FR2566978A1 - Optoelectronic receiver for fibre optic transmission - Google Patents
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Abstract
Description
Récepteur opto-électronique pour transmission par fibre optique
La présente invention est relative aux liaisons de télécommuni cation sur fibre optique et concerne plus particulièrement la structure des récepteurs opto-électroniques de ces liaisons.Opto-electronic receiver for optical fiber transmission
The present invention relates to telecommunication links on optical fiber and more particularly relates to the structure of the optoelectronic receivers of these links.
Une liaison de télécommunication sur fibre optique se compose d'un émetteur électro-optique muni d'une source lumineuse modulée en intensité par un signal électrique à transmettre, d'une fibre optique couplée à l'émetteur acheminant le signal lumineux et d'un récepteur opto-électronique pourvu d'un photo-détecteur recevant le signal lumineux transmis par la fibre optique et d'un amplificateur électronique amplifiant les signaux électriques issus du photodétecteur. An optical fiber telecommunication link consists of an electro-optical transmitter provided with a light source modulated in intensity by an electrical signal to be transmitted, an optical fiber coupled to the transmitter conveying the light signal, and an opto-electronic receiver provided with a photodetector receiving the light signal transmitted by the optical fiber and an electronic amplifier amplifying the electrical signals from the photodetector.
l'amplificateur électronique du récepteur opto-électronique doit présenter une grande largeur de bande passante qui est obtenue, en règle générale, à l'aide d'une boucle de contre-réaction résistive dont l'em- ploi s'accompagne d'une part, d'une dégradation du rapport signal sur bruit du récepteur opto-électronique due à la contribution importante du bruit thermique de la résistance de contre-réaction et d'autre part d'une limitation de la fréquence de coupure haute du récepteur opto-électronique due à la capacité parasite ramenée en entrée de l'amplificateur électronique par la résistance de contre-réaction. the electronic amplifier of the opto-electronic receiver must have a large bandwidth which is generally obtained by means of a resistive feedback loop, the use of which is accompanied by a part of the signal-to-noise ratio of the opto-electronic receiver due to the large contribution of the thermal noise of the feedback resistance and secondly of a limitation of the high cut-off frequency of the opto-receiver. due to the parasitic capacitance brought back to the input of the electronic amplifier by the feedback resistance.
La présente invention a pour but de lutter contre ces inconvénients et, également, de donner l'opportunité de compenser en réception au moins une partie des distorsions engendrées à haut niveau par la source lumineuse d'émission. The present invention aims to combat these disadvantages and, also, to give the opportunity to compensate for receiving at least a portion of the distortions generated at high level by the emission light source.
Elle a pour objet un récepteur opto-électronique pour transmission par fibre optique qui comporte un photo-détecteur d'entrée recevant le signal lumineux transmis par la fibre optique et un amplificateur électronique amplifiant le signal du photodétecteur d'entrée et qui est pourvu d'une boucle de rétroaction par voie optique comprenant une source lumineuse excitée à partir du signal de sortie du récepteur opto-électronique et des moyens optiques de couplage permettant d'appliquer une partie au moins du flux lumineux de ladite source à l'entrée du récepteur opto-électronique en concurrence avec le signal lumineux transmis par la fibre optique. It relates to an opto-electronic receiver for optical fiber transmission which comprises an input photo-detector receiving the light signal transmitted by the optical fiber and an electronic amplifier amplifying the signal of the input photodetector and which is provided with an optical feedback loop comprising a light source excited from the output signal of the opto-electronic receiver and optical coupling means for applying at least a portion of the light flux of said source to the input of the opto receiver -electronics compete with the light signal transmitted by the optical fiber.
Selon un mode de réalisation particulier, le récepteur opto-électronique comporte un photodétecteur de rétrobouclage distinct du photodétecteur d'entrée qui reçoit à travers les moyens optiques de couplage le flux lumineux de la source lumineuse de la boucle de rétroaction et qui est connecté en entrée de l'amplificateur électronique de manière que les effets du flux lumineux issu de la fibre optique et de celui issu de ladite source lumineuse se retranchent, cette source lumineuse étant choisie de façon à avoir la même caractéristique courant-puissance lumineuse émise que la source lumineuse utilisée à l'émisssion et placée à un même niveau d'excitation que cette dernière. According to a particular embodiment, the opto-electronic receiver comprises a separate back-photodetector of the input photodetector which receives through the optical coupling means the luminous flux of the light source of the feedback loop and which is connected as input of the electronic amplifier so that the effects of the luminous flux coming from the optical fiber and from that of said light source are retrenched, this light source being chosen so as to have the same luminous power-current characteristic emitted as the light source used at the emisssion and placed at the same level of excitation as the latter.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel : - les figures 1, 2, 3, 7 et 5 illustrent diverses liaisons optiques pourvues de récepteurs opto-électroniques selon l'invention, à boucle de rétroaction par voie optique, - les figures 6, 7 et 8 illustrent des exemples de réalisation d'un composant opto-électronique intégrant tous les éléments opto-électroniques d'un récepteur opto-électronique et de sa boucle de rétroaction par voie optique, - et les figures 9, 10, 11, 12, 13, 14 et 15 détaillent divers modes de réalisation de l'étage d'entrée électrique d'un récepteur opto-électronique pourvu d'une boucle de rétroaction par voie optique. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of several embodiments given by way of examples. This description will be made with reference to the drawing in which: FIGS. 1, 2, 3, 7 and 5 illustrate various optical links provided with optoelectronic receivers according to the invention, with an optical feedback loop, FIGS. , 7 and 8 illustrate exemplary embodiments of an opto-electronic component integrating all the opto-electronic elements of an opto-electronic receiver and its optical feedback loop, and FIGS. 9, 10, 11, 12, 13, 14 and 15 detail various embodiments of the electrical input stage of an opto-electronic receiver provided with an optical feedback loop.
On distingue sur la figure 1 une liaison de transmission formée d'une fibre optique 12 reliant entre eux un émetteur électro-optique et un récepteur opto-électronique. FIG. 1 shows a transmission link formed of an optical fiber 12 interconnecting an electro-optical transmitter and an opto-electronic receiver.
L'émetteur électro-optique est constitué, de manière classique, par une source lumineuse 19, qui est une diode laser ou électroluminescente, modulée en intensité par un signal à transmettre appliqué sous forme électrique à un amplificateur électronique 18 délivrant le courant d'alimentation de la source lumineuse 19. The electro-optical transmitter is constituted, in a conventional manner, by a light source 19, which is a laser or electroluminescent diode, modulated in intensity by a signal to be transmitted applied in electrical form to an electronic amplifier 18 delivering the supply current of the light source 19.
