FR2657731A1 - Amplificateur optique integre. - Google Patents

Abstract

L'amplificateur comprend un guide d'ondes (1') constitué en un matériau vitreux dopé pour développer un effet amplificateur par émission stimulée de rayonnement et des moyens pour injecter dans le guide d'ondes de l'énergie lumineuse de pompage émise par un laser à une longueur d'onde d'absorption du matériau dopé et de l'énergie lumineuse à la longueur d'onde d'émission de ce matériau et modulé par un signal d'entrée à amplifier. Suivant l'invention le guide d'onde (1') est intégré dans une pièce (7) dudit matériau vitreux dopé et se développe dans cette pièce suivant un agencement serré de longueurs de guide adjacentes de manière à minimiser l'espace nécessaire au logement dans cette pièce (7) d'un guide de longueur donnée. Application à un amplificateur optique utilisé en télécommunications.

Description

La présente invention est relative à un amplificateur optique et, plus

particulièrement, à un tel

amplificateur réalisé en technologie d'optique intégrée.

On connaît un amplificateur optique comprenant un guide d'ondes tel qu'une fibre optique réalisée en un verre dopé avec une terre rare par exemple, pour développer un effet amplificateur, des moyens pour injecter dans la fibre, à l'une de ses extrémités, de l'énergie lumineuse de pompage émise par un laser à une longueur d'onde d'absorption du verre dopé et de l'énergie lumineuse dont la longueur d'onde est comprise dans la bande spectrale d'émission de ce verre dopé, et modulée par un signal à amplifier Le signal optique amplifié est

extrait du guide à l'autre extrémité de la fibre.

On décrit un tel amplificateur dans l'article intitulé "High-gain erbiumdoped traveling-wave fiber amplifier" publié dans la revue "Optics Letters" Vol 12, No.11, pages 388 390 de novembre 1987, auteurs: E. Desurvire et autres L'article intitulé "Operation of Erbium-Doped Fiber Amplifiers and Lasers Pumped with Frequency-Doubled Nd:YAG Lasers" publié dans la revue "Journal of Lightwave Technology" Vol 7 No 10, pages 1474 1477 d'octobre 1989, auteurs: M C Farries et autres,

est aussi relatif à un amplificateur de ce type.

De tels amplificateurs sont utilisables dans des dispositifs de télécommunications par fibres optiques sur de très grandes distances qui apparaissent aujourd'hui promis à un développement important Les systèmes

installés actuellement comprennent des répéteurs opto-

électroniques échelonnés sur toute la longueur de la fibre pour relever le niveau d'énergie des signaux transportés, l'atténuation de la fibre étant de l'ordre de quelques

dixièmes de décibel par kilomètre Les répéteurs opto-

électroniques utilisés à cet effet sont des dispositifs qui comprennent notamment un convertisseur du signal optique d'entrée en un signal électrique, un amplificateur électronique du signal électrique et un convertisseur du signal électrique amplifié en signal optique De ce fait

ces répéteurs sont compliqués, encombrants et coûteux.

On envisage de remplacer ces répéteurs opto-

électroniques par des amplificateurs optiques du type décrit ci-dessus, qui présentent l'avantage de supprimer toute conversion de signaux, en agissant directement sur le signal optique Pour atteindre le niveau d'amplification nécessaire, la longueur de fibre à utiliser est couramment de l'ordre de un à plusieurs mètres, quand on opère sur un signal transporté par de l'énergie lumineuse de 1,5 pm de longueur d'onde, comme ce peut être le cas en télécommunications optiques Si l'on essaie alors de réaliser un amplificateur optique propre à une telle application, il faut prévoir des moyens pour supporter la fibre optique, délicate à manipuler, des moyens de connexion des extrémités de la fibre à celles dans lesquelles se propagent le signal optique et des moyens de couplage optique de la fibre de l'amplificateur à un laser de pompage L'assemblage de tous ces moyens discrets est difficile, donc coûteux et l'amplificateur qui en résulte est encombrant alors qu'on souhaite disposer d'un amplificateur compact et de coût de

fabrication aussi faible que possible.

