FR2718587A1 - Système d'émission-réception optique à réflectométrie. - Google Patents

Abstract

Afin d'éviter des connexion et déconnexion de composants optiques, l'invention fournit un système d'émission-réception qui intègre un dispositif de test (4) du type réflectomètre, malgré la faible puissance de l'émetteur optique (100) du système. Dans le dispositif de test (4), un générateur (42a) produit un signal numérique de test avec une fonction d'autocorrélation égale à l'impulsion de Dirac, qui est émis à travers l'émetteur (100) dans une fibre optique (FO). Un convertisseur analogique-numérique (46) numérise en un signal numérique d'analyse, un signal analogique d'analyse reçu via un récepteur optique (101) par réflexion optique (FO) du signal de test émis. Un corrélateur (48) corrèle le signal d'analyse avec le signal de test en un signal de réponse impulsionnelle (Fk ) caractérisant des rétrodiffusion et réflexion dans la fibre (FO).

Description

Système d'émission-réception optique à réf lectométrie
La présente invention concerne de manière générale des systèmes d'émission-réception optiques.

De tels systèmes d'émission-réception sont mis en oeuvre dans des réseaux à fibre optique principalement sous deux formes. On distingue d'une part les systèmes d'émission-réception fonctionnant selon le mode semi-duplex, dit également à l'alternat, et d'autre part les systèmes d'émissionréception basés sur le mode full-duplex.

Le mode semi-duplex consiste à changer alternativement de sens de transmission. Pendant qu'un premier système d'émission-réception à une extrémité d'une fibre optique émet des données à destination d'un second système d'émission-réception à l'autre extrémité de la fibre optique, ce second système fonctionne exclusivement en réception pour recevoir lesdites données, et inversement. Dans chacun des premier et second systèmes, les phases d'émission et de réception ne se recouvrent pas. De tels systèmes d'émission-réception pour mode à l'alternat comprennent des émetteur et récepteur opérant typiquement à la même longueur d'onde.

Le mode de transmission full-duplex est obtenu par un multiplexage en longueur d'onde qui consiste en ce que deux systèmes d'émission-réception raccordés aux extrémités d'une fibre optique émettent l'un vers l'autre respectivement avec des longueurs d'onde différentes dans cette fibre optique. Il en résulte que les émetteur et récepteur dans chacun des systèmes d'émission-réception opèrent à deux longueurs d'onde respectives distinctes.

L'invention concerne principalement des systèmes d'émission-réception fonctionnant dans le mode à l'alternat, et est particulièrement dirigée vers une fonction de test de fibre optique en rapport avec de tels systèmes , tels que ceux inclus dans des
Terminaux de Ligne Optique (TLO).

Selon une configuration connue, la figure 1 montre schématiquement une chaîne de transmission dans un réseau de distribution optique étoilé arborescent en mode à l'alternat reliant un central 1 à une terminaison numérique de réseau optique 3. Dans cette chaîne de transmission est prévu un réflectomètre de maintenance 5. Le central 1 comprend typiquement un terminal de ligne optique (TLO) 10 et un coupleur optique passif 11. Le terminal de ligne optique 10 comprend en outre un émetteur optique sous la forme d'une diode laser 100 et un récepteur optique sous la forme d'une photodiode 101 opérant tous deux à une même longueur d'onde, ainsi qu'un coupleur directif 102. Une sortie de l'émetteur 100 et une entrée du récepteur 101 sont appliquées à une extrémité de fibre optique FO à travers deux accès respectifs du coupleur directif 102. Le coupleur passif 11 comprend un premier accès 110 recevant la fibre optique FO et des seconds accès par exemple au nombre de quatre 111, 112, 113 et 114 auxquels sont respectivement connectées quatre fibres optiques, telles que la fibre F0112 pour l'accès 112. Le coupleur 11 définit un premier niveau d'arborescence du réseau optique relativement à la fibre FO, dite fibre-mère. La connexion de l'une des fibres optiques issues du coupleur 11, telle que la fibre optique F0112, à une entrée/sortie de la terminaison numérique de réseau optique 3 est assurée directement, ou à travers d'autres coupleurs, tels que le coupleur 2 dans la figure 1, définissant autant de niveaux d'arborescence supplémentaires.

