FR2703201A1

FR2703201A1 - Système et procédé pour une compensation de la dispersion se produisant dans des systèmes à fibres optique à haut débit.

Info

Publication number: FR2703201A1
Application number: FR9403539A
Authority: FR
Inventors: Anders Gustav; Lars Egnell
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1994-09-30
Anticipated expiration: 2014-03-25
Also published as: SE501070C2; JP3609447B2; DE4410490A1; JPH0779197A; GB9406026D0; GB2276788B; FR2703201B1; US5446574A; GB2276788A; SE9301023D0; SE9301023L

Abstract

La présente invention concerne un système et un procédé respectivement destinés à effectuer une compensation de la dispersion se produisant dans des systèmes à fibres optiques à haut débit, la compensation de la dispersion étant effectuée dans le récepteur. Le système comprend ainsi un dispositif de modulation (1) pour moduler un signal électrique porteur d'informations, un dispositif d'égalisation (2) pour égaliser le signal modulé dans le dispositif de modulation (1) et un dispositif de transposition électro-optique (3) pour transposer le signal égalisé dans le dispositif égaliseur (2), en un signal optique, pratiquement sans aucune perte d'information, et avec des propriétés de phase et d'amplitude pratiquement conservées.

Description

La présente invention concerne un système et un procédé destinés à la

compensation de la dispersion se produisant dans des systèmes à fibres optiques à haut débit Les systèmes à fibres optiques à haut débit sont utilisés dans5 diverses applications de communications, par exemple dans des télécommunications à longues distances de transmission Un réseau de télécommunications peut être divisé en niveaux séparés tels que les réseaux d'abonnés, les réseaux régionaux et les réseaux interrégionaux ou nationaux Ces réseaux10 nationaux peuvent par exemple relier différentes villes dans lesquelles il existe un besoin de débits de transmission très élevés, par exemple à 2,5 Gbit/s Cependant, il existe une limitation à la vitesse de transmission entre un émetteur et un récepteur du fait de la dispersion La dispersion est notamment un problème pour les débits de 2,5 Gbit/s et plus, et à 10 Gbit/s, elle constitue une limitation fondamentale du fait que la largeur de bande d'informations elle-même est sujette à une limitation En conclusion, la dispersion pose

des problèmes aux débits élevés et sur les longues distances.

L'importance de la dispersion croit par conséquent à des débits binaires supérieurs à 2,4 Gbit/s dans des fibres monomodes ordinaires pour des longueurs d'ondes voisines de 1,55 gm A des distances entre répéteurs d'environ 60 kilomètres, l'effet devient notable à environ 10 Gbit/s Les demandes respectivement imposées aux systèmes analogiques et numériques sont partiellement différentes, cela étant dû, entre autres, au fait qu'une bonne linéarité est essentielle dans les systèmes analogiques, alors que cela n'a que peu

d'importance dans les systèmes numériques.

Un certain nombre de systèmes différents pour compenser la dispersion se produisant dans des systèmes à fibres

optiques à haut débit, ont été proposés Un système fréquem-

ment utilisé se fonde sur la technique dite de "génération de précompression des impulsions", ce qui signifie normalement que le laser est modulé en fréquence/longueur d'onde pendant chaque impulsion Des systèmes similaires sont décrits par exemple dans T L Koch, R C Alferness, "Dispersion Compen- sation By Active Predistorted Signal Synthesis", J of Lightware Technology, Vol LT-3, No 4, ( 1985), pages 800-805.5 A 1,05 Mm et pour une fibre monomode ordinaire, il est nécessaire que le signal soit décalé vers le bleu Par modulation directe, un laser subit normalement un décalage vers le rouge pendant l'impulsion En général, le laser est modulé en FM, pour l'obtention de la compression des impul-10 sions, la modulation AM étant ensuite appliquée au moyen d'un modulateur externe On décrit par exemple dans N Henmi, T. Saito, M Yagamushi, S Fujita, " 10-Gb/s 100 km normal fiber transmission experiment employing a modified prechirp technique", Proc: OFC'91, ( 1991), article Tu O 2, la façon dont15 des lasers DFB (lasers à réaction répartie) sont utilisés. Avec la modulation dite de décalage vers le bleu effectuée dans l'émetteur, qui est par exemple décrite dans F Koyoma, K Iga, "Frequency Chirping in External Modulators, J of Lightware Technology", Vol LT-6, No 1, ( 1988), pages 87-93,20 le signal modulé par modulation FM/AM est obtenu dans un modulateur externe, le laser fonctionnant sans en subir aucune influence La modulation requise est normalement obtenue par une conception particulière du modulateur externe La technique dite de "génération de pré-compression des impulsions" et la modulation par décalage vers le bleu dans l'émetteur ne sont ni l'une ni l'autre des techniques de modulation de la dispersion au sens strict, mais utilisent au contraire la dispersion pour produire une compression d'impulsions Ces deux types de systèmes sont principalement utilisés dans des systèmes numériques dans lesquels l'effet est concentré vers le milieu de l'intervalle entre bits, au prix de la linéarité qui, comme mentionné précédemment, n'a