La présente invention a donc pour but de réaliser un amplificateur optique qui présente ces avantages par rapport aux amplificateurs optiques de la technique antérieure. La présente invention a aussi pour but de réaliser un tel amplificateur autorisant une intégration des composants d'extrémité nécessaires au raccordement de

l'amplificateur aux fibres qui transportent le signal.

On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront dans la suite de la présente

description, avec un amplificateur optique par émission

stimulée, du type comprenant un guide d'ondes constitué en un matériau vitreux dopé pour développer une inversion de population sous l'effet d'un rayonnement de pompage, des moyens pour injecter dans le guide d'ondes de l'énergie lumineuse de pompage émise par un laser à une longueur d'onde d'absorption du matériau dopé, et de l'énergie lumineuse à la longeur d'onde d'émission de ce matériau et modulée par un signal d'entrée à amplifer, et des moyens pour extraire le signal amplifié Suivant l'invention, le guide d'ondes est intégré dans une pièce du matériau vitreux dopé et se développe dans cette pièce suivant un agencement serré de longueurs de guide adjacentes de manière à minimiser l'espace nécessaire au logement dans cette pièce d'un guide de longueur donnée Cette longueur est fonction de la puissance de pompe et de la quantité de dopant, fonctions eux-mêmes de l'amplification demandée de

l'énergie lumineuse transportant le signal d'entrée.

En utilisant ainsi une technologie d'optique intégrée pour réaliser l'amplificateur optique suivant l'invention, on obtient un amplificateur compact, susceptible d'être fabriqué en grande série et à coût réduit grâce à cette technologie En outre celle-ci autorise la réalisation d'amplificateurs intégrant les composants d'extrémité du guide d'onde tels que des dispositifs d'injection et d'extraction du signal par exemple Le laser de pompage lui-même peut être associé à l'amplificateur dans un circuit hybride, comme on le verra

dans la suite.

Suivant un premier mode de réalisation de l'invention, des miroirs sont appliqués sur deux faces parallèles de la pièce, le guide d'ondes définissant un chemin optique plan en zigzag entre ces deux miroirs, deux longueurs adjacentes du guide se raccordant alternativement sur un miroir et sur l'autre suivant des inclinaisons symétriques par rapport à la normale au

miroir, au point de raccordement.

Suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention, les longueurs de guide adjacentes sont coplanaires, sensiblement parallèles et raccordées deux à

deux par des sections curvilignes du guide.

Suivant un troisième mode de réalisation de l'invention, le guide d'ondes définit un chemin optique

plan en spirale.

Suivant un quatrième mode de réalisation de l'invention, le guide d'ondes se développe en volume suivant plusieurs plans superposés de longueurs de guide adjacentes, l'amplificateur comprenant des moyens pour raccorder bout à bout les différentes parties planes du

guide d'ondes.

D'autres caractéristiques et avantages de l'amplificateur selon la présente invention apparaîtront à

la lecture de la description qui va suivre et à l'examen

du dessin annexé dans lequel: la figure 1 est un schéma d'un amplificateur optique de la technique antérieure, du type décrit en

préambule de la présente description,

la figure 2 est un schéma de l'amplificateur optique suivant l'invention, la figure 3 est un schéma d'un premier mode de réalisation d'un guide d'ondes en technologie d'optique intégrée, incorporé à l'amplificateur suivant l'invention, la figure 4 est un schéma d'un deuxième mode de réalisation du guide d'ondes incorporé à l'amplificateur selon l'invention, et la figure 5 est un schéma d'un troisième mode de réalisation du guide d'ondes incorporé à l'amplificateur

suivant l'invention.

On a représenté à la figure 1 un amplificateur

optique de la technique antérieure dont la description est

utile à l'appréciation de l'apport de la présente invention Pour plus de détails concernant un tel amplificateur, on pourra se reporter aux articles

mentionnés en préambule de la présente description.

L'amplificateur de la figure 1 comprend une fibre optique 1 de plusieurs mètres de longueur, par exemple, et formée en rouleau pour des raisons de compacité Quelques

spires du rouleau schématisent celui-ci à la figure 1.

