FR2687030A1 - Installation for bi-directional information transmission using optical fibre(s) - Google Patents
Installation for bi-directional information transmission using optical fibre(s) Download PDFInfo
- Publication number
- FR2687030A1 FR2687030A1 FR9201223A FR9201223A FR2687030A1 FR 2687030 A1 FR2687030 A1 FR 2687030A1 FR 9201223 A FR9201223 A FR 9201223A FR 9201223 A FR9201223 A FR 9201223A FR 2687030 A1 FR2687030 A1 FR 2687030A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- optical
- fiber
- amplifier
- circulator
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/297—Bidirectional amplification
- H04B10/2971—A single amplifier for both directions
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/297—Bidirectional amplification
- H04B10/2972—Each direction being amplified separately
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
INSTALLATION DE TRANSMISSION BI-DIRECTIONNELLE
D ' INFORMATIONS PAR FIBRE(S) OPTIQUE(S)
La présente invention se rapporte à une installation de transmission bi-directionnelle d'informations par fibre(s) optique(s), cette installation comportant au moins un amplificateur optique placé sur la ligne.TWO-WAY TRANSMISSION INSTALLATION
OF INFORMATION BY FIBER (S) OPTICAL (S)
The present invention relates to an installation for bi-directional transmission of information by optical fiber (s), this installation comprising at least one optical amplifier placed on the line.
Il est maintenant courant d'utiliser, notamment pour les télécommunications sous-marines ou pour les réseaux terrestres, des amplificateurs optiques à semi-conducteurs ou à fibre dopée, dont le gain net fibre à fibre est positif, à la longueur d'onde du signal. It is now common to use, in particular for underwater telecommunications or for terrestrial networks, semiconductor or doped fiber optical amplifiers, whose net fiber to fiber gain is positive, at the wavelength of the signal.
S'agissant d'amplificateurs à fibre dopée, le signal optique passe à travers un milieu amplificateur purement optique, où il prélève par émission stimulée les photons nécessaires à 1' obstention d ' une amplitude suffisante. In the case of doped fiber amplifiers, the optical signal passes through a purely optical amplifying medium, where it picks up by stimulated emission the photons necessary for obstinacy of sufficient amplitude.
D'une façon générale, un amplificateur optique de ce genre est placé sur une fibre optique de ligne et il comporte un moyen de couplage d une énergie lumineuse de pompe, qui inverse la population dans un milieu amplificateur, constitué par exemple par une fibre optique dopée à 1' Erbium ou par une fibre fluorée dopée au Praséodyme. Il y a ainsi création d'un milieu laser simple passage. La pompe est réalisée à l'aide de composants semiconducteurs, aptes à coupler par exemple une vingtaine de milliwatts. Generally, an optical amplifier of this kind is placed on a line optical fiber and it comprises a means of coupling a pump light energy, which reverses the population in an amplifying medium, constituted for example by an optical fiber doped with Erbium or by a fluorinated fiber doped with Praseodymium. There is thus creation of a single-pass laser medium. The pump is produced using semiconductor components, capable of coupling, for example, around twenty milliwatts.
La demande de Brevet en France déposée le 22 avril 1991 sous le numéro 91.04930 traite par exemple d'un système de télécommunications à amplificateurs optiques à fibre dopée à l'Erbium pour la transmission à longues distances de signaux de longueur d'onde 1550 nanométres, trouvant notamment une application dans les télécommunications sous-marines. Ce document donne également les références de quelques articles publiés sur ce même sujet. The patent application in France filed on April 22, 1991 under number 91.04930 deals for example with a telecommunications system with optical amplifiers of fiber doped with Erbium for the long-distance transmission of signals of wavelength 1550 nanometers, finding in particular an application in underwater telecommunications. This document also gives the references of some articles published on this same subject.
Cet art connu concerne des liaisons uni-directionnelles. This known art concerns uni-directional connections.
Les liaisons bi-directionnelles, qu'elles soient à amplificateurs optiques du type précité ou à amplificateurs optiques plus classiques à semi-conducteurs, sont actuellement réalisées de la façon suivante Pour les liaisons bi-directionnelles qui comportent deux fibres distinctes par liaison, dont une fibre pour le signal "montant", c' est à dire se propageant dans un premier sens, et une autre fibre pour le signal "descendant", c' est à dire se propageant dans l'autre sens, le procédé le plus satisfaisant en termes de performances consiste à prévoir, pour chaque poste d' amplification, un amplificateur optique distinct sur chacune des deux fibres.Le coût d'une telle solution est cependant élevé, et il est quelquefois considéré comme prohibitif. On prévoit alors d' utiliser un seul amplificateur optique, aussi bien pour le signal allant dans un sens, ou "montant", que pour celui allant dans l'autre sens, ou "descendant", ce qui est possible car les amplificateurs optiques sont souvent réversibles. On utilise alors, entre chaque accès, respectivement amont et aval, de cet amplificateur, et la paire de fibres qui lui est associé, un coupleur 3dB qu'il convient nécessairement de brancher sur chaque fibre à l'aide d'un isolateur : il en résulte alors des pertes totales d'insertion qui sont supérieures à 6dB, ce qui est assez pénalisant.Bi-directional links, whether with optical amplifiers of the aforementioned type or with more conventional semiconductor optical amplifiers, are currently produced as follows For bi-directional links which have two distinct fibers per link, one of which fiber for the "rising" signal, that is to say propagating in a first direction, and another fiber for the "falling" signal, that is to say propagating in the other direction, the most satisfactory method in terms of performance consists in providing, for each amplification station, a separate optical amplifier on each of the two fibers. The cost of such a solution is however high, and it is sometimes considered prohibitive. It is then planned to use a single optical amplifier, both for the signal going in one direction, or "amount", as for that going in the other direction, or "down", which is possible because the optical amplifiers are often reversible. We then use, between each access, respectively upstream and downstream, of this amplifier, and the pair of fibers associated with it, a 3dB coupler that must necessarily be connected to each fiber using an isolator: this then results in total insertion losses which are greater than 6 dB, which is quite penalizing.