pas une très grande importance dans les systèmes numériques.

L'énergie du signal est donc concentré vers le centre de l'intervalle entre bits Cependant, les bandes latérales du signal modulé sont distordues De plus, un système ou un procédé de ce type implique que l'amplitude de l'impulsion n'atteigne jamais une valeur telle que l'on pénètre dans la gamme de non-linéarité du milieu. Ces procédés conviennent généralement pour des systèmes numériques sous réserve que les distances ne soient générale- ment pas supérieures à environ 75 km et que le débit binaire ne dépasse pas environ 10 Gbit/s On peut donc dire en conclusion que le spectre de fréquences est distordu de telle façon que les impulsions se propageant dans la fibre conver-10 gent Le système ou le procédé ne convient pas à des systèmes analogiques dans lesquels une distance de transmission plus importante est obtenue au prix de la linéarité, qui a de

l'importance dans les systèmes analogiques.

Selon un autre système connu, la transmission est rendue insensible à la dispersion par l'introduction d'une longueur supplémentaire de fibre dans laquelle la dispersion présente un signe inversé Ce système est décrit par exemple

dans H Izadpanah et al "Multiwavelength Dispersion Compen-

sation for 1660 nm Transmission at 2,5 Gb/s Over 1310 nm Optimized Single-Mode Fiber", Proc: EPOC'92 ( 1992), article Tu A 5 1 Par ce procédé, une compensation réelle de la dispersion est obtenue, contrairement au procédé mentionné précédemment Ce système se fonde sur une compensation de phase du spectre de fréquences du signal reçu, et cette compensation de phase compense la différence de phase produite par les fréquences partielles différentes passant dans la fibre déposée La compensation de la dispersion s'effectue dans le domaine optique et est normalement obtenue par combinaison de différentes longueurs de fibres ayant des signes de dispersion différents, ce qui rend ensuite le milieu de transmission exempt de dispersion et permet de

détecter le signal optique de la façon normale.

Des systèmes dans lesquels une fibre dispersive déjà

installée est utilisée, mettent en jeu une fibre de compen-

sation de la dispersion devant être placée avant le récep-

teur La longueur de fibre de compensation peut être d'envi-

ron un tiers de la distance de transmission Cela conduit à un certain nombre d'inconvénients car la fibre ou longueur de fibre supplémentaire est coûteuse, nécessite une conception particulière, et augmente l'affaiblissement Dans le document5 mentionné ci-dessus, les pertes sont limitées par addition d'un amplificateur de fibre entre la fibre de transmission et la fibre de compensation de la dispersion, ce qui complique encore davantage le système et en augmente le coût. Selon un autre système connu, par exemple décrit par J J O'Reilly, M S Chauldry; "I Microstrip Compensation of fibre Chromatic Dispersion in Optically Amplified Coherent Systems" dans IEE Colloquium on Microwave Optoelectronics, N'139, ( 1990), p 13/1-13/6, le signal est également soumis à une compensation de la dispersion du côté récepteur Une véritable compensation de la dispersion est ainsi également obtenue et le système fait appel à une compensation de phase des spectres de fréquences du signal reçu, qui compense la différence de phase produite par les différentes fréquences partielles se propageant dans la fibre installée Ce système exige une technique cohérente dans le récepteur qui est également relativement complexe et coûteuse Dans le document décrit, la distorsion de phase est traitée en fréquence intermédiaire On utilise un mélangeur qui est constitué d'un coupleur directionnel optique recevant un signal, et d'un oscillateur local, d'une diode de détection et d'un filtre

passe-bande qui ne laisse passer que la fréquence de dif-

férence L'élément de correction de phase est constitué d'un conducteur à microruban qui présente une dispersion normale; le conducteur à microruban peut par exemple avoir une

longueur de 10 à 20 cm et compenser la dispersion se produi-

sant dans une fibre d'environ 200 kilomètres Lorsque la distorsion de phase est compensée, le signal électrique est

détecté par des procédés traditionnels.

