FR2749407A1

FR2749407A1 - Organe de deplacement de frequence optique et systeme de transmission le comportant

Info

Publication number: FR2749407A1
Application number: FR9706525A
Authority: FR
Inventors: Masatoshi Suzuki; Itsuro Morita; Noboru Edagawa; Shu Yamamoto; Shigeki Akiba
Original assignee: Kokusai Denshin Denwa KK
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 1997-12-05
Anticipated expiration: 2017-05-28
Also published as: FR2749407B1; US5864421A; JPH09318986A; JP3419993B2

Abstract

L'invention concerne le déplacement de fréquence optique. Elle se rapporte à un organe qui comprend un générateur (3) d'ondes ultrasonores, un élément acousto-optique électrique (1) formant un réseau (1a) de diffraction lorsque les ondes ultrasonores lui sont appliquées, un trajet de lumière d'entrée vers l'élément acousto-optique électrique (1) à un angle de Bragg du réseau (1a), un rotateur (10) destiné à faire tourner de 90 deg. le plan de polarisation de la lumière diffractée par le réseau (1a), un mécanisme de réflexion (8) de la lumière sur l'élément acousto-optique électrique (1) à l'angle de Bragg du réseau (1a), et un trajet d'une lumière de sortie de lumière. Application aux câbles sous-marins de transmission.

Description

La présente invention concerne un organe de déplacement de fréquence optique mettant en oeuvre un effet électroacoustique qui ne présente pas de variations de sa polarisation en fonction des pertes par insertion ni de dispersion de mode de polarisation, ainsi qu'un système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques mettant en oeuvre un tel organe de déplacement de fréquence optique qui convient à une application aux câbles sous-marins.

L'organe classique de déplacement de fréquence optique mettant en oeuvre un effet électro-acoustique présente une variation importante de sa polarisation avec les pertes par insertion qui est d'environ 0,5 dB, et une dispersion importante du mode de polarisation avec un retard d'environ 10 ps par exemple, si bien que l'organe classique de déplacement de fréquence optique a été associé à un problème selon lequel la déformation de la forme d'onde est provoquée dans des signaux à grande vitesse à des états de polarisation aléatoire.

D'autre part, il existe, comme système de transmission permettant des communications optiques de grande capacité, un système de transmission par solitons optiques mettant en oeuvre des impulsions de solitons optiques. Dans un tel système, un système amplificateur optique mettant en oeuvre des impulsions de solitons optiques présente divers avantages par rapport au système amplificateur optique habituel mettant en oeuvre des impulsions sans retour à zéro, si bien qu'une grande capacité peut être réalisée, un multiplexage peut être exécuté facilement, et la dégradation due au défaut de linéarité est faible puisqu'on utilise le défaut de linéarité des fibres optiques. Pour ces raisons, on a étudié très activement le système de transmission par solitons optiques.

Dans les communications par solitons optiques, le bruit de l'amplificateur optique affecte l'instabilité de synchronisation des impulsions optiques à un terminal récepteur, et dégrade la caractéristique de transmission.

Plus précisément, dans un soliton optique auquel est superposé du bruit, il existe une instabilité aléatoire de l'intensité optique et la configuration du soliton optique est légèrement déformée par rapport à la configuration idéale du soliton optique, si bien qu'il apparaît une instabilité sur l'amplitude du déplacement de la fréquence de la porteuse à cause de l'effet optique non linéaire.

Comme cet effet est répété par les répéteurs, une instabilité aléatoire sur les temps d'arrivée des impulsions optiques est créée pendant que les impulsions optiques se propagent dans la fibre optique avec une valeur finie de la dispersion. Ce phénomène est appelé "effet Gordon-Haus", et il constitue la restriction essentielle de la caractéristique de transmission pour les communications par des solitons optiques.

Dans le cas de la transmission de plusieurs solitons optiques ayant des données, la configuration de chaque soliton n'est pas modifiée, mais les solitons adjacents interfèrent mutuellement lorsque l'intervalle entre les solitons adjacents est petit, si bien qu'il est possible d'observer un phénomène selon lequel des solitons adjacents s'attirent ou se repoussent mutuellement. Ce phénomène provoque aussi une instabilité de synchronisation au terminal récepteur, si bien qu'il n'est pas souhaitable au point de vue de l'application aux communications. La suppression des interférences des solitons nécessite un intervalle suffisamment large entre les solitons adjacents.

Des recherches actives ont porté sur la solution au problème de l'instabilité de synchronisation qu'on vient de décrire, et sur des techniques de réglage des solitons afin que l'instabilité de synchronisation soit supprimée artificiellement, et les expériences sur la transmission des solitons ont effectué de rapides progrès ces dernières années. Une technique disponible de réglage de solitons est une technique de réglage du déplacement de fréquence aléatoire dans le domaine de fréquences par utilisation du filtre optique, et une autre technique disponible pour le réglage des solitons est une technique de réglage directe de l'instabilité de synchronisation elle-même dans le domaine temporel.

Le réglage dans le domaine de fréquences réduit l'instabilité de la synchronisation par utilisation du déplacement de fréquence aléatoire d'une manière qui provoque le rapprochement de l'instabilité de synchronisation de la fréquence centrale du filtre à l'aide d'un filtre passe-bande à faible largeur de bande optique placé derrière l'amplificateur optique. Ce filtre est appelé "filtre de guidage de fréquence" car il guide les solitons qui ont tendance à s'écarter du centre dans le domaine de fréquences. La largeur de bande du filtre est étroite et a une valeur de cinq à dix fois la largeur du spectre du soliton. En outre, les bruits s'accumulent pendant le guidage de fréquence à la fréquence centrale fixe, si bien qu'on a proposé un procédé comprenant un faible déplacement de la fréquence centrale du filtre optique suivant la distance, un tel filtre étant appelé filtre de guidage à fréquence glissante.

Ce procédé repose sur le principe selon lequel les composantes du soliton sont des ondes non linéaires qui se propagent en créant la fluctuation de fréquence par ellesmêmes, si bien que les composantes du soliton subissent un faible changement de la fréquence centrale du filtre, mais les composantes de bruit sont des ondes linéaires qui ne suivent pas le déplacement de fréquence du filtre, si bien que les composantes de bruit sont progressivement chassées de la largeur de bande du filtre, et l'accumulation du bruit peut être efficacement supprimée. Une amplitude de glissement de la fréquence centrale est d'environ -6 GHz pour 1 000 km.

I1 est cependant très difficile d'utiliser ces filtres à faible largeur de bande dans le système réalisé en pratique pour la raison suivante. La fréquence de la lumière est d'environ 200 THz, mais il est nécessaire de déplacer la valeur absolue de la fréquence centrale du filtre d'environ 200 MHz (correspondant à une précision de 0,0001 par rapport à la fréquence centrale) à chaque répéteur dans le cas du filtre de guidage à fréquence glissante par exemple.

Cependant, étant donné le développement technologique actuel et les variations du milieu environnant, par exemple la variation de température associée au système réalisé en pratique, on prévoit qu'un tel réglage minuscule du filtre optique à faible largeur de bande est presque impossible en pratique.