Dans l'autre cas où il s ' agit d'une liaison bi-directionnelle avec une seule fibre optique par liaison, cette fibre assurant aussi bien le trajet du signal optique "montant" que celui du signal "descendant", la solution techniquement la plus simple consiste à prévoir un seul amplificateur optique par liaison bi-directionnelle, pour chaque poste d'amplification, ce qui est rendu possible par le caractère réversible précité des amplificateurs optiques. Cette solution n' est toutefois pas toujours acceptable, car am tel amplificateur unique ne peut pas être adapté à chacun de s deux sens de la liaison, du fait que les deux voies, m()ntir1te et descendante, peuvent être différentes en termes de longueur fl 'onde et/ou de puissance du ou des signaux.Dans un système df guidage par fibre optique par exemple, la communication sur iEe voie "aller" se fait à haut débit et à 1,5 microns de longueur d'onde, tandis que la voie de sens opposé est à bas débit et a' 1,3 microns de longueur d' onde : l'utilisation d'un seul amplificateur optique, par exemple à fibre fluorée dopée au Praséodyme, n est alors pas possible pour ces deux voies, puisqu'un amplificateur de ce type est très absorbant dans la fenêtre spectrale située vers 1,5 microns.On utilise alors deux amplificateurs distincts, un pour chaque voie, montante et descendante respectivement, que l'on couple de part et d'autre sur la ligne à l'aide de dispositifs à coupleurs 3dB et isolateurs, comme mentionné précédemment ceci entraîne là-encore de préjudiciables pertes d'insertion dans ces systèmes de couplage. In the other case where it is a bi-directional link with a single optical fiber per link, this fiber ensuring both the path of the "uplink" optical signal and that of the "downlink" signal, the technically the solution simpler consists in providing a single optical amplifier per bi-directional link, for each amplification station, which is made possible by the aforementioned reversible nature of the optical amplifiers. This solution is not always acceptable, however, since such a single amplifier cannot be adapted to each of s two directions of the connection, since the two channels, m () ntir1te and descendant, can be different in terms of wavelength and / or power of the signal (s). In a fiber optic guidance system, for example, communication on the forward channel is at high speed and 1.5 microns in wavelength, while the opposite direction channel is at low bit rate and has a wavelength of 1.3 microns: the use of a single optical amplifier, for example with fluoride fiber doped with Praseodymium, is then not possible for these two channels, since an amplifier of this type is very absorbent in the spectral window located around 1.5 microns. We then use two separate amplifiers, one for each channel, rising and falling respectively, which we couple from part and d other on the line using coupling devices ors 3dB and insulators, as mentioned previously this again leads to detrimental insertion losses in these coupling systems.
Par ailleurs, en particulier dans le cas de liaisons sousmarines où les postes d'amplification successifs sont immergés, il est préférentiel de prévoir une redondance de ces amplificateurs optiques, afin de pouvoir, en cas de panne de ces composants actifs, les remplacer par commande à distance sans avoir à intervenir physiquement à leur niveau.Dans le cas de liaisons bidirectionnelles à deux fibres par liaison, on prévoit alors couramment, dans chaque boitier immergé correspondant à un poste d'amplification, non seulement deux amplificateurs par couple de fibres au lieu d'un seul, mais encore des commutateurs mécaniques commandés à distance et destinés à réaliser, par commutation dans le boitier, le remplacement d'un amplificateur par l'autre. La nécessité de prévoir ces bascules de commutation mécanique dans le boitier immergé pénalise grandement l'encombrement, le prix de revient, et la fiabilité du dispositif total d'amplification optique utilisé. Furthermore, in particular in the case of submarine links where the successive amplification stations are submerged, it is preferable to provide a redundancy of these optical amplifiers, in order to be able, in the event of failure of these active components, to replace them by command remotely without having to physically intervene at their level. In the case of bidirectional links with two fibers per link, it is then commonly provided, in each submerged case corresponding to an amplification station, not only two amplifiers per pair of fibers instead a single, but also mechanical switches controlled remotely and intended to achieve, by switching in the housing, the replacement of one amplifier by the other. The need to provide these mechanical switching flip-flops in the submerged case greatly penalizes the size, the cost price, and the reliability of the total optical amplification device used.
L 'invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle se rapporte à cet effet à une installation de transmission bidirectionnelle d'informations par fibre(s) optiques), avec soit une, soit deux, fibres optiques par ligne bi-directionnelle de liaison optique, cette installation comportant au moins un poste d' amplification optique intercalé sur la ligne bi-directionnelle et se caractérisant par le fait que ce poste d'amplification comporte au moins un amplificateur optique qui est couplé à ladite ligne bidirectionnelle au moyen d'au moins un circulateur optique apte à assurer le découplage des deux voies, respectivement "montante" et "descendante", de la liaison bi-directionnelle. The invention aims to remedy these drawbacks. To this end, it relates to an installation for the bidirectional transmission of information by optical fiber (s), with either one or two optical fibers per bi-directional optical link line, this installation comprising at least one optical amplification inserted on the bi-directional line and characterized by the fact that this amplification station comprises at least one optical amplifier which is coupled to said bidirectional line by means of at least one optical circulator capable of ensuring the decoupling of the two bi-directional link, "up" and "down" channels, respectively.
