FR2595477A1 - Circuit optique de demultiplexage/multiplexage - Google Patents

Abstract

A) CIRCUIT OPTIQUE DE DEMULTIPLEXAGEMULTIPLEXAGE. B) CIRCUIT CARACTERISE EN CE QUE LA GORGE 30A, 30B EST PERPENDICULAIRE A DEUX COTES OPPOSES PARALLELES 11, 12 DU SUPPORT 10, ET EN CE QUE LE GUIDE D'ONDE A UNE FORME DE CIRCUIT TELLE QU'AU MOINS L'UN DES EMBRANCHEMENTS ET AU MOINS L'UN DES CHEMINS OPTIQUES UTILISENT EN COMMUN LA GORGE.

Description

Circuit optique de démultiplexage/multiplexage ".

La présente invention concerne un cir-

cuit optique de démultiplexage et/ou de multiplexage comme composant d'un démultiplexeur et/ou multiplexeur nécessaire

dans un système de communication à fibres optiques à multi-

plexage par division en longueur d'onde.

Description de l'art antérieur:

De manière classique, on connaît se-

lon la figure 1, un circuit optique de démultiplexage et/ou de multiplexage utilisant un guide d'onde noyé. (On se

reportera par exemple à Institute of Electronics and Commu-

nication Engineers of Japan, "Charactéristics of Guided-

ea\e Multi-/Demultiplexer with Embedded Waveguides by Ion-

Exchange Process", Shingaku giho, OQE86-1, 1986, pages 1 à 8). Selon la figure 1, le guide d'onde optique 2 est réalisé en général par un procédé d'échange

d'ions dans un support transparent 1 en général en verre.

Le guide d'onde optique 2 a un indice de réfraction plus élevé que celui du support transparent 1. Le guide d'onde

optique 2 présente un chemin incident 2A dont une extrémi-

té se trouve d'un côté du support 1, un chemin de sortie de lumière transmise 2B et un chemin de sortie de lumière réfléchie 2C qui dérivent du chemin incident au niveau de l'embranchement 3. Un filtre de démultiplexage 4A qui

laisse passer (ou réfléchit) une lumière de longueur d'on-

de déterminée et réfléchit ( ou laisse passer) la lumière correspondant à d'autres longueurs d'onde est logé dans la dérivation 3. Des filtres passe-bande 4B et 4C laissant passer la lumière ayant une longueur d'onde déterminée sont placés respectivement dans les chemins de sortie 2B

et 2C de la lumière transmise et de la lumière réfléchie.

Des gorges 5A, 5B et 5C sont réali-

sées dans le support 1 pour couper le guide d'onde opti-

que 2 à la partie d'embranchement 3 et à des endroits à mi-chemin le long des chemins de sortie 2B et 2C. Les filtres 4A, 4B et 4C sont logés dans les gorges 5A, 5B

et 5C.

Parmi ces filtres, le filtre de démultiplexage 4A est placé de façon que l'angle défini

par le chemin incident 2A et le chemin de sortie de lu-

mière réfléchie 2C soit divisé en des moitiés par une

normale à la surface du filtre 4A.

Dans le circuit optique réalisé com-

me indiqué ci-dessus, on suppose que deux rayons lumineux de longueurs d'onde différentes Xl et X2 pénètrent dans le chemin incident 2A par l'intermédiaire d'une filtre optique ou moyen analogue. Seule la lumière de longueur d'onde Xl traverse le filtre 4A à la dérivation 3; la lumière ayant des longueurs d'onde différentes de Xl

est rejetée par le filtre 4B qui assure ainsi un démulti-

plexage. La lumière de longueur d'onde X1 sort du sup-

port 1 à travers le chemin de sortie de lumière transmise 2B. La lumière de longueur d'onde X2 est réfléchie par

le filtre de démultiplaxage 4B à la dérivation 3 et pénè-

tre dans le chemin de sortie de lumière réfléchie 2C; cette lumière sort du support 1 après élimination de la lumière dont les longueurs d'onde sont différentes de X2

du fait du filtre 4C.

Dans le circuit optique de démulti-

plexage et/ou de multiplexage classique décrit ci-dessus,

les chemins de sortie de lumières incidente 2A et trans-

mise 2B sont réalisés en parallèle au côté 1A du support

1. Ainsi, la gorge 5A qui reçoit le filtre de démultiple-

xage 4A est inclinée par rapport au côté lA du support 1.