En outre, si l'on prend en considération l'application des communications par solitons optiques aux câbles optiques sous-marins, on note que la technique classique qui nécessite l'utilisation d'un filtre optique de très faible largeur de bande à l'intérieur du répéteur n'est pas avantageuse car il faut que le répéteur possède une fiabilité élevée en pratique sur la fiabilité du système à long terme.

D'autre part, on sait qu'un effet équivalant à celui du filtre à fréquence glissante peut être obtenu avec un organe de déplacement de fréquence et un filtre optique fixe à l'intérieur du répéteur. Dans ce cas, les bruits sont chassés de la largeur de bande du filtre optique par l'organe de déplacement de fréquence, mais les solitons optiques sont piégés à la fréquence centrale fixe du filtre.

Cependant, l'organe classique de déplacement de fréquence présente une variation importante de la polarisation avec les pertes par insertion et une dispersion importante du mode de polarisation, si bien qu'un problème est posé par le fait que l'organe classique de déplacement de fréquence ne peut pas être utilisé en pratique dans un tel système.

La présente invention a donc pour objet la mise à disposition d'un organe de déplacement de fréquence optique qui possède des propriétés idéales car il n'a pas de variation de la polarisation avec les pertes par insertion ni de dispersion du mode de polarisation.

La présente invention a aussi pour objet la réalisation d'un système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques par multiplexage en longueurs d'onde, ayant une très grande capacité, mettant en oeuvre l'organe de déplacement de fréquence optique selon la présente invention, et qui permet un perfectionnement de la caractéristique de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons.

Il faut noter que, dans la description qui suit, un système de transmission par solitons optiques peut être généralisé en un système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques dans le cas du traitement d'impulsions à retour à zéro qui ne sont pas obligatoirement des solitons au sens strict.

Dans un premier aspect, l'invention concerne un organe de déplacement de fréquence optique qui comprend un générateur d'ondes ultrasonores destiné à créer des ondes ultrasonores, un élément acoustooptique électrique formant un réseau de diffraction lorsque les ondes ultrasonores créées par le générateur d'ondes ultrasonores lui sont appliquées, un trajet de lumière d'entrée destiné à transmettre une lumière d'entrée à l'élément acoustooptique électrique à un angle de Bragg du réseau de diffraction dans une direction prescrite, cette direction prescrite étant définie comme étant la direction de propagation des ondes ultrasonores ou la direction opposée, un rotateur de polarisation destiné à faire tourner de 900 le plan de polarisation d'une première lumière diffractée primaire produite par le réseau de diffraction à partir de la lumière d'entrée, un mécanisme de réflexion destiné à introduire la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation, produite par le rotateur de polarisation, dans l'élément acoustooptique électrique à l'angle de Bragg du réseau de diffraction dans la direction prescrite, et un trajet d'une lumière de sortie destiné à transmettre une seconde lumière diffractée primaire produite par le réseau de diffraction à partir de la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation, sous forme d'une lumière de sortie.

Dans un autre aspect, l'invention concerne un organe de déplacement de fréquence optique qui comprend un premier générateur d'ondes ultrasonores, un premier élément acoustooptique électrique formant un premier réseau de diffraction auquel sont appliquées les ondes ultrasonores créées par le premier générateur d'ondes ultrasonores, un trajet de lumière d'entrée destiné à transmettre une lumière d'entrée dans le premier élément acoustooptique électrique à l'angle de Bragg du premier réseau de diffraction dans une direction prescrite par rapport aux ondes ultrasonores créées par le premier générateur d'ondes ultrasonores, la direction prescrite étant définie comme étant la direction de propagation des ondes ultrasonores ou la direction opposée, un rotateur de polarisation destiné à faire tourner de 900 le plan de polarisation d'une première lumière diffractée primaire produite par le premier réseau de diffraction à partir de la lumière d'entrée, un second générateur d'ondes ultrasonores, un second élément acoustooptique électrique formant un second réseau de diffraction sur lequel sont appliquées les ondes ultrasonores créées par le second générateur d'ondes ultrasonores, et dans lequel la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation produite par le rotateur de polarisation est introduite à l'angle de
Bragg du second réseau de diffraction dans la direction prescrite par rapport aux ondes ultrasonores créées par le second générateur d'ondes ultrasonores, et un trajet de lumière de sortie destiné à transmettre une seconde lumière diffractée primaire produite par le second réseau de diffraction à partir de la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation, sous forme de lumière de sortie.

Dans un autre aspect, l'invention concerne un organe de déplacement de fréquence optique qui comprend au moins un générateur d'ondes ultrasonores, au moins un élément acoustooptique électrique formant au moins un réseau de diffraction sur lequel sont appliquées les ondes ultrasonores créées par le générateur d'ondes ultrasonores au moins, au moins un rotateur de polarisation destiné à faire tourner de 900 le plan de polarisation d'une première lumière diffractée primaire produite par le réseau de diffraction au moins, et un trajet de passage de lumière par lequel pénètre une lumière d'entrée dans un élément acoustooptique électrique au moins, à l'angle de Bragg du réseau de diffraction au moins, dans une direction prescrite, la direction prescrite étant identique à la direction de propagation des ondes ultrasonores ou opposée à celle-ci, si bien que la première lumière diffractée primaire est produite par ce réseau de diffraction à partir de la lumière d'entrée, une lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation, produite par le rotateur de polarisation au moins, pénètre dans l'élément acoustooptique électrique au moins à l'angle de Bragg de ce réseau de diffraction au moins dans la direction prescrite, et une seconde lumière diffractée primaire produite par le réseau de diffraction au moins à partir de la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation est transmise comme lumière de sortie.

Dans un autre aspect, l'invention concerne un système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques destiné à la transmission d'impulsions de solitons optiques multiplexées en longueurs d'onde, comprenant plusieurs émetteurs d'impulsions à retour à zéro destinés à créer des impulsions d'impulsions optique à retour à zéro analogues à des solitons à plusieurs longueurs d'onde différentes, des fibres optiques de transmission des impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques créées par les émetteurs d'impulsions à retour à zéro, plusieurs récepteurs optiques destinés à recevoir les impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques transmises par les fibres optiques de transmission, et plusieurs répéteurs à amplificateur optique destinés à être insérés dans les fibres optiques de transmission à des intervalles prescrits entre répéteurs pour la compensation des pertes dans les fibres optiques de transmission, un répéteur à amplificateur optique au moins comprenant un filtre optique fixe ayant une caractéristique prescrite de transmission de lumière aux différentes longueurs d'onde, ayant un côté de sortie du répéteur à amplificateur optique au moins, et un organe de déplacement de fréquence optique qui ne présente pas de variation de la polarisation avec les pertes par insertion ni de dispersion du mode de polarisation est placé d'un côté d'entrée du filtre optique fixe.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est un diagramme synoptique représentant la configuration d'un organe de déplacement de fréquence optique dans un premier mode de réalisation de l'invention,
la figure 2 est un diagramme synoptique représentant la configuration d'un organe de déplacement de fréquence optique dans un second mode de réalisation de l'invention,
la figure 3 est un diagramme synoptique représentant la configuration d'un organe de déplacement de fréquence optique dans un troisième mode de réalisation de l'invention,
la figure 4 est un diagramme synoptique représentant la configuration d'un système de transmission par solitons optiques selon l'invention,
la figure 5 est un diagramme synoptique représentant la configuration d'un répéteur à amplificateur optique incorporé au système de transmission par solitons optiques de la figure 4,
la figure 6 est un graphique qui représente la caractéristique de transmission de lumière d'un filtre optique fixe incorporé au répéteur à amplificateur optique de la figure 5,
la figure 7 est un graphique représentant les directions de propagation des composantes du signal et des composantes de bruit dans le système de transmission par solitons optiques du premier mode de réalisation de l'invention,
la figure 8 est un graphique représentant les directions de propagation des composantes des signaux et des composantes de bruit dans un système de transmission par solitons optiques dans un second mode de réalisation de l'invention,
la figure 9 est un diagramme synoptique représentant la configuration d'un système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques dans le troisième mode de réalisation de l'invention, et
la figure 10 est un diagramme synoptique représentant la configuration d'un système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques dans le quatrième mode de réalisation de l'invention.