Le but de la présente invention est de proposer un système et un procédé servant respectivement à éliminer, dans la mesure du possible, l'influence de la dispersion se

produisant dans des systèmes à fibres optiques à haut débit. De plus, l'invention a pour but de proposer respectivement un système peu coûteux et aussi simple et sûr que possible La5 présente invention a également pour but de proposer un système et un procédé permettant des distances de transmis-

sion très longues et des débits de transmissions très élevés. Un but supplémentaire est de ne pas avoir à prolonger la fibre pour réaliser une compensation de la dispersion, en10 association avec l'objectif de ne pas avoir à ajouter ou à disposer d'un grand nombre d'amplificateurs optiques pour

compenser l'affaiblissement supplémentaire.

Un système au moyen duquel ces buts, ainsi que d'au-

tres, sont atteints, est défini comme étant un système destiné à effectuer une compensation de la dispersion dans des systèmes à fibres optiques à haut débit, la compensation de la dispersion étant effectuée dans l'émetteur, et le système comprenant un dispositif de modulation pour moduler un signal électrique porteur d'informations, un dispositif égaliseur pour égaliser le signal soumis à la modulation dans le dispositif de modulation et un dispositif de transposition ou traducteur électro-optique pour transformer le signal soumis à l'égalisation dans le dispositif d'égalisation en un signal optique, pratiquement sans aucune perte d'information et avec des propriétés de phase et d'amplitude pratiquement conservées Un procédé par lequel ces buts sont atteints est proposé sous la forme d'un procédé de compensation de la dispersion dans lequel la compensation de la dispersion est effectuée dans l'émetteur, un signal électrique porteur d'informations étant modulé, le signal modulé étant ensuite égalisé dans un dispositif d'égalisation, et le signal

égalisé étant ensuite converti dans un dispositif de transpo-

sition électro-optique en un signal optique dont les proprié-

tés de phase et d'amplitude sont pratiquement conservées Il est préférable que le dispositif de modulation comprenne un

modulateur pour moduler le signal d'entrée porteur d'informa-

tions en le convertissant à une fréquence intermédiaire qui est adaptée aux dispositifs faisant partie du système Le modulateur peut par conséquent être un modulateur électrique. Conformément à un mode de réalisation de l'invention, le5 dispositif d'égalisation peut être conçu de façon que la dispersion qui s'est produite ait un signe opposé à celui de la dispersion de la fibre pour la largeur de bande d'informa- tions correspondant au signal, le dispositif d'égalisation pouvant notamment comprendre un fil métallique de transmis-10 sion Selon un autre mode de réalisation, le dispositif d'égalisation comprend un filtre passe-tout Le dispositif de transposition électro-optique convertit notamment le signal en bande passante électrique sortant du dispositif d'égalisation en un signal optique tout en conservant ses

propriétés de phase et d'amplitude Le dispositif de transpo-

sition électro-optique peut notamment comprendre un laser, et peut également comprendre un modulateur externe Dans certains modes de réalisation particuliers, le dispositif de modulation peut comprendre un modulateur d'amplitude et/ou un

modulateur d'argument En variante, le dispositif de modula-

tion peut être constitué d'un mélangeur Il est à noter que

le dispositif de transposition électro-optique peut compren-

dre un modulateur électro-optique pour convertir directement une fréquence intermédiaire électrique en une fréquence

optique A cet égard, le dispositif de transposition électro-

optique peut comprendre une diode laser, le signal optique étant notamment transmis vers un filtre passe-bande optique de préférence étroit qui ne laisse passer que la bande latérale dont le signe de la dispersion est opposé à celui de la dispersion de la fibre Selon un mode de réalisation, le filtre optique peut directement laisser passer le signal d'informations et la composante de la porteuse à partir de laquelle une onde porteuse optique est générée, qui seront dans le même état de polarisation que le signal porteur d'informations se propageant dans la fibre Selon un autre