Comme décrit ci-dessus, s'il faut incliner la gorge 5A par rapport au côté 1A du support 1 lorsque la gorge 5A qui reçoit le filtre 4A est réalisée dans un support 1, cela doit se faire indépendamment dans des éléments de support 1 pour des circuits optiques en procédant par usinage. Cela se traduit par un travail long

et un faible rendement.

De plus, il est difficile de réaliser de manière précise des rainures ou gorges inclinées dans un support. Si l'angle d'usinage des gorges n'est pas

correct, les pertes supplémentaires au niveau'de la déri-

vation augmentent de manière très importante et le rende-

ment des circuits optiques de démultiplexage et/ou de multiplexage diminue inévitablement; de plus, on ne peut

obtenir le circuit optique ayant des caractéristiques sta-

bles.

La présente invention a pour but de

créer un circuit optique de démultiplexage et/ou de mul-

tiplexage à caractéristiques stables résolvant les pro-

blèmes évoqués ci-dessus, qui puisse s'usiner facilement

et permet une fabrication en grande série.

A cet effet, l'invention concerne un circuit optique de démulti-plexage et/ou de multiplexage avec un guide d'onde optique comportant des parties de dérivation pour diviser un chemin optique en un chemin

optique de transmission et en un chemin optique de réfle-

xion dans un support avec une gorge qui coupe le guide

d'onde optique dans la partie d'embranchement et à mi-

chemin suivant l'un des chemins optiques avec des filtres placés dans la gorge, cette gorge étant perpendiculaire à une paire de côtés opposés, parallèles du support. Dans ce cas si l'on envisage les possibilités de liaison et

les pertes par couplage des fibres optiques, il est pre-

férable qu'une partie courbe soit prévue à un endroit

adéquat du chemin optique pour que l'axe optique du che-

min optique soit à son extrémité, perpendiculaire à l'une

des extrémités du support.

Dans le circuit optique de démulti-

plexage et/ou de multiplexage ci-dessus, selon la présen-

te invention, l'axe de la gorge qui reçoit le filtre est

perpendiculaire au côté du support comme cela a été indi-

qué. C'est pourquoi, on peut réaliser plusieurs guides d'onde optiques ayant la même forme de circuit dans un

support de base de grande dimension, ces différents cir-

cuits étant placés l'un à côté de l'autre. Le rainurage

se fait par une seule opération dans une partie prédéter-

minée de la base. On peut ainsi réaliser un ensemble de circuits optiques de démultiplexage et/ou de multiplexage ayant des rainures de réception de filtre, prédéterminées et cela en une seule opération en découpant le support en

des circuits optiques identiques.

Selon la présente invention, on réa-

lise facilement une fabrication simultanée de plusieurs

démultiplexeurs et/ou multiplexeurs, ce qui est impossi-

ble de manière classique. En outre, comme la gorge ou rainure qui reçoit le filtre est perpendiculaire au côté du support, il est relativement facile de garantir une

grande précision d'usinage.

La présente invention sera décrite de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'un exemple de circuit optique de démultiplexage et/ou de multiplexage, de type connu. - la figure 2 est une vue en plan du premier mode de

réalisation de l'invention.

- la figure 3 est une vue en plan montrant les étapes de fabrication du circuit optique de démultiplexage et/ou de

multiplexage selon le premier mode de réalisation de l'in-

vent ion.

- la figure 4 est une vue en plan du second mode de réali-

sation de la présente invention.

- la figure 5 est une vue en plan du troisième mode de

réalisation de la présente invention.

- les figures 6A... 8B sont des graphiques montrant les caractéristiques des longueurs d'onde de trois types de filtres ayant des structures de couche différentes et - les figures 9A et 9B sont des graphiques montrant la

relation entre la transmissivité et la largeur de bande -

de l'un des types de filtres décrits ci-dessus.

DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFEREN-

TIELS:

Le premier au troisième mode de

réalisation de la présente invention seront décrits ci-

après en détail en référence aux dessins annexés.

La figure 2 est une vue en plan d'un premier mode de réalisation de l'invention d'un circuit optique de démultiplexage et/ou de multiplexage. Selon la figure 2, on a un support 10 avec un guide d'onde optique 20, des gorges de réception de filtre 30 et des

filtres d'interférence 40. Le support 10 forme un rectan-

gle aSant des côtés opposés 11 et 12 parallèles l'un à l'autre et des extrémités opposées 13 et 14 parallèles

l'une à l'autre.

Le guide d'onde optique 20 est réa-

lisé par un procédé de fabrication connu de guides d'onde optiques par exemple un échange d'ions en deux étapes sur un support de verre 10 ou encore un dépôt de germe sur un support 10 Si. La figure 2 montre une forme de circuit ayant une fonction de démultiplexage et/ou de

multiplexage pour trois longueurs d'onde.