Selon la technique antérieure, l'ensemble des fibres optiques définissant l'arborescence du réseau est testé au moyen du réflectomètre 5 séparé et indépendant du central 1. Pour tester les fibres optiques du réseau, la fibre optique FO issue du coupleur directif 102 est tout d'abord déconnectée du premier accès 110 du coupleur 11, puis une fibre optique supplémentaire FOR reliée à une entrée-sortie
E/S du réflectomètre la est connectée au premier accès 110, ces deux opérations étant matérialisées schématiquement par un "commutateur" dans la figure 1.

Le réflectomètre 5 comprend typiquement, en référence à la figure 2, un coupleur directif 50 relié à la fibre FOR, un dispositif d'émission optique 51, un dispositif de réception optique 52, un moyen d'acquisition et de traitement de signal 53 et une unité d'affichage de résultat de test 54. Dans le dispositif d'émission optique 51, un générateur d'impulsion 510 produit des impulsions électriques brèves qui sont transformées par une diode laser 511 en des impulsions lumineuses émises et diffusées à travers le coupleur directif 50 et la fibre supplémentaire FOR dans les fibres optiques de réseau, telles que la fibre F0112 . En conséquence de phénomènes de rétrodiffusion et de réflexion qui seront détaillés ultérieurement, ces impulsions lumineuses émises sont réfléchies par les fibres optiques de réseau en un signal lumineux d'analyse qui est reçu à travers le coupleur directif 50 par une photodiode 521 du dispositif de réception 512. La photodiode 521 convertit le signal lumineux d'analyse reçu en un signal électrique d'analyse correspondant qui est appliqué à travers un amplificateur 520 du dispositif de réception à une entrée du moyen d'acquisition et de traitement de signal 53. Ce moyen d'acquisition et de traitement de signal 53 extrait une composante de rétrodiffusion et une composante de réflexion dans le signal électrique d'analyse. Dans l'unité 54 sont affichées des caractéristiques des fibres testées, telles qu'atténuation linéique déduite de la composante de rétrodiffusion, ou bien position de connecteurs de réseau ou localisation de coupures de fibre déduite de la composante de réflexion.

La composante de rétrodiffusion dans le signal électrique d'analyse est établie en fonction de réflexions en chacun de points d'une zone de jonction entre le coeur et la gaine dans chacune des fibres optiques, d'un rayon lumineux incident se propagent dans le coeur de la fibre. Le rayon lumineux rétrodiffusé résultant de ces réflexions est propagé suivant une direction opposée à la direction du rayon lumineux incident. En référence aux figures 3 et 4, la puissance optique en fonction du temps t d'un tel rayon lumineux rétrodiffusé reçue en un point d'origine z=0 où a été émise une impulsion lumineuse incidente de test IM ayant une largeur T et une puissance PO à l'instant t=0, est donnée par la relation
P(t) = 1/2.PO.T.S.V.exp(-a.V.t), (1)
Dans cette relation, S et a sont respectivement des coefficients de rétrodiffusion et d'affaiblissement linéique de la fibre, V est la vitesse de groupe dans la fibre, et (V.t) = 2.1 est la distance aller-retour parcourue dans la fibre par les rayons lumineux incident et rétrodiffusé.

Dans le moyen d'acquisition et de traitement de signal 53, pour un coefficient de rétrodiffusion donné S, la relation (1) est mise à profit pour calculer le coefficient d'affaiblissement linéique d'une portion de fibre optique située à une distance z par connaissance de la puissance reçue P(t) à un instant t.

La composante de réflexion dans le signal électrique d'analyse résulte pour sa part de la réflexion du rayon lumineux incident qui est produite lorsque la fibre présente une discontinuité transversale, telle que fêlure, coupure, raccordement par connecteur, etc... Cette composante de réflexion est due à une différence marquée entre l'indice de réfraction de la fibre et l'indice de réfraction caractérisant le milieu extérieur de la zone de discontinuité. La composante de réflexion présente un niveau beaucoup plus élevé et ponctuel que celui du niveau de la composante de rétrodiffusion. Elle induit des "pics" de valeur élevée dans le signal électrique d'analyse. Elle assiste lors des opérations de test à la localisation des connecteurs, des coupures, ou autres discontinuités, le long de la fibre.

Ainsi selon la technique antérieure, pour tester une fibre optique il est uniquement prévu un réflectomètre séparé et indépendant d'un quelconque système d'émission-réception connecté à ladite fibre.