Comme décrit dans les articles précités, cette fibre est constituée de verre dopé avec une terre rare telle que l'erbium Er 3 +capable de développer un effet amplificateur sous l'action de l'émission d'un laser de pompage, ou "de pompe", 4 dont le rayonnement pénètre dans la fibre 1 à travers un miroir dichroique 2 Comme il est bien connu, le laser de pompe est choisi parmi ceux qui émettent un rayonnement d'une longueur d'onde

correspondant à une bande d'absorption de la fibre 1.

Un signal optique S à amplifier, transporté par de l'énergie lumineuse de longueur d'onde, dans une fibre optique d'entrée 3 ou autre guide de lumière, est injecté

dans la fibre 1 par réflexion sur le miroir dichroique 2.

Du fait du phénomène d'amplification par émission stimulée établie dans la fibre optique 1, on recueille à la sortie d'un filtre optique 5, placé devant l'autre extrémité de la fibre 1, un signal Sa séparé de l'énergie de pompage par le filtre 5, signal qui résulte de l'amplification

dans la fibre 1 du signal S d'entrée.

Comme on l'a vu plus haut, le signal Sa peut ensuite être réinjecté dans une fibre optique de sortie 6 pour être transmis plus loin, ainsi qu'on le pratique en télécommunications par fibres optiques L'amplificateur de

la figure 1 se substitue alors à un répéteur opto-

électronique classiquement utilisé pour régénérer le signal à transmettre, préalablement affaibli dans la fibre

optique 3 couplée à son entrée.

Comme on l'a vu plus haut, aussi, s'il est nécessaire de disposer d'une fibre optique de l'ordre de un à plusieurs mètres de longueur pour atteindre le niveau d'amplification nécessaire à la régénération du signal S, il faut alors former la fibre en un rouleau, par bobinage, et exécuter diverses opérations de raccordement de la fibre 1 ainsi enroulée aux composants d'extrémité 2, 5 et aux fibres 3 et 6 L'ensemble constitue un matériel

encombrant, de réalisation délicate et donc coûteuse.

Suivant la présente invention, on supprime ces inconvénients en utilisant une technologie d'optique intégrée pour réaliser un guide d'ondes définissant un chemin optique enterré dans une pièce en un matériau vitreux dopé pour développer un effet amplificateur résultant d'une inversion de population produite par un rayonnement de pompage Suivant une caractéristique essentielle de la présente invention, on utilise cette technologie pour intégrer dans cette pièce un guide d'ondes définissant un chemin optique dessiné de manière à maximiser sa longueur par rapport à son encombrement On réalise ainsi un amplificateur compact, à l'aide d'une technique de réalisation se prêtant à des fabrications de

masse, à faible coût par unité.

La technique utilisée est, de préférence, celle décrite dans le brevet français No 2 574 950 au nom de la demanderesse Celle-ci fait appel à la réalisation par photolithographie d'un masque sur la surface d'une pièce en un matériau vitreux, tel que du verre Pour obtenir l'effet amplificateur requis dans la présente invention, on utilise une pièce en verre dopé avec une terre rare, comme on l'a vu plus haut Le masque est conformé suivant

le guide d'ondes que l'on souhaite intégrer dans la pièce.

Un premier échange d'ions à travers le masque permet de former le guide d'ondes dans la pièce Un deuxième échange d'ions sous champ électrique, après enlèvement du masque, permet 'd'enterrer" ce guide d'onde sous la surface de la pièce. Cette technique, qui s'apparente aux techniques de réalisation de circuits intégrés électroniques, se prête à des fabrications de masse peu coûteuses de guides d'ondes de formes complexes, capacité dont on tire parti dans l'invention, comme on l'explique dans la suite de la

présente description.

On se réfère à la figure 2 du dessin annexé o l'on

a schématisé l'amplificateur optique suivant l'invention.

Dans cette figure et les suivantes, des références numériques éventuellement affectées d'un "prime" repèrent des organes identiques ou analogues L'amplificateur représenté comprend essentiellement une pièce 7 en un matériau vitreux, dopé comme décrit ci-dessus pour développer un effet amplificateur Suivant l'invention, la pièce 7 comprend un guide d'ondes 1 ' intégré, enterré sous la surface de la pièce 7, ce guide étant réalisé par le procédé de fabrication qui fait appel à la réalisation d'un masque conforme au tracé du guide d'ondes 1 ' et à un double échange d'ions, comme décrit dans le brevet

précité.

