FR2738921A1 - Coupleur optique capable d'empecher la sortie d'une lumiere parasite a une extremite d'incidence d'un isolateur optique - Google Patents

Coupleur optique capable d'empecher la sortie d'une lumiere parasite a une extremite d'incidence d'un isolateur optique Download PDF

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Abstract

Ce coupleur comprend des première et seconde fibres optiques (1, 2) dont les extrémités de sortie sont couplées sur une longueur prédéterminée. Une lentille de champ primaire (10) reçoit des lumières de sortie des fibres et les condense pour produire une lumière de condensation. Un isolateur optique (8) reçoit celle-ci et empêche la sortie d'une lumière parasite à son extrémité d'incidence. Une lentille de champ secondaire (11), qui peut être omise, reçoit la lumière de condensation de l'isolateur et la condense pour produire une autre lumière de condensation. Une troisième fibre optique (3) reçoit celle-ci.

Description

COUPLEUR OPTIOUE CAPABLE D'EMPECHER LA SORTIE D'UNE
LUMIERE PARASITE A UNE EXTREMITE D'INCIDENCE D'UN
ISOLATEUR OPTIOUE
La présente invention concerne un coupleur optique et, plus particulièrement, un petit coupleur comportant un isolateur optique pour empêcher la sortie d'une lumière parasite à une extrémité d'incidence de l'isolateur optique.
De la manière qui sera décrite ultérieurement, un premier coupleur optique classique comprend une première fibre optique, une seconde fibre optique, une troisième fibre optique, une première lentille de champ, une seconde lentille de champ, une troisième lentille de champ, un miroir diélectrique et un isolateur optique.
La première fibre optique reçoit une première lumière pour propager la première lumière. La première fibre optique fournit en sortie la première lumière. La première lentille de champ est positionnée pour recevoir la première lumière provenant de la première fibre optique. La première lentille de champ reçoit la première lumière et condense la première lumière pour produire une première lumière de condensation. Le miroir diélectrique est positionné à un intervalle prédéterminé par rapport à la première lentille de champ. Le miroir diélectrique est positionné pour former un angle prédéterminé avec le premier axe optique de la première lentille de champ.
La seconde fibre optique reçoit une seconde lumière pour propager la seconde lumière. La seconde fibre optique fournit en sortie la seconde lumière. La seconde lentille de champ est positionnée pour recevoir la seconde lumière provenant de la seconde fibre optique. La seconde lentille de champ reçoit la seconde lumière et condense la seconde lumière pour produire une seconde lumière de condensation. Le miroir diélectrique est positionné à un intervalle prédéterminé par rapport à la seconde lentille de champ. Le miroir diélectrique est positionné pour former un angle prédéterminé avec le second axe optique de la seconde lentille de champ, de sorte qu'une direction de réflexion de la seconde lumière de condensation à partir du miroir diélectrique coïncide avec la direction de propagation de la première lumière de condensation.Le miroir diélectrique reçoit les première et seconde lumières de condensation provenant des première et seconde lentilles de champ. Le miroir diélectrique couple les première et seconde lumières de condensation pour produire une lumière couplée.
La troisième lentille de champ est positionnée à un intervalle prédéterminé par rapport au miroir diélectrique. La troisième lentille de champ reçoit la lumière couplée provenant du miroir diélectrique. La troisième lentille de champ condense la lumière couplée et produit une troisième lumière de condensation. Dans une direction de propagation de la troisième lumière de condensation, l'isolateur optique est positionné contigu à la troisième lentille de champ. La troisième fibre optique est reliée à une extrémité de sortie d'isolateur de l'isolateur optique. L'isolateur optique reçoit la troisième lumière de condensation provenant de la troisième lentille de champ à travers une extrémité d'incidence d'isolateur de l'isolateur optique pour fournir en sortie la troisième lumière de condensation à partir de l'extrémité d'isolateur de sortie.L'isolateur optique empêche la sortie d'une lumière parasite à l'extrémité d'isolateur d'incidence de l'isolateur optique.