Cela impose une opération de maintenance exigeant un grand soin chaque fois qu'un test de la fibre optique est requis. En effet la fibre à tester doit être déconnectée du système d'émission-réception, puis connectée à l'entrée/sortie E/S du réflectomètre. En outre, une telle opération de maintenance peut conduire à un décentrage de la fibre à tester par rapport à la fibre FO lors de la reconnexion au système d'émission-réception à travers un connecteur et/ou à l'introduction de corps étrangers perturbateurs à la jonction de connexion de la fibre avec le connecteur.

L'invention vise à remédier aux problèmes mentionnés ci-dessus en fournissant un système d'émission-réception optique intégrant un dispositif de test, et autorisant ainsi des procédures automatiques de test de fibre, particulièrement de réflectométrie, en évitant toute mauvaise manipulation et donc tout défaut pouvant en résulter.

En outre l'invention surmonte la faible puissance de l'émetteur dans le système d'émission-réception qui a priori est défavorable à une intégration du dispositif de test dans le système d'émissionréception.

A cette fin, un système d'émission-réception optique comprenant
- des moyens de transmission de données, et
- des moyens d'émission et de réception optiques connectés à une fibre optique à travers un moyen de couplage, pour respectivement émettre des données depuis les moyens de transmission dans ladite fibre optique et recevoir des données de ladite fibre optique dans les moyens de transmission,
est caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un moyen de test de fibre optique comprenant
- des moyens pour produire un signal numérique de test avec une fonction d'autocorrélation égale à l'impulsion de Dirac, qui est émis à travers ledit moyen d'émission optique,
- des moyens pour numériser en un signal numérique d'analyse, un signal analogique d'analyse reçu à travers le moyen de réception optique par réflexion optique dudit signal numérique de test émis, et
- des moyens pour corréler ledit signal numérique d'analyse avec ledit signal numérique de test en un signal de réponse impulsionnelle caractérisant une réflexion dans ladite fibre optique.

De préférence, le signal numérique de test est formé de première et seconde paires de sous-séquences successives associées respectivement à deux séquences bipolaires ayant des fonctions d'autocorrélation dont la somme est égale à l'impulsion de Dirac, les deux sous-séquences de chacune des paires de sous-séquences contenant des éléments binaires à un état prédéterminé respectivement en correspondance avec des éléments bipolaires de niveau positif et de niveau négatif dans la séquence associée et des éléments binaires à un autre état prédéterminé respectivement en correspondance avec des éléments bipolaires de niveau négatif et niveau positif dans la séquence associée.

Selon une réalisation préférée de l'invention le signal numérique d'analyse est partagé en des première et seconde portions temporelles qui sont des réponses de fibre optique respectivement aux sousséquences de la première paire de sous-séquences du signal numérique de test, et des troisième et quatrième portions temporelles qui sont des réponses de fibre optique respectivement aux sous-séquences de la seconde paire de sous-séquences qui sont émises et réfléchies. Les moyens pour corréler comprennent alors:
- un premier moyen pour soustraire la seconde portion de la première portion en un premier signal de soustraction,
- un second moyen pour soustraire la quatrième portion de la troisième portion en un second signal de soustraction,
- un premier moyen de corrélation pour corréler le premier signal de soustraction avec l'une des deux séquences bipolaires en un premier signal de corrélation,
- un second moyen de corrélation pour corréler le second signal de soustraction avec l'autre des deux séquences bipolaires en un second signal de corrélation, et
- un moyen d'addition pour additionner les premier et second signaux de corrélation en le signal de réponse impulsionnelle de réflexion.

Afin d'atténuer l'influence de bruit notamment due aux composants optiques de réception, un moyen de moyennage peut être prévu pour calculer des moyennes respectives des quatre portions de signal numérique d'analyse pour plusieurs signaux numériques d'analyse respectivement obtenus en réponse à plusieurs signaux numériques de test produits par les moyens pour produire.