Le récepteur opto-électronique comporte, également de manière classique, une photodiode 11 d'entrée excitée par le signal lumineux acheminé par la fibre optique 12 et un amplificateur électronique 13 amplifiant le courant engendré par la phodotiode 11 et délivrant sur sa sortie 100 le signal électrique de sortie du récepteur opto-électronique.Conformément à l'invention, il est pourvu d'un circuit de rétroaction par voie optique comportant une source lumineuse 15, qui est une diode laser ou électrolumineseente, modulée en intensité par le signal électrique disponible sur la sortie 100 du récepteur opto-électronique soumis au préalable à un amplificateur électronique auxiliaire 14 adaptateur d'impédance, une seconde photodiode 16 de rétrocouplage connectée en série avec la première il entre la masse et une source de polarisation +V, leur point milieu étant relié à l'entrée de l'amplificateur électronique 13, et des moyens optiques 17 de couplage assurant le couplage optique entre la seconde photodiode 16 et la source lumineuse 15.Ces moyens optiques 17 de couplage incorporent des moyens dtatté- nuation ajustable, non illustrés individuellement, et peuvent etre constitués de tout moyen propre à transmettre ou guider la lumière milieux transparents, conducteurs optiques ou lentilles et de tout moyen propre à faire varier à volonté la puissance transmise par une source lumineuse à un photodétecteur : atténuateurs, diaphragmes ou dispositifs mécaniques permettant de faire varier les positions respectives de la source lumineuse, des conducteurs optiques et du photodétecteur. The opto-electronic receiver also comprises, in a conventional manner, an input photodiode 11 excited by the light signal conveyed by the optical fiber 12 and an electronic amplifier 13 amplifying the current generated by the phodotiod 11 and delivering at its output 100 the signal electrical output of the opto-electronic receiver.According to the invention, it is provided with an optical feedback circuit comprising a light source 15, which is a laser diode or electrolumineseente, modulated in intensity by the electrical signal available on the output 100 of the optoelectronic receiver subjected beforehand to an electronic auxiliary amplifier 14 impedance adapter, a second retro-coupling photodiode 16 connected in series with the first one between the ground and a + V source of polarization, their midpoint being connected to the input of the electronic amplifier 13, and optical coupling means 17 ensures andthe optical coupling between the second photodiode 16 and the light source 15. These optical coupling means 17 incorporate adjustableattotensioning means, not shown individually, and may consist of any means suitable for transmitting or guiding light transparent media, optical conductors or lenses and any means adapted to vary at will the power transmitted by a light source to a photodetector: attenuators, diaphragms or mechanical devices for varying the respective positions of the light source, the optical conductors and the photodetector.
Le circuit de rétroaction qui vient d'être décrit est un montage soustractif car le courant injecté à l'entrée de l'amplificateur élec- tronique 13 du récepteur opto-électronique est égal à la différence des courants engendrés de manière photoélectrique par les photodétecteurs il et 16 ventrée et de rétrocouplage. The feedback circuit which has just been described is a subtractive assembly because the current injected at the input of the electronic amplifier 13 of the opto-electronic receiver is equal to the difference of the currents generated by the photosensors photoelectrically. and 16 ventrée and retro-coupling.
La figure 2 représente une liaison de transmission par fibre optique dans laquelle le récepteur opto-électronique est pourvu d'un circuit de rétroaction qui est un montage additif. Cette liaison différe de la précédente par les connexions électriques des deux photodiodes du récepteur opto-électronique qui ont été réindexées par 21 et 26, les autres éléments ayant conservé les mêmes dispositions et les mimes indexations. Les deux photodiodes 21 et 26 sont ici connectées en parallèle entre l'entrée de l'amplificateur électronique 13 et une source de polarisation +V de sorte que le courant injecté à l'entrée de l'ampli- ficateur électronique soit égal à la somme des courants qu'elles engen drent par effet photoélectrique. Fig. 2 shows an optical fiber transmission link in which the opto-electronic receiver is provided with a feedback circuit which is an additive mount. This connection differs from the previous one by the electrical connections of the two photodiodes of the opto-electronic receiver which have been reindexed by 21 and 26, the other elements having retained the same provisions and the same indexing. The two photodiodes 21 and 26 are here connected in parallel between the input of the electronic amplifier 13 and a source of + V bias so that the current injected at the input of the electronic amplifier is equal to the sum currents they generate by photoelectric effect.
La figure 3 représente une variante de la liaison de transmission par fibre optique de la figure 2. Cette variante reprend l'ensemble des éléments de la liaison précédente avec les mêmes dispositions et indexations à l'exception des photodiodes. Elle ne comporte plus que la photodiode d'entrée du récepteur opto-électronique, référencée 31, précédée d'un coupleur optique 32, additionnant en puissance le signal lumineux acheminé par la fibre optique 12 et celui, issu de la source lumineuse 15 de la boucle de rétroaction, acheminé par les moyens optiques 17 de couplage et un guide de lumière 33. FIG. 3 represents a variant of the optical fiber transmission link of FIG. 2. This variant takes up all the elements of the previous link with the same provisions and indexings with the exception of the photodiodes. It comprises only the input photodiode of the opto-electronic receiver, referenced 31, preceded by an optical coupler 32, adding in power the light signal conveyed by the optical fiber 12 and that coming from the light source 15 of the feedback loop, routed by the optical coupling means 17 and a light guide 33.
Dans chacune des liaisons décrites précédemment, la boucle de rétroaction peut être soit une boucle de réaction, soit une boucle de contre-réaction selon le signe du gain de l'ensemble formé par la concaténation des amplificateurs 13 et 14 et la nature additive ou soustractive du montage. Dans le cas d'un montage soustractif comme celui de la liaison représentée à la figure 1, la boucle de rétroaction sera une boucle de contre-réaction si le gain de l'ensemble des amplificateurs 13, 14 est positif alors que dans le cas d'un montage additif comme celui des liaisons représentées aux figures 2 et 3, la boucle de rétroaction sera une boucle de contre-réaction si le gain de l'ensemble des amplificateurs 13 et 14 est négatif. In each of the links described above, the feedback loop may be either a feedback loop or a feedback loop according to the sign of the gain of the set formed by the concatenation of the amplifiers 13 and 14 and the additive or subtractive nature of the assembly. In the case of a subtractive assembly such as that of the link shown in FIG. 1, the feedback loop will be a feedback loop if the gain of all the amplifiers 13, 14 is positive, whereas in the case of An additive arrangement such as the links shown in Figures 2 and 3, the feedback loop will be a feedback loop if the gain of all amplifiers 13 and 14 is negative.
Le taux de rétroaction peut être ajusté de deux manières, d'une part par le réglage du gain de l'amplificateur auxiliaire 14 et d'autre part, par celui de l'affaiblissement des moyens optiques 17 de couplage. The feedback rate can be adjusted in two ways, on the one hand by adjusting the gain of the auxiliary amplifier 14 and on the other hand by that of the weakening of the optical coupling means 17.
Le réglage du gain de l'amplificateur auxiliaire 14 se fait, sauf exception comme on le verra plus tard, de manière à éviter pour la source lumineuse 15 de la boucle de rétroaction, les forts niveaux d'excitation provoquant des distorsions dans le signal lumineux engendré.The adjustment of the gain of the auxiliary amplifier 14 is, with some exceptions, as will be seen later, so as to avoid for the light source 15 of the feedback loop, the high levels of excitation causing distortions in the light signal. generated.