Le guide d'onde optique 20 présente

un chemin incident 21 parallèle au côté 11 du support 10.

Le chemin incident 21 arrive à un premier embranchement 23A

par une partie courbe 22; il se divise en un premier che-

min 24A de sortie de la lumière transmise et un premier

chemin de sortie 25A de la lumière réfléchie. Après pas-

sage de la partie courbe 22, le chemin de sortie 24A pour la lumière transmise est parallèle au côté 11 du support

et arrive à l'autre extrémité 14 du support 10.

Le premier chemin de sortie 25A de la lumière réfléchie arrive à un second embranchement 23B et se divise en un second chemin de sortie de lumière transmise 24B et un second chemin de sortie de lumière

réfléchie 25B. Les chemins de sortie 25A et 25B sont dis-

posés de manière oblique par rapport aux côtés 11 et 12 du support 10 pour devenir parallèles aux côtés 11 et 12

du support 10 au voisinage des extrémités 13 et 14 res-

pectives après passage d'une partie courbe 22 correspon-

dante.

Ainsi, les chemins optiques de sor-

tie 25A et 25B des extrémités de sortie sont perpendicu-

laires aux extrémités 13 et 14 du support 10.

La distance séparant le chemin inci-

dent 21 et le second chemin de sortie de lumière trans-

mise 24A à une extrémité 13 du support 10 est fixée égale à la distance entre le premier chemin de sortie de lumière transmise 24A et le second chemin de sortie de lumière

réfléchie 25B à l'autre extrémité 14. L'extrémité du che-

min incident 21 et de chacun des chemins de sortie 24A, 24B et 25B est reliée à une fibre optique 50 ou est directement reliée à un élément d'émission ou de réception

de lumière.

Deux gorges 30 recevant les filtres sont réalisées sur toute la largeur du support 10 de

manière perpendiculaire aux côtés 11 et 12 du support 10.

La section de chaque gorge 30 qui a en général une lar-

geur de 50 microns et une profondeur de 200 microns est telle que la largeur soit sensiblement la même que celle

du filtre utilisé et que le fond de la gorQe se trouve en-

dessous de l'extrémité inférieure du guide d'onde optique 20. Une gorge 30A coupe le guide d'onde optique 20 au niveau du premier embranchement 23A et au milieu du second chemin de sortie de lumière réfléchie 25B. Au niveau de l'embranchement 23A, le chemin incident 21 et le chemin de sortie de lumière réfléchie 25A font un angle constant 0 par rapport à la normale à la gorge A. Le second chemin de sortie de lumière réfléchie 25B

et la gorge 30A se coupent à angle droit.

L'autre gorge 30B recevant un filtre coupe le guide d'onde optique 20 au niveau du second

embranchement 23B et au milieu du chemin incident 21.

L'angle défini par le guide d'onde optique 20 et la gorge

B est analogue à l'angle défini dans le cas décrit ci-

dessus.

Au niveau du premier embranchement 23A, on a un premier filtre de démultiplexage 40A en

général un filtre passant par interférence à courte lon-

gueur d'onde; ce filtre est placé et est collé dans la

gorge 30A pour recouvrir la section du guide d'onde opti-

que 20.De la meme manière, un filtre 40C élimine le bruit de lumière de sortie; il s'agit en général d'un filtre passe-bande de 1,2 micron constitué de 35 couches; ce filtre est placé dans la gorge 30A de manière à couper le second chemin de sortie de lumière réfléchie 25B. Pour

l'autre gorge 30B, on a-un second filtre de démultiplexa-

ge 40B; ce filtre est en général un filtre passe-bande de 1,3 micron ayant 25 couches; ce filtre est placé au niveau du second embranchement 23B. Aucun filtre n'est nécessaire dans la partie du chemin incident 21 au niveau de l'intersection avec la gorqe 30B. C'est pourquoi, on remplit la gorqe 30B d'une colle optique 51 ayant le même indice de réfraction que le guide d'onde optique 20 qui

est coupé à cet endroit pour assurer la liaison optique.

Dans le circuit optique ci-dessus, si la partie courbe 22 du guide d'onde optique 20 a un

rayon de coubure trop petit, cela se traduit par des per-

tes de lumière. C'est pourquoi, il est préférable que le rayon de courbure soit au minimum égal à 5 mm et qu'il se situe de façon préférentielle dans une plage de 10 à mm tenant compte de la miniaturisation du circuit. Si

les angles 20 définis par les chemins de sortie de la lu-

mière incidente et de la lumière réfléchie au niveau des deux embranchements 23A et 23B sont fixés à environ 20 ,

on obtient de bonnes caractéristiques de filtres.