On se réfère d'abord à la figure 1 pour la description détaillée d'un organe de déplacement de fréquence optique dans un premier mode de réalisation de l'invention.

La figure 1 représente la configuration d'un organe de déplacement de fréquence optique du premier mode de réalisation, possédant un élément acoustooptique électrique 1 formé d'un monocristal de PbMoO4 par exemple, et un générateur 3 d'ondes ultrasonores connecté à une première extrémité de l'élément 1. Ce générateur 3 crée des ondes ultrasonores à une fréquence f0, destinées à être appliquées à l'élément 1 et à se propager dans celui-ci dans la direction indiquée par la flèche 23. Lorsque les ondes ultrasonores sont appliquées, l'élément 1 change périodiquement d'indice de réfraction et forme ainsi un réseau de diffraction la, comme indiqué sur la figure 1.

Dans cet organe de déplacement de fréquence optique de la figure 1, une lumière d'entrée à une fréquence f pénètre par un circulateur optique 5 dans l'élément acoustooptique électrique 1, avec l'angle de Bragg 0B du réseau de diffraction la. La lumière d'entrée est alors diffractée à l'angle de Bragg 0B par le réseau la de diffraction dans la direction de propagation des ondes ultrasonores provenant du générateur 3, et elle se propage vers un miroir 8 en coin sous forme de lumière diffractée primaire 19.

Il faut noter que, grâce à l'introduction de la lumière d'entrée dans le réseau la de diffraction de l'élément 1 à l'angle de Bragg 8B, la lumière diffractée primaire 19 n'est créée qu'au même angle de Bragg 8,. . Cet angle de Bragg 0B peut être donné par la relation suivante
0B = signal (X/2A x f/2v
X étant la longueur d'onde de la lumière d'entrée, A la longueur d'onde des ondes ultrasonores, f la fréquence des ondes ultrasonores, et v la vitesse du son.

La lumière diffractée primaire 19 est diffractée par le réseau la de l'élément 1 dans la direction de propagation des ondes ultrasonores si bien que la fréquence de la lumière 19 devient égale à f + f0 par effet Doppler.

La lumière diffractée primaire 19 qui est diffractée par le réseau la et qui se propage vers le miroir 8 subit alors deux fois une réflexion totale à 900 sur le miroir 8, et se propage en direction opposée à la direction de propagation de la lumière diffractée primaire 19 puis passe dans un rotateur de Faraday 10.

La lumière passant dans le rotateur de Faraday 10 a son plan de polarisation qui subit une rotation de 900, et cette lumière, dont le plan de polarisation a tourné de 900, pénètre alors dans l'élément acoustooptique électrique 1 à nouveau à l'angle de Bragg 0B du réseau la, dans une direction parallèle à celle de la lumière 19 mais opposée à celle-ci.

La lumière qui a pénétré dans l'élément 1 subit alors une nouvelle diffraction à l'angle de Bragg 0B sous l'action du réseau la de l'élément 1 sous forme de lumière diffractée primaire 21.

La lumière diffractée primaire 21 a la même direction que la propagation des ondes ultrasonores si bien que la fréquence de la lumière diffractée primaire 21 devient égale à (f + f0) + f0, par effet Doppler, et que la fréquence est décalée d'une valeur 2fo par rapport à la fréquence f de la lumière d'entrée. Cette lumière 21 est alors transmise par le circulateur optique 5 comme lumière de sortie.

Comme décrit précédemment, la lumière qui a traversé l'organe de déplacement de fréquence optique de la figure 1 est transmise avec un déplacement de fréquence qui atteint le double de la fréquence des ondes ultrasonores parce que l'effet Doppler est appliqué deux fois, et elle passe dans l'élément 1 à un état de polarisation perpendiculaire à l'état original de polarisation de la lumière d'entrée, si bien que la variation de la polarisation avec les pertes par insertion et la dispersion du mode de polarisation sont toutes deux compensées et rendues presque nulles.

Les expériences des inventeurs ont confirmé le fait que la variation de la polarisation avec les pertes par insertion était réduite d'une valeur égale à 0,5 dB dans l'organe classique de déplacement de fréquence optique à une valeur de 0,01 dB dans l'organe de déplacement de fréquence optique de la figure 1, et la dispersion du mode de polarisation est aussi réduite d'une valeur de 10 ps dans l'organe classique à une valeur inférieure à 0,1 ps dans l'organe de la figure 1.

En conséquence, dans ce premier mode de réalisation, il est possible de réaliser un organe idéal de déplacement de fréquence optique qui a pour propriété de ne pas présenter de variation de la polarisation avec les pertes par insertion ni de dispersion du mode de polarisation.

On se réfère maintenant à la figure 2 pour la description détaillée de l'organe de déplacement de fréquence optique dans un second mode de réalisation de la présente invention.

La figure 2 représente la configuration d'un organe de déplacement de fréquence optique du second mode de réalisation qui diffère de celui de la figure 1 en ce qu'un miroir à réflexion totale 9 remplace le miroir 8 de coin de la figure 1, et un rotateur de Faraday 11 à 450 est utilisé à la place du rotateur de Faraday 10 à 900 de la figure 1, en position telle que la lumière diffractée primaire 19 provenant du réseau de diffraction la traverse deux fois le rotateur de Faraday à 450 et présente donc au total une rotation de 900 du plan de polarisation. Le reste de la configuration de la figure 2, formée par l'élément 1, le générateur 3 et le circulateur 5, est pratiquement identique au reste de l'organe de déplacement de fréquence optique de la figure 1.

Dans cet organe de déplacement de fréquence optique de la figure 2, lorsque de la lumière d'entrée à une fréquence f pénètre par le circulateur 5 dans l'élément acoustooptique électrique 1 à l'angle de Bragg 0B du réseau la, cette lumière est diffractée à l'angle de Bragg 0B par le réseau la dans la direction de propagation des ondes ultrasonores provenant du générateur 3, et elle passe donc dans le rotateur de Faraday 11 sous forme de lumière diffractée primaire 19.

La lumière diffractée primaire 35 a la même direction que la propagation des ondes ultrasonores si bien que la fréquence de la lumière diffractée primaire 19 devient égale à f + f0 par effet Doppler.