Un second coupleur optique classique comprend des première et seconde fibres optiques qui présentent des parties centrales qui sont fusionnées l'une avec l'autre à une longueur prédéterminée. Le second coupleur optique classique est présenté dans la
Prépublication de Brevet Japonais Non-Examiné (Kokai) NO 250429/1992 et NO 26 3003/1991. C'est-à-dire que le second coupleur optique classique comprend des parties de branchement en dehors des parties centrales et quatre ports d'entrée-sortie.
Cependant, étant donné que le premier coupleur classique reçoit les première et seconde lumières qui sont entrées dans différentes directions, le premier coupleur classique doit avoir trois ports d'entréesortie dans différentes directions. En conséquence, il n'est guère possible de prévoir un petit module de coupleur optique.
Etant donné que le second coupleur classique a les parties de branchement en dehors des parties centrales, il n'est également guère possible de prévoir un petit module de coupleur optique.
Par conséquent, c'est un objet de l'invention de prévoir un coupleur optique qui soit capable de diminuer la taille du coupleur optique.
D'autres objets de l'invention deviendront évidents avec la progression de la description.
Selon un aspect de l'invention, il est prévu un coupleur optique qui comprend
une première fibre optique comportant une première extrémité de fibre d'incidence et une première extrémité de fibre de sortie, la première extrémité de fibre d'incidence recevant une première lumière
une seconde fibre optique comportant une seconde extrémité de fibre d'incidence et une seconde extrémité de fibre de sortie, la seconde extrémité de fibre d'incidence recevant une seconde lumière, la seconde extrémité de fibre de sortie étant couplée de manière optique à la première extrémité de sortie sur une longueur prédéterminée
une première lentille de champ recevant une première lumière de sortie et une seconde lumière de sortie provenant de la première extrémité de fibre de sortie de la première fibre optique et de la seconde extrémité de fibre de sortie de la seconde fibre optique pour condenser les première et seconde lumières de sortie pour produire une première lumière de condensation
un isolateur optique comportant une extrémité d'isolateur d'incidence et une extrémité d'isolateur de sortie, l'isolateur optique recevant la première lumière de condensation provenant de la première lentille de champ à travers l'extrémité d'isolateur d'incidence pour fournir en sortie la première lumière de condensation à partir de l'extrémité d'isolateur de sortie, l'isolateur optique servant à empêcher la sortie d'une lumière parasite à l'extrémité d'isolateur d'incidence
une seconde lentille de champ recevant la première lumière de condensation provenant de l'isolateur optique pour condenser la première lumière de condensation pour produire une seconde lumière de condensation ; et
une troisième fibre optique recevant la seconde lumière de condensation provenant de la seconde lentille de champ.
Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un coupleur optique qui comprend
une première fibre optique comportant une première extrémité de fibre d'incidence et une première extrémité de fibre de sortie, la première extrémité de fibre d'incidence recevant une première lumière
une seconde fibre optique comportant une seconde extrémité de fibre d'incidence et une seconde extrémité de fibre de sortie, la seconde extrémité de fibre d'incidence recevant une seconde lumière, la seconde extrémité de fibre de sortie étant couplée de manière optique à la première extrémité de fibre de sortie sur une longueur prédéterminée
une lentille de champ recevant une première lumière de sortie et une seconde lumière de sortie provenant de la première extrémité de fibre de sortie de la première fibre optique et de la seconde extrémité de fibre de sortie de la seconde fibre optique pour condenser les première et seconde lumières de sortie pour produire une lumière de condensation
un isolateur optique comportant une extrémité d'isolateur d'incidence et une extrémité d'isolateur de sortie, l'isolateur optique recevant la lumière de condensation provenant de la lentille de champ à travers l'extrémité d'isolateur d'incidence pour fournir en sortie la lumière de condensation à partir de l'extrémité d'isolateur de sortie, l'isolateur optique servant à empêcher la sortie d'une lumière parasite à l'extrémité d'isolateur d'incidence ; et
une troisième fibre optique comportant une troisième extrémité de fibre d'incidence et une troisième extrémité de fibre de sortie pour recevoir la lumière de condensation provenant de l'isolateur optique, la troisième extrémité de fibre d'incidence étant couplée de manière optique à l'extrémité d'isolateur de sortie.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins joints, dans lesquels
la figure 1 est une vue schématique, en élévation, d'un coupleur optique classique ; et
la figure 2 est une vue schématique, en élévation, d'un coupleur optique selon un mode de réalisation de l'invention.
