FR2748122A1 - Dispositif pour injecter et/ou extraire des signaux optiques sur une fibre optique dans laquelle circulent deja des signaux optiques - Google Patents
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Abstract
L'invention est relative à un dispositif pour injecter et/ou extraire des signaux optiques sur une fibre optique dans laquelle circulent déjà des signaux optiques comprenant des moyens de raccordement (4) pour fibre optique permettant d'insérer le dispositif entre deux extrémités de la fibre optique, un premier et un second composants optoélectroniques du type émetteur (36) ou récepteur (37) de signaux optiques et des filtres dichroïques (34, 35) aptes à transmettre ou réfléchir des rayons lumineux en fonction de leur longueur d'onde, et agencés de manière que les rayons lumineux traversent le dispositif en suivant un chemin optique principal. - le premier et le second composants optoélectroniques fonctionnent à une première et à une deuxième longueurs d'onde, les filtres dichroïques étant aptes à transmettre au moins partiellement certains rayons lumineux et à réfléchir presque totalement d'autres rayons lumineux et se trouvant devant le premier et le second composants optoélectroniques (36), de manière que les rayons lumineux transitent entre les composants optoélectroniques et la fibre optique en empruntant une partie du chemin optique principal.
Description
La présente invention concerne un dispositif pour injecter et/ou extraire des signaux optiques sur une fibre optique dans laquelle circulent déjà des signaux optiques.
Un des buts de ce dispositif est utiliser une même fibre optique pour faire transiter des signaux sur des portions seulement de cette fibre optique.
Dans une première application de ce dispositif. on cherche à établir une liaison bi-directionnelle sur un tronçon de fibre optique dans laquelle circule déjà un signal optique à une longueur d'onde donnée.
Cette application permet de mettre à profit des lignes de comnunication à fibre optique préexistantes pour envoyer et recevoir des informations sur une portion seulement de ces lignes.
Du brevet des Etats-Unis 5 339 373, on connaît un dispositif qui permet d'atteindre cet objectif. Ce dispositif antérieur comprend des moyens de raccordement pour fibre optique qui permettent d'insérer le dispositif sur la fibre après l'avoir coupée en un point de sa longueur où l'on désire injecter ou extraire des informations.
Il comporte également un émetteur et un récepteur de signaux optiques qui fonctionnent à une longueur d'onde différente de celle des signaux qui circulent déjà sur la fibre optique, ainsi que des filtres dichroïques aptes à transmettre ou à réfléchir des rayons lumineux en fonction de leur longueur d'onde.
Les filtres dichroïques réfléchissent les rayons lumineux des signaux déjà présents sur la fibre optique et sont agencés de manière à ce que ces rayons lumineux traversent le dispositif en suivant un chemin optique principal sans subir de perte ni de transformation sensibles.
En revanche. les signaux ajoutés sur la fibre optique traversent un miroir semi-réfléchissant qui diminue fortement leur puissance.
Ceci constitue un inconvénient important du dispositif antérieur.
En outre. dans ce dispositif antérieur. non seulement le signal en réception subit une diminution de puissance du fait de sa semi-réflexion sur le miroir semi-réfléchissant. mais il traverse deux fois le filtre dichroïque réfléchissant les signaux déjà présents sur la fibre optique, ce qui induit des pertes par transmission.
Ce dispositif antérieur est par ailleurs relativement complexe en raison de la présence du miroir semi-réfléchissant au dos d'un des filtres dichroïques.
De plus, ce dispositif antérieur ne permet pas de communiquer en full duplex, c'est-à-dire par émission et réception simultanées d'informations sur la fibre optique. mais seulement en haîf duplex, c'est-à-dire avec des périodes d'émission et de réception alternées.
La présente invention vise à fournir un dispositif qui résout les problèmes mentionnés ci-dessus tout en étant d'une réalisation particulièrement simple et économique.
Dans une deuxième application du dispositif selon l'invention, on cherche à réaliser un bus optique pour relier entre eux plusieurs ordinateurs par l'intermédiaire d'une même fibre optique.
Des signaux circulent alors dans la fibre optique entre les ordinateurs qui communiquent, par exemple deux à deux, en utilisant des portions de cette fibre optique.
Dans une troisième application du dispositif selon l'invention, on prélève une partie de signaux optiques bidirectionnelles véhiculés par une fibre optique, en se plaçant en un point quelconque de cette fibre optique.
Ainsi, on peut sans trop perturber la transmission des signaux. intercaler un système d'écoute sur la fibre optique, par exemple pour espionner une ligne optique qui est un moyen de transmission fermé vis-à-vis de l'extérieur, ou pour surveiller l'état de fonctionnement d'un dispositif comuniquant sur la fibre optique.
La présente invention a pour objet un dispositif pour injecter et/ou extraire des signaux optiques sur une fibre optique dans laquelle circulent déjà des signaux optiques comprenant des moyens de raccordement pour fibre optique permettant d'insérer le dispositif entre deux extrémités de la fibre optique. un premier et un second composants optoélectroniques du type émetteur ou récepteur de signaux optiques et des filtres dichroïques aptes à transmettre ou réfléchir des rayons lumineux en fonction de leur longueur d'onde, et agencés de manière que les rayons lumineux traversent le dispositif en suivant un chemin optique principal. dispositif qui est caractérisé par le fait que
- le premier composant optoélectronique fonctionne à une première longueur d'onde.
- le premier composant optoélectronique fonctionne à une première longueur d'onde.