Le circuit optique selon le premier mode de réalisation présentant la constitution ci-dessus peut se fabriquer efficacement comme cela est représenté à la figure 3. De manière plus détaillée, on réalise un ensemble de guides d'onde optiques ayant des formes de circuit prédéterminées dans un support de base 52 de grande dimension; ce support est général en verre. On réalise des rainures de réception de filtre 30A et 30B s'étendant d'une extrémité à l'autre du support de base 52 à l'aide d'un moyen d'usinage tel qu'une scie. Puis, on coupe le support de base 52 en des éléments de support

correspondant au support 10 des circuits respectifs.

Dans la mise en oeuvre de la présen-

te invention, il est préférable que la forme de circuit soit conçue pour réduire au minimum le nombre de parties à couper du guide d'onde optique 20 par les gorges 30

autres que les gorges recevant les filtres 40.

A titre d'exemple, la forme de cir-

cuit peut être conçue comme dans le second mode de réa-

lisation représenté à la figure 4. De manière plus détail-

lée dans ce second mode de réalisation, l'ensemble formé par le chemin incident 21 et les chemins de sortie 24A, 24B et 25B constitue des chemins parallèles aux côtés 11 et 12 du support 10. Une gorge 30 est parallèle aux c6tés 11 et 12 du support 10. Les parties courbes 22 sont réalisées dans le guide d'onde optique 20 pour assurer un renvoi de 180 et de 90 . Il en résulte que la gorge 30 coupe seulement-la partie du guide d'onde optique 20 prévue pour recevoir les filtres 40; l'axe optique de chacun des

chemins optiques 21, 24A, 24B et 25B tournés vers l'extré-

mité 13 du support 10 peut être réglé perpendiculairement

à cette extrémité 13.

Dans le montage ci-dessus, comme l'extrémité de tous les chemins optiques 21, 24A, 24B et 25B est regroupée sur le côté 13 du support 10-, il suffit

de brancher un seul réseau de fibres optiques.

Un troisième mode de réalisation de

l'intention sera décrit selon la figure 5. Avant d'expli-

quer le troisième mode de réalisation, on décrira à l'ai-

de des figures 6A... 9B un filtre passe-bande utilisé

dans ce troisième mode de réalisation.

Les figures 6A... 8B sont des gra-

phiques montrant les caractéristiques de longueurs d'onde

des largeurs de bande dans le cas de trois types de fil-

tres passe-bande n 1 à 3 placés dans le chemin optique.

Les figures 6A et 6B, 7A et 7B, 8A et 8B correspondent aux filtres 1, 2, 3 respectifs. La

structure des couches des différents filtres est la sui-

vante: N 1: HLH(3HLHLHL3H)3HLH 23 couches N 2: HLH(2LHLHLHLH2L)3HLH 31 couches NI 3: HLHL(LHLHLHLHL)2LHLH 23 couches

Dans les formules ci-dessus, H est une couche diélectri-

que présentant un indice de réfraction égal à 2,2 et une

épaisseur de couche correspond à X/4; L désigne une cou-

che diélectrique ayant un indice de réfraction égale à

1,5 et une épaisseur correspondant à X/4.

Les figures 6A, 7A et 8A représentent le cas d'une longueur d'onde médiane égale à 900 nm; les figures 6B, 7B et 8B montrent le cas d'une longueur d'onde médiane égale à 1200 nm. Les angles de filtre 0 définis par la normale au plan du filtre et du chemin optique sont égaux respectivement à 0 , 5 , 10 , 15 et

20 . Les caractéristiques des filtres ayant de tels an-

gles de filtre sont indiquées respectivement et dans cet ordre par un trait plein, par un trait interrompu formé de deux traits longs et de deux traits courts, par une ligne alternée formée de traits longs et courts, par une ligne interrompue et par un pointillé. Dans ce mode de réalisation, on utilise un guide d'onde optique noyé réalisé par un procédé d'échange d'ions en deux étapes avec action d'un champ électrique, le guide d'onde ayant une section pratiquement circulaire. Selon le profil de l'indice de réfraction de ce guide d'onde, cet indice est

au maximum dans la partie centrale et diminue progressi-

vement vers la surface extérieure du guide d'onde optique.