Selon une forme de réalisation, il s'agit d'une liaison optique comprenant une fibre par sens du signal, "montant" et "descendant", soit en tout deux fibres, et ledit poste d' amplification comporte un seul amplificateur optique par liaison dont chaque accès, "amont" ou "aval", est relié au couple de fibres correspondant par un circulateur optique respectif, chacun de ces deux circulateurs ayant quatre portes se succédant dans le sens horaire, avec 1 accès amont de cet amplificateur unique connecté sur une des quatre portes du circulateur amont et les deux portes adjacentes, précédente et suivante, de ce circulateur respectivement connectées à la fibre de signal "montant" et à la fibre de signal "descendant", et avec de façon symétrique l'accès aval de cet amplificateur connecté sur une des quatre portes du circulateur aval et les deux portes adjacentes, précédente et suivante, de ce circulateur respectivement connectées à la fibre de signal "descendant" et à la fibre de signal "montant". According to one embodiment, it is an optical link comprising one fiber per direction of the signal, "up" and "down", or in all two fibers, and said amplification station comprises a single optical amplifier per link. each access of which, "upstream" or "downstream", is connected to the corresponding pair of fibers by a respective optical circulator, each of these two circulators having four successive doors clockwise, with 1 upstream access to this single amplifier connected to one of the four doors of the upstream circulator and the two adjacent doors, preceding and following, of this circulator respectively connected to the “upward” signal fiber and to the “downward” signal fiber, and with downstream access from this amplifier connected to one of the four doors of the downstream circulator and the two adjacent doors, preceding and following, of this circulator respectively connected to the “down” signal fiber and to the fib re signal "amount".
Très avantageusement, cette même forme de réalisation est réalisée sous forme redondante, et dans ce but, un autre amplificateur optique, de redondance, est alors branché entre les deux quatrièmes portes, restées libres, de ces deux circulateurs, amont et aval, le remplacement de 1 'amplificateur précité par cet amplificateur de redondance s 'effectuant alors simplement par inversion, en têtes de ligne, des connexions de chacune des deux fibres de la liaison bi-directionnelle. Very advantageously, this same embodiment is produced in redundant form, and for this purpose, another optical amplifier, of redundancy, is then connected between the two fourth doors, remained free, of these two circulators, upstream and downstream, the replacement of the aforementioned amplifier by this redundancy amplifier then being carried out simply by inversion, at the head of the line, of the connections of each of the two fibers of the bi-directional link.
Selon une autre forme de réalisation, il s 'agit au contraire d'une liaison optique comprenant une seule fibre convoyant aussi bien le signal montant que le signal descendant, et il est alors prévu deux amplificateurs optiques, un pour chaque voie, descendante et montante respectivement, qui sont découplés en conséquence par au moins un circulateur optique à quatre accès. According to another embodiment, it is, on the contrary, an optical link comprising a single fiber conveying both the uplink signal and the downlink signal, and there are then provided two optical amplifiers, one for each channel, downlink and uplink respectively, which are decoupled accordingly by at least one four-port optical circulator.
De toute façon, l'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres caractéristiques ressortiront, lors de la description suivante de quelques exemples non limitatifs de réalisation, en référence au dessin schématique annexé dans lequel
Figure 1 est un schéma synoptique d'un poste d'amplification optique placé sur une liaison optique bi-directionnelle comportant
deux fibres optiques de ligne, dont une pour le trajet "montant" et 1 'autre pour le trajet "descendant";
Figure 2 montre le poste d'amplification optique selon Figure 1, mais équipé d'un amplificateur optique supplémentaire apte à fonctionner en redondance;
Figure 3 montre pareillement un poste d' amplification optique placé sur une liaison optique bi-directionnelle comportant une seule fibre optique de ligne;;
Figure 4 est une autre forme de réalisation relative à une liaison optique bi-directionnelle à une seule fibre optique de ligne; et
Figure 5 montre un dispositif d' entrée/sortie utilisable sur une ligne de transmission optique bi-directionnelle à une seule fibre optique de ligne.In any case, the invention will be well understood, and its advantages and other characteristics will emerge during the following description of some nonlimiting exemplary embodiments, with reference to the appended schematic drawing in which
Figure 1 is a block diagram of an optical amplification station placed on a bi-directional optical link comprising
two line optical fibers, one for the "uplink" path and one for the "downlink"path;
Figure 2 shows the optical amplification station according to Figure 1, but equipped with an additional optical amplifier capable of operating in redundancy;
Figure 3 similarly shows an optical amplification station placed on a bi-directional optical link comprising a single line optical fiber;
Figure 4 is another embodiment relating to a bi-directional optical link to a single line optical fiber; and
Figure 5 shows an input / output device usable on a bi-directional optical transmission line with a single line optical fiber.
En se reportant tout d'abord à la Figure 1, la référence 1 désigne un poste d' amplification optique qui est intercalé sur une ligne optique bi-directionnelle 2 faisant partie d'une installation de transmission bi-directionnelle d'informations par fibres optiques. Il s'agit par exemple d'une installation de télécommunications sous-marines à longues distances, et ce poste d' amplification 1 est un des postes d' amplification immergés qui sont placés en cascade, tous les 50 kilomètres par exemple, sur la ligne 2. Les signaux optiques sont en général de longueur d'onde avoisinant les 1500 nanomètres. Referring first to Figure 1, the reference 1 designates an optical amplification station which is interposed on a bi-directional optical line 2 forming part of an installation for bi-directional transmission of information by optical fibers . It is for example a submarine telecommunications installation at long distances, and this amplification station 1 is one of the submerged amplification stations which are placed in cascade, every 50 kilometers for example, on the line 2. The optical signals are generally of wavelength around 1500 nanometers.
Dans le cas de figure représenté, cette ligne 2 est une liaison à deux fibres optiques une première fibre F1, F ' 1 qui véhicule les signaux S1 allant dans un premier sens, ici de gauche à droite, que l'on conviendra d'appeler signaux "montants"; et
une deuxième fibre F2, F ' Z qui véhicule les signaux S2 allant dans le sens opposé, ici de droite à gauche, que l'on conviendra d'appeler signaux "descendants".In the illustrated case, this line 2 is a link to two optical fibers, a first fiber F1, F ′ 1 which carries the signals S1 going in a first direction, here from left to right, which will be called "rising"signals; and
a second fiber F2, F ′ Z which carries the signals S2 going in the opposite direction, here from right to left, which should be called "downlink" signals.