Suivant l'invention, on intègre avantageusement à la pièce 7 des composants d'extrémité tels qu'un coupleur multiplexeur 2 ' et un coupleur démultiplexeur 5 ', ces coupleurs étant réalisés par la même technologie d'optique intégrée que le guide d'onde 1 ' On pourra se référer à cet égard au brevet précité o l'on a représenté des modes de réalisation de tels coupleurs à guides de proximité On obtient ainsi un ensemble intégrant le guide d'onde et les coupleurs, particulièrement compact et propre à une

fabrication de masse peu coûteuse.

Le coupleur 2 ' est un coupleur multiplexeur 1 permettant de superposer dans le guide d'ondes 1 ' amplificateur, l'énergie amplificatrice à la longueur d'onde >p fournie par un laser de pompe 8 et le signal à amplifier, de longueur d'onde lumineuse k, transmis par la fibre d'entrée 3 Le coupleur démultiplexeur 5 ' permet de séparer le signal amplifié, à la longueur d'onde A, délivré à la fibre optique de sortie 6 et l'énergie amplificatrice à la longueur d'onde \p non absorbée par le matériau qui passe dans une autre voie 5 " du coupleur démultiplexeur 5 ' Un composant photosensible 9, tel qu'une diode semiconductrice sensible au rayonnement de longueur d'onde > p, permet de délivrer un signal représentatif de la puissance lumineuse présente dans cette voie Suivant un mode de réalisation avantageux de l'amplificateur selon l'invention, des moyens (non représentés) sont prévus pour commander en contre-réaction la puissance du laser de pompe 8, à l'aide du signal

délivré par la diode 9.

Ainsi, suivant l'invention, on constitue dans la pièce 7 un guide de lumière 1 ' très fin (d'un diamètre de l'ordre de quelques microns par exemple) dans lequel on confine l'effet amplificateur qui pourrait autrement se développer dans toute la pièce du fait de son dopage On trouvera des références aux dopants utilisables dans l'invention, dans la communication de Najafi et autres intitulée "Ion-exchanged rare-earth doped waveguides" publiée dans le cadre de "l'International Congress of Optical Science and Engineering", 24-28 avril 1989, Paris France On choisira le dopant de manière qu'une des bandes d'absorption du verre dopé soit centrée sur la longueur d'onde de l'émission du laser de pompe et de manière que cette bande d'absorption provoque une inversion de population qui soit à même de réemettre à la longueur d'onde du signal à amplifier, soit> A titre d'exemple, avec un dopage à l'ion erbium Er 3 +, on peut obtenir des bandes d'absorption centrées sur 980 et 1480 nanomètres, et une réémission autour de 1540 nanomètres, cette dernière longueur d'onde correspondant à celle du signal à amplifier, émis par des diodes laser semiconductrices compactes et disponibles sur le marché On obtient un bon effet amplificateur avec des teneurs en erbium de l'ordre de quelques pour-cents en poids, pour des longueurs

d'interaction dans le guide d'ondes de l'ordre du mètre.

Il est aussi possible, de doper le verre avec d'autres terres rares (Nd, Yb, par exemple) et d'envisager un fonctionnement à une autre longueur d'onde de pompage (par exemple 820 nanomètres) et avec des teneurs en erbium inférieures à 1 % L'excitation de l'erbium résulte alors du pompage du néodyme ou de l'ytterbium et d'un transfert d'excitation On peut ainsi améliorer l'efficacité du pompage On pourra se référer à cet égard à l'article de Barnes et autres intitulé "Er 3 ±Yb 3 + and Er 3 + doped fiber lasers" publié dans le "Journal of Lightwave Tecnology"

Vol 7, No 10, d'octobre 1989, pages 1461 et suivantes.