Le système d'émission-réception optique est par exemple inclus dans un terminal de ligne optique d'un réseau à fibre optique. La fibre optique est alors une fibre-mère d'un réseau à fibre optique au moins arborescent, et le cas échéant, également étoilé.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels
- la figure 1, déjà commentée, est un blocdiagramme schématique d'un réseau de distribution à fibre optique étoilé arborescent utilisant un réflectomètre séparé selon la technique antérieure;
- la figure 2, également déjà commentée, est un bloc-diagramme détaillé du réflectomètre de la figure 1;
- la figure 3 montre une portion de fibre optique;
- la figure 4 montre une impulsion de test de fibre optique produite par le réflectomètre selon la technique antérieure montré à la figure 2;
- la figure 5 montre sous forme modélisée une chaîne de test pour expliquer l'utilisation de codes de test de corrélation selon l'invention;
- les figures 6A et 6B-6C montrent respectivement une séquence de code de corrélation de
GOLAY et deux sous-séquences déduites de cette séquence pour une mise en oeuvre de l'invention;
- la figure 7 est un bloc-diagramme modélisé d'une chaîne de test au moyen de sous-séquences de code de corrélation selon l'invention; et
- la figure 8 est un bloc-diagramme d'un système d'émission-réception optique à dispositif de test intégré selon l'invention.

Selon la technique antérieure illustrée aux figures 1 et 2, l'emploi d'un réflectomètre 5 comprenant des diode laser 511, photodiode 521 et coupleur 50 (figure 2) respectivement distincts des diodes laser 100, photodiode 101 et coupleur 102 inclus dans le terminal de ligne optique 10 est imposé par la faible puissance de la diode laser 100 dans le terminal de ligne optique 1. Cette faible puissance de la diode laser, typiquement égale à 1 mW, empêche tout sondage exhaustif d'une fibre optique compte tenu des faibles intensités des composantes de rétrodiffusion et réflexion dans le signal électrique d'analyse qui est en outre additionné à un signal de bruit. Ainsi, par exemple en reprenant la relation ci-dessus (1), il apparaît que la composante de rétrodiffusion P(t) est directement proportionnelle à la puissance émise PO et à la largeur T des impulsions de test. La puissance PO étant limitée en dépendance de la puissance de la diode laser dans le terminal de ligne optique 10, la composante de rétrodiffusion ne peut qu'être augmentée par élargissement de l'impulsion de test. Or un tel élargissement entraîne une diminution de la résolution spatiale du résultat de test. En effet, à une impulsion de largeur T correspond dans la fibre une étendue spatiale proportionnelle. La détermination d'une caractéristique de fibre, telle qu'atténuation linéique, n'est donc déterminée relativement qu'à une longue portion de fibre.

L'invention résoud cette inadaptation des impulsions brèves pour tester une fibre optique avec des diodes lasers de faible puissance en utilisant des codes de corrélation.

En référence à la figure 5, une chaîne de test comprend sous forme modélisée un émetteur EM composé typiquement d'une diode laser et une ou des fibre(s) optique(s) à tester caractérisée(s) par sa (leur) réponse impulsionnelle de reflexion F(t), si l'on suppose que le récepteur est quasiment parfait.

Le signal électrique d'analyse S(t) issu de la fibre optique en réponse à un signal de test E(t) produit par l'émetteur EM s'écrit
S(t) = E(t) * F(t)
où * dénote l'opérateur de convolution.

Si l'on considère une corrélation du signal S(t) avec le signal E(t), où A dénote l'opérateur de corrélation, il est obtenu
E(t) A S(t) = E(t) A [E(t) * F(t)] , ou
= [E(t) ss E(t)] * F(t) (2)
D'après cette équation (2), s'il existe un signal E(t) tel que la fonction d'autocorrélation de ce signal E(t) est égale à l'impulsion de Dirac 6(t), alors la fonction de corrélation du signal de test
E(t) avec le signal d'analyse électrique S(t) est égale à la réponse impulsionnelle de réflexion F(t) de la fibre optique.

Un tel résultat conduit à un signal de test E(t) qui est différent de l'impulsion brève et qui présente l'avantage de fournir un résultat de test qui n'est pas tributaire de la longueur du signal de test, ou largeur d'impulsion, contrairement à la technique antérieure. Ainsi, en pratique, un signal de test ne présentant qu'une autocorrélation égale à l'impulsion de Dirac est satisfaisant pour calculer la réponse impulsionnelle d'une fibre optique, bien que ce signal de test puisse avoir une longueur quelconque. La puissance du signal de test peut donc être étalée dans le temps. Dans ces conditions, bien que de faible puissance, l'élément de diode laser 100 dans le terminal de ligne optique 10 est conservé pour générer un tel signal de test et obtenir des résultats de test satisfaisants.