mode de réalisation, le dispositif de transposition électro-

optique comprend deux mélangeurs et deux modulateurs électro-

optiques au moyen desquels le signal de sortie provenant du dispositif d'égalisation est divisé et passe à travers chacun des mélangeurs, de sorte que les deux signaux sont respec-5 tivement mélangés avec le cosinus et le sinus, pour la fréquence intermédiaire, ces signaux étant ensuite soumis à un filtrage passe-bas dans un filtre passe-bas se trouvant à la suite de chacun des mélangeurs respectifs, ce qui permet d'obtenir des composantes en quadrature respectives en bande de base de modulation qui modulent la lumière provenant de la diode laser dans les deux modulateurs électro-optiques Dans des modes de réalisation supplémentaires, le dispositif de modulation comprend un modulateur de fréquence ou un modulateur de phase Le dispositif de transposition électro-optique15 peut notamment comprendre un discriminateur de fréquences au moyen duquel l'information de phase contenue dans le signal est convertie en un signal d'amplitude en bande de base de modulation Le discriminateur de fréquence comprend notamment un démodulateur à ligne -à retard pour la démodulation de20 phase ou de fréquence Il est à noter qu'un signal converti en un signal d'amplitude en bande de base de modulation peut plus particulièrement produire une modulation de signal

faible dans un laser ayant une caractéristique amplitude/fré-

quence linéaire, afin d'obtenir un signal optique dont l'information de phase est conservée En variante, le dispositif de transposition électrooptique peut comprendre

un démodulateur de phase et un démodulateur de phase électro-

optique au moyen desquels l'information de phase est direc-

tement convertie en un signal d'amplitude électrique en bande de base de modulation qui, ici encore, est converti dans le modulateur de phase électro-optique en un signal de phase dont les caractéristiques sont conservées dans l'onde

porteuse optique.

Au moyen de ce procédé, le signal est de préférence modulé dans le dispositif de modulation par élévation à une fréquence intermédiaire qui est adaptée aux dispositifs

faisant partie du système.

L'invention est décrite ci-après de façon plus détail-

lée en référence aux dessins annexés, qui sont fournis à titre d'explication et ne sont pas limitatifs, et dans lesquels: la figure 1 représente un mode de réalisation général du système disposé dans l'émetteur, ainsi que ses parties fondamentales; la figure 2 représente un premier mode réalisation du système produisant une conversion directe d'une fréquence intermédiaire électrique en une fréquence optique;

la figure 3 illustre un exemple fondé sur le même prin-

cipe que celui de la figure 2; les figures 3 a, 3 b, 3 c illustrent des spectres de signaux correspondant au mode de réalisation de la figure 3; la figure 4 représente un mode de réalisation fondé sur

une conversion de quadrature par l'intermédi-

aire d'une bande de base; et la figure 5 représente un autre mode de réalisation à

modulation de phase ou de fréquence.

Dans des systèmes à fibres optiques, la dispersion est généralement prise en compte sous la forme d'une distorsion de phase du second ordre La distorsion de phase du troisième ordre n'est essentielle que dans les systèmes à ultra-haut débit, c'est-à-dire de plus de 40 Gbit/s, et par conséquent, seulement dans les cas o l'on est très proche de la longueur d'onde ne subissant pas la dispersion de la fibre Par ailleurs, c'est le second ordre de la distorsion de phase qui

constitue le paramètre dominant de la dispersion se produi-

sant dans la fibre.

La figure 1 représente un mode de réalisation général de l'invention dans lequel un signal porteur d'informations entrant, par exemple à 10 Gbit, 7 G Hz, est reçu dans le système de compensation de dispersion 10 Le système 10 comprend trois blocs de base, dont le premier est un modulateur électrique 1 qui module le signal porteur d'infor- mations en élevant sa fréquence dans la bande passante, de façon qu'il ait une fréquence intermédiaire fi appropriée au5 dispositif d'égalisation 2 suivant, au moyen duquel une correction de la réponse en phase est effectuée La fréquence intermédiaire f; est ensuite choisie pour être adaptée aux composants faisant partie du système, comme le dispositif de modulation 1, le dispositif d'égalisation 2 et le dispositif10 de transposition 3, c'est-à-dire que la fréquence inter- médiaire fi est choisie par un ajustement et une adaptation à l'électronique et aux performances des dispositifs 1, 2 et 3 A titre d'exemple, la fréquence intermédiaire serait, pour un signal d'entrée d'environ 10 G Hz, d'environ 1,5 à 2 fois supérieure au débit de transfert de données, mais une fréquence allant jusqu'à trois fois le débit de transfert de données, c'est-à-dire de 30 Ghz, est également possible, des