La lumière diffractée primaire 19 subit une rotation de 450 de son plan de polarisation après passage dans le rotateur de Faraday 11, et cette lumière dont le plan de polarisation a tourné de 45" subit alors une réflexion totale sur le miroir 9, en direction parallèle à celle de la lumière diffractée primaire 19 mais opposée à cette direction, si bien que la lumière passe à nouveau dans le rotateur de Faraday 11 et son plan de polarisation subit une rotation supplémentaire de 450, et que le plan de polarisation tourne de 900 par rapport au plan original de polarisation de la lumière d'entrée.

Cette lumière, dont le plan de polarisation a tourné au total de 900, pénètre alors dans l'élément 1 à nouveau à l'angle de Bragg oB du réseau la, en direction parallèle à celle de la lumière diffractée primaire 19, mais opposée à cette direction.

La lumière introduite dans l'élément 1 subit alors une diffraction supplémentaire à l'angle de Bragg 0B dans le réseau la de l'élément 1 sous forme de lumière diffractée primaire 21.

La lumière diffractée primaire 21 a la même direction que la propagation des ondes ultrasonores si bien que la fréquence de cette lumière 21 devient égale à (f + f0) + f0 par effet Doppler, et la fréquence est donc décalée de 2fo par rapport à la fréquence f de la lumière d'entrée. Cette lumière diffractée primaire 21 est alors transmise par le circulateur optique 5 sous forme de la lumière de sortie.

Comme dans le premier mode de réalisation décrit précédemment, la lumière qui a traversé l'organe de déplacement de fréquence optique de la figure 2 est transmise avec un déplacement de fréquence égal au double de la fréquence des ondes ultrasonores étant donné que l'effet
Doppler est appliqué deux fois, et elle passe dans l'élément 1 à un état de polarisation qui est perpendiculaire à l'état original de polarisation de la lumière d'entrée, si bien que la variation de la polarisation avec les pertes par insertion et la dispersion du mode de polarisation sont toutes deux compensées et deviennent presque nulles.

Les expériences des inventeurs ont confirmé le fait que la variation de la polarisation avec les pertes par insertion était réduite d'une valeur de 0,5 dB dans l'organe classique à une valeur de 0,01 dB dans l'organe de la figure 2, et que la dispersion du mode de polarisation était aussi réduite de 10 ps dans le cas de l'organe classique à moins de 0,1 ps dans le cas de l'organe de la figure 2.

En conséquence, dans ce second mode de réalisation, il est aussi possible de réaliser un organe idéal de déplacement de fréquence optique ayant des propriétés telles qu'il n'a pas de variation de la polarisation avec les pertes par insertion et n'a pas de dispersion du mode de polarisation.

On se réfère maintenant à la figure 3 pour la description détaillée d'un organe de déplacement de fréquence optique dans un troisième mode de réalisation de l'invention.

La figure 3 représente la configuration d'un organe de déplacement de fréquence optique de ce troisième mode de réalisation qui diffère de l'organe de la figure 2 en ce que le miroir 9 à réflexion totale de la figure 2 est supprimé, et un second élément acoustooptique électrique 41 et un second générateur d'ondes ultrasonores 43 connecté à l'élément 41 sont incorporés en outre, et le rotateur de Faraday 11 à 450 de la figure 2 est supprimé, alors qu'un rotateur de
Faraday 13 à 900 est incorporé à un emplacement du trajet optique compris entre le premier et le second élément acoustooptique 1 et 41. Le reste de la configuration de la figure 3, formé par le premier élément acoustooptique électrique 1 et le premier générateur d'ondes ultrasonores 3, est pratiquement identique au reste de l'organe de déplacement de fréquence optique de la figure 1 ou de la figure 2.

On suppose maintenant que le second générateur d'ondes ultrasonores 43 crée aussi des ondes ultrasonores à la fréquence f0, ces ondes étant destinées à être appliquées au second élément 41 et à se propager dans celui-ci en direction opposée à la direction de propagation des ondes ultrasonores provenant du premier générateur 3.

Dans l'organe de déplacement de fréquence optique de la figure 3, lorsque de la lumière d'entrée à une fréquence f pénètre dans le premier élément 1 à l'angle de Bragg 0B du réseau la dans le premier élément 1, cette lumière d'entrée est diffractée à l'angle de Bragg 0B par le réseau la dans la direction de propagation des ondes ultrasonores provenant du premier générateur 3, si bien qu'elle passe dans le rotateur de Faraday 13 sous forme de lumière diffractée primaire 45.

La lumière diffractée primaire 45 a la direction de propagation des ondes ultrasonores du premier générateur 3 si bien que la fréquence de cette lumière 45 devient égale à f + f0 par effet Doppler.

La lumière diffractée primaire 45 subit une rotation de 900 de son plan de polarisation après passage dans le rotateur de Faraday 13, et cette lumière, dont le plan de polarisation a tourné de 900, pénètre alors dans le second élément acoustooptique électrique 41 à l'angle de Bragg oB du réseau de diffraction 41a dans le second élément 41.

La lumière introduite dans le second élément 41 est alors diffractée à l'angle de Bragg 0B par le réseau 41a dans la direction de propagation des ondes ultrasonores du second générateur 43, sous forme de lumière diffractée primaire 47.

La lumière diffractée primaire 47 a la direction de propagation des ondes ultrasonores du second générateur 43 si bien que la fréquence de la lumière diffractée primaire 47 devient égale à (f + f0) + f0 par effet Doppler, et l

En outre, l'organe de déplacement de fréquence optique de ce troisième mode de réalisation a une structure relativement simple, si bien qu'il est possible de réaliser cet organe avec une fiabilité relativement grande.

I1 faut noter que les trois modes de réalisation d'organe de déplacement de fréquence optique décrit précédemment concernent le cas de la diffraction de la lumière d'entrée par le réseau de l'élément acoustooptique électrique deux fois dans la direction de propagation des ondes ultrasonores, mais il est aussi possible de modifier ces modes de réalisation afin que la lumière d'entrée soit diffractée deux fois au niveau du réseau de diffraction de l'élément acoustooptique en direction opposée à la direction de propagation des ondes ultrasonores, avec un déplacement de la fréquence égal à -2fo.

I1 faut aussi noter que les trois modes de réalisation d'organe de déplacement de fréquence optique décrits précédemment peuvent être modifiés par remplacement évident des éléments constituants, par exemple par utilisation de deux rotateurs de Faraday à 450 à la place d'un rotateur de
Faraday à 900 par exemple.

On se réfère maintenant à la figure 4 pour la description détaillée d'un système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques selon l'invention sous forme d'un système de transmission par solitons optiques.

Le système de transmission par solitons optiques selon l'invention met en oeuvre un filtre optique fixe et l'organe de déplacement de fréquence optique indépendant de la polarisation de la figure 1, 2 ou 3, décrit précédemment, dans son répéteur à amplificateur optique, si bien que les bruits sont chassés de la largeur de bande du filtre optique par l'organe de déplacement de fréquence optique, alors que les solitons optiques sont piégés par la fréquence centrale du filtre optique fixe, et une caractéristique de transmission équivalant à celle du filtre à fréquence glissante est efficacement réalisée.