On revient au schéma de la figure 2 pour signaler quelques caractéristiques particulières des composants de l'amplificateur suivant l'invention. Le multiplexeur 2 ', comme représenté, est constitué de deux guides en proximité entre lesquels se réalise un

couplage d'énergie en fonction de la longueur d'onde.

Avantageusement, le multiplexeur est optimisé de manière à minimiser les pertes subies par chacun des deux signaux à

superposer, à une valeur inférieure à 10 % par exemple.

Avantageusement encore le multiplexeur est conçu pour minimiser les pertes relatives au signal d'entrée S, de manière à minimiser la longueur d'interaction nécessaire

dans le guide amplificateur 1 '.

La longueur de celui-ci est telle qu'il doit présenter une longueur optimale, fonction de la puissance transportée par le faisceau amplificateur émis par la source 8, et de la quantité d'ions dopants présents dans le verre de la pièce 7 Cette longueur peut varier

typiquement entre 0,5 et 10 mètres.

Si classiquement, la séparation, à la sortie de l'amplificateur, du signal amplifié et de l'énergie lumineuse amplificatrice peut être réalisée à l'aide d'un filtre dichroique, on propose suivant l'invention d'utiliser à cet effet le coupleur démultiplexeur 5 ', tout à fait analogue au coupleur 2 ' d'entrée mais fonctionnant en sens inverse Ce coupleur démultiplexeur 5 ' peut être optimisé si besoin est pour minimiser la puissance de pompage dans la voie du signal amplifié et donc obtenir un meilleur rapport signal/bruit L'utilisation d'un tel coupleur démultiplexeur est avantageuse en ce que la voie du signal amplificateur reste disponible à toutes fins utiles, par exemple pour un contrôle de puissance du laser de pompe 8, mesuré par le composant photosensible 9 et

pour l'installation d'une éventuelle boucle de contre-

réaction, comme on l'a vu plus haut.

On se réfère maintenant aux figures 3 à 5 du dessin annexé o l'on a illustré diverses configurations du guide d'ondes, utilisables pour donner à l'amplificateur selon l'invention une compacité qui constitue une caractéristique essentielle de celui-ci On a vu plus haut en effet que la longueur du guide amplificateur peut varier, à titre d'exemple, entre 0,5 et 10 mètres Les composants en optique intégrée sont des pièces en verre de petite surface On souhaite plus particulièrement que la pièce en verre utilisée dans l'amplificateur selon l'invention soit de surface réduite, de l'ordre de 20 à 40 cm 2 par exemple Il convient alors de donner au guide 1 ' une configuration propre à définir un chemin optique aussi long que possible dans un espace aussi réduit que

possible.

A la figure 3, la pièce 7 comprend deux miroirs 10 associés à deux faces parallèles de la pièce, le guide d'onde 1 ' définissant un chemin optique plan en zigzag entre ces deux miroirs 10, deux longueurs adjacentes 1 'a et 1 ' b du guide se raccordant alternativement sur un miroir et sur l'autre suivant des inclinaisons symétriques par rapport à la normale au miroir, au point de raccordement 11 Ainsi l'énergie lumineuse reçue en 11 suivant l'incidence d'une longueur de guide 1 'a par exemple, est-elle réfléchie dans la longueur de guide 1 ' b pour poursuivre sa progression dans le guide par des réflexions successives sur chacun des deux miroirs, jusqu'à la sortie du guide 1 ', en regard de la fibre de

sortie 6.

Les miroirs 10 peuvent être formés par métallisation de deux faces parallèles de la pièce 7 Suivant une variante, ces miroirs peuvent être constitués par des

pièces indépendantes accolées à la pièce 7.

Sachant que la technologie d'optique intégrée décrite plus haut permet de réaliser des guides d'ondes enterrés d'un diamètre de quelques microns seulement, on conçoit que la configuration du guide de la figure 3 il permet de disposer dans une pièce de verre 7 de surface

réduite, une grande longueur de guide.