valeurs inférieures à un facteur 1,5 étant également pos-

sible Il ne s'agit là que d'exemples qui, de plus, n'illus-

trent que le cas d'un signal d'entrée à 10 Gbits Un certain nombre d'autres valeurs sont bien sûr également possibles ici, étant entendu que les informations concernant le facteur de 1,5-2 ( 3) ne sont en aucune manière limitatives, la fréquence intermédiaire dépendant du cas particulier, de la demande et des composants et dispositifs utilisés Dans ce mode de réalisation, le dispositif d'égalisation 2 est

constitué d'une ligne de transmission ou d'un filtre passe-

tout ayant été conçu pour que sa dispersion ait un signe

opposé à celui de la fibre pour la largeur de bande d'infor-

mations du signal Le troisième bloc du système 10 est constitué d'un dispositif de transposition ou traducteur électro-optique 3 qui sert à transformer le signal en bande passante électrique provenant du dispositif d' égalisation, en un signal optique (fo) qui est transféré vers la fibre 15, généralement sans que les informations soient détruites, et

avec conservation des propriétés de phase et d'amplitude.

L'ensemble du système est disposé dans l'émetteur Le dispositif de transposition électro-optique 3 peut comprendre un laser, un modulateur externe, etc La figure 2 illustre un mode de réalisation se fondant sur une conversion directe d'une fréquence intermédiaire électrique en une fréquence optique Dans cet exemple, le modulateur la est formé d'un modulateur d'amplitude et/ou

d'argument ou d'un mélangeur (voir figure 3) Dans ce dispositif, le signal porteur d'informations entrant est10 modulé électriquement avec élévation à une fréquence inter- médiaire f 1 Le signal est ensuite transmis par l'intermé-

diaire d'un fil métallique de transmission suffisamment long cela dépend du degré de dispersion souhaité (microruban ou autre, ou en variante un autre type de filtre passe-tout ayant des caractéristiques appropriées) qui forme par conséquent le dispositif d'égalisation 2 a permettant au signal d'acquérir un degré approprié de dispersion (quantité requise), ce qui permet d'obtenir un signal électriquement prédistordu à fréquence intermédiaire Ce signal à fréquence intermédiaire module alors directement l'onde porteuse optique Dans l'exemple illustré figure 2, le dispositif de transposition 3 a comprend un modulateur électro-optique 4 ayant une largeur de bande par exemple égale à 40 G Hz, dans laquelle la transposition est directement effectuée Le dispositif de transposition 3 a comprend en outre une diode laser 6 et un filtre passe-bande optique 5 au moyen duquel l'une des bandes latérales est éliminée, de même que l'onde porteuse dans la mesure du possible, sans que cela ne distorde également la réponse en phase du signal Il est

avantageux que le filtre passe-bande 5 soit étroit.

Conformément à la figure 3, la modulation de l'onde porteuse optique s'effectue généralement par un modulateur optique passe-bande (PB), par exemple du type décrit dans la demande de brevet suédois no 8 305 572-3, le principe de la modulation étant décrit dans la figure 3 Selon une variante du mode de réalisation représenté figure 3, le filtre optique il laisse également passer, conformément à ce mode de réalisa- tion particulier, l'onde porteuse pour générer une onde porteuse optique qui présente le même état de polarisation que le signal porteur d'informations passant par la fibre, ce5 qui permet une détection auto- hétérodyne s'effectuant dans le récepteur avec possibilité d'une égalisation ultérieure à un

niveau de fréquence intermédiaire, selon des procédés connus ayant été précédemment utilisés dans les récepteurs hétéro- dynes.10 Conformément à l'exemple illustré figure 3, un mélan-

geur la' peut être utilisé comme modulateur Dans le modula-

teur passe-bande optique 4 ', deux bandes latérales sont obtenues, dont l'une est éliminée par filtrage dans le filtre passe-bande optique 5 ' Des calculs théoriques montrent que des signes différents de la contribution de phase sont respectivement obtenus dans les bandes latérales supérieure

et inférieure, à partir du modulateur passe-bande optique 4 '.