Dans le système de transmission par solitons optiques à multiplexage en longueurs d'onde représenté sur la figure 4, les impulsions des solitons à plusieurs longueurs d'onde B1 à kn sont créées à partir de plusieurs émetteurs de solitons à 10 Gb/s 51a à 51n respectivement, et elles se propagent dans les fibres optiques 53 de transmission et les répéteurs à amplificateur optique 55, puis sont reçues par plusieurs récepteurs optiques 57a à 57n respectivement à 10 Gb/s.

Chaque répéteur à amplificateur optique 55 a la configuration détaillée représentée sur la figure 5 et comprend une fibre optique 61 dopée par de l'erbium placée à un côté d'entrée du répéteur à amplificateur optique 55, un coupleur 63 à multiplexage en longueurs d'onde couplé à la Libre 61, une source 65 de lumière de pompage connectée au coupleur 63 et destinée à amplifier le signal lumineux qui se propage dans la fibre 61 par transmission de la lumière laser de pompage à la fibre 61 par l'intermédiaire du coupleur 63, un isolateur optique 67 connecté au coupleur 63 afin qu'il arrête la lumière réfléchie par le côté de sortie du répéteur 55, un organe de déplacement de fréquence optique de la figure 1, 2 ou 3 qui ne présente pas de variation de la polarisation avec les pertes par insertion ni de dispersion du mode de polarisation et qui est connecté à un côté de sortie de l'isolateur optique 67, et un filtre optique fixe 71 ayant une caractéristique de transmission de lumière aux longueurs d'onde hl à kn indiquées sur la figure 6 et qui est connecté au côté de sortie de l'organe 69 de déplacement de fréquence optique.

I1 faut noter que, dans la caractéristique de transmission de lumière de la figure 6, les longueurs d'onde adjacentes sont séparées par un intervalle de 1 nm.

Dans ce système de transmission par solitons optiques de la figure 4, l'organe 69 de déplacement de fréquence optique qui ne présente pas de variation de la polarisation avec les pertes par insertion ni de dispersion du mode de polarisation est combiné au filtre optique fixe 71 dans chaque répéteur à amplificateur optique 55, si bien que les bruits sont chassés hors de la largeur de bande du filtre optique fixe 71 par l'organe 69 de déplacement de fréquence optique, mais les solitons optiques sont piégés par la fréquence centrale du filtre optique fixe 71, et une caractéristique de transmission qui équivaut à celle d'un filtre à fréquence glissante est efficacement réalisée. En conséquence, il est possible d'améliorer la caractéristique de transmission des solitons et de réaliser un système de transmission par solitons optiques à multiplexage en longueurs d'onde de très grande capacité.

On peut réaliser la configuration de la figure 4 de la manière suivante comme premier mode de réalisation de système de transmission par solitons optiques selon la présente invention.

Ainsi, n ensembles au total d'émetteurs 51a à 51n de solitons à 10 Gb/s et 300 ensembles au total de répéteurs à amplificateur optique 55, dans la configuration de la figure 5, sont placés avec un intervalle entre répéteurs de 30 km, par utilisation d'un intervalle de longueurs d'onde de 1 nm sur une distance totale de transmission de 9 000 km.

L'amplitude du déplacement de fréquence réalisé par l'organe 69 est alors réglée à +160 MHz ou -160 MHz pour les répéteurs, du premier au trois centième. Le filtre optique fixe 71 qui a la caractéristique périodique de transmission de lumière représenté sur la figure 6 peut être réalisé par un étalon de Fabry-Pérot qui possède une plage spectrale libre égale à 1 nm et dont la réflexion de la lumière à la face d'extrémité est réglée à une valeur égale à 10 W environ.

Dans un exemple de réalisation dans ce premier mode, le nombre d'émetteurs 51 de solitons est égal à deux, la fréquence de bit est égale à 10 Gb/s (la largeur d'impulsion, c'est-à-dire la largeur à la moitié du maximum, de l'impulsion de transmission est réglée à 15 ps), et les longueurs d'onde des signaux de sortie des émetteurs sont réglées à 1 558 et 1 559 nm. Le niveau de sortie du répéteur 55 est alors réglé à 0 dBm, l'intervalle des répéteurs est égal à 30 km, et la dispersion en longueur d'onde dans la fibre optique (valeur moyenne sur l'ensemble du système) est réglée à 0,5 ps/km.nm (à 1 559 nm).

Dans ce cas, il est possible de séparer la composante du signal et la composante de bruit à chaque répéteur comme indiqué sur la figure 7, et on peut obtenir un taux d'erreurs de bit inférieur à 10-9 après une transmission sur 9 000 km aux deux longueurs d'onde.

La configuration de la figure 4 peut être réalisée de la manière suivante dans un second mode de réalisation du système de transmission par solitons optiques selon l'invention.

Un nombre n d'ensembles au total d'émetteurs 51a à 51n de solitons à 10 Gb/s et 300 ensembles au total de répéteurs à amplificateur optique 55 dans la configuration de la figure 5 sont réalisés avec un intervalle entre répéteurs de 30 km, par utilisation d'un intervalle de longueurs d'onde de 1 nm, sur une distance totale de transmission de 9 000 km. L'amplitude du déplacement de fréquence réalisé par l'organe 69 est réglée à +320 MHz ou -320 MHz pour les répéteurs du premier au cent cinquantième, et -320 MHZ ou +320 MHz pour les répéteurs du cent cinquante et unième au trois centième, si bien que le sens du déplacement de fréquence est inversé au centre du système. Grâce à ce réglage, il est possible de répartir uniformément les composantes de bruit vers le côté des grandes longueurs d'onde et le côté des petites longueurs d'onde de la longueur d'onde du signal, et il est donc possible d'empêcher l'introduction des bruits dans le canal adjacent et donc d'améliorer la caractéristique de transmission.

Dans un exemple de réalisation dans ce second mode, le nombre d'émetteurs 51 de solitons est égal à deux, la fréquence de bit est réglée à 10 Gb/s (la largeur d'impulsion, à la moitié de la hauteur du maximum, de l'impulsion de transmission est réglée à 15 ps), et les longueurs d'onde aux sorties des émetteurs sont réglées à 1 558 et 1 559 nm.

Le niveau de sortie du répéteur 55 est alors réglé à 0 dBm, l'intervalle entre les répéteurs est réglé à 30 km, et la dispersion en longueur d'onde de fibre optique (valeur moyenne sur l'ensemble du système) est réglée à 0,5 ps/km.nm (à 1 559 nm). En outre, l'amplitude du déplacement de fréquence est réglée à 320 MHz (le double de celui du premier mode de réalisation), et le sens du déplacement de fréquence est inversé au centre du système.

Dans le premier mode de réalisation, les bruits se propagent dans une seule direction, si bien que les bruits peuvent être introduits dans la largeur de bande du canal adjacent lorsque l'amplitude du déplacement de fréquence augmente et, pour cette raison, on ne peut pas donner de déplacement de fréquence optimal (plus grand). Au contraire, dans ce second mode de réalisation, la direction de propagation des composantes de bruit au niveau de chaque répéteur est inversée au centre du système comme indiqué sur la figure 8, si bien qu'il est possible de donner un déplacement optimal de fréquence et de réaliser une transmission sur 10 000 km ou plus grâce à cette caractéristique perfectionnée de transmission.

La figure 9 représente le système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques dans un troisième mode de réalisation de l'invention.