Avant d'expliquer un coupleur optique dans le mode de réalisation préféré selon l'invention, le coupleur optique classique mentionné ci-dessus va être expliqué sur la figure 1.
Le coupleur optique classique comprend, respectivement, une première fibre optique 1, une seconde fibre optique 2, une troisième fibre optique 3, une première lentille de champ 4, une seconde lentille de champ 5, une troisième lentille de champ 6, un miroir diélectrique 7 et un isolateur optique 8, qui sont fixés sur un élément de module 9.
La première fibre optique 1 reçoit une première lumière pour propager la première lumière. La première fibre optique 1 fournit en sortie la première lumière à partir d'une première extrémité de sortie de la première fibre optique 1. La première lentille de champ 4 est positionnée pour recevoir la première lumière provenant de la première fibre optique 1. La première lentille de champ 4 reçoit la première lumière et condense la première lumière pour produire une première lumière de condensation. Sur un premier axe optique de la première lentille de champ 4, le miroir diélectrique 7 est positionné avec un espace prédéterminé par rapport à la première lentille de champ 4 dans une direction de propagation de la première lumière de condensation. Le miroir diélectrique 7 forme un angle prédéterminé avec le premier axe optique de la première lentille de champ 4.
La seconde fibre optique 2 reçoit une seconde lumière pour propager la seconde lumière. La seconde fibre optique 2 fournit en sortie la seconde lumière à partir d'une seconde extrémité de sortie de la seconde fibre optique 2. La seconde lentille de champ 5 est positionnée pour recevoir la seconde lumière provenant de la seconde fibre optique 2. La seconde lentille de champ 5 reçoit la seconde lumière et condense la seconde lumière pour produire une seconde lumière de condensation. Sur un second axe optique de la seconde lentille de champ 5, le miroir diélectrique 7 est positionné avec un espace prédéterminé par rapport à la seconde lentille de champ 5 dans une direction de propagation de la seconde lumière de condensation.Le miroir diélectrique 7 forme un angle prédéterminé avec le second axe optique de la seconde lentille de champ 5, de sorte qu'une direction de réflexion de la seconde lumière de condensation à partir du miroir diélectrique 7 coïncide avec la direction de propagation de la première lumière de condensation. Le miroir diélectrique 7 reçoit les première et seconde lumières de condensation provenant des première et seconde lentilles de champ 4 et 5. Le miroir diélectrique 7 couple les première et seconde lumières de condensation pour produire une lumière couplée.
Sur le premier axe optique de la première lentille de champ 4, la troisième lentille de champ 6 est positionnée avec un espace prédéterminé par rapport au miroir diélectrique 7 dans une direction de propagation de la lumière couplée. La troisième lentille de champ 6 reçoit la lumière couplée provenant du miroir diélectrique 7. La troisième lentille de champ 6 condense la lumière couplée et produit une troisième lumière de condensation. Dans une direction de propagation de la troisième lumière de condensation, l'isolateur optique 8 est positionné contiguë à la troisième lentille de champ 6. La troisième fibre optique 3 est reliée à une extrémité d'isolateur de sortie de l'isolateur optique 8.L'isolateur optique 8 reçoit la troisième lumière de condensation provenant de la troisième lentille de champ 6 à travers une extrémité d'isolateur d'incidence de l'isolateur optique 8 pour fournir en sortie la troisième lumière de condensation (montrée par une flèche 8A) à partir de l'extrémité d'isolateur de sortie de l'isolateur optique 8. L'isolateur optique 8 empêche la sortie d'une lumière parasite à l'extrémité d'isolateur d'incidence de l'isolateur optique 8.