Pour le filtre n 1, la dégradation de la transmissivité maximale est faible et la diminution

de la largeur de bande de transmission est également fai-

ble; par contre, pour les filtres n 2 et 3 à la fois

la dégradation, la transmissivité maximale et la diminu-

tion de la largeur de bande de transmission sont importan-

tes. La largeur de bande de transmission demandée dépend des caractéristiques du système de transmission. Si l'on envisage la variation de la longueur d'onde d'un élément

émetteur de lumière en fonction de la variation de tempé-

rature et des conditions de fabrication, la largeur de bande est de préférence de l'ordre de 30 nm ou plus pour une longueur d'onde de 800 à 900 nm, et de l'ordre de

nm et plus pour une longueur d'onde de 1200 à 1300 nm.

Le tableau 1 montre si les filtres respectifs mis en oeu-

vre dans le guide d'onde satisfont aux conditions de lar-

geur de bande ci-dessus ou non pour une transmissivité de 80 % ou plus (transmissivité se situant à 10 % en-des-

sous du maximum).

Tableau 1

Filtre Angle du Longueur d'onde Longueur d'onde N filtre entre 800 et entre 1200 et 900 nm 1300 nm 1. 10 Oui Oui 13 Oui Oui 2 10 Non Non 13 Non Non 3 10 Oui Non 13 Oui Non Le tableau 1 montre que le filtre n 1 est le meilleur; le filtre n0 3 est efficace seulement pour les longueurs d'onde comprises entre 800 et 900 nm

le filtre n0 2 ne convient pas.

Selon les figures 6A... 8B, les

résultats du tableau 1 ainsi que d'autres études théori-

ques et expérimentales ont montré que de manière générale plus grande est la largeur de bande à 90 avec un filtre placé dans un chemin optique suivant un angle de filtre

O = 0 , est plus faible sera la détérioration des caracté-

ristiques du filtre lorsque le filtre est disposé suivant

un angle de filtre 0 > 0 .

Le tableau 2 montre que pour une largeur de bande de transmissivité à 90 % devient 50 nm ou plus, pour une longueur d'onde de 800 à 900 nm et 70 nm ou plus pour une longueur d'onde comprise entre 1200 et 1300 nm

pour Q = 0 .

Tableau 2

Filtre Longueur d'onde Longueur d'onde N comprise entre comprise entre 800 et 900 nm 1200 et 1300 nm 1 - 50 nm ou plus | 70 nm ou plus _ 2 moins de 50 nm t moins de 70 nm 3 50 nm ou plus I moins de 70 nm La comparaison des résultats des

tableaux i et 2 montre la correspondance entre ces ré-

sultats. Les résultats ci-dessus ainsi que

d'autres études montrent que pour déterminer si un fil-

tre convient, on utilise la largeur de bande de trans-

mission à 90 % pour un angle de filtre 0 = 0 d'un fil-

tre placé dans un chemin optique; un filtre convenable peut ainsi avoir une largeur de bande de 50 nm ou plus pour une longueur d'onde de 800 à 900 nm et une largeur de bande de 70 nm ou plus pour une longueur d'onde de

1200 à 1300 nm.

Si l'on considère le nombre de cou-

ches, on voit qu'un nombre relativement faible de cou-

ches de l'ordre de 23 est un nombre adéquat.

Les figures 9A et 9B montrent la relation entre la largeur de bande et la transmissivité lorsque l'angle du filtre n 1 dont les caractéristiques sont les meilleures, est modifié. Les figures 9A et 9B correspondent aux cas respectifs de longueurs d'onde égales à 900 nm et 1200 nm. Pour une largeur d'onde de nm pour la longueur d'onde médiane de 900 nm et une largeur de bande de 50 nm ou une longueur d'onde médiane

de 1200 nm à satisfaire simultanément, on ne peut obte-

nir une transmissivité égale ou supérieure à 90 % si l'angle du filtre 0 > 15 ; on obtient une transmissivité

eqale ou supérieure à 90 % pour un angle de filtre 0 < 130.

De la même manière, on obtient une transmissivité supé-

rieure ou égale à 95 % pour un angle de filtre 0 < 10 .

Toutefois cette plage de 0 n'est pas intéressante en pra-

tique puisque 0 prend une valeur inférieure si l'on uti- lise un autre filtre non approprié tel qu'un filtre n0 2

ou 3 comme décrit ci-dessus.

Les résultats de la figure 9 ainsi que d'autres études théoriques et expérimentales montrent que la limite de tolérance pour l'angle 0 du filtre est de 130 sur un plan pratique et qu'un angle de filtre

O > 150 comme dans un circuit optique classique de démul-

tiplexage et/ou de multiplexage se situe à l'extérieur de la plage des caractéristiques théoriques et ne convient

pas du tout.