Dans ce troisième mode de réalisation de la figure 9, les émetteurs de solitons de la figure 4 sont remplacés par des émetteurs d'impulsions à retour à zéro 51, et le nombre d'émetteurs 51 de solitons est rendu égal à deux, la fréquence de bit est réglée à 20 Gb/s, la largeur de l'impulsion de transmission (largeur totale à la moitié du maximum) est réglée à 10 ps, et les longueurs d'onde de lumière de sortie des émetteurs sont réglées à 1 558 et 1 559 nm. Ensuite, le niveau de sortie du répéteur 55 est réglé à 3 dBm, l'intervalle entre les répéteurs est égal à 30 km et l'amplitude de déplacement de fréquence de l'organe de déplacement de fréquence optique placé dans chaque répéteur est réglé à -160 MHz comme dans le premier mode de réalisation. En outre, la dispersion en longueur d'onde de la fibre optique (valeur moyenne sur l'ensemble du système) est réglée à 0,5 ps/km.nm (à 1 559 nm), et la pente de dispersion de la longueur d'onde de la fibre optique est égale à 0,07 ps/km.nm2.

En outre, un compensateur 91 de dispersion formé par la fibre de compensation de dispersion qui possède une dispersion normale de -60 ps/nm est introduit après chaque groupe de cinq répéteurs (tous les 150 km) afin que la dispersion en longueur d'onde cumulée sur cinq répéteurs soit compensée (+ 64,5 ps/nm à 1 558 nm et + 75 ps/nm à 1 559 nm).

Grâce à ce réglage, l'influence de l'instabilité de
Gordon-Haus due à la dispersion cumulée peut être réduite considérablement, et on peut obtenir un taux d'erreurs inférieur à 10-9 après transmission sur 9 000 km, même lorsque la fréquence de transmission par longueur d'onde est portée à 20 Gb/s.

Ainsi, dans ce troisième mode de réalisation, il est possible de réaliser une caractéristique de transmission suffisamment bonne avec un déplacement de fréquence nettement réduit.

La figure 10 représente un système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques dans un quatrième mode de réalisation de l'invention.

Dans ce quatrième mode de réalisation de la figure 10, les émetteurs de solitons de la figure 4 sont remplacés par des émetteurs d'impulsions à retour à zéro 51, et le nombre d'émetteurs 51 d'impulsions à retour à zéro est réglé à cinq, la fréquence de bit est réglée à 20 Gb/s, et la largeur d'impulsion (largeur à mi-hauteur) de l'impulsion d'émission est réglée à 10 ps, et les longueurs d'onde des lumières des émetteurs sont réglées à 1 556, 1 557, 1 558, 1 559 et 1 560 nm respectivement. Le niveau de sortie du répéteur 55 est ainsi réglé à 7 dBm, l'intervalle des répéteurs est réglé à 30 km, et l'amplitude du déplacement de fréquence réalisé par l'organe de déplacement de fréquence optique incorporé au répéteur est réglée à -160 MHz, comme dans le premier mode de réalisation. En outre, la dispersion en longueur d'onde de la fibre optique (valeur moyenne sur l'ensemble du système) est réglée à 0,5 ps/km.nm (à 1 559 nm), et la pente de dispersion en longueur d'onde de la fibre optique est réglée à 0,07 ps/km.nm2.

En outre, un compensateur 93 de pente de dispersion qui présente une dispersion en longueur d'onde de -60 ps/mm < à 1 558 nm) et une pente de dispersion de 10,5 ps/nm2 est introduit après chaque groupe de cinq répéteurs (tous les 150 km), si bien que la pente de dispersion de la forme d'onde des fibres optiques de transmission est compensée et la dispersion cumulée en longueur d'onde sur cinq répéteurs est rendue égale à +4 ps/nm pour toutes les longueurs d'onde. Le compensateur 93 de la pente de dispersion est réalisé à l'aide d'un réseau à fibre à fluctuation dans ce quatrième mode de réalisation.

En outre, pour que la largeur de bande de gain ne diminue pas par connexions multiples des répéteurs à amplificateur optique, un égaliseur 95 de gain ayant une caractéristique qui est l'inverse de la caractéristique de gain (caractéristique en longueur d'onde) est introduit tous les cinq répéteurs.

A l'aide de la configuration de la figure 10, la dispersion cumulée en longueur d'onde est suffisamment faible à toutes les longueurs d'onde si bien que l'influence de l'instabilité de Gordon-Haus due à la dispersion cumulée peut être considérablement réduite.

En outre, au moment de la transmission par multiplexage en longueurs d'onde à plusieurs longueurs d'onde, un problème a été posé par la variation de fréquence qui peut être créée lorsque des signaux à des longueurs d'onde différentes entre en collision pendant la transmission et donnent une instabilité de synchronisation au terminal récepteur. Cependant, dans cette configuration de la figure 10, la valeur absolue de la dispersion est suffisamment petite pour que la variation de fréquence ne se transforme pas en instabilité de synchronisation, et le taux d'erreurs inférieur à 10-9 peut être obtenu après transmission sur 9 000 km pour toutes les longueurs d'onde des signaux, si bien qu'il est possible d'élargir considérablement la capacité totale de transmission.

En outre, dans cette configuration de la figure 10, il est aussi possible d'utiliser les longueurs dlonde qui sont en nombre supérieur à 5, comme décrit précédemment.

Ainsi, dans le quatrième mode de réalisation, la dispersion cumulée en longueur d'onde qui peut provoquer l'instabilité de synchronisation est suffisamment faible à toutes les longueurs d'onde, si bien qu'il est possible de réaliser une caractéristique très souhaitable de transmission dans laquelle il n'existe pas de dégradation de la caractéristique de transmission due à l'instabilité de
Gordon-Haus, et l'influence de l'instabilité de synchronisation qui peut être provoquée lorsque les signaux à différentes longueurs d'onde entrent en collision pendant la transmission est négligeable.

I1 faut noter que les quatre modes de réalisation de système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques décrits précédemment ont concerné le cas où le répéteur à amplificateur optique ayant l'organe de déplacement de fréquence optique selon l'invention est placé dans chaque tronçon de fibres optiques de transmission, mais l'invention n'est pas obligatoirement limitée à cet exemple, et il est possible de modifier ces modes de réalisation pour obtenir au moins un tel répéteur à amplificateur optique possédant l'organe de déplacement de fréquence optique selon l'invention dans au moins un tronçon des fibres optiques d'émission.

De même, dans le troisième mode de réalisation du système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques décrit précédemment, il n'est pas absolument nécessaire d'utiliser le compensateur de dispersion 91 dans chaque tronçon des fibres optiques de transmission, et il suffit d'utiliser le compensateur de dispersion 91 dans au moins chaque tronçon des fibres optiques de transmission autre que le dernier tronçon.