Il est rappelé, en associant préalablement aux fonctions continues S(t), E(t) et F(t) des suites correspondantes d'échantillons discrets respectifs
S(k), E(k) et F(k), où k est un indice entier désignant le rang d'un échantillon dans la suite associée, les définitions suivantes.

Un échantillon S(k) de rang k du produit de convolution E(k) * F(k) est défini par

Un échantillon C(k) de rang k de la fonction d'intercorrélation C(k) = E(k) A S(k), où E(k) est un signal de longueur L, est donné par

La définition d'une paire de signaux, ou séquences, de test A(k) et B(k) complémentaires, vérifiant la propriété selon laquelle la somme des fonctions d'autocorrélation desdites séquences est égale à l'impulsion de Dirac est connue selon la technique antérieure.

Cette propriété s'écrit [A(k) # A(k)] + [B(k) # B(k)]=#(k),
avec #(k)=1 pour k=0
et #(k)=0 pour k#0
Il est connu notamment que des paires de séquences A(k) et B(k), dites séquences de Golay, vérifient la propriété mentionnée ci-dessus et sont obtenues par itération selon la longueur des séquences souhaitées.

i i
A une paire de séquences données A k et Bk de 2i longueur i est associée une paire de séquences Aki et
2i
Bk2i de longueur 2i selon la transformation G suivante: G[Aki ; Bki]=[Ak2ijBk2i]=[Aki, Bki; Aki; kki] (3) où Bk# est le complément de Bki.

Ainsi à titre d'exemple à la paire de séquences [1;1] de longueur égale à 1 est associée la paire de séquences [1,1;1,-1] de longueur égale à 2. A cette dernière paire de séquences est associée, toujours selon la transformation G, la paire de séquences [1,1,1,-1;1,1,-1,1] à laquelle est aussi associée la paire de séquences [(1,1,1,-1,1,1,-l,l);(1,1,1,-1,- l,-1,l,-l)] et ainsi de suite par récurrence.

Toutes ces paires de séquences vérifient la propriété selon laquelle la somme des fonctions d'autocorrélation de celles-ci est égale à l'impulsion de Dirac.

Dans une application de type radar mettant en oeuvre de telles séquences complémentaires, et en désignant par I(t) la réponse impulsionnelle d'un canal à sonder, la séquence discrète d'échantillons
I(k) associée à I(t) et caractérisant le canal à sonder est déduite de corrélations des séquences A(k) et B(k) respectivement avec les signaux [A(k) * I(k)] et [B(k) * I(k)] reçus dudit canal en réponse à l'émission des séquences A(k) et B(k) selon les équations suivantes
A(k) A [A(k) * I(k)j + B(k) d [B(k) * I(k)]
= (A(k) A A(k) + B(k) ss B(k)) * I(k)
= 6(k)* I(k) = I(k) (4)
La figure 6A montre l'une A(k) de deux séquences d'une paire de séquences complémentaires A(k) et
B(k). Les séquences A(k) et B(k) sont notées Ak et Bk à des fins de simplification dans la suite de la description. Une telle séquence Ak possède des éléments binaires pouvant avoir un niveau négatif "1" et un niveau positif "1", et est donc bipolaire.

Cette bipolarité des éléments binaires formant chaque séquence résulte directement de la transformation donnée dans l'équation (3), dans laquelle intervient le terme Bk qui désigne le complémentaire de l'élément binaire Bk.

Si les propriétés relatives aux paires de séquences complémentaires, de type GOLAY, peuvent être mises à profit dans un système électrique sachant qu'une grandeur électrique, courant ou tension, peut être définie positivement ou négativement, il apparaît qu'une grandeur lumineuse n'est définie que positivement. La notion de "photons négatifs" n'a effectivement aucun sens. Ainsi une paire de séquences complémentaires bipolaires ne peut être mise en oeuvre telle quelle dans un système optique.

Comme montré dans les diagrammes temporels des figures 6B et 6C ainsi que dans le diagramme modélisé de la figure 7, chacune des séquences de la paire de séquences bipolaires Ak et Bk est transformée selon l'invention en deux sous-séquences binaires Ak et
Ak, et Bk et Bk, respectivement.