Par exemple, une quatrième extrémité de fibre de la troisième fibre optique 3 est reliée à une quatrième fibre optique (non montrée), dont le coeur est dopé à l'erbium. Lorsque la première lumière est utilisée comme une lumière d'excitation et la seconde lumière comme une lumière de signal à amplifier, ces lumières sont couplées en tant que lumière couplée à sortir à travers la troisième lentille de champ 6. La troisième lumière de condensation est amplifiée par la quatrième fibre optique qui est un amplificateur à fibre optique.
Cependant, étant donné que le coupleur classique reçoit les première et seconde lumières qui sont entrées dans différentes directions, le coupleur classique doit comporter trois ports d'entrée-sortie dans différentes directions. En conséquence, il n'est guère possible de prévoir un petit module de coupleur optique.
En référence à la figure 2, la description va se poursuivre sur un coupleur optique selon un mode de réalisation de l'invention. Les parties identiques sont désignées par des numéros de référence identiques.
Le coupleur optique comprend, respectivement, une première fibre optique 1, une seconde fibre optique 2, une troisième fibre optique 3, une lentille de champ primaire 10, une lentille de champ secondaire 11 et un isolateur optique 8, qui sont fixés à un élément de module 12.
La première fibre optique 1 comporte la première extrémité de fibre d'incidence la et la première extrémité de fibre de sortie lb. La première extrémité de fibre d'incidence la reçoit la première lumière. La seconde fibre optique 2 comporte la seconde extrémité de fibre d'incidence 2a et la seconde extrémité de fibre de sortie 2b. La seconde extrémité de fibre d'incidence 2a reçoit la seconde lumière. La seconde fibre optique 2 est couplée de manière optique à la première fibre optique 1 sur une longueur prédéterminée sur les côtés des extrémités de fibre lb et 2b. Plus particulièrement, les première et seconde fibres optiques 1 et 2 ont des parties fusionnées 13 dans lesquelles les première et seconde fibres optiques 1 et 2 sont fusionnées sur la longueur prédéterminée. Les parties fusionnées 13 sont réalisées en chauffant et en pressant les première et seconde fibres optiques 1 et 2. Les parties fusionnées 13 sont recouvertes par un matériau de moulage 14. Ainsi, les parties fusionnées 13 comportent une extrémité de sortie qui est la même qu'une extrémité de sortie d'une fibre unique. Par exemple, les première et seconde fibres optiques 1 et 2 comportant les parties fusionnées 13 peuvent être obtenues en fusionnant deux fibres optiques dans les parties centrales et en coupant les fibres fusionnées à un point prédéterminé des parties centrales. Les première et seconde fibres optiques 1 et 2 comportant les parties fusionnées 13 peuvent également être obtenues en fusionnant deux fibres optiques aux parties d'extrémité et en coupant à un point prédéterminé des parties d'extrémité.
La lentille de champ primaire 10 reçoit une première lumière de sortie et une seconde lumière de sortie provenant de la première extrémité de fibre de sortie lb de la première fibre optique 1 et de la seconde extrémité de fibre de sortie 2b de la seconde fibre optique 2. La lentille de champ primaire 10 condense les première et seconde lumières de sortie pour produire une première lumière de condensation.
L'isolateur optique 8 comporte l'extrémité d'isolateur d'incidence 8a et l'extrémité d'isolateur de sortie 8b. L'isolateur optique 8 reçoit la première lumière de condensation provenant de la lentille de champ primaire 10 à travers l'extrémité d'isolateur d'incidence 8a pour fournir en sortie la première lumière de condensation (montrée par la flèche 8A) à partir de l'extrémité d'isolateur de sortie 8b.