- le second composant optoélectronique fonctionne à une deuxième longueur d'onde,
- un premier des filtres dichroïques est apte à transmettre au moins partiellement les rayons lumineux des signaux à la première longueur d'onde et à réfléchir presque totalement les rayons lumineux des signaux à la deuxième longueur d'onde et se trouve devant le premier composant optoélectronique, de manière que les rayons lumineux à la première longueur d'onde transitent entre le premier composant optoélectronique et la fibre optique en empruntant une partie du chemin optique principal,
- un second des filtres dichroïques est apte à transmettre au moins partiellement les rayons lumineux des signaux à la deuxième longueur d'onde et à réfléchir presque totalement les rayons lumineux des signaux à la première longueur d'onde et se trouve devant le second composant optoélectronique. de manière que les rayons lumineux à la deuxième longueur d'onde transitent entre le second composant optoélectronique et la fibre optique en empruntant une partie du chemin optique principal.
- un premier des filtres dichroïques est apte à transmettre au moins partiellement les rayons lumineux des signaux à la première longueur d'onde et à réfléchir presque totalement les rayons lumineux des signaux à la deuxième longueur d'onde et se trouve devant le premier composant optoélectronique, de manière que les rayons lumineux à la première longueur d'onde transitent entre le premier composant optoélectronique et la fibre optique en empruntant une partie du chemin optique principal,
- un second des filtres dichroïques est apte à transmettre au moins partiellement les rayons lumineux des signaux à la deuxième longueur d'onde et à réfléchir presque totalement les rayons lumineux des signaux à la première longueur d'onde et se trouve devant le second composant optoélectronique. de manière que les rayons lumineux à la deuxième longueur d'onde transitent entre le second composant optoélectronique et la fibre optique en empruntant une partie du chemin optique principal.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, permettant d'établir une liaison bi-directionnelle sur un tronçon d'une fibre optique dans laquelle circule déjà un signal optique à une troisième longueur d'onde. le premier composant optoélectronique est un émetteur et le second composant optoélectronique est un récepteur.
L'émetteur et le récepteur fonctionnent à des longueurs d'ondes différentes de la troisième longueur d'onde et les filtres dichroïques sont aptes à réfléchir les rayons lumineux du signal optique à la troisième longueur d'onde, de manière que ces rayons lumineux à la troisième longueur d'onde traversent le dispositif sans subir de perte ni de transformation sensibles, le premier filtre dichroïque étant apte à transmettre presque totalement les rayons lumineux des signaux à la première longueur d'onde, tandis que le second filtre dichroïque est apte à transmettre presque totalement les rayons lumineux des signaux à la deuxième longueur d'onde.
Un tel dispositif. en mettant en oeuvre deux longueurs d'onde différentes, permet de réaliser des liaisons en full duplex, c'est-à-dire des liaisons dans lesquelles des signaux peuvent être simultanément transmis et reçus sur des tronçons de fibre optique.
Ce dispositif n'occasionne donc de dégradation sensible. ni du signal à la troisième longueur d'onde qui transite habituellement sur la fibre optique, ni des signaux aux première et deuxième longueurs d'onde. émis et reçus par l'émetteur et le récepteur.
Dans une variante particulière de ce mode réalisation, le dispositif se compose de deux boîtiers, à savoir
- un premier boîtier renfermant l'émetteur, le premier filtre dichroïque placé devant l'émetteur et des premiers moyens de raccordement pour la fibre optique,
- et un second boîtier renfermant le récepteur, le second filtre dichroïque placé devant le récepteur et des seconds moyens de raccordement pour la fibre optique, les deux boîtiers étant raccordés en série sur la fibre optique.
- un premier boîtier renfermant l'émetteur, le premier filtre dichroïque placé devant l'émetteur et des premiers moyens de raccordement pour la fibre optique,
- et un second boîtier renfermant le récepteur, le second filtre dichroïque placé devant le récepteur et des seconds moyens de raccordement pour la fibre optique, les deux boîtiers étant raccordés en série sur la fibre optique.
Dans cette variante, le dispositif selon l'invention s'installe sur une fibre optique moyennant la réalisation de deux coupures de cette fibre, chaque coupure permettant l'insertion d'un des deux boîtiers du dispositif.
Le premier boîtier permet d'envoyer des signaux à la première longueur d'onde sur le tronçon de fibre optique tandis que le second boîtier permet de recevoir des signaux à une deuxième longueur d'onde qui sont envoyés à l'autre bout du tronçon de fibre optique. par un dispositif analogue.
Dans une réalisation préférée de cette variante, l'un au moins des boîtiers comporte deux filtres dichroïques identiques.
placés à 900 l'un par rapport à l'autre de sorte que les signaux pénètrent dans le boîtier et en ressortent par la même face. dite face avant du boîtier. l'un des filtres étant placé devant l'émetteur, ou devant le récepteur selon qu'il s'agit du premier ou du second boîtier, l'autre filtre servant de miroir de renvoi des signaux vers la face avant du boîtier.
Le fait d'utiliser un filtre dichroïque comme miroir de renvoi facilite les opérations de montage du dispositif. en évitant les risques d'inversion du filtre à proprement parler et du miroir. et accroît la qualité de séparation du dispositif entre les différents signaux de longueurs d'ondes différentes en procurant un second filtrage qui élimine d'éventuelles traces d'un signal qui aurait du être éliminé par le filtre à proprement parler.
Dans une autre variante du premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend un seul boîtier. à l'intérieur duquel sont logés l'émetteur, le récepteur. le premier et le second filtres dichroïques placés respectivement devant l'émetteur et devant le récepteur et des moyens de raccordement pour la fibre optique.
Dans cette variante, la fibre optique ne nécessite d'être coupée qu'une seule fois pour l'insertion du dispositif.
Les premier et second filtres dichroïques sont, de préférence. agencés à 900 l'un par rapport à l'autre. de manière que les signaux pénètrent dans le boîtier par sa face avant et quittent le boîtier par cette même face avant.
Ainsi, le chemin optique principal. que les signaux à la troisième longueur d'onde suivent en ne subissant que des réflexions, présente la forme d'un U.