Dans la figure 6B, la sous-séquence Ak contient sous forme d'éléments binaires à l'un "1" des deux états binaires, tous les éléments bipolaires positifs dans la séquence Ak et, sous la forme d'éléments binaires à l'autre état binaire "0", tous les éléments bipolaires négatifs dans la séquence Ak.

Dans la figure 6C, la sous-séquence Ak contient sous la forme d'éléments binaires à l'état "1" tous les éléments bipolaires négatifs dans la séquence Ak et est complémentaire de la sous-séquence Au*. Ainsi chacune des sous-séquences Ak et Ak est constituée d'éléments binaires prenant uniquement les états "0" ou "1", et non "-1".

Comme montré dans le schéma modélisé de la figure 7, la réponse impulsionnelle discrète Fk précédemmment notée F(k), d'une fibre optique à tester fait appel selon l'invention à l'émission par l'émetteur optique de faible puissance successivement de deux paires de sous-séquences Ak , Ak et Bk , Bk
respectivement associées aux deux séquences complémentaires Ak et Bk.

En réponse à l'émission de chacune des sousséquences Ak , Ak , Bk et Bk , la fibre produit les signaux respectifs Ak * Fk , Ak * Fk , Bk * Fk et Bk * Fk, ou * désigne l'opérateur de convolution et Fk dénote la réponse impulsionnelle discrète de la fibre.

Un premier soustracteur SOA soustrait le signal
Ak * Fk au signal Ak * Fk pour produire un signal résultant SAk donné par
SAk = Ak * Fk - Ak * Fk , qui est égal à
(Ak - Ak) * Fk
soit : Ak * Fk (5A)
sachant que (Ak - Ak) = Ak
Un second soustracteur SOB soustrait le signal
Bk * Fk au signal Bk * Fk pour produire un signal résultant SBk donné par:
SBk = Bk * Fk - Bk * Fk
= (Bk - Bk) * Fk
= Bk * Fk (5B)
sachant que (Bk - Bk) = Bk
Deux corrélateurs COA et COB corrèlent les signaux SAk et SBk respectivement avec les séquences
Ak et Bk pour produire des signaux d'intercorrélation respectifs:
Ak t(Ak * Fk), et
Bk A(Bk * Fk).

Selon la propriété (4) relative à l'addition des fonctions de corrélation de deux séquences complémentaires, la réponse impulsionnelle Fk de la fibre à tester est la somme des deux signaux cidessus effectués dans un additionneur ADD.

Ainsi l'invention contourne la limitation de la mise en oeuvre de deux séquences complémentaires bipolaires aux seuls systèmes électriques selon la technique antérieure, en décomposant chacune des séquences complémentaires en deux sous-séquences pour les appliquer à un système optique.

La figure 8 illustre une réalisation préférée d'un dispositif de test 4 dans un système d'émissionréception optique qui est ici supposé appartenir à un terminal de ligne optique (TLO). Selon l'invention, les émetteur 100, récepteur 101 et coupleur 102 optiques sont utilisés aussi bien en fonctionnement normal par les équipements de transmission 103 du terminal de ligne optique qu'en cours de test par le dispositif de test 4.

Le dispositif de test 4 selon l'invention comprend sur une carte principale de circuit imprimé 40, un microcontrôleur 401, une mémoire RAM 402 et une interface de liaison série de type RS-232. Il comprend en outre une interface de configuration 41, un générateur de séquence 42a, une mémoire RAM à lecture série 42b, un compteur 43 incrementé par un signal d'horloge H délivrée par une horloge 44, des moyens de gain ajustable 45a et des moyens de niveau ajustable 45b, un convertisseur analogique-numérique 46, une mémoire RAM de stockage 47 et un moyen de calcul et d'affichage 48.

Le fonctionnement du dispositif de test est le suivant.

Le dispositif de test est par exemple déclenché par l'équipement de transmission 103 du terminal de ligne optique, en réponse par exemple à une détection systématique d'erreur de transmission de données.

L'équipement 103 produit pour cela un signal d'interruption INT qui est appliqué à une entrée d'interruption du microcontrôleur 402. La mémoire RAM 402 mémorise un programme en code objet des instructions de fonctionnement du microcontrôleur 401. L'interface série 403 interface le microcontrôleur 401 avec le moyen de calcul et d'affichage 48, tel qu'un calculateur de type ordinateur personnel PC.