L'isolateur optique 8 empêche la sortie d'une lumière parasite à l'extrémité d'isolateur d'incidence 8a.
L'isolateur optique 8 peut être constitué, de préférence, par un isolateur optique non-dépendant de la polarisation qui reçoit la première lumière de condensation provenant de la lentille de champ primaire 10 à travers l'extrémité d'isolateur d'incidence 8a pour ne pas être dépendant d'un plan de polarisation de la première lumière de condensation.
La lentille de champ secondaire 11 reçoit la première lumière de condensation provenant de l'isolateur optique 8. La lentille de champ secondaire 11 condense la première lumière de condensation pour produire une seconde lumière de condensation. La troisième fibre optique 3 reçoit la seconde lumière de condensation provenant de la lentille de champ secondaire 11.
Par exemple, une troisième extrémité de fibre de la troisième fibre optique 3 est reliée à la quatrième fibre optique (non montrée), dont le coeur est dopé à l'erbium. Lorsque la première lumière est utilisée comme une lumière d'excitation et la seconde lumière comme une lumière de signal à amplifier, ces lumières sont couplées en tant que lumière couplée. La première lumière a une longueur d'onde de 1,48 clam. La seconde lumière a une longueur d'onde de 1,55 zm. La première lumière devient une onde évanescente aux parties fusionnées 13 qui se décale de la première fibre optique 1 à la seconde fibre optique 2. En conséquence, les deux lumières d'excitation et de signal qui ont les longueurs d'onde de 1,48 zm et de 1,55 pm sortent de l'extrémité de sortie des parties fusionnées 13.
Les lumières d'excitation et de signal rayonnées à partir des parties d'extrémité fusionnées lb et 2b sont collimatées par la lentille de champ primaire 10 et les lumières collimatées sont fournies, via l'isolateur optique non-dépendant de la polarisation 18, à la lentille de champ secondaire 11, de sorte que les lumières collimatées soient focalisées sur un plan d'extrémité d'incidence de la troisième fibre optique 3 qui est reliée à la fibre optique dopée à l'erbium, dans laquelle la lumière de signal est amplifiée selon un phénomène d'émission inductive.Même si la lumière de signal propagée à travers la troisième fibre optique 3 est réfléchie à un plan d'extrémité de réflexion d'une pièce optique, tel qu'un connecteur optique, la lumière réfléchie n'est pas transmise vers le côté de la lentille de champ primaire 10, parce que l'isolateur optique non-dépendant de la polarisation 8 est utilisé pour arrêter toute lumière de polarisation.
Bien que l'invention ait été décrite jusqu'à présent conjointement à un seul mode de réalisation de celle-ci, il est aisé pour un homme du métier de mettre l'invention en pratique de diverses manières. Par exemple, la lentille de champ secondaire 11 peut être omise. Dans ce cas, l'isolateur optique 8 est directement fusionné pour être aligné avec la troisième fibre optique 3.