De même, dans le quatrième mode de réalisation du système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques décrit précédemment, il n'est pas absolument nécessaire d'utiliser le compensateur de pente de dispersion 93 et l'égaliseur de gain 95 dans chaque tronçon des fibres optiques de transmission, et il suffit de placer le compensateur de pente de dispersion 93 et l'égaliseur de gain 95 dans au moins chaque tronçon des fibres optiques de transmission autre que le dernier tronçon.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux organes et systèmes qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Organe de déplacement de fréquence optique, caractérisé en ce qu'il comprend

un générateur (3, 43) d'ondes ultrasonores destiné à créer des ondes ultrasonores,

un élément acoustooptique électrique (1, 41) formant un réseau (la, 41a) de diffraction lorsque les ondes ultrasonores créées par le générateur (3, 43) d'ondes ultrasonores lui sont appliquées,

un trajet de lumière d'entrée destiné à transmettre une lumière d'entrée à l'élément acoustooptique électrique (l, 41) à un angle de Bragg du réseau (la, 41a) de diffraction dans une direction prescrite, cette direction prescrite étant définie comme étant la direction de propagation des ondes ultrasonores ou la direction opposée,

un rotateur (10, 11, 13) de polarisation destiné à faire tourner de 900 le plan de polarisation d'une première lumière diffractée primaire produite par le réseau (la, 41a) de diffraction à partir de la lumière d'entrée,

un mécanisme de réflexion (8, 9) destiné à introduire la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation, produite par le rotateur (10, 11, 13) de polarisation, dans l'élément acoustooptique électrique (1, 41) à l'angle de

Bragg du réseau (la, 41a) de diffraction dans la direction prescrite, et

un trajet d'une lumière de sortie destiné à transmettre une seconde lumière diffractée primaire produite par le réseau (la, 41a) de diffraction à partir de la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation, sous forme d'une lumière de sortie.

2. Organe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotateur (10, 11, 13) de polarisation est un rotateur de Faraday (10, 11, 13) destiné à faire tourner le plan de polarisation de la lumière qui passe à l'intérieur de 900, et la première lumière diffractée primaire est destinée à passer une seule fois dans le rotateur de Faraday (10, 11, 13).

3. Organe selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme de réflexion (8, 9) comporte un miroir (8, 9) de réflexion totale de la première lumière diffractée primaire vers le rotateur de Faraday (10, 11, 13) afin que la première lumière diffractée primaire traverse le rotateur de Faraday (10, 11, 13) une seule fois et que la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation se propage vers l'élément acoustooptique électrique (1, 41) et pénètre dans l'élément acoustooptique électrique (1, 41) à l'angle de Bragg du réseau (la, 41a) de diffraction dans la direction prescrite.

4. Organe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotateur (10, 11, 13) de polarisation est un rotateur de Faraday (10, 11, 13) destiné à faire tourner le plan de polarisation de la lumière qui le traverse de 450, et la première lumière diffractée primaire est dirigée afin qu'elle traverse deux fois le rotateur de Faraday (10, 11, 13).

5. Organe selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rotateur de Faraday (10, 11, 13) est placé entre l'élément acoustooptique électrique (1, 41) et le mécanisme de réflexion (8, 9), et la première lumière diffractée primaire produite par le réseau (la, 41a) de diffraction à partir de la lumière d'entrée est dirigée vers le rotateur de Faraday (10, 11, 13), et le mécanisme de réflexion (8, 9) comporte un miroir (8, 9) destiné à réfléchir totalement la première lumière diffractée primaire qui a traversé une fois le rotateur de Faraday (10, 11, 13) vers ce rotateur de

Faraday (10, 11, 13), si bien que la première lumière diffractée primaire traverse deux fois le rotateur de

Faraday (10, 11, 13) et la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation produite par passage deux fois dans le rotateur de Faraday (10, 11, 13) est introduite dans l'élément acoustooptique électrique (1, 41) à l'angle de

Bragg du réseau (la, 41a) de diffraction dans la seconde direction.

6. Organe de déplacement de fréquence optique, caractérisé en ce qu'il comprend

un premier générateur (3) d'ondes ultrasonores,

un premier élément acoustooptique électrique (1) formant un premier réseau (la, 41a) de diffraction auquel sont appliquées les ondes ultrasonores créées par le premier générateur (3) d'ondes ultrasonores,

un trajet de lumière d'entrée destiné à transmettre une lumière d'entrée dans le premier élément acoustooptique électrique (1) à l'angle de Bragg du premier réseau (la, 41a) de diffraction dans une direction prescrite par rapport aux ondes ultrasonores créées par le premier générateur (3) d'ondes ultrasonores, la direction prescrite étant définie comme étant la direction de propagation des ondes ultrasonores ou la direction opposée,

un rotateur (10, 11, 13) de polarisation destiné à faire tourner de 900 le plan de polarisation d'une première lumière diffractée primaire produite par le premier réseau (la, 41a) de diffraction à partir de la lumière d'entrée,

un second générateur (43) d'ondes ultrasonores,

un second élément acoustooptique électrique (41) formant un second réseau (la, 41a) de diffraction sur lequel sont appliquées les ondes ultrasonores créées par le second générateur (43) d'ondes ultrasonores, et dans lequel la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation produite par le rotateur (10, 11, 13) de polarisation est introduite à l'angle de Bragg du second réseau (la, 41a) de diffraction dans la direction prescrite par rapport aux ondes ultrasonores créées par le second générateur (43) d'ondes ultrasonores, et

un trajet de lumière de sortie destiné à transmettre une seconde lumière diffractée primaire produite par le second réseau (la, 41a) de diffraction à partir de la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation, sous forme de lumière de sortie.

7. Organe selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rotateur (10, 11, 13) de polarisation est un rotateur de Faraday (10, 11, 13) destiné à faire tourner de 900 le plan de polarisation de la lumière traversant le rotateur de

Faraday (10, 11, 13), placé entre le premier élément acoustooptique électrique (1) et le second élément acoustooptique électrique (41).

8. Organe de déplacement de fréquence optique, caractérisé en ce qu'il comprend

au moins un générateur (3, 43) d'ondes ultrasonores,

au moins un élément acoustooptique électrique (1, 41) formant au moins un réseau (la, 41a) de diffraction sur lequel sont appliquées les ondes ultrasonores créées par le générateur (3, 43) d'ondes ultrasonores au moins,

au moins un rotateur (10, 11, 13) de polarisation destiné à faire tourner de 900 le plan de polarisation d'une première lumière diffractée primaire produite par le réseau (la, 41a) de diffraction au moins, et

un trajet de passage de lumière par lequel pénètre une lumière d'entrée dans un élément acoustooptique électrique (1, 41) au moins, à l'angle de Bragg du réseau (la, 41a) de diffraction au moins, dans une direction prescrite, la direction prescrite étant identique à la direction de propagation des ondes ultrasonores ou opposée à celle-ci, si bien que la première lumière diffractée primaire est produite par ce réseau (la, 41a) de diffraction à partir de la lumière d'entrée, une lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation, produite par le rotateur (10, 11, 13) de polarisation au moins, pénètre dans l'élément acoustooptique électrique (1, 41) au moins à l'angle de Bragg de ce réseau (la, 41a) de diffraction au moins dans la direction prescrite, et une seconde lumière diffractée primaire produite par le réseau (la, 41a) de diffraction au moins à partir de la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation est transmise comme lumière de sortie.

