axe de la fibre optique, sans sortir du cadre de l'invention. Of course, the entry face of the connecting fiber 30 can be bevelled in a form other than that of a roof centered on its axis, such as for example a frustoconical shape, that is to say with two bevelled sides. joined by a straight flank orthogonal to the axis of the optical fiber, without departing from the scope of the invention.
Dans le cas d'un multiplexage unidirectionnel de deux longueurs d'onde A1 et A2 le multiplexeur 10 comporte deux fibres optiques intermédiaires 13 et 14, multimodes à saut d'indice ou à gradient d'indice, ayant chacune un diamètre donné inférieur à celui de la fibre de liaison 30. Ainsi, la fibre intermédiaire ou de jonction 13 destinée à transmettre la première longueur d'onde comporte un ensemble 13a coeur-gaine optique par exemple de 50pm de diamètre et une enduction 13b par exemple de 125pm de diamètre.De même, la fibre intermédiaire ou de jonction 14 destinée à transmettre la seconde longueur d'onde ) 2 comporte un ensemble 14a coeur-gaine optique par exemple de 50 > im de diamètre et une enduction 14b par exemple de 125)li de diamètre. In the case of a unidirectional multiplexing of two wavelengths A1 and A2, the multiplexer 10 comprises two intermediate optical fibers 13 and 14, multimode with index jump or with index gradient, each having a given diameter smaller than that of the connecting fiber 30. Thus, the intermediate or junction fiber 13 intended for transmitting the first wavelength comprises an assembly 13a optical core-sheath, for example of 50 μm in diameter and a coating 13 b, for example of 125 μm in diameter. Likewise, the intermediate or junction fiber 14 intended to transmit the second wavelength) 2 comprises an assembly 14a optical core-sheath, for example of 50 μm in diameter and a coating 14b, for example of 125 μl in diameter.
Les deux fibres intermédiaires 13 et 14 sont couplées respec tivement aux deux parties biseautées Il a et llb de la face d'entrée de la fibre de liaison 30, de telle sorte que le maximum d'énergie lumineuse à chaque longueur d'onde X 1 et )y soit injecté dans le coeur 30a de la fibre de liaison.Ainsi, pour obtenir ce couplage maxiinum, on positionne chaque fibre intermédiaire, par rapport à la partie biseautée correspondante, en un point de l'espace défini expérimentalement par l'angle e (ou e) formé par l'axe longitudinal de la fibre intermédiaire avec la normale NN' de la face biseautée, par la distance x (ou x') entre la fibre intermédiaire et la face biseautée, et par la distance y (ou y') entre la fibre intermédiaire et le point O extrémité de la face biseautée. L'angle e (ou i') et la côte x (ou x') peuvent bien entendu être nulles. Sur la figure 2a, comme sur les autres figures, on a volontairement exagéré le positionnement des fibres intermédiaires par rapport aux faces biseautées de la fibre de liaison, dans un souci de clarté. The two intermediate fibers 13 and 14 are respectively coupled to the two bevelled parts Il a and llb of the entry face of the connecting fiber 30, so that the maximum light energy at each wavelength X 1 and) is injected into the core 30a of the connecting fiber. Thus, to obtain this maximum coupling, each intermediate fiber is positioned, relative to the corresponding bevelled part, at a point in space defined experimentally by the angle e (or e) formed by the longitudinal axis of the intermediate fiber with the normal NN 'of the bevelled face, by the distance x (or x') between the intermediate fiber and the bevelled face, and by the distance y (or y ') between the intermediate fiber and the point O end of the bevelled face. The angle e (or i ') and the dimension x (or x') can of course be zero. In FIG. 2a, as in the other figures, the positioning of the intermediate fibers has been deliberately exaggerated with respect to the bevelled faces of the connecting fiber, for the sake of clarity.
Pour optimiser le couplage de l'énergie lumineuse entre les fibres intermédiaires 13 et 14 et la fibre de liaison 30, on peut d'une part dégainer chaque fibre intermédiaire sur une certaine longueur au niveau de son extrémité d'émission, et d'autre part disposer des moyens optiques de f ocalisation du signal optique à la longueur d'onde transmise par chaque fibre intermédiaire. Ces moyens de focalisation comportent par exemple une micro-lentille de couplage 16 accolée à la face de sortie dite d'émission de longueur d'onde de chaque fibre intermédiaire 13 et 14. To optimize the coupling of the light energy between the intermediate fibers 13 and 14 and the connecting fiber 30, it is possible on the one hand to draw each intermediate fiber over a certain length at its emission end, and on the other hand apart from having optical means for focusing the optical signal at the wavelength transmitted by each intermediate fiber. These focusing means comprise for example a coupling micro-lens 16 attached to the output face called the wavelength emission face of each intermediate fiber 13 and 14.