Le récepteur et l'émetteur sont alors montés dans le boîtier en étant positionnés dans l'axe d'un des trois tronçons de ce U.
derrière les filtres dichroïques, et en direction de la même branche du U, de manière qu'une communication bidirectionnelle puisse s'établir avec un autre dispositif analogue placé à l'autre extrémité du tronçon de fibre optique que l'on désire utiliser.
Dans une variante particulière du premier mode de réalisation particulier de l'invention, dans l'un au moins des boîtiers. les moyens de raccordement pour la fibre optique sont agencés de manière à présenter au moins l'une des extrémités de la fibre optique avec son axe incliné par rapport au chemin optique principal des rayons lumineux.
Cette inclinaison permet de compenser le fait que le rayon lumineux qui quitte la fibre optique ou qui y pénètre ne se situe pas dans l'axe de la fibre optique si la face terminale de celle-ci est oblique.
Un tel agencement oblique de la face terminale de la fibre permet, comme cela est bien connu, d'éviter des réflexions du rayon lumineux dans le coeur de la fibre à la transmission entre la face terminale de la fibre et 1 air.
Dans une variante particulière. dans l'un au moins des boîtiers, le ou les filtres dichroïques sont constitués par des lames de verre ou analogue ayant subi un traitement dichroïque, les moyens de raccordement pour la fibre optique comprenant un insert qui se prolonge par une partie formant support de lame, sur laquelle chaque filtre dichroïque peut être monté.
Dans une réalisation particulière de cette variante, l'insert comprend un logement pour recevoir une lentille intercalée entre l'extrémité de la fibre optique et le filtre dichroïque.
Dans une autre variante, dans l'un au moins desdits boîtiers, le ou les filtres dichroïques sont constitués par des lames de verre ou analogue ayant subi un traitement dichroïque. un filtre dichroïque étant assujetti à une portée réalisée directement sur le boîtier.
Dans une autre variante, dans l'un au moins des boîtiers. le ou les filtres dichroïques sont constitués par des lames de verre ou analogue ayant subi un traitement dichroïque, un filtre dichroïque étant assujetti à un support engagé dans le boîtier depuis l'extérieur de ce dernier.
Dans une autre variante, le ou les filtres dichroïques sont constitués par un prisme dont une ou deux faces ont subi un traitement dichroïque.
Cette variante présente l'avantage que deux filtres agencés à 900 l'un par rapport à l'autre peuvent être constitués par deux faces à 900 du prisme, ce qui facilite le montage des filtres et réduit le nombre de pièces du dispositif.
En outre, les autres angles du prisme peuvent être déterminés de manière à rattraper l'orientation des rayons lumineux sortant de et entrant dans la fibre optique lorsque la face terminale de celle-ci est oblique.
Ainsi, on peut faire arriver les extrémités de la fibre optique parallèlement à l'axe de l'émetteur ou du récepteur.
Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention permettant de réaliser un bus optique pour relier plusieurs utilisateurs en série sur une même fibre optique, dans laquelle des signaux à la première longueur d'onde circulent dans une première direction et des signaux à la seconde longueur d'onde circulent dans une seconde direction opposée à la première, le premier composant optoélectronique est un émetteur et le second composant optoélectronique est un récepteur, le premier filtre dichroïque étant apte à réfléchir une grande majorité des rayons lumineux des signaux à la première longueur d'onde, tandis que le second filtre dichroïque est apte à réfléchir une grande majorité des rayons lumineux des signaux à la deuxième longueur d'onde.
Dans cette application, on branche par exemple une fibre optique unique sur un ordinateur serveur par l'intermédiaire d'un diplexeur apte à recevoir des signaux lumineux à une première longueur d'onde et à en émettre à une seconde longueur d'onde et l'on installe une pluralité de dispositifs selon l'invention en ligne sur la fibre optique, chaque dispositif étant relié à un ordinateur client,
Ainsi, chaque ordinateur client peut recevoir les signaux à la seconde longueur d'onde émis par l'ordinateur serveur et peut envoyer sur la fibre optique un signal à la première longueur d'onde à destination de l'ordinateur serveur qui, seul, peut écouter ce signal.
Ainsi, chaque ordinateur client peut recevoir les signaux à la seconde longueur d'onde émis par l'ordinateur serveur et peut envoyer sur la fibre optique un signal à la première longueur d'onde à destination de l'ordinateur serveur qui, seul, peut écouter ce signal.
Dans un troisième mode de réalisation de l'invention. les premier et second composants optoélectroniques sont des récepteurs et le dispositif permet de prélever une partie de signaux optiques bidirectionnels véhiculés par une fibre optique, les signaux à la première longueur d'onde circulant dans un sens et les signaux à la seconde deuxième longueur d'onde circulant en sens opposé.
Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant des exemples de réalisation donnés à titre non limitatif en référence au dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est un schéma de montage sur une fibre optique de deux dispositifs selon une première variante du premier mode de réalisation de l'invention.
- la figure 1 est un schéma de montage sur une fibre optique de deux dispositifs selon une première variante du premier mode de réalisation de l'invention.
- la figure 2 est une vue en coupe d'une première réalisation d'un des boîtiers des dispositifs de la figure 1.
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 d'une deuxième réalisation de ce boîtier,
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 d'une troisième réalisation du boîtier,
- la figure 5 est un schéma de montage sur une fibre optique de deux dispositifs selon une seconde variante du premier mode de réalisation de l'invention,
- la figure 6 est une vue en coupe d'un des boîtiers des dispositifs de la figure 5.
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 d'une troisième réalisation du boîtier,
- la figure 5 est un schéma de montage sur une fibre optique de deux dispositifs selon une seconde variante du premier mode de réalisation de l'invention,
- la figure 6 est une vue en coupe d'un des boîtiers des dispositifs de la figure 5.
- la figure 7 est un schéma de montage de plusieurs dispositifs selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, agencés pour réaliser un bus optique.