La bande latérale de signe opposé à la contribution de phase due à la dispersion produite par la fibre, doit alors être choisie Comme la fibre présente une dispersion anormale et comme le conducteur à microruban, c'est-à-dire le dispositif d'égalisation ou de pré- distorsion 2 a présente une dispersion normale, la bande latérale supérieure doit être choisie pour effectuer une compensation de la dispersion Dans le cas o le signe du paramètre de dispersion est le même pour la compensation de dispersion que pour le milieu porteur d'informations, la bande latérale inférieure doit cependant être choisie Le filtrage est effectué optiquement, et la

largeur de bande du filtre doit être au moins aussi impor-

tante que la largeur de bande du signal pour le signal à fréquence intermédiaire de modulation Des filtres optiques sont disponibles dans le commerce A titre d'exemple, on peut utiliser un filtre de type FP (Fabry-Perot) Dans l'exemple illustré figure 3, les spectres des signaux (spectres de puissance) sont également représentés pour le signal avant qu'il n'atteigne le modulateur la', dans ce cas le mélangeur, correspondant à la figure 3 a, le signal après qu'il ait traversé le dispositif d'égalisation ou de prédistorsion 2 a' correspondant à la figure 3 b, o wi (= 27 rf 1) désigne la fréquence intermédiaire et enfin, respectivement avant et5 après le filtre passe- bande optique 5 ', correspondant à la figure 3 c, o son aspect après passage à travers le filtre

passe-bande est indiqué en traits discontinus, W O représen-

tant la fréquence optique APL et APH représentent respec-

tivement les déphasages se produisant aux fréquences in-

férieure et supérieure.

On peut généralement considérer que ce procédé se fonde sur le principe de modulation, dans un émetteur, du signal transmis par élévation à une fréquence intermédiaire, et par pré-distorsion des phases du signal à ce stade Après quoi, ce signal à fréquence intermédiaire est directement modulé

sur l'onde porteuse optique au moyen d'un modulateur passe-

bande Le signal optique comporte alors, comme mentionné précédemment, deux bandes de modulation qui contiennent toutes deux toute l'information permettant la détection du signal Seule l'une des bandes de modulation deviendra modulée par la dispersion lorsqu'elle atteindra le récepteur,

de sorte que l'autre bande de modulation doit être éliminée par filtrage, comme décrit précédemment Dans le mode de réalisation décrit, le filtrage s'effectue dans l'émetteur,25 mais en principe, peut également s'effectuer dans le récep-

teur Le procédé ou système décrit peut être utilisé avec les techniques dites MI, MDA, MDF et MDP, o MI représente la Modulation d'Intensité, MDA représente la Modulation par Déplacement d'Amplitude, MDF représente la Modulation par Déplacement de Fréquence et MDP représente la Modulation par Déplacement de phase Les systèmes MDA et MI représentent deux systèmes qui sont identiques en ce qui concerne la modulation. La figure 4 représente un autre mode de réalisation se fondant sur une conversion de quadrature par l'intermédiaire

d'une bande de base de modulation Dans ce mode de réalisa-

tion, comme dans le précédent, on peut utiliser aussi bien des modulations d'amplitude que de fréquence et de phase. Comme dans le précédent exemple, un signal électrique porteur d'informations atteignant un modulateur d'amplitude et/ou5 d'argument lb est modulé avec élévation à une fréquence intermédiaire (ai), puis le signal passe dans un dispositif

d'égalisation 2 b Le signal sortant du dispositif d'égalisa- tion est ensuite divisé dans le dispositif de transposition électro-optique 3 b en deux parties qui sont chacune transfé-

rées vers ses deux mélangeurs 7 a, 7 b, dans lesquels les deux parties sont mélangées respectivement avec le cosinus et le sinus correspondant à la fréquence intermédiaire, puis chaque signal est soumis à un filtrage passe-bas dans des filtres passe-bas 8 a, 8 b correspondant à chacune des deux parties, ce15 qui permet d'obtenir les composantes en quadrature en bande de base de modulation Ces composantes en quadrature sont ensuite utilisées pour moduler la lumière provenant d'une

diode laser (DL) se trouvant dans des modulateurs électro-

optiques qui sont couplés-de façon que la fonction illustrée dans la figure soit réalisée Le signal optique est ensuite transmis dans la fibre 15 après addition dans un additionneur 1 l qui peut par exemple être un coupleur directionnel Le système électro-optique peut éventuellement présenter une

fonction adaptative avec rétroaction.