Une fois les fibres intermédiaires 13 et 14 couplées correctement aux deux parties biseautees lla et llb de la fibre de liaison 30, les signaux optiques aux deux longueurs d'onde X1 et transmises par les deux fibres intermédiaires 13 et 14 pénètrent dans la fibre de liaison 30 par les deux parties biseautées de sa face d'entrée, ce qui produit le multiplexage des deux longueurs d'onde A 1 et X 2 dans la fibre 30, par répartition en longueur d'onde. Once the intermediate fibers 13 and 14 are correctly coupled to the two bevelled parts 11a and 11b of the connection fiber 30, the optical signals at the two wavelengths X1 and transmitted by the two intermediate fibers 13 and 14 penetrate into the connection fiber 30 by the two bevelled parts of its input face, which produces the multiplexing of the two wavelengths A 1 and X 2 in the fiber 30, by wavelength distribution.
En conséquence, la fibre 30 transmet dans un seul sens les deux longueurs d'onde multiplexées ( X 1 + A2) 2 > . Consequently, the fiber 30 transmits in one direction the two multiplexed wavelengths (X 1 + A2) 2>.
A ce multiplexage unidirectionnel des deux longueurs d'onde X 1 et X 2 correspond un démultiplexage de ces mêmes lon- gueurs d'onde, réalisé au moyen du dispositif 20 que l'on va maintenant décrire en se reportant à la figure 2b. This unidirectional multiplexing of the two wavelengths X 1 and X 2 corresponds to a demultiplexing of these same wavelengths, carried out by means of the device 20 which will now be described with reference to FIG. 2b.
Sur cette figure, la fibre de liaison 30 présente une face de sortie biseautée en toit d'une façon analogue à celle décrite en référence à la figure 2a (parties biseautees I la et llb). In this figure, the connecting fiber 30 has a bevelled roof exit face in a manner similar to that described with reference to Figure 2a (bevelled parts I la and llb).
On notera que l'angle a' donné formé par l'axe XX' de la fibre et chaque partie biseautée peut être égal ou différent de l'angle a défini côté multiplexage. It will be noted that the angle a 'given formed by the axis XX' of the fiber and each bevelled part may be equal to or different from the angle a defined on the multiplexing side.
Comme précédemment, le démultiplexeur 20 comporte deux fibres optiques intermédiaires 23 et 24, dégainées sur une certaine longueur, de diamètre respectif inférieur à celui de la fibre de liaison 30, et positionnées par rapport aux parties biseautées d'une façon tout à fait similaire à celle décrite en référence à la figure 2a, et selon les mêmes paramètres de couplage e, x et y (ou ew, x et y') tels que définis précédemment. As before, the demultiplexer 20 comprises two intermediate optical fibers 23 and 24, stripped over a certain length, of respective diameter smaller than that of the connecting fiber 30, and positioned relative to the bevelled parts in a manner quite similar to that described with reference to FIG. 2a, and according to the same coupling parameters e, x and y (or ew, x and y ') as defined above.