Le poste d'amplification optique 2 comporte un seul amplificateur optique 3, par exemple un amplificateur à fibre optique dopée à 1' Erbium ou un amplificateur optique à semi conducteurs, qui fonctionne dans un sens S1 comme dans 1 'autre S2. The optical amplification station 2 comprises a single optical amplifier 3, for example a fiber optic amplifier doped with Erbium or a semiconductor optical amplifier, which operates in a direction S1 as in the other S2.
Une telle configuration est utilisable sans problèmes dans le cas où les signaux Si et S2 sont substantiellement de mêmes caractéristiques : par exemple, ils sont tous de deux de longueur d'onde égale à 1532 nanomètres et de même débit. Cette configuration est aussi utilisable si ces deux signaux sont de longueurs d' onde différentes et de débits voisins, pourvu que 1 amplificateur utilisé présente un gain suffisant à ces deux longueurs d'onde.Such a configuration can be used without problems in the case where the signals Si and S2 have substantially the same characteristics: for example, they are both of wavelength equal to 1532 nanometers and of the same flow rate. This configuration can also be used if these two signals are of different wavelengths and similar bit rates, provided that 1 amplifier used has sufficient gain at these two wavelengths.
Cet amplificateur optique 3 possède un accès d'entrée 4 et un accès de sortie 16 pour les signaux "montants" Si, et bienentendu ces deux accès 4 et 16 sont, à l'inverse, respectivement les accès de sortie et d'entree pour les signaux "descendants" S2. This optical amplifier 3 has an input port 4 and an output port 16 for the "uplink" signals Si, and of course these two ports 4 and 16 are, conversely, respectively the output and input ports for the "downlink" signals S2.
Conformément à l'invention, le groupement des deux fibres
F1, F'2, situées à gauche du poste d'amplification 1 sur le dessin, en une seule et même fibre bi-directionnelle d'entree/sortie 4, est ici réalisé non pas à l'aide d'un coupleur et de deux séparateurs, mais simplement à l'aide d'un circulateur optique 5 à quatre accès ou portes 51, 52, 53, 54 se succédant à intervalles réguliers dans le sens horaire.According to the invention, the grouping of the two fibers
F1, F'2, located to the left of the amplification station 1 in the drawing, in a single bi-directional input / output fiber 4, is here produced not using a coupler and two separators, but simply using an optical circulator 5 with four ports or doors 51, 52, 53, 54 succeeding each other at regular intervals clockwise.
Les circulateurs optiques sont connus en soi dans la technique, et leur utilisation avec des fibres optiques est par exemple décrite dans l'article de Y. FUJI : "High-isolation polarization-independent optical circulator coupled with single-mode fibers", publié dans la revue américaine I. E. E. E. : "Journal of
Lightwave Technology", vol. 9, 1991, p. 456 à 460, ainsi que dans la publication "Proceedings of the 16th European Conference on Optical Communication", September 16-20, 1990, Amsterdam, p.99 à 102 , article de S. NISHI, K. AIDA et K. NAKAGAWA "Highly efficient configuration of erbium-doped fiber amplifier".Optical circulators are known per se in the art, and their use with optical fibers is for example described in the article by Y. FUJI: "High-isolation polarization-independent optical circulator coupled with single-mode fibers", published in the American magazine IEEE: "Journal of
Lightwave Technology ", vol. 9, 1991, p. 456 to 460, as well as in the publication" Proceedings of the 16th European Conference on Optical Communication ", September 16-20, 1990, Amsterdam, p.99 to 102, article by S. NISHI, K. AIDA and K. NAKAGAWA "Highly efficient configuration of erbium-doped fiber amplifier".
Comme représenté, la fibre F1, qui véhicule le signal montant S1, est connectée sur la première porte 51 du circulateur 5, tandis que la fibre F2, qui véhicule le signal descendant S2, est branchée sur la troisième porte 53 et que la fibre 4 est branchée sur la deuxième porte 52. As shown, the fiber F1, which carries the rising signal S1, is connected to the first door 51 of the circulator 5, while the fiber F2, which carries the falling signal S2, is connected to the third door 53 and that the fiber 4 is connected to the second door 52.
De la sorte, les signaux Fi sont transférés de la fibre Si sur la fibre commune 4, et donc de là dans l'amplificateur 3, tandis qu' à contrario les signaux descendants qui sont présents, en sortie de l'amplificateur 3, sur la fibre 4 sont transférés, via le circulateur 5, sur la fibre F ' 2. En effet, un circulateur est un composant passif qui transfère tout signal qui lui est appliqué sur une de ses portes, dans cet exemple Si pour le signal montant et 52 pour le signal descendant, sur la porte suivante dans le sens horaire, c'est à dire respectivement ici sur la porte 52 pour le signal montant et sur la porte 53 pour le signal descendant. In this way, the signals Fi are transferred from the fiber Si to the common fiber 4, and therefore from there to the amplifier 3, while on the contrary the downlink signals which are present, at the output of the amplifier 3, on the fiber 4 are transferred, via the circulator 5, to the fiber F '2. In fact, a circulator is a passive component which transfers any signal which is applied to it on one of its doors, in this example Si for the rising signal and 52 for the downlink signal, on the next door clockwise, that is to say respectively here on the gate 52 for the uplink signal and on the gate 53 for the downlink signal.
A noter que la quatrième porte 54 est ici inutilisée. Note that the fourth door 54 is here unused.