Le rapport signal sur bruit du récepteur opto-électronique est amélioré car le bruit dû à la boucle de rétroaction se limite au plus à celui d'une photodiode 16 ou 26 qui est inférieur au bruit thermique de la boucle de contre-réaction résistive habituelle. The signal-to-noise ratio of the optoelectronic receiver is improved because the noise due to the feedback loop is limited at most to that of a photodiode 16 or 26 which is smaller than the thermal noise of the usual resistive feedback loop.
De plus, la mise en oeuvre d'une boucle de rétroaction par voie optique n'introduit quasiment pas de capacité parasite entre l'entrée et la sortie de l'amplificateur 13. La présence d'une photodiode 16 ou 26 de rétrocouplage particulière à la boucle de rétroaction introduit à l'entrée de l'amplificateur 13 une capacité parasite égale à celle de la fonction de ladite photodiode qui diminue quelque peu la fréquence de coupure haute du récepteur opto-électronique. Toutefois, il faut noter que cet inconvénient peut être écarté en ayant recours comme dans la liaison de la figure 3 à un coupleur optique permettant de supprimer ladite photodiode, ou minimisé en choisissant un modèle de photodiode à faible surface sensible et donc à faible capacité parasite.En effet, la faible distance séparant la photodiode de rétrocouplage et la source lumineuse de la boucle de rétroaction fait que la puissance lumineuse reçue par ladite photodiode est toujours suffisante pour autoriser un tel choix. In addition, the implementation of an optical feedback loop introduces almost no parasitic capacitance between the input and the output of the amplifier 13. The presence of a photodiode 16 or 26 of retro-coupling particular to the feedback loop introduced at the input of the amplifier 13 a parasitic capacitance equal to that of the function of said photodiode which somewhat decreases the high cutoff frequency of the opto-electronic receiver. However, it should be noted that this disadvantage can be ruled out by using, as in the connection of FIG. 3, an optical coupler enabling said photodiode to be suppressed, or minimized by choosing a photodiode model with a small sensitive surface and therefore with a low parasitic capacitance. Indeed, the small distance between the retro-coupled photodiode and the light source of the feedback loop makes the light power received by said photodiode is still sufficient to allow such a choice.
Dans le cas de la liaison de la figure 1 où la boucle de rétroaction est un montage soustractif et où le gain de l'ensemble des amplificateurs 13 et 14 est positif donnant à la boucle de rétroaction un comportement de boucle de contre-réaction, les non-linéarités de la source lumineuse 15 de la boucle de rétroaction jouent dans un sens inverse de celle; de la source lumineuse 19 de l'émetteur électro-optique.Il est par conséquent possible de réaliser en réception une certaine compensation des non-linéarités d'émission en employant dans la boucle de rétroaction une source lumineuse 15 ayant la même caractéristique courant-puissance lumineuse émise que la source lumineuse 19 de l'émet- teur et en ajustant le gain de l'amplificateur auxiliaire 14 de manière à lui donner un même niveau d'excitation cela gracie à des moyens manuels ou automatiques. In the case of the link of Figure 1 where the feedback loop is a subtractive assembly and where the gain of all amplifiers 13 and 14 is positive giving the feedback loop a feedback loop behavior, the non-linearities of the light source 15 of the feedback loop play in a direction opposite to that; of the light source 19 of the electro-optical transmitter.It is therefore possible to achieve in reception a certain compensation of the non-linearities of emission by employing in the feedback loop a light source 15 having the same power-current characteristic The light emitted by the light source 19 from the transmitter and by adjusting the gain of the auxiliary amplifier 14 so as to give it the same level of excitation that gracie manual or automatic means.
La figure 4 représente une liaison de transmission par fibre optique bidirectionnelle avec deux voies dans un sens et une voie dans l'autre obtenues à l'aide de trois faisceaux lumineux multiplexés en longueur d'onde. Cette liaison comporte deux terminaux 40, 41 reliés par une fibre optique 42. FIG. 4 shows a bidirectional optical fiber transmission link with two lanes in one direction and one lane in the other obtained with the aid of three wavelength multiplexed light beams. This link comprises two terminals 40, 41 connected by an optical fiber 42.
L'un 40 des terminaux posséde deux émetteurs électro-optiques opérant à des longueurs d'ondes distinctes t 1 1 > 2 et un récepteur opto-électronique sans boucle de rétroaction opérant à une troisième longueur d'onde 3. Les deux émetteurs électro-optiques sont formés de deux sources lumineuses 400, 402 qui émettent respectivement aux lon gueurs d'onde ss 1 et A 2 et qui sont modulées par deux amplificateurs 401, 403. Le récepteur opto-électronique comporte un photodétecteur 404 suivi d'un amplificateur 405.Une lame dichroïque 406 transparente à la longueur d'onde À 1 et réfléchissante à la longueur d'onde h 2 permet de combiner les faisceaux issus des sources lumineuses 400, 402 des deux émetteurs électro-optiques par l'intermédiaire d'un ensemble de moyens optiques collimateurs décollimateurs non représentés.Une autre lame dichrolque 407 transparente aux longueurs d'onde # 1 et # 2 et réfléchissante à la longueur d'onde # 3 est inter- calée devant l'extrémité de la fibre optique 42 et permet d'introduire dans la fibre optique 42 les faisceaux aux longueurs d'onde t 2 des deux émetteurs électro-optiques et d'en retirer un faisceau à la longueur d'onde h 3 à destination du récepteur opto-électronique. One of the terminals has two electro-optical transmitters operating at different wavelengths λ 1> 2 and an optoelectronic receiver without a feedback loop operating at a third wavelength λ. The optics are formed from two light sources 400, 402 which emit respectively at wavelengths ss 1 and A 2 and which are modulated by two amplifiers 401, 403. The opto-electronic receiver comprises a photodetector 404 followed by an amplifier 405. A dichroic plate 406 transparent to the wavelength λ1 and reflecting at the wavelength h 2 makes it possible to combine the beams coming from the light sources 400, 402 of the two electro-optical emitters through a set optical means collimators decollimateurs not shown. Another dichroic plate 407 transparent to the wavelengths # 1 and # 2 and reflecting at the wavelength # 3 is stalled in front of the end of the optical fiber 42 and makes it possible to introduce into the optical fiber 42 the beams at the wavelengths t 2 of the two electro-optical emitters and to remove a beam at the wavelength h 3 opto-electronic receiver.