Le tableau 3 montre la largeur de bande à 90 % que l'on peut obtenir avec de bonnes

caractéristiques pour le filtre n0 1 comme décrit ci-des-

sus. L'angle de filtre 0 se détermine a partir du Tableau

3 ci-après.

Tableau 3

! Angle de Longueur d'onde médiane de la largeur de bande 2 5 filtre 0 900 nm 1200 00 54 71n

50 67

- 44 58

39 52

*36 48

28 37

La figure 5 est une vue en plan d'un troisième mode de réalisation de l'invention. Les chemins optiques 60-67 qui constituent un guide d'onde optique noyé sont réalisés suivant un schéma prédéterminé dans un support 10 constitué par une plaque en verre. Les gorges 70-72 sont réalisées dans des parties respectives de la surface du support 10 pour couper le guide d'onde optique. Les groupes 90-93 de filtres à interférences

sont logés dans les gorges 70 à 72 respectives.

Le support 10 est en verre avec en général SiO2 et B203 comme structures principales pour

la partie des oxydes et une faible quantité d'ions alca-

lins pour l'échange des ions. On réalise un masque avec

une ouverture correspondant à la forme du circuit prédé-

terminé sur le support en verre 10 par photolithographie

ou procédé analogue. On fait diffuser à travers l'ouver-

ture du masque des ions de valence 1 en général T1 aug-

mentant l'indice de réfraction du verre; cela se fait par un premier échange d'ions avec les ions alcalins

sous l'action d'un champ électrique. Les ions qui dimi-

nuent l'indice de réfraction du verre sont diffusés au cours d'un second échange d'ions. On obtient ainsi les

chemins optiques 60-67.

Les chemins optiques 60-67 réalisés selon le procédé ci-dessus ont une section pratiquement circulaire et des profils d'indice de réfraction selon lesquels l'indice de réfraction diminue progressivement en partant du milieu vers la surface extérieure du chemin

optique respectif. Ces chemins optiques 60-67 sont cou-

plés aux fibres optiques par un couplage à faibles pertes.

Les gorges 70-72 sont réalisées de manière à être pratiquement parallèles aux extrémités du support 10; ces gorges ont en général une largeur d'environ

microns et une profondeur de l'ordre de 200 microns.

Les chemins optiques 61 et 63 se

coupent au niveau de la gorge 72 suivant un angle d'inci-

dence 0 = 10 . Les chemins optiques 63 et 66 se coupent au niveau de la gorge 71 suivant un angle d'incidence = 10 . Les parties gauches des chemins optiques 61 et 64 et les parties droites des chemins optiques 62 et 66 sont pratiquement parallèles aux grands côtés du support 10. Les parties droites et gauches des chemins optiques

61 et 62 sont pratiquement rectilignes. Le chemin opti-

que 63 et la partie droite du chemin optique 64 sont

également pratiquement rectilignes. -

Un filtre passant pour les courtes longues d'onde 90 est placé dans la partie de la gorge

72 correspondant aux extrémités des chemins optiques 61-

63. Un filtre passe-bande 92 est placé entre les chemins optiques 66 et 67. Un filtre passe-bande 91 est placé dans une partie de la gorge 71 à la rencontre des chemins optiques 63, 64 et 66. Un filtre passe-bande 93 est placé dans une partie de la gorge 70 à l'extrémité du

chemin optique 64.

Le filtre passant pour les faibles longueurs d'onde 90 et les filtres passe-bande 91-93 sont des plaques minces dont l'épaisseur ne dépasse pas 40 microns; ces filtres sont placés dans les gorges 70-72 par une colle de qualité optique. Le filtre passant aux faibles longueurs d'onde 90 présente une transmissivité élevée pour toute la plage des longueurs d'onde de 800 et 900 nm; il a une atténuation de réjection de bande d'au moins 30 dB pour une longueur d'onde comprise entre

1200 et 1300 nm. Le filtre passant pour les courtes Ion-

gueurs d'onde 90 sert à séparer un faisceau d'une lon-

gueur d'onde Xl par rapport à une lumière d'onde de lon-

gueurs d'onde mélangées, les longueurs d'onde étant X1 = 890 nm, X2 = 1200 nm et X3 = 1300 nm, se propageant

dans les chemins optiques 60 et 61. Le faisceau de lon-

gueur d'onde X1 est guidé dans le chemin optique 62. Le filtre passebande 91 sert au démultiplexage des faisceaux de longueurs d'onde X2 et)3. Dans ces conditions pour obtenir les caractéristiques souhaitées de démultiplexage, on utilise le filtre n 1 décrit ci-dessus pour un angle de filtre 9 = 10 .