- la figure 8 est un schéma de montage sur une fibre optique d'un dispositif selon un troisième mode de réalisation de l'invention, et
- la figure 9 est une vue analogue à la figure 8 d'une variante du troisième mode de réalisation.
- la figure 9 est une vue analogue à la figure 8 d'une variante du troisième mode de réalisation.
Le schéma de montage de la figure 1 représente deux dispositifs l et 2 qui sont composés chacun de deux boîtiers 1.1, 1.2 et 2.1, 2.2.
Chaque boîtier comprend, sur sa face avant 3, deux connecteurs pour fibre optique 4 qui sont sensiblement parallèles l'un à l'autre.
Deux filtres dichroïques 5 et 6 sont agencés dans chaque boîtier dans l'alignement des connecteurs 4. Les filtres dichroïques sont disposés à 900 l'un par rapport à l'autre de manière qu'un signal optique entrant par l'un des connecteurs 4 puisse se réfléchir sur les deux filtres dichroïques 5 et 6 pour être renvoyé dans l'autre connecteur 4.
Chaque boîtier comporte en outre un composant optoélectrique sur sa face arrière 7, dans l'alignement d'un des connecteurs 4.
Le boîtier 1.1 comporte un émetteur 8 du type laser ou diode électroluminescente qui envoie des rayons lumineux à une longueur d'onde A
Le boîtier 1.2 comporte un récepteur 9 du type photodiode qui est sensible aux rayons lumineux à une longueur d'onde
Le boîtier 2.1. comporte un récepteur 10 sensible aux rayons lumineux à la longueur d'onde
Le boîtier 2.2 comprend un émetteur il de rayons lumineux à la longueur X 2.
Le boîtier 1.2 comporte un récepteur 9 du type photodiode qui est sensible aux rayons lumineux à une longueur d'onde
Le boîtier 2.1. comporte un récepteur 10 sensible aux rayons lumineux à la longueur d'onde
Le boîtier 2.2 comprend un émetteur il de rayons lumineux à la longueur X 2.
Dans chaque dispositif 1. 2, les boîtiers sont montés en série sur une fibre optique 12 préexistante dans laquelle transitent habituellement des signaux à une longueur d'onde i 3.
Il faut noter que le montage du dispositif selon l'invention est indépendant du sens de propagation des signaux qui transitent habituellement dans la fibre optique 12, ce qui est représenté sur la figure 1 dans les double flèches A3.
Dans ce mode de réalisation, tous les filtres dichroïques sont aptes à réfléchir les rayons à la longueur d'onde A3-
En outre, les deux filtres dichroïques 5 des boîtiers 1.1 et 2.1 transmettent les rayons lumineux à la longueur d'onde A 1 et réfléchissent les rayons lumineux à la longueur d'onde À 2
Les filtres dichroïques 6 des boîtiers 1.2 et 2.2 transmettent les rayons lumineux à la longueur d'onde X 2 et réfléchissent les rayons lumineux à la longueur d'onde X
Ainsi. comme on le voit sur la figure 1, le dispositif permet de faire transiter, sur le tronçon de la fibre optique 12 situé entre un point A et un point B, des signaux lumineux du point A vers le point
B à la longueur d'onde À et du point B vers le point A à la longueur d'onde A2, en plus des rayons lumineux à la longueur d'onde A3 qui transitent habituellement sur la fibre optique.
En outre, les deux filtres dichroïques 5 des boîtiers 1.1 et 2.1 transmettent les rayons lumineux à la longueur d'onde A 1 et réfléchissent les rayons lumineux à la longueur d'onde À 2
Les filtres dichroïques 6 des boîtiers 1.2 et 2.2 transmettent les rayons lumineux à la longueur d'onde X 2 et réfléchissent les rayons lumineux à la longueur d'onde X
Ainsi. comme on le voit sur la figure 1, le dispositif permet de faire transiter, sur le tronçon de la fibre optique 12 situé entre un point A et un point B, des signaux lumineux du point A vers le point
B à la longueur d'onde À et du point B vers le point A à la longueur d'onde A2, en plus des rayons lumineux à la longueur d'onde A3 qui transitent habituellement sur la fibre optique.
On comprend que tous les signaux peuvent être véhiculés par la fibre optique au même instant de sorte que les dispositifs 1 et 2 peuvent communiquer en full duplex par l'intermédiaire de la fibre optique 12.
Par ailleurs, on peut noter que les signaux à la troisième longueur d'onde A3 circulent dans les boîtiers de façon passive, de sorte que la mise hors tension des composants optoélectroniques des boîtiers, qui seuls nécessitent l'alimentation des boîtiers en électricité, n'a aucune incidence sur le comportement de la ligne préexistante constituée par la fibre optique 12.
Les filtres dichroïques 5 et 6 de chaque boîtier peuvent être constitués par des filtres passe-haut et des filtres passe-bas convenablement choisis pour respecter les conditions de réflexion et de transmission indiquées plus haut.
Sur la figure 2, on a représenté le boîtier 2.2 qui comporte l'émetteur 11 de signaux à la longueur d'onde A2.
Le boîtier est réalisé en métal, par exemple en aluminium. I1 comporte intérieurement une cavité 13 de section trapézoïdale. dont les côtés opposés 14 et 15 supportent les filtres dichroïques 5 et 6.
Les filtres dichroïques 5 et 6 sont collés chacun dans un évidement réalisé à cet effet dans la paroi 14, 15 de la cavité 13, laquelle paroi sert donc de portée pour les filtres dichroïques.
La cavité 13 est ouverte sur la face avant 3 du boîtier, par deux orifices 15 et 16 dans lesquels s'engagent les connecteurs 4. qui sont vissés au boîtier par des vis 17.