3
L'autre terminal 41 posséde un émetteur électro-optique opérant à la longueur d'onde #3 et deux récepteurs opto-électronique qui sont pourvus de boucles de rétroaction optiques et qui opérent aux longueurs d'onde A 1 sA2 . L'émetteur électro-optique est formé d'une source lumineuse 410 qui émet à la longueur d'onde > 3 et qui est modulée par un amplificateur 411.Le récepteur opto-électronique opérant à la longueur d'onde A 1 possède un photodétecteur d'entrée 412 alimentant un amplificateur 413 et une boucle de rétroaction par voie optique comprenant une source lumineuse 414 modulée par le signal disponible en sortie 430 du récepteur opto-électronique au moyen d'un amplificateur auxiliaire 415 et un coupleur optique 416 réinjectant une partie du flux lumineux de la source 414 dans le photodétecteur d'entrée 412. Le récepteur opto-électronique opérant à la longueur d'onde 2 possède un photodétecteur d'entrée 417 alimentant un amplificateur 418 et une boucle de rétroaction optique comprenant une source lumineuse 419 modulée par le signal disponible en sortie 440 du récepteur opto-électronique par l'intermédiaire d'un amplificateur auxiliaire 420 et un coupleur optique 421 réinjectant une partie du flux lumineux de la source 419 dans le photodétecteur d'entrée 417. Une lame dichroïque 422 transparente à la longueur d'onde À 1 et réfléchissante aux longueurs d'ondes # 2 et #3 est couplée à la fibre optique 42 au travers d'un dispositif collimateur non représenté. 3
The other terminal 41 has an electro-optical transmitter operating at wavelength # 3 and two opto-electronic receivers which are provided with optical feedback loops and which operate at wavelengths A 1 sA2. The electro-optical transmitter is formed of a light source 410 which emits at the wavelength 3 3 and which is modulated by an amplifier 411. The optoelectronic receiver operating at the wavelength λ 1 has a photodetector input 412 supplying an amplifier 413 and an optical feedback loop comprising a light source 414 modulated by the signal available at the output 430 of the opto-electronic receiver by means of an auxiliary amplifier 415 and an optical coupler 416 reinjecting a part the light flux of the source 414 in the input photodetector 412. The opto-electronic receiver operating at the wavelength 2 has an input photodetector 417 supplying an amplifier 418 and an optical feedback loop comprising a light source 419 modulated by the signal available at the output 440 of the opto-electronic receiver via an auxiliary amplifier 420 and an optical coupler 421 r injecting part of the luminous flux of the source 419 into the input photodetector 417. A dichroic plate 422 transparent at the wavelength λ 1 and reflecting at the wavelengths 2 and 3 is coupled to the optical fiber 42 through a collimator device not shown.
Le flux lumineux à la longueur d'onde > 1 issu de la fibre optique 42 traverse la lame dichrolque 422, le coupleur optique 416 et est concentré par des moyens optiques non représentés sur la photodiode d'entrée 412 du récepteur opto-électronique opérant à la longueur d'onde À 1. Ce flux lumineux engendre dans la photodiode un courant amplifié par l'amplificateur 413 qui délivre le signal en sortie 430 du récepteur opto-électronique.Ce signal module par lvintermédiaire de l'amplificateur auxiliaire 415 l'intensité de la source lumineuse 414 dont le rayonnement est partiellement couplé par le coupleur optique 416 et des moyens optiques non représentés à la photodiode d'entrée 412 du récepteur afin de réaliser la rétroaction Le coupleur optique 416, peut hêtre une lame nemi-transparente et, dans ce cas, le rayonnement reçu par la photodiode en provenance de la source lumineuse 414 de la boucle de rétroaction est dû à la réflexion partielle sur la lame.Il peut aussi être une lame dichroïque transparente à la longueur d'onde J 1 et réfléchissante à la longueur d'onde émise par la source lumineuse 414 de la boucle de rétroaction ; dans ce cas cette dernière source lumineuse doit émettre à une longueur d'onde différente de
1. The luminous flux at the wavelength> 1 coming from the optical fiber 42 passes through the dichroic plate 422, the optical coupler 416 and is concentrated by optical means not shown on the input photodiode 412 of the optoelectronic receiver operating at This luminous flux generates in the photodiode a current amplified by the amplifier 413 which delivers the output signal 430 of the optoelectronic receiver. This signal modulates through the auxiliary amplifier 415 the intensity. of the light source 414 whose radiation is partially coupled by the optical coupler 416 and optical means not shown to the input photodiode 412 of the receiver in order to perform the feedback The optical coupler 416 may be a nemi-transparent blade and, in this case, the radiation received by the photodiode from the light source 414 of the feedback loop is due to partial reflection on the blade. also be a dichroic plate transparent at the wavelength J 1 and reflecting at the wavelength emitted by the light source 414 of the feedback loop; in this case the latter light source must emit at a wavelength different from
1.
Le flux lumineux à la longueur d'onde A 2 issu de la fibre optique 42 se réfléchit sur la lame dichroïque 422 puis traverse le coupleur optique 421 du récepteur opto-électronique opérant à la longueur d'onde X2 qui est une lame dichroïque transparente à la longueur d'onde ss 2s réfléchissante à la longueur d'onde > 3 et réfléchissante ou partiellement réfléchissante à la longueur d'onde, différente de émise par la source lumineuse 419.Ce flux lumineux à la longueur d'onde # 2 se retrouve concentré par des moyens optiques non représentés sur la photodiode d'entrée 417 du récepteur opto-électronique opérant à la longueur d'onde ss 2 et engendre dans cette photodiode 417 un courant amplifié par l'amplificateur 418 qui délivre le signal en sortie 440 du récepteur opto-électronique Ce signal module par l'intermédiaire de l'amplificateur auxiliaire 420 l'intensité de la source lumineuse 419 dont le rayonnement est partiellement couplé par le coupleur optique 421 et par des moyens optiques non représentés à la photodiode 417 d'entrée du récepteur opto-électronique afin de réaliser la rétroaction
Le flux lumineux à la longueur d'onde ss 3 issu de la source lumi neuse 410 de l'émetteur est collimaté par des moyens optiques non rèprésentés puis réfléchi successivement par les lames dichroiques 421 et 422 avant d'être injecté dans la fibre optique 42.The luminous flux at the wavelength λ 2 originating from the optical fiber 42 is reflected on the dichroic plate 422 and then passes through the optical coupler 421 of the optoelectronic receiver operating at the wavelength λ 2 which is a transparent dichroic plate at the wavelength ss 2s reflecting at the wavelength 3 3 and reflecting or partially reflecting at the wavelength, different from the emitted by the light source 419. This luminous flux at the wavelength 2 2 is found concentrated by optical means not shown on the input photodiode 417 of the opto-electronic receiver operating at the wavelength ss 2 and generates in this photodiode 417 a current amplified by the amplifier 418 which delivers the output signal 440 of the opto-electronic receiver This signal modulates via the auxiliary amplifier 420 the intensity of the light source 419 whose radiation is partially coupled by the optical coupler. 421 and by optical means not shown to the photodiode 417 input opto-electronic receiver to provide feedback
The luminous flux at the wavelength ss 3 originating from the light source 410 of the transmitter is collimated by optical means that are not represented, then reflected successively by the dichroic plates 421 and 422 before being injected into the optical fiber 42. .