De façon symétrique par rapport à 1 'amplificateur 3, les deux fibres F ' 1 et F2 sont réunies sur la fibre unique 16 au moyen d'un circulateur 6, identique au circulateur 5 et donc à quatre portes 61 à 64, la porte 62 étant alors inutilisée comme représenté. Symmetrically with respect to the amplifier 3, the two fibers F '1 and F2 are joined on the single fiber 16 by means of a circulator 6, identical to the circulator 5 and therefore with four doors 61 to 64, the door 62 then being unused as shown.
Selon une réalisation expérimentale effectuée par la
Demanderesse conformément au schéma selon Figure 1, 1 amplificateur optique 3 est un amplificateur à fibre optique dopée à 1'Erbium dont le gain entre les points 4 et 16, par simple passage d'un signal montant de longueur d'onde 1532 nanomètres, est de 26 dB pour un signal incident de puissance un microwatt. Les circulateurs optiques utilisés 5 et 6 présentent des pertes respectives d'insertion qui sont, selon les portes utilisées et à 0,2 dB près, de l'ordre de 1,2 à 1,4 dB, leur taux d'isolation entre voies étant supérieur à 30 dB et pouvant même atteindre 36 dB.Ces caractéristiques sont suffisantes, d'autant plus qu'un soin particulier a été apporté afin d'éviter de former une cavité oscillante de part et d'autre du milieu amplificateur 3.According to an experimental realization carried out by the
Applicant according to the diagram according to Figure 1, 1 optical amplifier 3 is an optical fiber amplifier doped with Erbium whose gain between points 4 and 16, by simple passage of a rising signal of wavelength 1532 nanometers, is 26 dB for an incident signal of one microwatt power. The optical circulators used 5 and 6 have respective insertion losses which, depending on the doors used and to the nearest 0.2 dB, of the order of 1.2 to 1.4 dB, their isolation rate between channels being greater than 30 dB and possibly even reaching 36 dB.These characteristics are sufficient, especially since special care has been taken to avoid forming an oscillating cavity on either side of the amplifying medium 3.
Dans ces conditions, il a été obtenu, pour des signaux montants et descendants de même longueur d'onde 1532 nanomètres. tln gain total, dans un sens comme dans l'autre, de 23,4 dB pour t poste d'amplification 1, ce qui représente une adjonction de plus de 5 dB par rapport au dispositif d'amplification à coupleurs et isolateurs de l'art antérieur.Under these conditions, 1532 nanometers have been obtained for rising and falling signals of the same wavelength. tln total gain, in one direction as in the other, of 23.4 dB for t amplification station 1, which represents an addition of more than 5 dB compared to the amplification device with couplers and isolators of the prior art.
La Figure 2 est une réalisation identique à celle selon
Figure 1, mais avec en plus un amplificateur optique supplémentaire 7 fonctionnant en redondance avec 1 'amplificateur 3.Figure 2 is an embodiment identical to that according to
Figure 1, but with an additional optical amplifier 7 operating in redundancy with the amplifier 3.
Dans un tel cas, selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, cet amplificateur de redondance 7, qui est bien-entendu identique à 1' amplificateur 3, est tout simplement branché en permanence entre les "quatrièmes" portes précédemment laissées libres, 54 et 62, des deux circulateurs 5 et 6. In such a case, according to a particularly advantageous characteristic of the invention, this redundancy amplifier 7, which is of course identical to the amplifier 3, is quite simply permanently connected between the "fourth" doors previously left free, 54 and 62, of the two circulators 5 and 6.
En régime normal, le fonctionnement s 'effectue selon Figure 1, et aucun signal ne transite à travers 1 amplificateur de redondance 7 puisque les portes 54 et 62 ne sont jamais alimentées par les signaux Si ou S2. In normal operation, the operation takes place according to Figure 1, and no signal passes through 1 redundancy amplifier 7 since the gates 54 and 62 are never supplied by the signals Si or S2.
En cas de panne de 1' amplificateur "normal" 3, les opérateurs inversent, à chaque terminal d' extrémité, les branchements des deux fibres de ligne. In the event of failure of the "normal" amplifier 3, the operators invert, at each end terminal, the connections of the two line fibers.
Le signal montant S'1 est alors appliqué à la fibre F'2 (et non plus à la fibre Fil), et il transite alors vers la fibre F2 (et non plus vers la fibre F'1) via le circulateur 5 (porte 53 vers porte 54), l'amplificateur de redondance 7, et le circulateur 6 (porte 62 vers porte 63). The rising signal S'1 is then applied to the fiber F'2 (and no longer to the fiber Fil), and it then passes to the fiber F2 (and no longer to the fiber F'1) via the circulator 5 (gate 53 to door 54), the redundancy amplifier 7, and the circulator 6 (door 62 to door 63).
De même, le signal descendant S'2 est cette fois ci appliqué à la fibre F ' 1 (et non plus à la fibre F2), et il transite alors vers la fibre F'2 via le circulateur 6 (porte 61 vers porte 62), 1' amplificateur de redondance 7, et le circulateur 5 (porte 54 vers porte 53). Similarly, the downward signal S'2 is this time applied to the fiber F '1 (and no longer to the fiber F2), and it then passes to the fiber F'2 via the circulator 6 (door 61 towards door 62 ), The redundancy amplifier 7, and the circulator 5 (door 54 towards door 53).