9. Système de transmission par impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques destiné à la transmission d'impulsions de solitons optiques multiplexées en longueurs d'onde, caractérisé en ce qu'il comprend

plusieurs émetteurs d'impulsions à retour à zéro destinés à créer des impulsions d'impulsions optique à retour à zéro analogues à des solitons à plusieurs longueurs d'onde différentes,

des fibres optiques de transmission des impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques créées par les émetteurs d'impulsions à retour à zéro,

plusieurs récepteurs optiques destinés à recevoir les impulsions à retour à zéro analogues à des solitons optiques transmises par les fibres optiques de transmission, et

plusieurs répéteurs à amplificateur optique destinés à être insérés dans les fibres optiques de transmission à des intervalles prescrits entre répéteurs pour la compensation des pertes dans les fibres optiques de transmission, un répéteur à amplificateur optique au moins comprenant

un filtre optique fixe (71) ayant une caractéristique prescrite de transmission de lumière aux différentes longueurs d'onde, ayant un côté de sortie du répéteur à amplificateur optique au moins, et

un organe de déplacement de fréquence optique qui ne présente pas de variation de la polarisation avec les pertes par insertion ni de dispersion du mode de polarisation est placé d'un côté d'entrée du filtre optique fixe (71).

10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe de déplacement de fréquence optique comprend

un trajet de lumière d'entrée destiné à transmettre une lumière d'entrée à l'élément acoustooptique électrique (1, 41) à un angle de Bragg du réseau (la, 41a) de diffraction dans une direction prescrite, cette direction prescrite étant définie comme étant la direction de propagation des ondes ultrasonores ou la direction opposée,

Bragg du réseau (la, 41a) de diffraction dans la direction prescrite, et

11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le rotateur (10, 11, 13) de polarisation est un rotateur de Faraday (10, 11, 13) destiné à faire tourner le plan de polarisation de la lumière qui passe à l'intérieur de 900, et la première lumière diffractée primaire est destinée à passer une seule fois dans le rotateur de Faraday (10, 11, 13).

12. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que le mécanisme de réflexion (8, 9) comporte un miroir (8, 9) de réflexion totale de la première lumière diffractée primaire vers le rotateur de Faraday (10, 11, 13) afin que la première lumière diffractée primaire traverse le rotateur de Faraday (10, 11, 13) une seule fois et que la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation se propage vers l'élément acoustooptique électrique (1, 41) et pénètre dans l'élément acoustooptique électrique (1, 41) à l'angle de Bragg du réseau (la, 41a) de diffraction dans la direction prescrite.

13. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le rotateur (10, 11, 13) de polarisation est un rotateur de Faraday (10, 11, 13) destiné à faire tourner le plan de polarisation de la lumière qui le traverse de 450, et la première lumière diffractée primaire est dirigée afin qu'elle traverse deux fois le rotateur de Faraday (10, 11, 13).

14. Système selon la revendication 13, caractérisé en ce que le rotateur de Faraday (10, 11, 13) est placé entre l'élément acoustooptique électrique (1, 41) et le mécanisme de réflexion (8, 9), et la première lumière diffractée primaire produite par le réseau (la, 41a) de diffraction à partir de la lumière d'entrée est dirigée vers le rotateur de Faraday (10, 11, 13), et le mécanisme de réflexion (8, 9) comporte un miroir (8, 9) destiné à réfléchir totalement la première lumière diffractée primaire qui a traversé une fois le rotateur de Faraday (10, 11, 13) vers ce rotateur de

Faraday (10, 11, 13), si bien que la première lumière diffractée primaire traverse deux fois le rotateur de Faraday (10, 11, 13) et la lumière ayant subi la rotation du plan de polarisation produite par passage deux fois dans le rotateur de Faraday (10, 11, 13) est introduite dans l'élément acoustooptique électrique (1, 41) à l'angle de Bragg du réseau (la, 41a) de diffraction dans la seconde direction.

15. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe de déplacement de fréquence optique comprend

un premier générateur (3) d'ondes ultrasonores,

un second générateur (43) d'ondes ultrasonores,

16. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que le rotateur (10, 11, 13) de polarisation est un rotateur de Faraday (10, 11, 13) destiné à faire tourner de 900 le plan de polarisation de la lumière traversant le rotateur de Faraday (10, 11, 13), placé entre le premier élément acoustooptique électrique (1) et le second élément acoustooptique électrique (41).

17. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe de déplacement de fréquence optique comprend

au moins un générateur (3, 43) d'ondes ultrasonores,

au moins un rotateur (10, 11, 13) de polarisation destiné à faire tourner de 900 le plan de polarisation d'une première lumière diffractée primaire produite par le réseau (la, 4la) de diffraction au moins, et

18. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le répéteur à amplificateur optique au moins comporte en outre

une fibre optique dopée par de l'erbium, placée à un côté d'entrée du répéteur à amplificateur optique au moins,

un coupleur (63) de multiplexage en longueur d'onde couplé à la fibre optique dopée par de l'erbium,

une source de lumière de pompage (65) connectée au coupleur (63) de multiplexage en longueur d'onde et destinée à amplifier un signal lumineux qui se propage dans la fibre optique dopée par de l'erbium par transmission d'une lumière de pompage à la fibre optique dopée par de l'erbium par l'intermédiaire du coupleur (63) de multiplexage en longueur d'onde, et

un isolateur optique connecté au coupleur (63) de multiplexage en longueur d'onde et destiné à arrêter la lumière réfléchie par le côté de sortie du répéteur à amplificateur optique au moins.

19. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs répéteurs à amplificateur optique, chacun comprenant un organe de déplacement de fréquence optique, et le sens du déplacement de fréquence est inversé au centre du système, parmi les divers organes de déplacement de fréquence optique incorporés aux divers répéteurs à amplificateur optique.

20. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que les fibres optiques de transmission ont une valeur cumulée de la dispersion en longueur d'onde qui augmente globalement dans les fibres optiques de transmission, les fibres optiques de transmission sont divisées en plusieurs tronçons, et le système comporte en outre un milieu de dispersion en longueur d'onde placé dans au moins chaque tronçon des fibres optiques de transmission autre qu'un dernier tronçon et destiné à compenser localement la valeur cumulée de dispersion en longueur d'onde dans chaque tronçon.

21. Système selon la revendication 20, caractérisé en ce que le milieu de dispersion en longueur d'onde est une fibre optique à compensation de la dispersion.

22. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que les fibres optiques de transmission ont des valeurs cumulées de dispersion de la longueur d'onde à différentes longueurs d'onde qui augmentent globalement dans les fibres optiques de transmission, les fibres optiques de transmission sont divisées en plusieurs tronçons, et le système comporte en outre un dispositif de compensation de la pente de dispersion placé dans au moins chaque tronçon des fibres optiques de transmission autre qu'un dernier tronçon et destiné à compenser la pente de dispersion des fibres optiques de transmission dans chaque tronçon afin que les valeurs cumulées de dispersion en longueur d'onde pour différentes longueurs d'onde soient pratiquement uniformes.

23. Système selon la revendication 22, caractérisé en ce que le dispositif de compensation de la pente de dispersion est un réseau (la, 41a) à fibres à fluctuation de fréquence.

24. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que les fibres optiques de transmission sont divisées en plusieurs tronçons, et le système comporte en outre un égaliseur (95) de gain placé au moins dans chaque tronçon des fibres optiques de transmission autre qu'un dernier tronçon et destiné à empêcher une réduction de la largeur de bande de gain dans chaque tronçon.