Après traversée de la fibre optique 42, il pénètre dans le terminal 40 où il est réfléchi par la lame dichrolque 407 et concentré par des moyens optiques non représentés sur la surface sensible de la photodiode 404 d'entrée du récepteur opto-électronique opérant à la longueur d'onde% 3. After crossing the optical fiber 42, it enters the terminal 40 where it is reflected by the dichroic plate 407 and concentrated by optical means not shown on the sensitive surface of the input photodiode 404 of the opto-electronic receiver operating at the wavelength% 3.
On peut, moyennant une complexité légèrement accrue, équiper le récepteur opto-électronique du terminal 40 d'une boucle de rétroaction par voie optique analogue à celles équipant les récepteurs opto-électroniques de l'autre terminal 41 en mettant à profit les propriétés de dichroïsme de la lame 407. With slightly increased complexity, it is possible to equip the opto-electronic receiver of the terminal 40 with an optical feedback loop similar to those provided on the optoelectronic receivers of the other terminal 41 by taking advantage of the properties of dichroism. of the blade 407.
La figure 5 représente une variante de la liaison de transmission de la figure 3 présentant un récepteur opto-électronique pourvu d'une boucle de rétroaction optique qui est un montage additif simplifié. La liaison comporte un émetteur électro-optique constitué par une source lumineuse 59 modulée en entensité par le signal à transmettre appliqué sous forme électrique à un amplificateur 58 délivrant le courant d'alimentation de la source lumineuse 59, une fibre optique 52 acheminant le flux lumineux de la source 59 et un récepteur opto-électronique constitué d'une photodiode 51 dont le courant est amplifié par un amplificateur 53 qui délivre le signal de sortie du récepteur opto-électronique. FIG. 5 represents a variant of the transmission link of FIG. 3 having an opto-electronic receiver provided with an optical feedback loop which is a simplified additive arrangement. The link comprises an electro-optical transmitter consisting of a light source 59 modulated in intensity by the signal to be transmitted applied in electrical form to an amplifier 58 delivering the supply current of the light source 59, an optical fiber 52 conveying the luminous flux the source 59 and an opto-electronic receiver consisting of a photodiode 51 whose current is amplified by an amplifier 53 which delivers the output signal of the opto-electronic receiver.
Le récepteur opto-électronique est pourvu d'une boucle de rétroaction par voie optique qui est constituée ici, d'une source lumineuse 55 modulée en intensité par le signal de sortie du récepteur opto-électronique par l'intermédiaire d'un amplificateur auxiliaire 54 et disposée dans le même boîtier que la photodiode 51 d'entrée du récepteur optoélectronique. Ainsi, la photodiode 51 d'entrée du récepteur opto-électronique reçoit à la fois le flux lumineux émis par la source lumineuse 59 de l'émetteur via la fibre optique 52 et une fraction au moins du flux lumineux émis par la source lumineuse 55 de la boucle de rétroaction lui parvenant directement ou indirectement selon la conception du bottier, le taux de rétroaction restant ajustable par l'intermédiaire du gain de l'amplificateur auxiliaire 54. The opto-electronic receiver is provided with an optical feedback loop which is constituted here, a light source 55 modulated in intensity by the output signal of the opto-electronic receiver via an auxiliary amplifier 54 and disposed in the same housing as the input photodiode 51 of the optoelectronic receiver. Thus, the photodiode 51 of the opto-electronic receiver receives both the luminous flux emitted by the light source 59 from the transmitter via the optical fiber 52 and at least a fraction of the luminous flux emitted by the light source 55 of the feedback loop reaching it directly or indirectly according to the design of the stacker, the remaining feedback rate being adjustable via the gain of the auxiliary amplifier 54.
Les figures 6, 7 et 8 représentent trois exemples de réalisation d'un composant intégrant dans un même bottier la photodiode d'entrée d'un récepteur opto-électronique et la source lumineuse 55 de sa boucle de rétroaction par voie optique. FIGS. 6, 7 and 8 show three exemplary embodiments of a component integrating in an identical box the input photodiode of an opto-electronic receiver and the light source 55 of its optical feedback loop.
Dans la réalisation de la figure 6, le composant renferme un cristal photodétecteur 61 constituant la photodiode et un cristal photoémetteur 62 disposés côte à côte sur une embase plane 63 recouverte d'une calotte hémisphérique 64. Le cristal photodétecteur 61 est disposé en alignement avec l'axe de la calotte 64. Le sommet de la calotte 64 est percé d'un orifice dans lequel est sertie une lentille 65 destinée à etre placée en regard de l'extrémité 66 d'une fibre optique 67. La fibre optique 67 est maintenue par rapport au composant, par des moyens mécaniques non représentés, dans une position telle que l'image de son entrée mité 66 donnée par la lentille 65 se trouve au voisinage de la surface sensible du cristal photodétecteur 61 et soit d'une dimension inférieure ou égale à celle de ladite surface sensible.Dans ces conditions, tout le flux lumineux émis par l'extrémité 66 de la fibre optique 67 parvient aux pertes de la lentille près sur le photodétecteur. Le cristal photoémetteur 62 est décalé latéralement par rapport à l'axe de la calotte hémisphérique 64. Le flux lumineux qu'il émet se réfléchit sur la paroi intérieure concave et réfléchissante de la calotte 64 et parvient au moins en partie à la surface sensible du cristal photodétecteur 61. In the embodiment of FIG. 6, the component contains a photodetector crystal 61 constituting the photodiode and a light-emitting crystal 62 arranged side by side on a flat base 63 covered with a hemispherical cap 64. The photodetector crystal 61 is arranged in alignment with the The axis of the cap 64. The top of the cap 64 is pierced with an orifice in which is crimped a lens 65 intended to be placed facing the end 66 of an optical fiber 67. The optical fiber 67 is maintained with respect to the component, by mechanical means not shown, in a position such that the image of its mating inlet 66 given by the lens 65 is in the vicinity of the sensitive surface of the photodetector crystal 61 and is of a smaller dimension or equal to that of said sensitive surface.In these conditions, all the luminous flux emitted by the end 66 of the optical fiber 67 reaches the losses of the near lens on the photodetec tor. The light emitting crystal 62 is shifted laterally with respect to the axis of the hemispherical cap 64. The luminous flux which it emits is reflected on the concave and reflective inner wall of the cap 64 and reaches at least in part the sensitive surface of the crystal photodetector 61.
Dans la réalisation de la figure 7, le composant renferme un cris tal photodétecteur 71 et un cristal photoémetteur 72 disposés sur une embase 73 dans des plans différents. L'embase 73 se présente sous la forme d'un socle plat 74 surmonté par une potence 75 et coiffée par un bottier 76. Le cristal photodétecteur 71 est placé au centre de l'embase 73 face à l'extrémité 77 d'une fibre optique 78 qui pénètre dans le bottier 76 par une ouverture 79 et lui est fixée par scellement. Le cristal photoémeteur 72 est placé sous la potence 75 en vue directe du cristal photodétecteur 71 de sorte qu'une partie au moins du flux lumineux qu'il émet atteigne directement la surface sensible du cristal photodétecteur. In the embodiment of FIG. 7, the component contains a photodetector noise 71 and a light emitting crystal 72 arranged on a base 73 in different planes. The base 73 is in the form of a flat base 74 surmounted by a bracket 75 and capped by a casing 76. The photodetector crystal 71 is placed in the center of the base 73 facing the end 77 of a fiber optical 78 which enters the casing 76 through an opening 79 and is fixed to it by sealing. The light emitting crystal 72 is placed under the bracket 75 in direct view of the photodetector crystal 71 so that at least a portion of the luminous flux that it emits reaches directly the sensitive surface of the photodetector crystal.