On constate en définitive que, par une simple inversion des connexions aux deux postes terminaux d'extrémités de ligne, l'amplificateur défaillant 3 n'est plus en circuit et est remplacé par l'amplificateur de redondance 7, ce qui est bien le but recherché, ce résultat étant obtenu sans utilisation, comme dans l'art antérieur, de bascules de commutation mécanique commandées à distance et immergées à l'instar du poste d'amplification 1
La réalisation qui vient d'être décrite en référence aux
Figures 1 et 2 s'applique au cas d'une liaison bi-directionnelle à deux fibres optiques par ligne, pour laquelle il est possible, compte-tenu des caractéristiques identiques ou voisines des signaux montant et descendant, d'utiliser un seul et même amplificateur optique bi-directionnel pour chaque poste d'amplification. Ultimately, it can be seen that, by a simple reversal of the connections to the two terminal terminals at the line ends, the faulty amplifier 3 is no longer in circuit and is replaced by the redundancy amplifier 7, which is indeed the aim. sought, this result being obtained without the use, as in the prior art, of mechanical switching flip-flops controlled remotely and immersed like the amplifier station 1
The realization which has just been described with reference to
Figures 1 and 2 apply in the case of a bi-directional link with two optical fibers per line, for which it is possible, taking into account the identical or similar characteristics of the up and down signals, to use one and the same bi-directional optical amplifier for each amplification station.
Dans le cas de liaison bi-directionnelle à une seule fibre optique par ligue, ces conditions peuvent ne pas être réunies, de sorte qu'un seul et même amplificateur optique peut ne pas convenir à la fois pour le signal montant et le signal descendant. In the case of a bi-directional link with a single optical fiber per league, these conditions may not be met, so that one and the same optical amplifier may not be suitable for both the uplink and the downlink signal.
A ce sujet, la Figure 3 montre une réalisation, conforme à l'invention, d'un poste d'amplification i placé sur une liaison optique bi-directionnelle à une seule fibre optique FF t, avec des signaux, respectivement montant Si et descendant S2, de caractéristiques (longueur d'onde, débit, ...) si différentes qu'ils nécessitent chacun un amplificateur optique approprié, pouvant être mono-directionnel, respectivement 8 et 9. In this regard, Figure 3 shows an embodiment, in accordance with the invention, of an amplification station i placed on a bi-directional optical link with a single optical fiber FF t, with signals, respectively up Si and down S2, with characteristics (wavelength, bit rate, etc.) so different that each requires an appropriate optical amplifier, which can be mono-directional, respectively 8 and 9.
Dans ce cas, les signaux Si incidents sur la fibre F sont aiguillés, via un circulateur 5 identique à celui des Figures i et 2 et de la porte 54 vers la porte 51 de celui-ci, vers l'entrée de l'amplificateur 8 adapté au signal montant. Ils sont ensuite aiguillés, en sortant de cet amplificateur 8, sur la fibre F' via un circulateur 6 identique à celui des Figures 1 et 2 et de la porte 61 vers la porte 62 de celui-ci. In this case, the signals Si incident on the fiber F are routed, via a circulator 5 identical to that of FIGS. I and 2 and from the gate 54 towards the gate 51 thereof, towards the input of the amplifier 8 adapted to the rising signal. They are then routed, leaving this amplifier 8, on the fiber F 'via a circulator 6 identical to that of Figures 1 and 2 and from door 61 to door 62 thereof.
Pareillement, les signaux descendants S2 sont aiguillés, de la porte 62 vers la porte 63 du circulateur 6, sur l'entrée de 1 amplificateur adapté 9, et il sont ensuite aiguillés, après amplification, de cet amplificateur 9 sur la fibre F via le circulateur 5, de la porte 53 à la porte 54 de ce dernier. Similarly, the downlink signals S2 are routed from gate 62 to gate 63 of circulator 6 at the input of 1 suitable amplifier 9, and they are then routed, after amplification, from this amplifier 9 to fiber F via the circulator 5, from door 53 to door 54 of the latter.
On réalise ainsi un découplage avec des pertes nettement inférieures à celles réalisées avec les dispositifs de l'art antérieur. Decoupling is thus carried out with losses much lower than those achieved with the devices of the prior art.
A noter que le risque de mise en auto-oscillation de cet amplificateur i est assez faible. Si on veut s'en affranchir totalement, il est possible de prévoir des isolateurs en sortie des amplificateurs 8 et 9 tout en bénéficiant tout de même d ' un gain de rendement significatif par rapport aux dispositifs de l'art antérieur. Note that the risk of self-oscillation of this amplifier i is quite low. If we want to get rid of it completely, it is possible to provide isolators at the output of amplifiers 8 and 9 while still benefiting from a significant gain in efficiency compared to the devices of the prior art.
La réalisation schématisée en Figure 4 s'apparente à celle selon Figure 3 par le fait qu'elle utilise également deux amplificateurs optiques distincts 8 et 9 pour le signal montant S1 et pour le signal descendant S2. En revanche, un seul circulateur optique 10 est utilise ici. The embodiment shown diagrammatically in FIG. 4 is similar to that according to FIG. 3 in that it also uses two separate optical amplifiers 8 and 9 for the rising signal S1 and for the falling signal S2. However, only one optical circulator 10 is used here.
La fibre de ligne F,F' est branchée comme représenté sur les portes diamètralement opposées 104 (fibre "amont" F) et 102 (fibre "aval" F'), tandis que les amplificateurs 8 et 9 sont respectivement branchés sur les deux autres portes 101 et 103 de ce circulateur 10. Line fiber F, F 'is connected as shown on the diametrically opposite gates 104 ("upstream" fiber F) and 102 ("downstream" fiber F'), while amplifiers 8 and 9 are respectively connected to the other two doors 101 and 103 of this circulator 10.
Selon une configuration en soi connue, les sorties de chaque amplificateur 8 et 9 sont connectées sur un miroir réfléchissant, respectivement il et 12. According to a configuration known per se, the outputs of each amplifier 8 and 9 are connected to a reflecting mirror, respectively il and 12.