Sur réception du signal INT, le microcontrôleur 401 déclenche une phase de test. Les générateur de séquence 42a et compteur 43, qui sont réalisés à partir de composants programmables de type ALTERA, sont préalablement configurés par le microcontrôleur 401 à travers l'interface de configuration 41 par des données convoyées dans un bus d'adresse/données BAD du microcontrôleur 401. Cette configuration détermine notamment les caractéristiques des sous-séquences à produire dans le générateur de séquence 42a, et la définition des sorties d'incrémentation dans le compteur 43. La phase de test à proprement parler débute par la transmission d'un ordre de déclenchement de génération de séquence transmis par le microcontrôleur au générateur de séquence 42a à travers le bus d'adresse/données BAD et l'interface de configuration 42a.

Après cet ordre de déclenchement, le générateur de séquence 42a génère un signal de test sous la forme de quatre sous-séquences successives Ak, Ak, Bk et Bk définissant quatre portions successives d'un signal de test. Ces sous-séquences sont telles que définies précédemment dans la description et sont écrites chacune en parallèle dans la mémoire RAM 42b, typiquement une mémoire statique rapide 1 bit. Les cases-mémoires mémorisant les éléments binaires de chacune des sous-séquences sont adressées en lecture par le compteur 43 via un bus BA. La mémoire RAM 42b délivre en série les sous-séquences ainsi lues qui sont appliquées à une entrée de l'émetteur 100 pour être émises sous forme de sous-séquences lumineuses dans la fibre optique FO à travers le coupleur directif 102.

La fibre optique réfléchit par rétrodiffusion et réflexion une fraction d'énergie des sous-séquences émises en un signal analogique d'analyse. Quatre portions temporelles de ce signal d'analyse définissent respectivement des signaux (Ak+ * Fk) (Ak * Fk), (Bk * Fk) et (Bk * Fk) associés aux sousséquences successives émises Ak, Ak, Bk, Bk. Le signal d'analyse est reçu par le récepteur optique 101, mis en forme dans les moyens de gain ajustable et niveau ajustable 45a et 45b, et appliqué à une entrée du convertisseur analogique-numérique 46. Le moyen de gain ajustable 45a amplifie le signal d'analyse reçu à travers le récepteur 101 dans une plage de sensibilité du convertisseur analogiquenumérique 46. Le moyen de niveau ajustable 45b supprime toute composante continue dans le signal issu du moyen de gain ajustable et résultant de l'amplification.

Le convertisseur analogique-numérique 46 est cadencé à la même fréquence que la fréquence d'adressage en lecture de la mémoire RAM 42b par le compteur 43 à travers un bus BC. Les signaux analogiques Ak * Fk, Ak * Fk, Bk * Fk et Bk * Fk définissant chacun l'une des quatre portions temporelles successives du signal d'analyse sont échantillonnés dans le convertisseur 46 sous la commande de signaux d'horloge dans le bus BC de sortie du compteur 43. Les échantillons issus du convertisseur 46 sont écrits, à travers un premier port de données PD, dans la mémoire RAM à double accès 47 sous la commande d'adresses d'écriture successives appliquées par le compteur programmable 43 à travers un bus BAE. Le microcontrôleur 401 lit à travers un second port de données et d'adresses de lecture BDA de la mémoire 47 les échantillons successifs mémorisés formant les signaux Ak * Fk, Ak * Fk, Bk * Fk et BK * Fk
Selon une réalisation préférée de l'invention, le microcontrôleur 401 donne l'ordre au générateur de séquences 42a d'émettre successivement N groupes de sous-séquences comprenant chacun les mêmes sousséquences Ak, Ak, Bk, et BK . En réponse, le convertisseur 46 produit les quatre suites de signaux (Ak * Fk)nl (Ak * Fk)n, (Bk * Fk)n, (BK * Fk)n, où n est un entier compris entre 1 et N et désigne le rang de chacun des signaux dans la suite correspondante.

Puis un moyennage arithmétique sur les N sous séquences pour chacune des quatre suites de signaux produit quatre signaux moyennés Ak * Fk, Ak * Fk, Bk * Fk, Bk * Fk. Le moyennage sur plusieurs sousséquences inhibe en pratique les bruits de réception notamment induits par le récepteur optique 101 et le coupleur 102.

Les signaux Ak * Fk, Ak * Fk, Bk * Fk et BK * Fk préalablement moyennés ou pas sont ensuite transmis par le microcontrôleur 401 vers le moyen de calcul et d'affichage 48 à travers l'interface série 403.