Le filtre n 1 est fabriqué pour pré-

senter une longueur d'onde médiane X3 et avec la structu-

re décrite ci-dessus. Les indices de réfraction des cou-

ches H et L sont respectivement fixés à 2,2 et 1,5. On a utilisé l'oxyde de titane TiO2 comme dépôt pour la couche H. Les conditions de fabrication telles que la vitesse de dépôt et la température du support ont été fixées à des valeurs optimales pour que la couche H présente un indice de réfraction égal à 2,2, indice qui est inférieur à celui du support brut. Dans ces conditions, on obtient

une largeur de bande d'au moins 55 nm pour une transmis-

sivité de 92 %; l'atténuation de réjection de bande pour une longueur d'onde écartée de la longueur d'onde médiane

de 100 nm était de 28 dB.

Les filtres passe-bande 92 et 93 servent à recevoir des faisceaux lumineuxde longueurs d'onde médianes égales à k2 et X3, les faisceaux tombent perpendiculairement sur les filtres 92 et 93. Comme

l'angle O des filtres 92 et 93 est O = 0 , la détériora-

tion des caractéristiques due à l'augmentation de l'angle du faisceau incident est très faible et ne dépend pas

tellement de la structure des couches de chaque filtre.

Pour les filtres passe-bande 92 et 93, on a utilisé des filtres avec une largeur de bande

de transmission comprise entre 60 et 65 nm pour une trans-

missivité de 95 %; l'atténuation de réjection de bande pour une longueur d'onde différente de la longueur d'onde médiane de 100 nm était de 30 dB. Les angles 0 des filtres

passe-bande 92 et 93 peuvent être différents de 0 . Tou-

tefois, Il est préférable de respecter la valeur O < 7 pour éviter de diminuer la largeur de la bande. On charge des colles de type optique 80 et 81 dans les parties des gorges 70 et 71 o se trouvent les chemins optiques 60 et 61 pour éviter les sorties des faisceaux lumineux du fait de la séparation des chemins optiques 60 et 61. Dans le troisième mode de réalisation

lorsque des faisceaux mélangés correspondant à trois lon-

gueurs d'onde Xl, X2 et X3 tombent dans le chemin opti-

que d'entrée 20, un faisceau lumineux de longueur d'onde X 1 traverse le filtre passe-bande 90 de courte longueur d'onde et ce faisceau est guidé vers le chemin optique de sortie 62. Les faisceaux de longueurs d'onde X2 et X3 sont réfléchis par le filtre 90; ils se propagent dans le chemin optique 63 et atteignent le filtre passe-bande 91. Le faisceau delongueur de longueur d'onde. X2 est réfléchi par le filtre 91; il se propage à travers le chemin optique 66, traverse le filtre passe-bande 92 et sort de l'extrémité du chemin optique de sortie 67. Le faisceau de longueur d'onde X3 traverse le filtre 91 et le filtre passe-bande 73; il sort par l'extrémité du

chemin optique de sortie 65 du support 10.

De cette façon, on guide les fais-

ceaux mélangés de longueurs d'onde Xl, X2 et X3 suivant

différents chemins optiques 62, 67 et 65 suivant la Ion-

gueur d'onde de ces faisceaux.

Dans le troisième mode de réalisa-

tion. les pertes d'insertion des canaux respectifs étaient égales ou inférieures à 2 dB pour les longueurs d'onde médianes Xl, X2 et X3 et inférieures à 2,5 dB pour l'ensemble de la largeur de la bande (35 nm pour le canal correspondant à la longueur d'onde Xl et 55 nm pour

les canaux correspondant aux Iongueurs d'onde X2 et X3).

L'atténuation de diaphonie à l'extrémité éloignée était de 30 dB pour le canal correspondant à la longueur d'onde 1Xl, de 45 dB pour le canal correspondant à la longueur d'onde X2 et supérieure à 60 dB pour le canal de longueur

d'onde X3.

La description ci-dessus concerne le

role du troisième mode de réalisation comme circuit opti-

que de démultiplexage. Ce troisième mode de réalisation du circuit optique peut s'utiliser comme circuit optique de multiplexage ou comme circuit optique directionnel de démultiplexage et/ou de multiplexage. Dans ce dernier cas, l'atténuation de diaphonie à l'extrémité proximale était

supérieure ou égale à 70 dB pour les canaux respectifs.