Dans un deuxième mode de réalisation du guide selon l'invention représenté à la figure 4, les longueurs de guide consécutives ( 1 ' a et 1 'b par exemple) sont toutes coplanaires, sensiblement parallèles les unes aux autres et raccordées deux à deux par des sections curvilignes du guide telles que 12, 12 ', etc Cet agencement permet de se passer des miroirs 10 du mode réalisation de la figure 3, dont les tolérances de positionnement axial et angulaire peuvent être critiques Néanmoins, afin de minimiser les pertes dues à la propagation dans des sections curvilignes de très faible rayon de courbure, celui-ci ne devra pas être inférieur à une certaine valeur limite de l'ordre du millimètre, valeur qui est liée à la différence d'indices entre le guide et le verre dopé de la pièce 7 A titre d'exemple, pour que la perte due à la courbure ne dépasse pas 0,1 d B à chaque section curviligne de 2 mm de rayon de courbure, la différence d'indice devra

être de l'ordre de 1 %.

Pour éviter les difficultés mentionnées précédemment, l'invention propose d'utiliser le tracé de guide d'ondes représenté à la figure 5 o ce tracé prend la forme d'une spirale A titre d'exemple celle-ci est constituée de longueurs de guide demi-circulaires raccordées tangentiellement et présentant des diamètres décroissants selon une progression arithmétique, de la fibre d'entrée 3 vers la fibre de sortie 6, ces fibres 3 et 6 étant raccordées à la spirale par des segments de guide tangentiels 13 et 13 ', respectivement De préférence on choisit la position de la longueur demicirculaire 14 raccordée au segment 13 ' de sortie de manière que celui-ci

traverse les spires orthogonalement, selon un diamètre.

Cette configuration permet de minimiser les pertes aux intersections entre le segment rectiligne 13 ' et les

spires du guide traversées par ce segment.

A titre d'exemple, on peut ainsi établir un guide d'onde amplificateur de 2 m de longueur environ avec un diamètre de départ de 40 mm et un diamètre du dernier demi

cercle 14 de 18,4 mm.

Bien entendu de nombreuses autres configurations de spirales ou de lignes connues pourraient être utilisées dans l'amplificateur suivant l'invention, pour autant que ces configurations assurent un agencement serré de longueurs de guide adjacentes minimisant l'espace nécessaire au logement dans la pièce 7 d'un guide de longueur donnée, fonction de l'amplification demandée du

signal d'entrée.

Il apparaît maintenant que l'amplificateur suivant la présente invention présente de nombreux avantages Il est compact, léger, susceptible de fabrication en masse peu coûteuse Il introduit de faibles pertes notamment du fait que le guide amplificateur est enterré, ce qui l'immunise de toutes pertes de surface, tout en créant des profils d'indice dont le mode propre est voisin de celui d'une fibre monomode Ceci présente aussi l'avantage de réduire les pertes de couplage entre le guide intégré et

la fibre 6 raccordée à la sortie du guide.

L'utilisation, pour la réalisation de l'amplificateur selon l'invention, de technologies d'optique intégrée permet de réaliser des circuits complexes A titre d'exemple, on peut penser à incorporer dans un tel circuit le laser de pompage optique de façon analogue à ce qui est décrit dans l'article précité de

NAJAFI et autres.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple Ainsi, par l'utilisation de techniques d'hybridation proches de celle décrite dans la demande de brevet français No 2 612 301 déposée au nom de la demanderesse, pour la fixation des fibres 3 et 6 à l'amplificateur, on peut associer au guide 1 ' des composants d'extrémité actifs tels qu'une diode laser de pompage 8 et un composant photosensible 9 de détection, comme représenté à la figure 2 Le composant final ainsi obtenu est plus compact et plus performant, le nombre des

interfaces ayant été réduits.

De même, la séparation à la sortie de l'amplificateur, du signal amplifié et de l'énergie lumineuse amplificatrice pourrait être réalisée à l'aide d'un filtre dichroique placé dans une rainure traversant

le guide d'onde ( 1 ') près de son extrémité de sortie.