Comme il apparaît sur la figure 2b, le démultiplexeur 20 comporte des moyens de sélection de longueur d'onde, constitués par exemple par deux filtres interférentiels multicouches diélectriques, couplés entre chaque fibre intermédiaire et chaque partie biseautée de la fibre de liaison. Ainsi, en choisissant la première longueur d'onde B1 pour la fibre intermédiaire 23 et la seconde longueur d'onde A2 pour la fibre intermédiaire 24, on dépose par exemple sur la face d'entrée dite de réception de la longueur d'onde X1 de la fibre intermédiaire 23 un premier filtre interférentiel 26 conçu de façon à opérer en transmission à la longueur d'onde X 1 et en réflexion à la longueur d'onde A 2.De même, on dépose par exemple sur la face d'entrée dite de réception de la longueur d'onde X 2 de la fibre intermédiaire 24 un second filtre interférentiel 27 opérant en transmission à la longueur d'onde xi A2 et en réflexion à la longueur d'onde
Bien entendu, les deux filtres interférentiels 26 et 27 pourraient également être chacun déposés sur l'une des parties biseautées de la face de sortie de la fibre de liaison 30, sans sortir du cadre de l'invention.As it appears in FIG. 2b, the demultiplexer 20 comprises wavelength selection means, constituted for example by two dielectric multilayer interference filters, coupled between each intermediate fiber and each bevelled part of the connecting fiber. Thus, by choosing the first wavelength B1 for the intermediate fiber 23 and the second wavelength A2 for the intermediate fiber 24, for example, the wavelength X1 is deposited on the input face called reception of the intermediate fiber 23 a first interference filter 26 designed so as to operate in transmission at the wavelength X 1 and in reflection at the wavelength A 2. Similarly, for example, it is deposited on the input face said to receive the wavelength X 2 of the intermediate fiber 24 a second interference filter 27 operating in transmission at the wavelength xi A2 and in reflection at the wavelength
Of course, the two interference filters 26 and 27 could also each be deposited on one of the bevelled parts of the outlet face of the connecting fiber 30, without departing from the scope of the invention.
Ainsi, les signaux optiques aux deux longueurs d'onde multiplexées ( 1 + A2) et transmises par la fibre de liaison 30 sont reçus sélectivement par les deux fibres intermédiaires 23 et 24, de telle sorte que le premier filtre interférentiel 26 transmet uniquement la longueur d'onde X 1 dans la fibre 23 et réfléchit le signal optique à la longueur d'onde A2 dans la fibre de liaison 30, et inversement pour le second filtre interférentiel 27.En conséquence, les deux filtres à interférence 26 et 27 produisent le démultiplexage des deux longueurs d'onde les 1 et
Dans le cas d'un multiplexage unidirectionnel de trois longueurs d'onde ) 2 et A. 3, il suffit de rajouter une troisième fibre intermédiaire multimode 18 (figure 2a) destinée à transmettre la troisième longueur d'onde ;3 et positionnée à une distance déterminée, pouvant être nulle, du point O sommet du toit de l'extrémité biseautée de la fibre 30, et de telle sorte que son axe optique soit confondu avec 1'axe XX' de la fibre de liaison 30.La fibre intermédiaire 18 comporte un ensemble 18a coeur-gaine optique par exemple de 50)im de diamètre et une enduction 18b, par exemple de 125tm de diamètre, et dénudée au niveau de son extrémité d'émission.Thus, the optical signals at the two multiplexed wavelengths (1 + A2) and transmitted by the connecting fiber 30 are received selectively by the two intermediate fibers 23 and 24, so that the first interference filter 26 transmits only the length X 1 in fiber 23 and reflects the optical signal at wavelength A2 in the connecting fiber 30, and vice versa for the second interference filter 27. Consequently, the two interference filters 26 and 27 produce the demultiplexing of the two wavelengths 1 and
In the case of a unidirectional multiplexing of three wavelengths) 2 and A. 3, it suffices to add a third multimode intermediate fiber 18 (FIG. 2a) intended to transmit the third wavelength; 3 and positioned at a determined distance, possibly zero, from the point O top of the roof of the bevelled end of the fiber 30, and so that its optical axis is coincident with the axis XX 'of the connecting fiber 30. The intermediate fiber 18 comprises an assembly 18a optical core-sheath for example 50) im in diameter and a coating 18b, for example 125tm in diameter, and stripped at its emission end.
On notera que la fibre intermédiaire 18 centrée sur l'axe XX' de la fibre de liaison 30 peut être dispensée de microlentille de couplage dans le cas où la fibre 18 est une fibre monomode ou multimode pour laquelle l'énergie lumineuse maximale est confinée autour de son axe, comme cela est connu en soi. It will be noted that the intermediate fiber 18 centered on the axis XX ′ of the connecting fiber 30 can be dispensed with a coupling microlens in the case where the fiber 18 is a monomode or multimode fiber for which the maximum light energy is confined around of its axis, as is known per se.
Ainsi, les signaux optiques aux trois longueurs d'onde l' 2 et #3 transmises par les trois fibres intermédiaires 13, 14 et 18 pénètrent dans la fibre de liaison 30, ce qui produit le multiplexage des trois longueurs d'onde ( )ç1 + #2 + i) dans la fibre 30, par répartition en longueur d'onde. Thus, the optical signals at the three wavelengths l '2 and # 3 transmitted by the three intermediate fibers 13, 14 and 18 penetrate into the connecting fiber 30, which produces the multiplexing of the three wavelengths () ç1 + # 2 + i) in fiber 30, by wavelength distribution.