Dans le moyen 48 sont prévus les deux soustracteurs SOA et SOB, les deux corrélateurs COA,
COB et l'additionneur ADD montrés dans le diagramme modélisé de la figure 7 pour mettre en oeuvre les étapes de calcul décrites précédemment. Des moyens de calcul d'atténuation linéique de la fibre, etc..., et d'affichage des résultats de réponse impulsionnelle de réflexion de la fibre FO sont également inclus dans le moyen 48.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1 - Système d'émission-réception optique (10) comprenant

- des moyens de transmission de données (103), et

- des moyens d'émission (100) et de réception (101) optiques connectés à une fibre optique (FO) à travers un moyen de couplage (102), pour respectivement émettre des données depuis les moyens de transmission dans ladite fibre optique (FO) et recevoir des données de ladite fibre optique dans les moyens de transmission,

caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un moyen de test (4) de fibre optique (FO) comprenant

- des moyens (401, 42a, 42b) pour produire un signal numérique de test avec une fonction d'autocorrélation égale à l'impulsion de Dirac, qui est émis à travers ledit moyen d'émission optique (zoo),

- des moyens (46) pour numériser, en un signal numérique d'analyse, un signal analogique d'analyse reçu à travers le moyen de réception optique (101) par réflexion optique (F0) dudit signal numérique de test émis, et

- des moyens (401, 48) pour corréler ledit signal numérique d'analyse avec ledit signal numérique de test en un signal de réponse impulsionnelle (Fk) caractérisant une réflexion dans ladite fibre optique (FO).

2 - Système conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit signal numérique de test est formé de première et seconde paires de sousséquences successives (Ak, Ak ; Bk , Bk) associées respectivement à deux séquences bipolaires (Ak;Bk) ayant des fonctions d'autocorrélation dont la somme est égale à l'impulsion de Dirac, les deux sousséquences de chacune desdites paires de sousséquences contenant des éléments binaires à un état prédéterminé ("1") respectivement en correspondance avec des éléments bipolaires de niveau positif et de niveau négatif dans la séquence associée et des éléments binaires à un autre état prédéterminé ("0") respectivement en correspondance avec des éléments bipolaires de niveau négatif et niveau positif dans ladite séquence associée.

3 - Système conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le signal numérique d'analyse est partagé en des première et seconde portions temporelles qui sont des réponses de fibre optique respectivement auxdites sous-séquences (Ak ,Ak) de la première paire de sous-séquences dudit signal numérique de test, et des troisième et quatrième portions temporelles qui sont des réponses de fibre optique respectivement auxdites sous-séquences (Bk ,Bk) de la seconde paire de sous-séquences qui sont émises et réfléchies, et lesdits moyens pour corréler (401, 48) comprennent

- un premier moyen (SOA) pour soustraire la seconde portion (Ak * Fk) de la première portion (Ak+ * Fk) en un premier signal de soustraction (SAk),

- un second moyen (SOB) pour soustraire la quatrième portion (Bk * Fk) de la troisième portion (Bk * Fk) en un second signal de soustraction (SBk),

- un premier moyen de corrélation (COA) pour corréler ledit premier signal de soustraction (SAk) avec l'une (Ak) desdites deux séquences bipolaires en un premier signal de corrélation,

- un second moyen de corrélation (COB) pour corréler ledit second signal de soustraction (SBk) avec l'autre (Bk) desdites deux séquences bipolaires en un second signal de corrélation, et

- un moyen d'addition (ADD) pour additionner lesdits premier et second signaux de corrélation en ledit signal de réponse impulsionnelle (Fk).

4 - Système conforme à la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdites deux séquences bipolaires sont des séquences de GOLAY.

5 - Système conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un moyen de moyennage (401) pour calculer des moyennes respectives des quatre portions de signal numérique d'analyse pour plusieurs signaux numériques d'analyse respectivement obtenus en réponse à plusieurs signaux numériques de test successivement produits par les moyens pour produire (401, 42a; 42b) et émis par le moyen d'émission (100).

6 - Système conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, inclus dans un terminal de ligne optique (1) d'un réseau à fibre optique.

7 - Système conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ladite fibre optique (FO) est une fibre-mère d'un réseau à fibre optique arborescent et/ou étoilé.