Bien que l'invention ait été décrite par rapport à un mode de réalisation spécifique pour une divulgation complète et claire, les revendications jointes ne doivent pas être ainsi limitées, mais doivent être interprétées comme mettant en oeuvre toutes les modifications et toutes les autres constructions qui peuvent se présenter à un homme du métier, qui sont comprises dans l'enseignement de base présenté ici.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1. Coupleur optique comprenant
une première fibre optique (1) comportant une première extrémité de fibre d'incidence et une première extrémité de fibre de sortie, ladite première extrémité de fibre d'incidence recevant une première lumière
une seconde fibre optique (2) comportant une seconde extrémité de fibre d'incidence et une seconde extrémité de fibre de sortie, ladite seconde extrémité de fibre d'incidence recevant une seconde lumière, ladite seconde extrémité de fibre de sortie étant couplée de manière optique à ladite première extrémité de sortie sur une longueur prédéterminée
une première lentille de champ (10) recevant une première lumière de sortie et une seconde lumière de sortie provenant de ladite première extrémité de fibre de sortie de ladite première fibre optique (1) et de ladite seconde extrémité de fibre de sortie de ladite seconde fibre optique (2) pour condenser lesdites première et seconde lumières de sortie pour produire une première lumière de condensation
un isolateur optique (8) comportant une extrémité d'isolateur d'incidence et une extrémité d'isolateur de sortie, ledit isolateur optique (8) recevant ladite première lumière de condensation provenant de ladite première lentille de champ (10) à travers ladite extrémité d'isolateur d'incidence pour fournir en sortie ladite première lumière de condensation à partir de ladite extrémité d'isolateur de sortie, ledit isolateur optique (8) servant à empêcher la sortie d'une lumière parasite à ladite extrémité d'isolateur d'incidence
une seconde lentille de champ (11) recevant ladite première lumière de condensation provenant dudit isolateur optique (8) pour condenser ladite première lumière de condensation pour produire une seconde lumière de condensation ; et
une troisième fibre optique (3) recevant ladite seconde lumière de condensation provenant de ladite seconde lentille de champ.
2. Coupleur optique comprenant
une première fibre optique (1) comportant une première extrémité de fibre d'incidence et une première extrémité de fibre de sortie, ladite première extrémité de fibre d'incidence recevant une première lumière
une seconde fibre optique (2) comportant une seconde extrémité de fibre d'incidence et une seconde extrémité de fibre de sortie, ladite seconde extrémité de fibre d'incidence recevant une seconde lumière, ladite seconde extrémité de fibre de sortie étant couplée de manière optique à ladite première extrémité de fibre de sortie sur une longueur prédéterminée
une lentille de champ (10) recevant une première lumière de sortie et une seconde lumière de sortie provenant de ladite première extrémité de fibre de sortie de ladite première fibre optique (1) et de ladite seconde extrémité de fibre de sortie de ladite seconde fibre optique (2) pour condenser lesdites première et seconde lumières de sortie pour produire une lumière de condensation
un isolateur optique (8) comportant une extrémité d'isolateur d'incidence et une extrémité d'isolateur de sortie, ledit isolateur optique (8) recevant ladite lumière de condensation provenant de ladite lentille de champ à travers ladite extrémité d'isolateur d'incidence pour fournir en sortie ladite lumière de condensation à partir de ladite extrémité d'isolateur de sortie, ledit isolateur optique (8) servant à empêcher la sortie d'une lumière parasite à ladite extrémité d'isolateur d'incidence ; et
une troisième fibre optique (3) comportant une troisième extrémité de fibre d'incidence et une troisième extrémité de fibre de sortie pour recevoir ladite lumière de condensation provenant dudit isolateur optique (8), ladite troisième extrémité de fibre d'incidence étant couplée de manière optique à ladite extrémité d'isolateur de sortie.
3. Coupleur optique selon la revendication 1, dans lequel ladite première extrémité de fibre de sortie de ladite première fibre optique (1) est fusionnée à ladite seconde extrémité de fibre de sortie de ladite seconde fibre optique (2) sur une longueur prédéterminée.
4. Coupleur optique selon la revendication 2, dans lequel ladite première extrémité de fibre de sortie de ladite première fibre optique (1) est fusionnée à ladite seconde extrémité de fibre de sortie de ladite seconde fibre optique (2) sur une longueur prédéterminée.
5. Coupleur optique selon la revendication 1, dans lequel ledit isolateur optique (8) est un isolateur optique non-dépendant de la polarisation.
6. Coupleur optique selon la revendication 2, dans lequel ledit isolateur optique (8) est un isolateur optique non-dépendant de la polarisation.
7. Coupleur optique selon la revendication 3, dans lequel ledit isolateur optique (8) est un isolateur optique non-dépendant de la polarisation.
8. Coupleur optique selon la revendication 4, dans lequel ledit isolateur optique (8) est un isolateur optique non-dépendant de la polarisation.
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