Comme indiqué par les flèches, le signal montant S1 passe une première fois à travers le circulateur 10 (de la porte 104 vers la porte 101), puis une première fois à travers 1 'amplificateur optique 8. Il est ensuite réfléchi sur le miroir 11, passe à nouveau à travers 1 'amplificateur 8, une deuxième fois à travers le circulateur 10 (de la porte 101 vers la porte 102), pour finalement aboutir sur la fibre F'. As indicated by the arrows, the rising signal S1 passes a first time through the circulator 10 (from the door 104 to the door 101), then a first time through the optical amplifier 8. It is then reflected on the mirror 11 , again passes through the amplifier 8, a second time through the circulator 10 (from door 101 to door 102), finally ending up on the fiber F '.
Inversement, le signal descendant S2 passe une première fois à travers le circulateur 10 (porte 102 vers porte 103), une première fois à travers l'amplificateur 9, une deuxième fois à travers ce dernier après réflexion sur le miroir 12, puis une seconde fois à travers le circulateur 10 (porte 103 vers porte 104) pour finalement aboutir sur la fibre F. Conversely, the falling signal S2 passes a first time through the circulator 10 (door 102 towards door 103), a first time through the amplifier 9, a second time through the latter after reflection on the mirror 12, then a second times through the circulator 10 (door 103 towards door 104) to finally reach the fiber F.
A noter que ce montage a pour avantage, par rapport à celui selon Figure 3, de n'utiliser qu ' un seul circulateur. Il nécessite en revanche deux miroirs il et 12, et il présente, dans le cas d'une pluralité de tels postes d'amplification 1, de plus grands risques de mise en auto-oscillation dans de nombreux cas, le montage selon Figure 3 sera donc préférentiel. Note that this arrangement has the advantage, compared to that according to Figure 3, of using only one circulator. However, it requires two mirrors il and 12, and it presents, in the case of a plurality of such amplification stations 1, greater risks of self-oscillation in many cases, the assembly according to Figure 3 will therefore preferential.
La Figure 5 représente un mode de connexion d'un terminal d' entrée/sortie qui est applicable au cas où, par exemple selon Figures 3 et 4, la liaison bi-directionnelle s 'effectue sur une seule et même fibre de ligne F. FIG. 5 represents a mode of connection of an input / output terminal which is applicable in the case where, for example according to FIGS. 3 and 4, the bi-directional link is carried out on a single and same line fiber F.
Comme représenté, le signal montant S1, qui est appliqué sur la borne d'entrée E de la liaison, passe à travers un amplificateur optique 13 et il est ensuite dirigé sur la fibre de ligne F via un circulateur optique 14 (de la porte 141 vers la porte 142 de ce dernier). As shown, the rising signal S1, which is applied to the input terminal E of the link, passes through an optical amplifier 13 and it is then directed to the line fiber F via an optical circulator 14 (from gate 141 towards door 142 of the latter).
Pareillement, le signal descendant S2 arrivant sur la ligne
F est dirigé, via le circulateur 14 (de la porte 142 vers la porte 143 de ce dernier), vers un autre amplificateur optique 15 dont la sortie est reliée à la borne de sortie S de la liaison.Likewise, the falling signal S2 arriving on the line
F is directed, via circulator 14 (from door 142 to door 143 of the latter), to another optical amplifier 15 whose output is connected to the output terminal S of the link.
Dans le cas précité où les signaux Si et S2 sont de caractéristiques différentes, il est ainsi possible d'obtenir une amplification, en début et/ou en bout de ligne respectivement, à l'aide d' amplificateurs 13 et 15 qui sont différents et chacun adaptés aux signaux, Si et S2, qui les traversent. In the aforementioned case where the signals Si and S2 are of different characteristics, it is thus possible to obtain an amplification, at the start and / or at the end of the line respectively, using amplifiers 13 and 15 which are different and each adapted to the signals, Si and S2, which pass through them.
Comme il va de soi, l'invention n'est nullement limitée aux quelques exemples de réalisation qui viennent d'être décrits. It goes without saying that the invention is in no way limited to the few exemplary embodiments which have just been described.
Elle est bien au contraire susceptible d'être mise en oeuvre d'autre façon et par utilisation de divers moyens équivalents. Elle s'applique aussi bien à l'utilisation d'amplificateurs optiques à fibre dopée, que d'amplificateurs optiques à semi-conducteurs. On the contrary, it is capable of being implemented in other ways and by using various equivalent means. It applies equally to the use of optical amplifiers with doped fiber, as of optical amplifiers with semiconductors.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9201223A FR2687030A1 (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Installation for bi-directional information transmission using optical fibre(s) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9201223A FR2687030A1 (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Installation for bi-directional information transmission using optical fibre(s) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2687030A1 true FR2687030A1 (en) | 1993-08-06 |
Family
ID=9426303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9201223A Withdrawn FR2687030A1 (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Installation for bi-directional information transmission using optical fibre(s) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2687030A1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0585126A2 (en) * | 1992-08-28 | 1994-03-02 | Hughes Aircraft Company | Efficient bi-directional optical fiber amplifier for missile guidance data link repeater |
EP0739103A2 (en) * | 1995-04-18 | 1996-10-23 | SIP SOCIETA ITALIANA PER l'ESERCIZIO DELLE TELECOMUNICAZIONI P.A. | Bidirectional optical amplifier using an active fibre |