Pour assurer maintenant le démultiplexage de ces trois longueurs d'onde A1, A2 et a3, il suffit de positionner une troisième fibre optique intermédiaire 28 (figure 2b) d'une façon toUt à fait analogue à celle décrite pour la fibre intermédiaire 18 sur la figure 2a, c'est-à-dire centrée sur l'axe XX' de la fibre 30 et à une distance déterminée, e, pouvant être nulle, du point O' sommet du toit de la face biseautée de sortie de la fibre de liaison 30.En plus, on dépose, par exemple sur la face d'entrée dite de réception de la longueur d'onde A 3 de la troisième fibre intermédiaire 28, un filtre interférentiel 29 opérant en transmission à la longueur d'onde xi 3 et en réflexion aux deux autres longueurs d'onde A1 et
Ainsi, les signaux optiques aux trois longueurs d'onde multi plexées ( 1.1 + A 2 + A3) et transmises par la fibre de liaison 30 sont reçus, après sélection par les trois filtres interférentiels 26, 27 et 29, par les trois fibres intermédiaires 23, 24 et 28, produisant ainsi le démultiplexage des trois longueurs d'onde X 2 et À
Les figures 3a et 3b représentent respectivement le multiplexeur 10 et le démultiplexeur associé 20 pour une liaison bidirectionnelle à trois canaux ou voies, dont deux d'aller et une de retour.To now demultiplex these three wavelengths A1, A2 and a3, it suffices to position a third intermediate optical fiber 28 (FIG. 2b) in a manner completely similar to that described for the intermediate fiber 18 on the Figure 2a, that is to say centered on the axis XX 'of the fiber 30 and at a determined distance, e, which may be zero, from the point O' top of the roof of the bevelled exit face of the fiber connection 30. In addition, an interference filter 29 operating in transmission at wavelength xi 3 is deposited, for example on the input face known as receiving the wavelength A 3 of the third intermediate fiber 28 and in reflection at the other two wavelengths A1 and
Thus, the optical signals at the three multi-plexed wavelengths (1.1 + A 2 + A3) and transmitted by the connecting fiber 30 are received, after selection by the three interference filters 26, 27 and 29, by the three intermediate fibers 23, 24 and 28, thus producing the demultiplexing of the three wavelengths X 2 and À
FIGS. 3a and 3b respectively represent the multiplexer 10 and the associated demultiplexer 20 for a bidirectional link with three channels or channels, two of which go and one return.
A titre illustratif, les deux voies aller transmettent les deux longueurs d'onde différentes B 1, égale par exemple à 0,86 > im et i, par exemple égale à 1,3m, tandis que la voie retour transmet la longueur d'onde X 0 différente des deux autres, et égale par exemple à 0,78m. By way of illustration, the two outgoing channels transmit the two different wavelengths B 1, for example equal to 0.86> im and i, for example equal to 1.3 m, while the return channel transmits the wavelength X 0 different from the other two, and equal for example to 0.78 m.
Sur la figure 3a, ie multiplexeur bidirectionnel 10 comporte les deux fibres optiques intermédiaires 13 et 14 positionnées par rapport aux deux parties biseautées Il a et 1 lb de la face d'entrée-sortie de la fibre de liaison 30 d'une façon tout à fait similaire à celle décrite en référence à la figure 2a. In FIG. 3a, the bidirectional multiplexer 10 comprises the two intermediate optical fibers 13 and 14 positioned with respect to the two bevelled parts 11a and 1b of the input-output face of the connecting fiber 30 in a completely similar fact to that described with reference to Figure 2a.