Chaque connecteur 4 comporte une embase 18a vissée au boîtier et un insert 18b dans lequel est immobilisée une lentille sphérique de couplage 19 située dans le prolongement de la fibre optique, à une distance de cette fibre telle que les rayons lumineux émis par la fibre optique sont collimatés. L'insert 18b est emmanché à force dans l'embase 18a.
L'émetteur 11 est immobilisé dans un logement 20 prévu à cet effet sur la face arrière du boîtier, à l'embouchure d'un canal traversant situé dans l'axe des rayons transmis par le filtre 6.
c'est-à-dire dans l'axe des rayons à la longueur d'onde À2.
L'émetteur 11 est aussi muni d'une lentille sphérique de couplage 21, laquelle n'est pas forcément nécessaire dans les boîtiers 1.2 et 2.1, si les récepteurs 9 et 10 sont du type photodiode.
Chaque extrémité de la fibre 12 est maintenue par les connecteurs 4 dans une position perpendiculaire à la face avant 3 du boîtier.
Du fait que la face terminale de la fibre 12 est oblique, les rayons lumineux qui quittent la fibre ou y pénètrent sont inclinés d'un angle d par rapport à l'axe de la fibre,
Pour compenser cette inclinaison, les filtres dichroïques 5 et 6 sont agencés de manière que les signaux traversant le boîtier suivent un chemin optique en forme de U dont les branches forment un angle d avec les axes des extrémités de la fibre optique 12.
Pour compenser cette inclinaison, les filtres dichroïques 5 et 6 sont agencés de manière que les signaux traversant le boîtier suivent un chemin optique en forme de U dont les branches forment un angle d avec les axes des extrémités de la fibre optique 12.
Lors du montage du boîtier, un certain nombre de précautions doivent être prises pour garantir un fonctionnement optimal du dispositif.
En particulier, les connecteurs 4 doivent être positionnés de la manière suivante.
Le connecteur situé en face de l'émetteur 11 est positionné pour recevoir le plus de puissance possible du signal émis par cet émetteur.
Dans le cas d'un émetteur, c'est-à-dire pour les boîtiers 1.1 et 2.2, on mesure la puissance optique couplée dans la fibre 8 et l'on positionne avec une très grande précision. c'est-à-dire au micromètre près. le connecteur 4 de manière à ce que la puissance optique reçue dans la fibre 8 soit maximale.
Pour un récepteur, c'est-à-dire pour les boîtiers 1.2 et 2.1, deux cas peuvent se présenter.
Dans le cas d'un récepteur à large surface. il suffit de fixer directement le connecteur par vissage des vis 17 et collage.
Dans le cas d'un récepteur à surface étroite. on injecte de la lumière dans la fibre optique et l'on mesure le courant débité par le récepteur tout en positionnant le connecteur. Lorsque le courant mesuré est maximal, on fixe le connecteur par vissage et collage.
L'autre connecteur est lui aussi positionné au micromètre près en mesurant la puissance optique couplée entre les deux extrémités de la fibre optique 12.
Les deux connecteurs 4 sont parallèles entre eux, ce qui permet d'implanter le boîtier sur la face avant d'un système électronique duquel peuvent alors déboucher les deux connecteurs.
Les filtres dichroïques 5 et 6. qui sont constitués ici par des lames dont une face a subi un traitement dichroïque, comportent, sur leur autre face, un traitement anti-reflet aux longueurs d'onde
A1 et A2.
A1 et A2.
Les faces ayant subi un traitement dichroïque sont placées face aux fibres optiques de sorte que le signal à la longueur d'onde
À3 ne subisse aucune transmission en arrivant sur les filtres dichroïques.
À3 ne subisse aucune transmission en arrivant sur les filtres dichroïques.
Les deux lentilles de couplage 19 ont subi un traitement anti-reflet à longueur d'onde À de manière également à limiter
3 les pertes subies par le signal qui transite habituellement sur la fibre optique.
3 les pertes subies par le signal qui transite habituellement sur la fibre optique.
En outre, une forme spéciale 22 a été donnée à l'évidement qui reçoit le filtre 5, afin d'éliminer les réflexions parasites aux longueurs d'onde différentes de À
Dans la réalisation de la figure 3, le boîtier ne comporte pas de cavité mais seulement un canal 23. 24 dans le prolongement de chaque connecteur 4, les deux canaux étant reliés par un canal transversal 25.
Dans la réalisation de la figure 3, le boîtier ne comporte pas de cavité mais seulement un canal 23. 24 dans le prolongement de chaque connecteur 4, les deux canaux étant reliés par un canal transversal 25.
A l'intersection entre chaque canal 23, 24 et le canal transversal 25, le boîtier comporte des portées 26. 27 sur lesquelles sont montés les filtres dichroïques 5 et 6.
Ces portées 26. 27 sont obtenues en réalisant, dans le boîtier, des alésages 28. 29 d'axe confondu avec celui des filtres dichroïques et concourant avec l'axe du canal transversal 25 et celui du canal correspondant 23 ou 24. Chaque alésage part de la face extérieure du boîtier et aboutit à l'intersection du canal transversal 25 avec le canal correspondant 23 ou 24, de manière que le fond de l'alésage puisse constituer la portée 26, 27.
Les filtres dichroïques sont introduits dans le boîtier au travers des alésages 28, 29, puis ces derniers sont bouchés.
Dans la réalisation de la figure 4. le dispositif comprend des inserts spéciaux 18'k qui comportent une partie tubulaire allongée se projetant vers l'avant et terminée en biseau à 450.
La longueur de la partie tubulaire de chaque insert 18'b est adaptée au chemin optique principal des signaux. En d'autres ternies, l'insert 18'~ de gauche (par rapport au dessin) est plus long que l'insert 18'b de droite.
Chaque insert 18'b peut ainsi supporter un filtre dichroïque 5,6 orienté à 450 par rapport à la direction des rayons lumineux qui entrent et sortent de l'extrémité correspondante de la fibre optique.