La figure 8 représente une variante de la réalisation de la figure précédente dans laquelle le cristal photodétecteur 81 et le cristal photoémetteur 82 conservent leurs dispositions sur une embase 83 de même configuration, en vue directe dans des plans différents, mais où l'extrémité 87 de la fibre optique 88 fait face à une lentille 89 qui est sertie dans une ouverture du boitier 86 et projette son image à l'intérieur de la surface sensible du cristal photodétecteur 81. FIG. 8 represents a variant of the embodiment of the preceding figure in which the photodetector crystal 81 and the light-emitting crystal 82 retain their arrangements on a base 83 of the same configuration, in direct view in different planes, but where the end 87 of the optical fiber 88 faces a lens 89 which is crimped in an opening of the housing 86 and projects its image inside the sensitive surface of the photodetector crystal 81.
Une autre manière de refermer la boucle de rétroaction optique en entrée du récepteur opto-électronique consiste à employer un phototransistor comme étage d'entrée de l'amplificateur électronique du récepteur opto-électronique ainsi qu'il est représenté dans la figure 9. La photodiode d'entrée, 91, qui reçoit le flux lumineux issu de la fibre optique, 92, acheminant le signal de la liaison, a son courant amplifié par un phototransistor 93 puis par un amplificateur électronique 94 qui délivre le signal en sortie 98 du récepteur opto-électronique.Le signal de la sortie 98 du récepteur opto-électronique est utilisé dans une boucle de rétroaction par voie optique pour moduler en intensité, par l'intermé- diaire d'un amplificateur auxiliaire adaptateur d'impédance 95, une source lumineuse 96 dont une partie du flux lumineux est transmise par l'intermédiaire de moyens optiques 97 de couplage incorporant des moyens d'atténuation ajustable vers la zone photosensible du phototransistor 93. Another way of closing the optical feedback loop at the input of the opto-electronic receiver is to use a phototransistor as the input stage of the electronic amplifier of the optoelectronic receiver as shown in FIG. 9. The photodiode input, 91, which receives the light flux from the optical fiber, 92, carrying the signal of the link, has its amplified current by a phototransistor 93 and an electronic amplifier 94 which delivers the output signal 98 of the opto receiver The output signal 98 of the optoelectronic receiver is used in an optical feedback loop to modulate, by means of an impedance adapter auxiliary amplifier 95, a light source 96. a part of the luminous flux is transmitted via optical coupling means 97 incorporating adjustable attenuation means towards the photosensitive zone e of the phototransistor 93.
Selon le signe + ou - de l'ensemble formé par la concaténation des amplificateurs 94 et 95, la boucle de rétroaction est soit une boucle de contre-réaction soit une boucle de réaction. According to the + or - sign of the assembly formed by the concatenation of the amplifiers 94 and 95, the feedback loop is either a feedback loop or a feedback loop.
Les figures 10 à 15 représentent d'autres variantes de récepteurs opto-électroniques à boucle de rétroaction par voie optique utilisant pour délivrer leur signal de sortie des amplificateurs électroniques à deux entrées distinctes. FIGS. 10 to 15 show other optically-feedback opto-electronic receiver variants using to deliver their output signal of electronic amplifiers with two separate inputs.
La figure 10 représente un récepteur opto-électronique ayant pour délivrer son signal électrique de sortie un amplificateur électronique 105 équipé en entrée d'un transistor à effet de champ bigrille 104. FIG. 10 represents an opto-electronic receiver having for delivering its electrical output signal an electronic amplifier 105 equipped as input with a bigrille field effect transistor 104.
L'une des grilles est connectée à la masse par une résistance 103 et à une source de polarisation +V par une photodiode d'entrée 101 recevant le flux lumineux issu d'une fibre optique 102 acheminant un signal de transmission tandis que l'autre grille est connectée à la masse par une résistance 110 et à la source de polarisation +V par une photodiode de rétrocouplage 109 qui reçoit par l'intermédiaire de moyens optiques 108 de couplage incorporant des moyens d'atténuation ajustable une partie du flux lumineux d'une source lumineuse 107 modulée en intensité au moyen d'un amplificateur auxiliaire 106 par le signal électrique disponible en sortie 111 du récepteur opto-électronique.Le drain du transistor 104 est connecté à l'entrée de l'amplificateur électronique 105 ainsi qu'à une résistance de charge 112 reliée par ailleurs à la source de polarisation V. La source de ce transistor est reliée directement à la masse.One of the gates is connected to ground by a resistor 103 and a source of + V polarization by an input photodiode 101 receiving the luminous flux from an optical fiber 102 conveying a transmission signal while the other gate is connected to ground by a resistor 110 and to the source of + V bias by a retro-coupling photodiode 109 which receives via optical coupling means 108 incorporating adjustable attenuation means a part of the luminous flux of a light source 107 modulated in intensity by means of an auxiliary amplifier 106 by the electrical signal available at the output 111 of the optoelectronic receiver. The drain of the transistor 104 is connected to the input of the electronic amplifier 105 as well as to a load resistor 112 also connected to the source of bias V. The source of this transistor is connected directly to ground.
La photodiode d'entrée 101 engendre, en réponse au flux lumineux issu de la fibre optique 102, un courant qui produit aux bornes de la résistance de charge 103 une tension appliquée à la première grille du transistor à effet de champ et amplifiée successivement par ce dernier et l'amplificateur électronique 105. Le signal de sortie de l'amplificateur électronique 105 qui constitue celui du récepteur opto-électronique est utilisé dans la boucle de rétroaction par voie optique pour moduler par l'intermédiaire de l'amplificateur auxiliaire adaptateur dwimpé- dance 106 l'intensité de la source lumineuse 107.Les moyens optiques 108 de couplage transmettent une partie du flux lumineux de la source 107 à la photodiode de rétrocouplage 109 qui engendre en réponse un courant produisant aux bornes de la résistance de charge 110 une tension de rétroaction appliquée sur la deuxième grille du transistor à effet de champ 104. Cette rétroaction est une contre-réaction lorsque le gain de l'ensemble formé par la concaténation des amplificateurs électroniques 105 et 106 est positif et une réaction dans le cas contraire
Elle est de type additif car les effets des courants engendrés par les photodiodes 101 et 109 sur le transistor à effet de champ bigrille 104 s'additionnent.The input photodiode 101 generates, in response to the light flux coming from the optical fiber 102, a current which produces across the terminals of the load resistor 103 a voltage applied to the first gate of the field effect transistor and amplified successively by this and the electronic amplifier 105. The output signal of the electronic amplifier 105 which is that of the opto-electronic receiver is used in the feedback loop optically to modulate via the auxiliary amplifier adapter impulse. The optical coupling means 108 transmit a portion of the luminous flux of the source 107 to the back-coupling photodiode 109 which in response generates a current which generates a voltage across the load resistor 110. of feedback applied to the second gate of the field effect transistor 104. This feedback is a feedback when ue the gain of the assembly formed by the concatenation of the electronic amplifiers 105 and 106 is positive and a reaction in the opposite case
It is of the additive type because the effects of the currents generated by the photodiodes 101 and 109 on the big-eye field effect transistor 104 add up.