Le mode de réalisation représenté figure 5 fait appel à une modulation de phase ou de fréquence, c'est-à-dire que le dispositif de modulation lc est constitué d'un modulateur

de fréquence ou de phase Il en résulte que toute l'informa-

tion intéressante sortant du dispositif d'égalisation 2 c peut

également être retrouvée dans la phase du signal Le disposi-

tif d'égalisation 2 c peut être constitué d'un filtre passe-

tout qui fait tourner la phase alors qu'il ne perturbe pas l'amplitude Le dispositif de transposition électro-optique 3 c peut dans cet exemple être conçu pour que l'information de phase présente dans le discriminateur de fréquence, par exemple sous la forme d'un démodulateur à ligne à retard, soit convertie en un signal d'amplitude en bande de base de

modulation Ce signal peut ensuite servir de faible signal de modulation d'un laser ayant une caractéristique d'amplitude- fréquence linéaire permettant d'obtenir un signal optique5 conservant l'information de phase.

En variante, le dispositif de transposition électro- optique 3 c peutcomprendre un démodulateur de phase ou de fréquence et un modulateur électro-optique de phase ou de fréquence 12, 13 Il est à noter que l'information de phase10 peut par exemple être directement convertie en un signal d'amplitude électrique en bande de base de modulation dans le démodulateur de phase 12 qui peut par exemple être constitué d'une boucle fermée Le signal d'amplitude électrique en bande de base de modulation convertira une fois encore le

signal d'amplitude dans un modulateur de phase électro-

optique 13, en un signal de phase dont les caractéristiques seront conservées, mais cette fois, sur une onde porteuse

optique destinée à être transmise vers la fibre 15 L'inven-

tion peut s'appliquer à des systèmes numériques aussi bien

qu'analogiques.

Il va de soi que la description qui précède n'a été

proposée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être proposées par l'homme du

métier sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS l.Système de compensation de dispersion dans des systèmes à fibres optiques à haut débit, caractérisé en ce que la compensation de dispersion est effectuée dans l'émet-5 teur et en ce que le système comprend un dispositif de modulation ( 1; la; la'; lb; lc) pour moduler un signal électrique porteur d'informations, un dispositif d'égalisa- tion ( 2; 2 a; 2 a'; 2 b; 2 c) pour égaliser le signal soumis à la modulation dans le dispositif à modulation ( 1; la; la'; lb;10 lc) et un dispositif de transposition ou traducteur électro- optique ( 3; 3 a; 3 b; 3 c) pour transposer le signal soumis à l'égalisation dans le dispositif d'égalisation ( 2; 2 a; 2 a'; 2 b; 2 c) en un signal optique (f, W 0) pratiquement sans aucune perte d'information et avec des propriétés de phase et d'amplitude pratiquement conservées.

2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de modulation ( 1) comprend un

modulateur pour moduler le signal d'entrée porteur d'informa-

tions par élévation à une fréquence intermédiaire (fil, wi) qui est appropriée aux dispositifs faisant partie du système ( 1;

la; la'; lb, lc; 2; 2 a; 2 a'; 2 b; 2 c; 3; 3 a; 3 b; 3 c).
3 Système selon la revendication 2, caractérisé

en ce que le modulateur est un modulateur électrique (lb).
4 Système selon l'une quelconque des reven-

dications 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif d'égalisation ( 2) est conçu pour que la dispersion se produisant ait un signe opposé à celui que possède la fibre pour la largeur de bande d'informations correspondant au signal.
5 Système selon l'une quelconque des reven-

dications 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif

d'égalisation ( 2) comprend un fil métallique de transmission.
6 Système selon l'une quelconque des reven-

dications 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif

d'égalisation ( 2) comprend un filtre passe-tout.
7 Système selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de transposition électro-optique ( 3) convertit le signal électrique en bande de base de modulation provenant du dispositif d'égalisation ( 2) en un signal optique tout en conservant les propriétés de phase et d'amplitude. 8 Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de transposition électro-optique ( 3)

comprend un laser.
9 Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de transposition électro-optique ( 3)

comprend un modulateur externe.