Pour loger les inserts 18'b, le boîtier comporte deux cavités 30. 31 reliées par un canal transversal 32.
Chaque insert 18'~ est muni d'un orifice en face du canal transversal 32 pour permettre le passage des rayons lumineux d'un filtre dichroïque à l'autre.
Dans la variante de la figure 5, le dispositif ne comporte qu'un boîtier 33, un de ces boîtiers étant positionné à chaque extrémité d'un tronçon A-B de fibre optique que l'on désire utiliser pour faire transiter des signaux optiques aux longueurs d'onde À et A 2' alors que la fibre optique véhicule habituellement des signaux à la longueur d'onde A
Comme dans la variante précédente. chaque boîtier comporte deux connecteurs 4, deux filtres dichroïques 34, 35 et un composant optoélectronique 36, 38 dans l'alignement d'un des connecteurs 4.
Comme dans la variante précédente. chaque boîtier comporte deux connecteurs 4, deux filtres dichroïques 34, 35 et un composant optoélectronique 36, 38 dans l'alignement d'un des connecteurs 4.
Un second composant optoélectronique 37, 39 est monté sur le boîtier 33, dans l'axe optique des rayons lumineux entre les deux filtres dichroïques.
Le composant 36 émet des signaux à la longueur d'onde tandis que le composant 38 les détecte.
Le composant 37 détecte des signaux à la longueur d'onde À tandis que le composant 39 les émet.
2
Les filtres 35 transmettent les rayons lumineux à la longueur d'onde A1 et réfléchissent les rayons aux longueurs d'onde A2 et 3.
Les filtres 35 transmettent les rayons lumineux à la longueur d'onde A1 et réfléchissent les rayons aux longueurs d'onde A2 et 3.
Les filtres 34 transmettent les rayons lumineux à la longueur d'onde À 2 et réfléchissent les rayons aux longueurs d'onde X 3 et -
Ainsi, on comprend que
- les rayons à la longueur d'onde X 3 traversent les deux
3 boîtiers 33 sans subir de perte ni de dégradation sensibles,
- les rayons à la longueur d'onde À 1 transitent depuis l'émetteur 36 jusqu'au récepteur 38, en étant transmis successivement par les deux filtres dichroïques 35, et
- les rayons à la longueur d'onde X 2 transitent depuis l'émetteur 39, sont transmis par un premier filtre dichroïque 34, sont réfléchis successivement par les filtres dichroïques 35, puis sont transmis à nouveau par un second filtre dichroïque 34.
Ainsi, on comprend que
- les rayons à la longueur d'onde X 3 traversent les deux
3 boîtiers 33 sans subir de perte ni de dégradation sensibles,
- les rayons à la longueur d'onde À 1 transitent depuis l'émetteur 36 jusqu'au récepteur 38, en étant transmis successivement par les deux filtres dichroïques 35, et
- les rayons à la longueur d'onde X 2 transitent depuis l'émetteur 39, sont transmis par un premier filtre dichroïque 34, sont réfléchis successivement par les filtres dichroïques 35, puis sont transmis à nouveau par un second filtre dichroïque 34.
La vue en coupe de la figure 6 correspond au boîtier 33 qui est représenté à gauche sur la figure 5. Sa structure est sensiblement la même que celle du boîtier de la figure 4, si ce n'est que le récepteur 37 débouche derrière le filtre dichroïque 34 à l'intérieur de la cavité 30, en étant sensiblement aligné avec l'axe des rayons lumineux entre les deux filtres dichroïques 34 et 35, mais légèrement décalé pour tenir compte de la transmission au travers du filtre dichroïque 34.
Le récepteur 37 est monté, comme l'émetteur 36, dans une bague 40 qui loge une lentille sphérique de couplage 41.
On peut noter que le fait de placer le récepteur 37 derrière le filtre dichroïque 34 oblige les signaux à la deuxième longueur d'onde 2 qui entrent dans le boîtier 33, à être d'abord réfléchis par le filtre dichroïque 35. puis transmis par le filtre dichroïque 34. de sorte qu'ils subissent un double filtrage avan
Sur le schéma de la figure 7, on a représenté un ordinateur serveur 42 et quatre ordinateurs clients 43 qui doivent communiquer avec l'ordinateur serveur.
A cet effet, on les a reliés en série, sur une seule fibre optique et à l'aide de dispositifs 44. Une extrémité de cette fibre est branchée à l'ordinateur serveur 42 par l'intermédiaire d'un diplexeur 45 (qui peut détecter des signaux à une première longueur d'onde A et émettre des signaux à une seconde longueur d'onde À
Chaque ordinateur client 43 utilise un dispositif 44 pour recevoir des informations en provenance du serveur. à la longueur d'onde A 2 et pour émettre des signaux à destination du serveur, à la longueur d'onde À
Dans ce mode de réalisation, chaque dispositif 44 comporte un premier filtre dichroïque 46 qui réfléchit presque totalement les signaux à la longueur d'onde A2 et qui réfléchit une grande majorité, soit environ 95%, des signaux à la longueur d'onde À un second filtre dichroïque 47 qui réfléchit presque totalement les signaux à la longueur d'onde À et qui réfléchit une grande majorité, soit environ 95%. de signaux à la longueur d'onde À un émetteur 48 de signaux à la longueur d'ondeX placé derrière le premier filtre dichroïque 46 et un récepteur 49 de signaux à la longueur d'onde A 2 placé derrière le second filtre dichroïque 47.