La figure 11 représente une variante du récepteur opto-électronique de la figure 10 dans laquelle on retrouve la plupart des éléments avec la meme disposition et la même indexation, la seule différence étant que la photodiode de rétrocouplage, référencée 109', et sa résistance de charge, référencée 110', ont été interverties. La rétroaction réalisée dans cette variante est une contre-réaction lorsque le gain de ltensem- ble des amplificateurs électroniques 105 et 106 est négatif et une réaction dans le cas contraire. Elle est de type soustractif car les effets des courants engendrés par les photodiodes 101 et 109' sur le transistor à effet de champ bigrille se retranchent. FIG. 11 represents a variant of the opto-electronic receiver of FIG. 10 in which most of the elements are found with the same arrangement and the same indexing, the only difference being that the back-coupling photodiode, referenced 109 ', and its resistance of charge, referenced 110 ', have been swapped. The feedback obtained in this variant is a feedback when the gain of all electronic amplifiers 105 and 106 is negative and a reaction in the opposite case. It is of subtractive type because the effects of the currents generated by the photodiodes 101 and 109 'on the bigrille field effect transistor are entrenched.
La figure 12 représente un récepteur opto-électronique ayant pour délivrer son signal de sortie un amplificatéur électronique 125 équipé d'un étage d'entrée à deux transistors de type cascode. Cet étage d'entrée comporte deux transistors 123, 124 de même type NPN dont les espaces émetteur-collecteur sont mis en série. Le premier transistor 123 a son émetteur connecté directement à la masse et sa base connectée à une source de polarisation +V par l'intermédiaire d'une photodiode d'entrée 121 recevant le flux lumineux issu d'une fibre optique 122 acheminant un signal de transmission. Le deuxième transistor 124 a son collecteur connecté à l'entrée de l'amplificateur électronique 125 et à une résistance de charge 131 reliée par ailleurs à la source de polarisation +V.Sa base est reliée à la masse par une résistance 130 et à la source de polarisation +V par une photodiode de rétrocouplage 129 qui reçoit par l'intermédiaire de moyens optiques 128 de couplage incorporant des moyens d'atténuation ajustable une partie du flux lumineux d'une source lumineuse 127 modulée en intensité au moyen d'un amplificateur auxiliaire 126 par le signal électrique disponible en sortie 132 du récepteur opto-électronique. FIG. 12 represents an opto-electronic receiver having to deliver its output signal an electronic amplifier 125 equipped with an input stage with two cascode type transistors. This input stage comprises two transistors 123, 124 of the same NPN type whose emitter-collector spaces are put in series. The first transistor 123 has its emitter connected directly to ground and its base connected to a source of + V bias via an input photodiode 121 receiving the light flux from an optical fiber 122 carrying a signal of transmission. The second transistor 124 has its collector connected to the input of the electronic amplifier 125 and to a load resistor 131 furthermore connected to the source of polarization + V.Sa base is connected to ground by a resistor 130 and to the polarization source + V by a retro-coupling photodiode 129 which receives via optical coupling means 128 incorporating adjustable attenuation means a part of the luminous flux of a light source 127 modulated in intensity by means of an amplifier auxiliary 126 by the electrical signal available at the output 132 of the opto-electronic receiver.
la photodiode d'entrée 121 engendre, en réponse au flux lumineux issu de la fibre optique 122 acheminant le signal de transmission, un courant injecté dans la base du transistor 123, amplifié par ce dernier et transformé par le transistor 124 en un signal de tension appliqué à l'entrée de l'amplificateur électronique 125 qui délivre le signal en sortie 132 du récepteur opto-électronique. Le signal en sortie 132 du récepteur opto-électronique est utilisé dans la boucle de rétroaction optique pour moduler en intensité la source lumineuse 127 par l'intermédiaire de l'amplificateur auxiliaire adaptateur dtimpédance 126. Les moyens optiques 128 de couplage transmettent une partie du flux lumineux de la source 127 à la photodiode de rétrocouplage 129 qui engendre en réponse un courant produisant aux bornes de sa résistance de charge 130 une tension de rétroaction appliquée à la base du transistor 124. Cette rétroaction est une contre-réaction lorsque le gain de l'ensemble des amplificateurs 125 et 126 est positif et une réaction dans le cas contraire. Elle est de type additif car les effets de courants engendrés par les photodiodes 121, 129 sur l'étage à transistors-123 > 124 de type cascode stadditiannent. the input photodiode 121 generates, in response to the light flux coming from the optical fiber 122 carrying the transmission signal, a current injected into the base of the transistor 123, amplified by the latter and converted by the transistor 124 into a voltage signal applied to the input of the electronic amplifier 125 which delivers the output signal 132 of the opto-electronic receiver. The output signal 132 of the opto-electronic receiver is used in the optical feedback loop to intensity modulate the light source 127 via the impedance adapter auxiliary amplifier 126. The coupling optical means 128 transmit a portion of the flux from the source 127 to the back-coupling photodiode 129 which generates in response a current producing across its load resistor 130 a feedback voltage applied to the base of the transistor 124. This feedback is a feedback when the gain of the all of the amplifiers 125 and 126 is positive and a reaction in the opposite case. It is of the additive type because the effects of currents generated by the photodiodes 121, 129 on the cascode-type transistor stage 123> 124 stadditiannent.
La figure 13 représente une variante du récepteur opto-électronique de la figure 12 dans laquelle on retrouve la plupart des éléments avec la même disposition et la même indexation, la seule différence étant que la photodiode de rétrocouplage, référencée 129', et sa résistance de charge, référencée 130', ont été interverties. Cette modification trains forme la rétroaction de type additif en une rétroaction de type sous trac- tif car les effets des courants engendrés par les photodiodes 121 et 129' sur l'étage à transistors 1232 124 de type cascode se retranchent. Cette rétroaction est une contre-reaction lorsque le gain de l'ensemble formé par les amplificateurs 125 et 126 est négatif, et une réaction dans le cas contraire. FIG. 13 represents a variant of the opto-electronic receiver of FIG. 12 in which most of the elements are found with the same arrangement and the same indexing, the only difference being that the retro-coupling photodiode, referenced 129 ', and its resistance of charge, referenced 130 ', have been swapped. This train modification forms the additive-type feedback in a trac- tive type feedback because the effects of the currents generated by the photodiodes 121 and 129 'on the cascode-like transistor stage 1232 124 are retrenched. This feedback is a feedback when the gain of the assembly formed by the amplifiers 125 and 126 is negative, and a reaction in the opposite case.