Comme indiqué sur la figure 3a, la fibre intermédiaire 13 est bidirectionnelle, c'est-à-dire qu'elle transmet dans un sens l'une des longueurs d'onde d'aller, par exemple la longueur d'onde X 1 et transmet dans l'autre sens la longueur d'onde de retour B0, tandis que la fibre intermédiaire 14 est unidirectionnelle, c'est-à-dire qu'elle transmet dans un sens uniquement l'autre longueur d'onde d'aller
De plus, le multiplexeur bidirectionnel 10 comporte des moyens de sélection de longueur d'onde couplés entre chaque fibre intermédiaire et chaque partie biseautée respective de la fibre de liaison. Ainsi, ces moyens de sélection comportent par exemple deux filtres interférentiels multicouches diélectriques 42 et 44 déposés sur la face de sortie dite d'émission de longueur d'onde d'aller des fibres intermédiaires 13 et 14. Plus précisément, le filtre interférentiel 42 est conçu de façon à opérer en transmission à la fois à la première longueur d'onde d'aller N et à la longueur d'onde de retour A0, et en réflexion uniquement pour la seconde longueur d'onde d'aller B27 tandis que le filtre interférentiel 44 est conçu de façon à opérer en transmission uniquement pour la seconde longueur d'onde X2 et en réflexion pour la longueur d'onde de retour X
Ainsi, les filtres interférentiels ont pour fonction d'une part de separer par sélectivité les longueurs d'onde, et d'autre part de réfléchir les longueurs d'onde non sélectionnées.As indicated in FIG. 3a, the intermediate fiber 13 is bidirectional, that is to say that it transmits in one direction one of the forward wavelengths, for example the wavelength X 1 and transmits the return wavelength B0 in the other direction, while the intermediate fiber 14 is unidirectional, that is to say that it transmits in one direction only the other forward wavelength
In addition, the bidirectional multiplexer 10 includes wavelength selection means coupled between each intermediate fiber and each respective bevelled part of the connecting fiber. Thus, these selection means comprise for example two dielectric multilayer interference filters 42 and 44 deposited on the output face known as the wavelength emission output of the intermediate fibers 13 and 14. More specifically, the interference filter 42 is designed to operate in transmission at both the first go wavelength N and the return wavelength A0, and in reflection only for the second go wavelength B27 while the interference filter 44 is designed to operate in transmission only for the second wavelength X2 and in reflection for the return wavelength X2
Thus, the interference filters have the function on the one hand of selectively separating the wavelengths, and on the other hand of reflecting the non-selected wavelengths.
Bien entendu, comme précédemment, les deux filtres interférentiels 42 et 44 pourraient également être déposés sur les deux parties biseautées lia et I lb de la face d'entrée-sortie de la fibre de liaison 30, sans sortir du cadre de l'invention. Of course, as before, the two interference filters 42 and 44 could also be deposited on the two bevelled parts 11a and 11b of the input-output face of the connecting fiber 30, without departing from the scope of the invention.
Les signaux optiques aux deux longueurs d'onde d'aller À et X transmises par les deux fibres intermédiaires 13 et 14 pénètrent donc, après passage par les deux filtres interférentiels 42 et 44 opérant en transmission, dans la fibre de liaison 30 par les deux parties biseautées de sa face d'entrée-sortie, ce qui produit le multiplexage des deux longueurs d'onde ( 1 + X2) dans la fibre de liaison 30, tandis que la longueur d'onde de retour Ao est reçue, après sélection par le filtre interférentiel 42, par la fibre intermédiaire bidirectionnelle 13. The optical signals at the two wavelengths of going A and X transmitted by the two intermediate fibers 13 and 14 therefore penetrate, after passing through the two interference filters 42 and 44 operating in transmission, into the connecting fiber 30 by the two bevelled parts of its input-output face, which produces the multiplexing of the two wavelengths (1 + X2) in the link fiber 30, while the return wavelength Ao is received, after selection by the interference filter 42, by the bidirectional intermediate fiber 13.
De façon similaire, le démultiplexeur bidirectionnel 20 représenté sur la figure 3b comporte les deux fibres optiques intermédiaires 23 et 24 positionnées par rapport aux deux parties bi seautéeslla et lob de la face de sortie-entrée de la fibre de liaison 30 d'une façon identique à celle décrite en référence à la figure 2b. Similarly, the bidirectional demultiplexer 20 shown in FIG. 3b comprises the two intermediate optical fibers 23 and 24 positioned with respect to the two bi-wired portions 11a and lob of the exit-entry face of the connecting fiber 30 in an identical manner to that described with reference to Figure 2b.