Chaque ordinateur client 43 utilise un dispositif 44 pour recevoir des informations en provenance du serveur. à la longueur d'onde A 2 et pour émettre des signaux à destination du serveur, à la longueur d'onde À
Dans ce mode de réalisation, chaque dispositif 44 comporte un premier filtre dichroïque 46 qui réfléchit presque totalement les signaux à la longueur d'onde A2 et qui réfléchit une grande majorité, soit environ 95%, des signaux à la longueur d'onde À un second filtre dichroïque 47 qui réfléchit presque totalement les signaux à la longueur d'onde À et qui réfléchit une grande majorité, soit environ 95%. de signaux à la longueur d'onde À un émetteur 48 de signaux à la longueur d'ondeX placé derrière le premier filtre dichroïque 46 et un récepteur 49 de signaux à la longueur d'onde A 2 placé derrière le second filtre dichroïque 47.
Ainsi, chaque dispositif 44 prélève une partie du signal à la longueur d'onde A 2 envoyé sur la fibre optique par le serveur 42 et transmet le reste de ce signal aux autres dispositifs 44 situés en aval sur la fibre optique.
De même. chaque dispositif 44 peut émettre en sens inverse sur la fibre optique un signal à la longueur d'onde À 1 à destination du serveur 42, tout en transmettant les autres signaux à la longueur d'onde À 1 émis par les autres dispositifs 44 situés en aval (par rapport au sens de propagation de À
Compte-tenu du fait que ce dispositif n'occasionne que de très faibles pertes de signaux, un tel montage peut accepter jusqu'à six ordinateurs clients.
Compte-tenu du fait que ce dispositif n'occasionne que de très faibles pertes de signaux, un tel montage peut accepter jusqu'à six ordinateurs clients.
Dans le troisième mode de réalisation représenté aux figures 8 et 9, une fibre optique 50 véhicule des signaux bidirectionnels ayant une longueur d'onde À 2 dans un sens et A 2 en sens opposé.
Un dispositif 51 comprend deux connecteurs pour fibre optique 4 sensiblement parallèles et disposés sur la face avant du boîtier du dispositif 51 et deux filtres dichroïques 52,53 disposés dans l'alignement des connecteurs 4, à 90 l'un par rapport à l'autre de manière que les signaux optiques entrant et sortant par l'un des connecteurs 4 puissent se réfléchir sur les deux filtres dichroïques 52,53 et être renvoyés dans l'autre connecteur 4.
Des récepteurs du type photodiode 54,55 sont disposés dans le prolongement des connecteurs 4, derrière des filtres dichroïques 52,53.
Le filtre 52 réfléchit presque totalement les signaux à la longueur d'onde À 2 et une grande majorité soit environ 95% des signaux à la longueur d'onde A
Inversement le filtre 53 réfléchit presque totalement les signaux à la longueur d'onde À 1 et une grande majorité soit environ 95% des signaux à la longueur d'onde À 2.
Inversement le filtre 53 réfléchit presque totalement les signaux à la longueur d'onde À 1 et une grande majorité soit environ 95% des signaux à la longueur d'onde À 2.
Ainsi les signaux circulant dans les deux sens par les fibres optiques 50 traversent le dispositif en subissant une perte relativement faible d'un peu plus de 5X.
Le récepteur 54 est sensible aux rayons à la longueur d'onde A 1 dont une faible partie est prélevée par transmission au travers du filtre 52.
Le récepteur 55 est sensible aux rayons à la longueur d'onde À 2 qui sont prélevés partiellement par transmission au
2 qui travers du filtre 53.
2 qui travers du filtre 53.
Les signaux aux longueurs d'ondes À 1 et A 2 peuvent ainsi être récupérés et exploités en parallèle avec les rayons principaux qui transitent dans la fibre optique 50.
Dans la variante représentée à la figure 9, on a inversé les positions des filtres dichroïques 52,53 ainsi que celles des récepteurs 54 et 55 en plaçant ces derniers non plus dans l'alignement des connecteurs 4 mais dans l'axe du chemin optique des rayons lumineux entre les deux filtres dichroïques, compte-tenu d'un léger décalage du à la transmission des signaux au travers des filtres.
Cette variante peut s'avérer intéressante en raison de l'emplacement des récepteurs qui peut dans certaines conditions être plus adaptés à l'installation du dispositif sur un support.
I1 est bien entendu que les exemples de réalisation qui viennent d'être décrits ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
Claims (14)
1 - Dispositif pour injecter et/ou extraire des signaux optiques sur une fibre optique (12) dans laquelle circulent déjà des signaux optiques comprenant des moyens de raccordement (4) pour fibre optique permettant d'insérer le dispositif entre deux extrémités de la fibre optique, un premier et un second composants optoélectroniques du type émetteur (8,36,48) ou récepteur (9,37,49,54,55) de signaux optiques et des filtres dichroïques (5,6,34,35,46.47,52.53) aptes à transmettre ou réfléchir des rayons lumineux en fonction de leur longueur d'onde, et agencés de manière que les rayons lumineux traversent le dispositif en suivant un chemin optique principal.
- le premier composant optoélectronique fonctionne à une première longueur d'onde.
dispositif qui est caractérisé par le fait que
- un second (6.34.49.53) des filtres dichroïques est apte à transmettre au moins partiellement les rayons lumineux des signaux à la deuxième longueur d'onde et à réfléchir presque totalement les rayons lumineux des signaux à la première longueur d'onde et se trouve devant le second composant optoélectronique (9,37.49,55), de manière que les rayons lumineux à la deuxième longueur d'onde transitent entre le second composant optoélectronique et la fibre optique en empruntant une partie du chemin optique principal.