La figure 14 représente un récepteur opto-électronique ayant pour délivrer son signal de sortie un amplificateur électronique différent tiel 146 équipé d'un étage d'entrée à deux transistors montés en paire différentielle. Cet étage d'entrée comporte deux transistors 144, 145 de même type NPN accouplés par leurs émetteurs à une source de courant 152 les reliant à la masse. Le premier transistor 144 a son collecteur connecté à une première entrée de l'amplificateur électronique différentiel 146 et à une résistance de charge 153 reliée par ailleurs à une source de polarisation +V. Sa base est connectée à la masse par une résistance 143 et à la source de polarisation +V par une photodiode d'entrée 141 recevant le flux lumineux d'une fibre optique 142 acheminant un signal de transmission.Le deuxième transistor 145 a son collecteur relié à la deuxième entrée de l'amplificateur électronique différentiel 146 et à une résistance de charge 154 reliée par ailleurs à la source de polarisation +V. Sa base est connectée à la masse par une résistance 151 et à la source de polarisation +V par une photodiode de rétrocouplage 150 qui reçoit par l'intermédiaire de moyens optiques 149 de couplage incorporant des moyens d'atténuation ajustable une partie du flux lumineux d'une source lumineuse 148 modulée en intensité au moyen d'un amplificateur électronique auxiliaire 147 par le signal électrique disponible en sortie 155 du récepteur opto-électronique. FIG. 14 represents an opto-electronic receiver having for delivering its output signal a different electronic amplifier 146 equipped with an input stage with two transistors mounted in a differential pair. This input stage comprises two transistors 144, 145 of the same type NPN coupled by their emitters to a current source 152 connecting them to ground. The first transistor 144 has its collector connected to a first input of the differential electronic amplifier 146 and to a load resistor 153 further connected to a + V bias source. Its base is connected to the ground by a resistor 143 and to the source of polarization + V by an input photodiode 141 receiving the light flux of an optical fiber 142 carrying a transmission signal. The second transistor 145 has its connected collector at the second input of the differential electronic amplifier 146 and at a load resistor 154 further connected to the + V bias source. Its base is connected to ground by a resistor 151 and the source of + V bias by a retro-coupling photodiode 150 which receives via optical coupling means 149 incorporating adjustable attenuation means a part of the luminous flux. a light source 148 modulated in intensity by means of an auxiliary electronic amplifier 147 by the electrical signal available at the output 155 of the opto-electronic receiver.
La photodiode d'entrée 141 engendre, en réponse au flux lumineux issu de la fibre 142, un courant qui produit aux bornes de sa résistance de charge 143 une tension appliquée à la base du transistor 144, monté en paire différentielle avec le transistor 145, et amplifiée par ladite paire différentielle et l'amplificateur électronique différentiel 146 qui délivre le signal en sortie 155 du récepteur opto-électronique. Le signal en sortie 155 du récepteur opto-électronique est utilisé dans la boucle de rétroaction par voie optique pour moduler en intensité la source lumineuse 148 par l'intermédiaire de l'amplificateur auxiliaire adaptateur d'impédance 147.Les moyens optiques 149 de couplage transmettent une partie du flux lumineux de la source 148 à la photodiode de rétrobouclage 150 qui engendre en réponse un courant produisant dans sa résistance de charge une tension de rétroaction appliquée à la base du transistor 145 de la paire symétrique. La rétroaction obtenue et une contre-réaction lorsque le gain de l'ensemble formé par la concaténation des amplificateur 146 et 147, mesuré entre le collecteur du transistor 145 et la sortie de l'amplificateur auxiliaire 147 est positif, et une réaction dans le cas contraire. Elle est du type soustractif car les effets des courants engendrés par les photodiodes 141, 150 sur les transistors 144, 145 montés en paire différentielle se retranchent. The input photodiode 141 generates, in response to the light flux coming from the fiber 142, a current which produces across its load resistor 143 a voltage applied to the base of the transistor 144, mounted in a differential pair with the transistor 145, and amplified by said differential pair and the differential electronic amplifier 146 which outputs the output signal 155 of the opto-electronic receiver. The output signal 155 of the optoelectronic receiver is used in the feedback loop optically to modulate the light source 148 through the impedance matching auxiliary amplifier 147. The optical coupling means 149 transmit a portion of the light flux from the source 148 to the feedback photodiode 150 which in response generates a current producing in its load resistor a feedback voltage applied to the base of the transistor 145 of the symmetrical pair. The feedback obtained and a feedback when the gain of the assembly formed by the concatenation of the amplifiers 146 and 147, measured between the collector of the transistor 145 and the output of the auxiliary amplifier 147 is positive, and a reaction in the case opposite. It is of the subtractive type because the effects of the currents generated by the photodiodes 141, 150 on the transistors 144, 145 mounted in differential pair are entrenched.
La figure 15 représente une variante du récepteur opto-électronique de la figure 14 dans laquelle on retrouve la plupart des éléments avec la même disposition et la même indexation, la seule différence résidant dans l'interversion de la photodiode de rétrocouplage, référencée 150', et de sa résistance de charge, référencée 151'. Cette modification transforme la rétroaction de type soustractif en une rétroaction de type additif car les effets des courants engendrés par les photodiodes 141, 150' sur les transistors 144, 145 montés en paire différentielle s'additionnent. Cette rétroaction est une contre-réaction lorsque le gain de l'ensemble formé par les amplificateurs 146 et 147, mesuré entre le collecteur du transistor 145 et la sortie de l'amplificateur auxiliaire 147, est négatif, et une réaction dans le cas contraire. FIG. 15 represents a variant of the opto-electronic receiver of FIG. 14 in which most of the elements are found with the same arrangement and the same indexing, the only difference residing in the reversal of the back-coupling photodiode, referenced 150 ', and its load resistance, referenced 151 '. This modification converts the subtractive type feedback to an additive type feedback because the effects of the currents generated by the photodiodes 141, 150 'on the differential pair mounted transistors 144, 145 add up. This feedback is a feedback when the gain of the assembly formed by the amplifiers 146 and 147, measured between the collector of the transistor 145 and the output of the auxiliary amplifier 147, is negative, and a reaction in the opposite case.
On peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. It is possible, without departing from the scope of the invention, to modify certain arrangements or to replace certain means by equivalent means.
Claims (15)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8410221A FR2566978A1 (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Optoelectronic receiver for fibre optic transmission |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8410221A FR2566978A1 (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Optoelectronic receiver for fibre optic transmission |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2566978A1 true FR2566978A1 (en) | 1986-01-03 |
Family
ID=9305559
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8410221A Withdrawn FR2566978A1 (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Optoelectronic receiver for fibre optic transmission |
Country Status (1)
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| FR (1) | FR2566978A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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