L'application décrite ci-dessus de l'amplificateur selon l'invention à un circuit de télécommunications optiques n'est pas exclusive L'amplificateur suivant l'invention pourrait aussi trouver application dans tout réseau à fibres optiques, à haute densité de composants passifs tel que connecteurs, coupleurs, multiplexeurs, lorsqu'un tel réseau exige des régénérations des signaux transmis. L'invention n'est pas limitée non plus à un amplificateur comprenant un guide d'ondes installé dans un plan Si la compacité du composant l'exige, on peut installer le guide dans un volume, suivant plusieurs plans superposés de longueurs de guide adjacentes, l'amplificateur comprenant alors des moyens pour accorder bout à bout les différentes parties planes du guide d'ondes.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 Amplificateur optique par émission stimulée du type comprenant un guide d'ondes constitué en un matériau vitreux dopé pour développer une inversion de population sous l'effet d'un rayonnement de pompage, des moyens pour injecter dans le guide d'ondes de l'énergie lumineuse de pompage émise par un laser à une longueur d'onde (\p) d'absorption du matériau dopé et de l'énergie lumineuse à la longueur d'onde d'émission (, \) de ce matériau et modulée par un signal d'entrée à amplifier, caractérisé en ce que le guide d'onde ( 1 ') est intégré dans une pièce ( 7) dudit matériau vitreux dopé et se développe dans cette pièce suivant un agencement serré de longueurs de guide adjacentes de manière à minimiser l'espace nécessaire au logement dans cette pièce ( 7) d'un guide de longueur donnée.

2 Amplificateur optique conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que des miroirs ( 10) sont appliqués sur deux faces parallèles de la pièce, le guide d'ondes définissant un chemin optique plan en zigzag entre ces deux miroirs, deux longueurs adjacentes du guide se raccordant alternativement sur un miroir et sur l'autre suivant des inclinaisons symétriques par rapport à la

normale au miroir, au point de raccordement.

3 Amplificateur conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que les miroirs ( 10) sont intégrés à la

pièce ( 7) par métallisation desdites faces parallèles.

4 Amplificateur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les longueurs de guide adjacentes sont coplanaires, sensiblement parallèles et raccordés deux à deux par des sections curvilignes ( 12, 12 ') du guide. Amplificateur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le guide d'onde définit un chemin

optique plan en spirale.

6 Amplificateur conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que ledit chemin optique est constitué de longueurs de guide demi circulaires successives dont

les diamètres sont en progression arithmétique.

7 Amplificateur conforme à l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le guide

d'onde se développe en volume suivant plusieurs plans superposés de longueurs de guide adjacentes, l'amplificateur comprenant des moyens pour raccorder bout

à bout différentes parties planes du guide d'onde.

8 Amplificateur conforme à l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le guide

d'onde est intégré et enterré dans la pièce de matériau vitreux dopé ( 7), par photolithographie de masque et

double échange d'ions.

9 Amplificateur conforme à l'une quelconque des revendication 1 à 8, caractérisé en ce que des coupleurs optiques à guides de proximité ( 2 ', 5 ') sont prévus aux extrémités du guide d'onde formé dans la pièce en matériau dopé, pour l'injection dans le guide de l'énergie lumineuse de pompage et pour la séparation du signal

lumineux amplifié, respectivement.

Amplificateur conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que les coupleurs ( 2 ', 5 ') sont intégrés

à la pièce en matériau vitreux dopé ( 7).

11 Amplificateur conforme à l'une quelconque des

revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'un laser ( 8)

intégré dans la pièce ( 7) fournit l'énergie lumineuse de pompage. 12 Amplificateur conforme à l'une quelconque des

revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le coupleur

( 5 ') utilisé pour séparer le signal amplifié de l'énergie lumineuse de pompage est associé à un composant photosensible ( 9) disposé dans une voie du coupleur ( 5 ') empruntée par l'énergie lumineuse de pompage, pour délivrer un signal représentatif de la puissance lumineuse

présente dans cette voie.

13 Amplificateur conforme à la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande en contre-réaction de la puissance du laser de pompe, à l'aide du signal délivré par le composant photosensible ( 9). 14 Amplificateur conforme à l'une quelconque des

revendications 10 et 11 et à la revendication 12,

caractérisé en ce que la pièce ( 7) en matériau vitreux dopé, le laser de pompe ( 8) et le composant photosensible

( 9) sont interconnectés dans un circuit hybride.