- un premier (5,35,46,52) des filtres dichroïques est apte à transmettre au moins partiellement les rayons lumineux des signaux à la première longueur d'onde et à réfléchir presque totalement les rayons lumineux des signaux à la deuxième longueur d'onde et se trouve devant le premier composant optoélectronique (8,36,48,54), de manière que les rayons lumineux à la première longueur d'onde transitent entre le premier composant optoélectronique et la fibre optique en empruntant une partie du chemin optique principal,
- le second composant optoélectronique fonctionne à une deuxième longueur d'onde,
2 - Dispositif selon la revendication 1, permettant d'établir une liaison bi-directionnelle sur un tronçon d'une fibre optique (12) dans laquelle circule déjà un signal optique à une troisième longueur d'onde, caractérisé par le fait que le premier composant optoélectronique est un émetteur et le second composant optoélectronique est un récepteur. que l'émetteur (8.36) et le récepteur (9,37) fonctionnent à des longueurs d'ondes différentes de la troisième longueur d'onde et que les filtres dichroïques (5.6.34,35) sont aptes à réfléchir les rayons lumineux du signal optique à la troisième longueur d'onde. de manière que ces rayons lumineux à la troisième longueur d'onde traversent le dispositif sans subir de perte ni de transformation sensibles, le premier (5.35) filtre dichroïque étant apte à transmettre presque totalement les rayons lumineux des signaux à la première longueur d'onde, tandis que le second (6,34) filtre dichroïque est apte à transmettre presque totalement les rayons lumineux des signaux à la deuxième longueur d'onde.
3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il se compose de deux boîtiers, à savoir
- un premier boîtier (1.1) renfermant l'émetteur (8). le premier filtre dichroïque (5) placé devant l'émetteur et des premiers moyens de raccordement (4) pour la fibre optique,
- et un second boîtier (1.2) renfermant le récepteur (9), le second filtre dichroïque (6) placé devant le récepteur et des seconds moyens de raccordement (4) pour la fibre optique. les deux boîtiers étant raccordés en série sur la fibre optique.
4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'un au moins des boîtiers (1.1,1.2) comporte deux filtres dichroïques (5,6) identiques.
5 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un seul boîtier (33). à l'intérieur duquel sont logés l'émetteur (36). le récepteur (37), le premier (35) et le second (34) filtres dichroïques placés respectivement devant l'émetteur et devant le récepteur et des moyens de raccordement (4) pour la fibre optique.
6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que, dans l'un au moins des boîtiers (1.1, 1.2.33), les moyens de raccordement pour la fibre optique sont agencés de manière à présenter au moins l'une des extrémités de la fibre optique avec son axe incliné par rapport au chemin optique principal des rayons lumineux.
7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que. dans l'un au moins des boîtiers (1.1, 1.2,33), le ou les filtres dichroïques (5.6.34,35) sont constitués par des lames de verre ou analogue ayant subi un traitement dichroïque, les moyens de raccordement (4) pour la fibre optique comprenant un insert (18'b) qui se prolonge par une partie formant support de lame, sur laquelle chaque filtre dichroïque (6,34.35) peut être monté.
8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'insert (18'b) comprend un logement pour recevoir une lentille (19) intercalée entre l'extrémité de la fibre optique et le filtre dichroïque.
9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6. caractérisé par le fait que. dans l'un au moins des boîtiers (1.1.
2.1, 33) le ou les filtres dichroïques (5.6.34.35) sont constitués par des lames de verre ou analogue ayant subi un traitement dichroïque, un filtre dichroïque (6) étant assujetti à une portée (14.15,26,27) réalisée directement sur le boîtier.
10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6. caractérisé par le fait que. dans l'un au moins des boîtiers, le ou les filtres dichroïques sont constitués par des lames de verre ou analogue ayant subi un traitement dichroïque. un filtre dichroïque étant assujetti à un support engagé dans le boîtier depuis l'extérieur de ce dernier.
11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que le ou les filtres dichroïques sont constitués par un prisme dont une ou deux faces ont subi un traitement dichroïque.
12 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les angles fermés par les faces du prisme sont déterminés de manière à rattraper l'orientation des rayons lumineux sortant de et entrant dans la fibre optique lorsque la face terminale de celle-ci est oblique.
13 - Dispositif selon la revendication 1, permettant de réaliser un bus optique pour relier plusieurs utilisateurs en série sur une même fibre optique. dans laquelle des signaux à la première longueur d'onde circulent dans une première direction et des signaux à la seconde longueur d'onde circulent dans une seconde direction opposée à la première. caractérisé par le fait que le premier composant optoélectronique est un émetteur et le second composant optoélectronique est un récepteur et que le premier filtre dichroïque (46) est apte à réfléchir une grande majorité des rayons lumineux des signaux à la première longueur d'onde. tandis que le second filtre dichroïque (47) est apte à réfléchir une grande majorité des rayons lumineux des signaux à la deuxième longueur d'onde.
14 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier composant optoélectronique et le second composant optoélectronique sont des récepteurs (54.55).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9605303A FR2748122B1 (fr) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | Dispositif pour injecter et/ou extraire des signaux optiques sur une fibre optique dans laquelle circulent deja des signaux optiques |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9605303A FR2748122B1 (fr) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | Dispositif pour injecter et/ou extraire des signaux optiques sur une fibre optique dans laquelle circulent deja des signaux optiques |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2748122A1 true FR2748122A1 (fr) | 1997-10-31 |
| FR2748122B1 FR2748122B1 (fr) | 1998-06-12 |
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|---|---|---|---|
| FR9605303A Expired - Fee Related FR2748122B1 (fr) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | Dispositif pour injecter et/ou extraire des signaux optiques sur une fibre optique dans laquelle circulent deja des signaux optiques |
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|---|---|
| FR (1) | FR2748122B1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1178341A2 (fr) * | 2000-08-03 | 2002-02-06 | Infineon Technologies AG | Module optique bidirectionnel de transmission et de réception ayant un corps en forme de barre comprenant filtre multiplexeur en longueurs d'onde intégré |
| EP1367420A1 (fr) * | 2002-05-29 | 2003-12-03 | Corning Incorporated | Module optique |
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- 1996-04-26 FR FR9605303A patent/FR2748122B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2748122B1 (fr) | 1998-06-12 |
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