Lorsqu'on utilise le troisième

mode de réalisation du circuit optique comme circuit opti-

que de multiplexage ou comme circuit optique de démulti-

plexage et/ou multiplexaqe, on peut supprimer le cas échéant les filtres 92 et 93 autres que les filtres 90 et 91 pour effectuer le démultiplexage par transmission

ou reflexion.

D'autres avantages de l'invention sont caractérisés en ce que: - le guide d'onde a une forme de circuit telle qu'au moins l'un des embranchements et au moins l'un des chemins optiques utilisent en commun la gorge, - le guide d'onde optique a une forme de circuit telle que toutes les parties recevant les filtres utilisent en commun une même gorge, - le circuit comporte une partie courbe dans le chemin optique de manière à couper en oblique la gorge et l'axe optique du chemin optique à chaque extrémité du support et au voisinage de chaque extrémité est perpendiculaire à chacune des extrémités du support, - la moitié d'un angle défini par le chemin optique incident et le chemin optique de réflexion n'est pas supérieure à 13 , - l'un des filtres est un filtre passe-bande ayant une

largeur de bande de transmissivité à 90 % égale ou supé-

rieure à 50 nm pour une longueur d'onde comprise entre 800 et 900 nm et égale ou supérieure à 70 nm pour une longueur d'onde comprise entre 1200 et 1300 nom lorsque le filtre placé dans le guide d'onde optique présente une normale coincidant avec l'axe optique du chemin optique, - l'un des filtres se compose d'une structure à 23 couches - 3 correspondant'à la succession suivante HLH(3HLHLHL3H)3, formule dans laquelle H représente une couche ayant un indice de réfraction relativement élevé et une épaisseur de couche correspondant à X/4 et L e-st une couche ayant un indice de réfraction relativement faible et une épaisseur de couche égale à À/4, - le chemin optique a un grandient d'indice de réfraction dans la direction radiale de sa section,

R EVE ND I C A T I 0 N S

1 ) Circuit optique de démultiplexage et/ou de multiplexage comportant un guide d'onde optique avec des parties de dérivation (23A, 23B) pour diviser un chemin optique incident en un chemin optique de transmis- sion et un chemin optique de réflexion dans un support

(10), une gorge (30A, 30B) coupant le guide d'onde opti-

que au niveau des embranchements (23A, 23B) et le cas

échéant au milieu de l'un des chemins optiques, des fil-

tres (40A, 40B, 40C) étant placés dans la gorge (30A, B), circuit caractérisé en ce que la gorge (30A, 30B) est perpendiculaire à deux côtés opposés parallèles (11,

12) du support (10).

2 ) Circuit optique selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que le guide d'onde a une

forme de circuit telle qu'au moins l'un des embranche-

ments (23A) et au moins l'un des chemins optiques (25B)

utilisent en commun la gorge (30A).

3 ) Circuit optique selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que le guide d'onde optique

a une forme de circuit telle que toutes les parties rece-

vant les filtres (40A, 40C) utilisent en commun une même

gorge (30A).

4 ) Circuit optique selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une partie courbe (22) dans le chemin optique de manière à couper

en oblique la gorge (30A, 30B) et l'axe optique du che-

min optique à chaque extrémité du support (10) et au

voisinage de chaque extrémité est perpendiculaire à cha-

cune des extrémités (13, 14) du support (10).

) Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la moitié d'un angle défini par

le chemin optique incident et le chemin optique de réfle-

xion (25A, 22, 20) n'est pas supérieure à 13 .

6 ) Circuit optique selon la reven-

2]

dication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un des fil-

tres est un filtre passe-barnde ayant une largeur de bande de transmissivité à 90 % égale ou supérieure à 50 nm pour une longueur d'onde comprise entre 800 et 900 nm et égale ou supérieure à 70 nm pour une longueur d'onde comprise entre 1200 et 1300 nm lorsque le filtre placé

dans le guide d'onde optique présente une normale coinci-

dant avec l'axe optique du chemin optique.

7 ) Circuit optique selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce qu'au moins I'un des fil-

tres se compose d'une structure à 23 couches correspon-

dant à la succession suivante HLH(3HLHLHL3H)3 formule dans laquelle H représente une couche ayant un indice de réfraction relativement élevé et une épaisseur de couche correspondant à X/4 et L est une couche.ayant un indice de réfraction relativement faible et une épaisseur

de couche égale à X/4.

8 ) Circuit optique selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que le chemin optique a un gradient d'indice de réfraction dans la direction

radiale de sa section.