De plus, I'une des deux fibres intermédiaires 23 et 24 est également bidirectionnelle, telle que par exemple la fibre 23 représentée sur la figure 3b. Cette fibre intermédiaire 23 transmet donc dans un sens la première longueur d'onde d'aller N et dans l'autre sens la longueur d'onde de retour AoS tandis que la fibre intermédiaire 24 est unidirectionnelle, transmettant uniquement dans un sens la seconde longueur d'onde
Les deux fibres intermédiaires 23 et 24 comportent, sur leur face d'entrée dite de réception des deux longueurs d'onde d'aller, deux filtres interférentiels multicouches diélectriques 46 et 47 con çus de telle sorte que le filtre 46 opère en transmission pour les deux longueurs d'onde 7 O et 1 et en réflexion pour la longueur d'onde A2, tandis que le filtre 47 opère en transmission pour la longueur d'onde X 2 et en réflexion pour la longueur d'onde d'al- ler N
Ainsi, les signaux optiques aux deux longueurs d'onde d'aller multiplexées t -A 1 + A2) et transmises par la fibre de liaison 30 sont reçus, après sélection par les deux filtres interférentiels 46 et 47, par les deux fibres intermédiaires 23 et 24, produisant ainsi le démultiplexage des deux longueurs d'onde X 1 et X 2.In addition, one of the two intermediate fibers 23 and 24 is also bidirectional, such as for example the fiber 23 shown in FIG. 3b. This intermediate fiber 23 therefore transmits in one direction the first forward wavelength N and in the other direction the return wavelength AoS while the intermediate fiber 24 is unidirectional, transmitting only in one direction the second length wave
The two intermediate fibers 23 and 24 comprise, on their input face called reception of the two forward wavelengths, two dielectric multilayer interference filters 46 and 47 designed so that the filter 46 operates in transmission for the two wavelengths 7 O and 1 and in reflection for the wavelength A2, while the filter 47 operates in transmission for the wavelength X 2 and in reflection for the wavelength to go NOT
Thus, the optical signals at the two forward multiplex wavelengths t -A 1 + A2) and transmitted by the connecting fiber 30 are received, after selection by the two interference filters 46 and 47, by the two intermediate fibers 23 and 24, thus producing the demultiplexing of the two wavelengths X 1 and X 2.
Quant à la longueur d'onde de retour X 0 transmise par la fibre intermédiaire bidirectionnelle 23, elle pénètre, après passage par le filtre interférentiel 46 opérant en transmission, dans la fibre de liaison 30 par la partie biseautée lla de sa face de sortie-entrée, et se propage ensuite dans la fibre de liaison 30. As for the return wavelength X 0 transmitted by the bidirectional intermediate fiber 23, it penetrates, after passing through the interference filter 46 operating in transmission, into the connecting fiber 30 by the bevelled part 11a of its outlet face- entry, and then propagates in the connecting fiber 30.
On notera que le dispositif de multiplexage-démultiplexage bidirectionnel à trois canaux décrit en référence aux figures 3a et 3b pourrait également être utilisé, en apportant les modifications appropriées, pour une liaison bidirectionnnelle à quatre canaux, c'est-à-dire soit à deux canaux aller et deux canaux retour, soit à trois canaux aller et à un canal retour, sans sortir du cadre de l'invention. It will be noted that the three-channel bidirectional multiplexing-demultiplexing device described with reference to FIGS. 3a and 3b could also be used, with the appropriate modifications, for a bidirectional four-channel link, that is to say either two forward channels and two return channels, that is to say three outward channels and one return channel, without going beyond the ambit of the invention.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté et comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles ci sont effectuées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and shown and includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these are carried out according to the spirit of the invention and implemented in the The scope of the following claims.
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8307795A FR2545948A1 (en) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | Wavelength multiplexing-demultiplexing device using optical fibres |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8307795A FR2545948A1 (en) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | Wavelength multiplexing-demultiplexing device using optical fibres |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2545948A1 true FR2545948A1 (en) | 1984-11-16 |
Family
ID=9288752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8307795A Pending FR2545948A1 (en) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | Wavelength multiplexing-demultiplexing device using optical fibres |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2545948A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3453036A (en) * | 1966-03-31 | 1969-07-01 | American Optical Corp | Optical junction for light conductors |
| US4285570A (en) * | 1977-10-14 | 1981-08-25 | Nippon Electric Company, Ltd. | Light branching device |
-
1983
- 1983-05-10 FR FR8307795A patent/FR2545948A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3453036A (en) * | 1966-03-31 | 1969-07-01 | American Optical Corp | Optical junction for light conductors |
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| ESOD ELECTRO-OPTICAL SYSTEMS DESIGN, vol. 13, no. 11, novembre 1981, CHICAGO, ILL. (US), * |
| PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN * |
| PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 5, no. 56(P-57)(728), 17 avril 1981, page 134P57, * |
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