Système selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de

modulation ( 1) comprend un modulateur d'amplitude (la).
11 Système selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de

modulation ( 1) comprend un modulateur d'argument (la).
12 Système selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de modulation comprend un modulateur d'amplitude et d'argument (la).
13 Système selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de

modulation comprend un mélangeur (la').
14 Système selon l'une quelconque des reven-

dications 10 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de transposition électro-optique ( 3) comprend un modulateur

électro-optique ( 4) pour la conversion directe d'une fré-

quence intermédiaire électrique en une fréquence optique.

Système selon la revendication 14, carac-

térisé en ce que le dispositif de transposition électro-

optique ( 3 a) comprend une diode laser ( 6).
16 Système selon les revendications 14 ou 15,

caractérisé en ce que le signal optique est transmis vers un filtre passe-bande optique de préférence étroit ( 5) qui ne laisse passer que la bande latérale dont la dispersion a un signe opposé à celui de la dispersion de la fibre. 17 Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que le filtre optique ( 5) laisse passer le signal d'informations et la composante d'onde porteuse au moyen de laquelle on génère une onde porteuse optique ayant

le même état de polarisation que le signal porteur d'informa- tions passant dans la fibre. 18 Système selon l'une quelconque des reven-

dications 10 à 12, caractérisé en ce que le dispositif de transposition électro-optique ( 3 b) comprend deux mélangeurs ( 7 a; 7 b) et 2 modulateurs électro-optiques ( 9), le signal provenant du dispositif d'égalisation ( 2 b) étant divisé et amené à passer dans chacun des deux mélangeurs ( 7 a; 7 b) de façon que chaque signal soit respectivement mélangé au cosinus et au sinus pour la fréquence intermédiaire, les signaux étant ensuite soumis à un filtrage passe-bas dans des filtres passe-bas ( 8 a; 8 b) se trouvant après chacun des mélangeurs ( 7 a; 7 b), respectivement, pour obtenir chacune des composantes de quadrature en bande de base de modulation, qui module la lumière provenant d'une diode laser (DL) dans deux

modulateurs électro-optiques ( 9).
19 Système selon l'une quelconque des reven-

dications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de

modulation (lc) comprend un modulateur de fréquence.

Système selon l'une quelconque des reven-

dications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de

modulation (lc) comprend un modulateur de phase.
21 Système selon l'une quelconque des reven-

dications 19 ou 20, caractérisé en ce que le dispositif de transposition optique ( 3 c) comprend un discriminateur de fréquences et en ce que l'information de phase qu'il contient est convertie en un signal d'amplitude en bande de base de modulation.
22 Système selon la revendication 21, carac-

térisé en ce que le discriminateur de fréquences comprend un démodulateur à ligne à retard pour la démodulation de phase ou de fréquence. 23 Système selon la revendication 22, carac- térisé en ce qu'un signal, converti en un signal d'amplitude en bande de base de modulation, joue le rôle de signal faible de modulation d'un laser ayant des caractéristiques d'ampli-

tude-fréquence linéaires, permettant d'obtenir un signal optique dont l'information de phase est conservée. 24 Système selon l'une quelconque des reven-

dications 20 ou 21, caractérisé en ce que le dispositif de transposition ou le traducteur électro-optique comprend un

démodulateur de phase ( 12) et un modulateur de phase électro-

optique ( 13), l'information de phase étant directement convertie en un signal d'amplitude électrique en bande de

base de modulation qui, dans le modulateur de phase électro-

optique ( 13), convertit encore une fois le signal d'amplitude

en un signal de phase dont les caractéristiques sont conser-

vées sur une onde porteuse optique.

Procédé -pour compenser la dispersion se produisant dans des systèmes à fibres optiques à haut débit, suivant lequel la compensation de la dispersion s'effectue dans l'émetteur, un signal électrique porteur d'informations étant modulé, le signal modulé étant ensuite égalisé dans un dispositif égaliseur, et le signal égalisé étant ensuite converti dans un dispositif de transposition électro-optique,

en un signal optique dont les propriétés de phase et d'ampli-

tude sont pratiquement conservées.
26 Procédé selon la revendication 25, carac-

térisé en ce que le signal dans le dispositif de modulation est modulé par élévation à une fréquence intermédiaire (fi, w 1) qui est adaptée aux dispositifs ( 1, 2, 3) faisant partie

du système.