FR2737787A1 (en) * | 1995-08-07 | 1997-02-14 | France Telecom | BIDIRECTIONAL OPTICAL AMPLIFIER FOR WAVELENGTH MULTIPLEXING OPTICAL SYSTEMS |
FR2737788A1 (en) * | 1995-08-07 | 1997-02-14 | France Telecom | Bidirectional optical amplifier for wavelength multiplexers - has two circulators connected by optical fibres and arrangement with amplifying element and reflection element |
EP0835003A1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-04-08 | Alcatel | Channel add-drop device over a multichannel bidirectional optical link |
WO2001097413A1 (en) * | 2000-06-15 | 2001-12-20 | Agilent Technologies, Inc. | Reflector with non-reciprocal optical components |
WO2004100405A2 (en) * | 2003-05-07 | 2004-11-18 | France Telecom | Chromatic dispersion compensation in a bidirectional optical transmission system |
-
1992
- 1992-02-04 FR FR9201223A patent/FR2687030A1/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN. vol. 33, no. 3B, Août 1990, NEW YORK US pages 82 - 83 , XP000124274 'Bidirectional Double Wavelength Optical Bus Network using Doped Fiber Amplifiers' * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 14, no. 308 (E-947)3 Juillet 1990 & JP-A-20 98 185 ( NTT ) 10 Avril 1990 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 14, no. 385 (P-1094)20 Août 1990 & JP-A-21 44 527 ( NTT ) 4 Juin 1990 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 15, no. 122 (P-1184)26 Mars 1991 & JP-A-30 11 322 ( NTT ) 18 Janvier 1991 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 15, no. 460 (P-1278)21 Novembre 1991 & JP-A-31 94 518 ( NTT ) 26 Août 1991 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 16, no. 188 (E-1198)7 Mai 1992 & JP-A-40 23 628 ( NEC ) 28 Janvier 1992 * |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0585126A2 (en) * | 1992-08-28 | 1994-03-02 | Hughes Aircraft Company | Efficient bi-directional optical fiber amplifier for missile guidance data link repeater |
EP0585126A3 (en) * | 1992-08-28 | 1995-07-26 | Hughes Aircraft Co | Efficient bi-directional optical fiber amplifier for missile guidance data link repeater. |
EP0739103A2 (en) * | 1995-04-18 | 1996-10-23 | SIP SOCIETA ITALIANA PER l'ESERCIZIO DELLE TELECOMUNICAZIONI P.A. | Bidirectional optical amplifier using an active fibre |
EP0739103A3 (en) * | 1995-04-18 | 1997-08-06 | Sip | Bidirectional optical amplifier using an active fibre |
FR2737787A1 (en) * | 1995-08-07 | 1997-02-14 | France Telecom | BIDIRECTIONAL OPTICAL AMPLIFIER FOR WAVELENGTH MULTIPLEXING OPTICAL SYSTEMS |
FR2737788A1 (en) * | 1995-08-07 | 1997-02-14 | France Telecom | Bidirectional optical amplifier for wavelength multiplexers - has two circulators connected by optical fibres and arrangement with amplifying element and reflection element |
EP0835003A1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-04-08 | Alcatel | Channel add-drop device over a multichannel bidirectional optical link |
FR2754410A1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-04-10 | Alsthom Cge Alcatel | DEVICE FOR INSERTING / EXTRACTING CHANNELS ON A BIDIRECTIONAL MULTICHANNEL OPTICAL LINK |
US6130765A (en) * | 1996-10-03 | 2000-10-10 | Alcatel | Drop/insert apparatus for dropping/inserting channels on a bidirectional multi-channel optical link |
WO2001097413A1 (en) * | 2000-06-15 | 2001-12-20 | Agilent Technologies, Inc. | Reflector with non-reciprocal optical components |
WO2004100405A2 (en) * | 2003-05-07 | 2004-11-18 | France Telecom | Chromatic dispersion compensation in a bidirectional optical transmission system |
WO2004100405A3 (en) * | 2003-05-07 | 2005-05-19 | France Telecom | Chromatic dispersion compensation in a bidirectional optical transmission system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2665097B2 (en) | Optical coupler | |
CA2196333C (en) | Polarisation-independent kerr modulator and its use in an all-optical clock recovery device | |
FR2553951A1 (en) | INFORMATION STORAGE DEVICE IN A FIBER OPTIC TRANSMISSION SYSTEM | |
EP0802641A1 (en) | Two optical amplifier mounting, especially for submarine telecommunications system repeater | |
FR2687030A1 (en) | Installation for bi-directional information transmission using optical fibre(s) | |
FR2727771A1 (en) | WAVE LENGTH CONVERTING DEVICE | |
EP0002971B1 (en) | Coupling device for an optical transmission line and transmission system comprising such device | |
FR2796766A1 (en) | Optical bi-directional amplifier for fibre optics has two pumping sources with output applied to fibre optic via multiplexers | |
CA2217546A1 (en) | Device and method to suppress q-switching in an optical amplifying device | |
JP2002502504A (en) | Optical isolator composite module and optical amplifier using the same | |
EP0064919A1 (en) | Apparatus for extracting and/or reinjecting an optical signal | |
US7020397B2 (en) | Optical retiming of an optical data signal | |
EP0920717A1 (en) | Bi-directional optical amplification system | |
EP3005586A1 (en) | Systems for continuous bidirectional communication by atmospheric link | |
EP0975106B1 (en) | Device for on-line regeneration of an optical soliton signal by synchronous modulation of these solitons and transmission system comprising such a device | |
EP1509794B1 (en) | Optical filtration device | |
FR2807590A1 (en) | OPTICAL FIBER TRANSMISSION DEVICE WITH WAVELENGTH MULTIPLEXING | |
EP2163011B1 (en) | Long range optical network with location of an amplification means at the optical exchange | |
KR100252178B1 (en) | Optical isolator complex module and the optical amplifier using it | |
EP1059710A1 (en) | Hybrid Raman amplifier | |
FR2523384A1 (en) | OPTICAL FIBER DATA TRANSMISSION INSTALLATION | |
FR2549661A1 (en) | Device for coupling a terminal by optical fibre to a link channel in closed loop and method of transmitting information within a system using such devices. | |
EP3935760A2 (en) | Device for coherently detecting in a simplified way and without optical loss | |
FR2787953A1 (en) | Non soliton fibre optic transmission repeater having fibre optic line inserted repeater with discrete amplifier and Raman effect pre amplifier pump/coupler. | |
FR2529687A1 (en) | OPTICAL SWITCHING DEVICE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |