FR2774532A1 - Egaliseur de gain variable applique a une certaine longueur de fibre optique - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un égaliseur de gain variable pouvant être appliqué à une certaine longueur de fibre optique (26) présentant une caractéristique de gain ou de perte en longueur d'onde. Cet égaliseur comprend au moins deux commutateurs optiques (90) pour commuter au moins deux chemins optiques dont chacun peut être une partie d'une certaine longueur de fibre optique (26); et au moins deux filtres optiques (92) prévus sur lesdits au moins deux chemins optiques et présentant des caractéristiques de perte en longueur d'ondes différentes.

Description

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé d'égalisation de gain ainsi qu'un dispositif et qu'un système pour une utilisation lors de la mise en oeuvre du procédé.

Description de l'art antérieur

Dans les récentes années, une technique de fabrication et une technique d'utilisation d'une fibre optique à faible perte (par exemple 0,2 dB/km) ont été établies, et un système de communication optique qui utilise la fibre optique en tant que ligne de transmission a été mis en utilisation pratique. En outre, afin de compenser des pertes dans la fibre optique et d'ainsi permettre une transmission longue distance, l'utilisation d'un amplificateur optique pour amplifier une

lumière de signal a été proposée o mise en utilisation pratique.

Un amplificateur optique connu de l'art inclut un milieu d'amplification optique sur lequel une lumière de signal destinée à être amplifiée est appliquée et un moyen pour pomper le milieu d'amplification optique de telle sorte que le milieu d'amplification optique produise une bande de gain incluant la longueur d'onde de la lumière de signal. Par exemple, un amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) inclut une fibre dopée à l'erbium (EDF) en tant que milieu d'amplification optique et une source de lumière de pompage pour appliquer une lumière de pompage présentant une longueur d'onde prédéterminée sur l'EDF. En établissant préliminairement la longueur d'onde de la lumière de pompage dans une bande de 0,98 pm ou dans une bande de 0,48 Lm, une bande de gain incluant une bande de longueurs d'onde de 1,55 tm peut être obtenue. En outre, un autre type d'amplificateur optique comportant une puce semiconductrice en tant que milieu d'amplification optique est également connu. Dans ce cas, le pompage est réalisé en injectant un

courant électrique dans la puce semiconductrice.

En tant que technique permettant d'augmenter une capacité de transmission au moyen d'une unique fibre optique, un multiplexage par division en longueurs d'onde (WDM) est connu. Dans un système qui adopte la technique WDM, une pluralité de porteuses optiques présentant différentes longueurs d'onde sont utilisées. Les porteuses optiques sont modulées individuellement pour ainsi obtenir une pluralité de signaux optiques qui sont multiplexés par division en longueurs d'onde par un multiplexeur optique afin d'obtenir une lumière de signal WDM, laquelle lumière est émise en sortie sur une ligne de transmission à fibre optique. Sur le côté de réception, la lumière de signal WDM reçue est séparée selon des signaux optiques individuels par un démultiplexeur optique et les données transmises sont reproduites conformément à chaque signal optique. Par conséquent en appliquant la technique WDM, la capacité de transmission dans une unique fibre optique peut être augmentée

conformément au nombre de canaux WDM.

Dans le cas de l'incorporation d'un amplificateur optique dans un système qui adopte la technique WDM, une distance de transmission est limitée par la caractéristique de gain en longueur d'onde qui est représentée par une inclinaison de gain ou par une déviation de gain. Par exemple, dans un EDFA, il est connu qu'une inclinaison de gain est produite à des longueurs d'onde au voisinage de 1,55 [tm, cette inclinaison de gain variant en fonction de la puissance d'entrée totale de la lumière de signal et de la puissance de

lumière de pompage sur l'EDFA.

Un procédé d'égalisation de gain est connu en tant que mesure pour contrer la caractéristique de gain en longueur d'onde d'un amplificateur optique. Ce procédé est décrit par report aux figures 1 à 3. La figure 1 est un schéma fonctionnel qui représente un système de communication optique classique qui adopte une technique WDM. Les signaux d'une pluralité de signaux optiques présentant des longueurs d'onde différentes sont respectivement émis en sortie depuis une pluralité de dispositifs d'envoi optiques (OS) 2 (# 1 à #N) et sont ensuite multiplexés par division en longueurs d'onde dans un multiplexeur optique 4 afin d'obtenir une lumière de signal WDM. La lumière de signal WDM est ensuite émise en sortie sur une ligne de transmission optique 6. La ligne de transmission optique 6 est configurée en insérant une pluralité d'amplificateurs optiques 8 pour compenser des pertes et au moins un égaliseur de gain 10 dans une ligne de transmission à fibre optique 7. Chaque égaliseur de gain peut être constitué par un filtre optique. La lumière de signal WDM transmise par la ligne de transmission optique 6 est séparée selon des signaux optiques individuels conformément à des longueurs d'onde par un démultiplexeur optique 12 et ces signaux optiques sont ensuite appliqués respectivement sur une pluralité de

récepteurs optiques (OR) 14 (#1 à #N).

Par report à la figure 2, est représenté un exemple du spectre de la lumière de signal WDM émise en sortie depuis le multiplexeur optique 4 sur la ligne de transmission optique 6 dans le système représenté sur la figure 1. Sur la figure 2, l'axe vertical représente une puissance optique et l'axe horizontal représente une longueur d'onde. Selon cet exemple, les dispositifs d'envoi optiques 2 (#1 à #N) émettent respectivement en sortie des signaux optiques présentant des longueurs d'onde (x1 à;N). Lorsqu'une préaccentuation n'est pas considérée, les puissances optiques des signaux optiques dans tous les canaux sont égales les unes aux autres. Selon cet exemple, la bande de la lumière de signal WDM est définie par la plage de longueurs d'onde ki à kN, comme représenté par un index de

référence 16.

Si chaque amplificateur optique 8 dans le système représenté sur la figure 1 présente une caractéristique de gain en longueur d'onde dans la bande 16 de la lumière de signal WDM, une inclinaison de gain ou déviation de gain est accumulée sur la longueur de la ligne de transmission optique 6, ce qui génère une déviation intercanal dans la puissance du signal ou dans le rapport signal sur bruit (SNR optique). Dans le procédé d'égalisation de gain, la caractéristique de perte en longueur d'onde de chaque égaliseur de gain 10 est établie de manière à annuler la caractéristique de gain total en longueur d'onde des amplificateurs optiques montés en cascade 8. Ceci sera maintenant décrit de manière davantage

spécifique par report à la figure 3.

Sur la figure 3, la ligne en pointillés représentée par un index de référence 18 représente la caractéristique de gain total en longueur d'onde des amplificateurs optiques montés en cascade 8 et la ligne en trait plein représentée par un index de référence 20 représente la caractéristique de perte totale en longueur d'onde dans le ou les égaliseurs de gain 10. Dans l'exemple représenté, la caractéristique de gain total en longueur d'onde est annulée par la caractéristique de perte totale en longueur d'onde dans bande 16 de lumière de signal WDM, d'o l'obtention d'une égalisation de gain

dans la totalité de la ligne de transmission optique 6.

Dans le cas o un EDFA est utilisé en tant que chaque amplificateur optique 8, la caractéristique de gain en longueur d'onde de r'EDFA est asymétrique par rapport à l'axe des longueurs d'onde en général. A l'opposé, la caractéristique de perte en longueur d'onde d'un filtre optique qui peut être utilisé en tant qu'élément de chaque égaliseur de gain 10 est symétrique par rapport à un axe des longueurs d'onde en général. Par conséquent, dans le cas o chaque égaliseur de gain 10 inclut seulement un seul filtre optique, la caractéristique de gain total en longueur d'onde asymétrique des amplificateurs optiques montés en cascade 8 ne peut pas être compensée. En tant que filtre optique, un filtre multicouche diélectrique, un filtre étalon, un filtre de Mach- Zehnder, etc. sont connus. Ces filtres peuvent être fabriqués de façon précise et la

fiabilité a été assurée.

En tant qu'art afférent pour compenser la caractéristique en longueur d'onde asymétrique d'un amplificateur optique, il a été proposé de configurer un égaliseur de gain en combinant deux filtres optiques ou plus présentant des caractéristiques de perte en longueur d'onde différentes. A l'aide de cette configuration, la caractéristique de gain en longueur d'onde peut être annulée par la caractéristique de perte en longueur d'onde selon une précision élevée dans une bande donnée de la lumière de signal WDM. Une information additionnelle concernant le procédé

d'égalisation de gain est décrite dans la référence (1) présentée ci-

après et une information additionnelle concernant la combinaison de plusieurs filtres optiques est décrite dans les références (2), (3) et (4)

présentées ci-après.

(1) N.S. Bergano et suivants, "Wavelength division multiplexing in long-haul transmission systems", JOURNAL OF

LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. 14, N 6, JUIN 1996, pp 1229-

1308. (2) K. Oda et suivants, "128 channel, 480-km FSK-DD transmission experiment using 0.98 gLm pumped erbium doped fiber amplifiers and a tunable gain equaliser", ELECTRONICS LETTERS, 9

juin 1994, Vol. 30, N 12, pp 982-983.

(3) T. Naito et suivants, "85-Gb/s WDM transmission experiment over 7931-km using gain equalization to compensate for asymmetry in EDFA gain characteristics", First Optoelectronics and Communications Conference (OECC'96) Technical Digest, Juillet

1996, PD1-2.

(4) T. Oguma et suivants, "Optical gain equalizer for optical

fiber amplifier", Communications Society Conference, IEICE, 1996, B-

1093, pp 578.

La caractéristique de gain en longueur d'onde d'un amplificateur optique varie en fonction des conditions de fonctionnement telles qu'une condition pompée de l'amplificateur optique et qu'une puissance d'entrée de la lumière de signal. Dans un système de répéteur optique sous-marin, par exemple, il y a un cas o la puissance d'entrée sur un amplificateur optique peut varier du fait d'une augmentation de la perte de fibre optique du fait du vieillissement ou du fait d'un raccordement de câble pour une réparation. Une telle modification d'une condition système génère une modification des conditions de fonctionnement de l'amplificateur optique, ce qui conduit à une modification de sa caractéristique de gain en longueur d'onde. En outre, il est possible que la caractéristique de gain en longueur d'onde puisse être déviée par rapport à une valeur de conception du fait de variations du point de

vue de la qualité des amplificateurs optiques fabriqués.

Dans le procédé d'égalisation de gain classique qui utilise un filtre optique présentant une caractéristique de perte en longueur d'onde fixe, se pose un problème qui est tel que lorsque la caractéristique de gain en longueur d'onde d'un amplificateur optique varie à partir d'une caractéristique représentée par une index de référence 18 jusqu'à une caractéristique représentée par un index de référence 18' sur la figure 4 du fait d'une modification d'une condition système, la nouvelle caractéristique de gain en longueur d'onde de l'amplificateur optique ne coîncide pas avec la caractéristique de perte en longueur d'onde du filtre optique, ce qui génère une erreur d'égalisation. L'erreur d'égalisation varie en fonction d'une condition système et une quantité importante de variations au niveau de l'erreur d'égalisation peut générer une déviation intercanal dans la puissance du signal ou dans le SNR optique ou peut détériorer de

façon notable une qualité de transmission dans un certain canal.

De ce point de vue, il a été proposé un procédé qui utilise un égaliseur de gain variable présentant une caractéristique de perte en longueur d'onde variable. En tant qu'égaliseur de gain variable, un dispositif optique qui utilise un filtre optique à réjection de bande du

type Mach-Zehnder a été proposé.

Cependant, l'égaliseur de gain variable classique ne permet pas d'obtenir une caractéristique de perte en longueur d'onde arbitraire en réponse à des variations au niveau de l'erreur d'égalisation de telle sorte que des variations au niveau de l'erreur d'égalisation dues à des variations d'une condition système ne peuvent pas être suffisamment atténuées.

RÉSUME DE L'INVENTION

Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à proposer un procédé d'égalisation de gain qui permette d'atténuer des variations au niveau d'une erreur d'égalisation du fait de variations

au niveau d'une condition système.

Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un nouveau dispositif (égaliseur de gain) et un nouveau système pour

une utilisation lors de la mise en oeuvre d'un tel procédé.

D'autres objets de la présente invention apparaîtront au vu de

la description qui suit.

Selon un premier aspect de la présente invention, on propose un procédé d'égalisation de gain. Tout d'abord, une ligne de transmission optique incluant un amplificateur optique présentant un gain variant de façon non linéaire en fonction de la longueur d'onde est constituée (étape (a)). En second lieu, une égalisation de gain de la ligne de transmission optique est réalisée de manière à obtenir un gain variant sensiblement linéairement en fonction de la longueur d'onde (étape (b)). Pour finir, une égalisation de gain de la ligne de transmission optique est réalisée de manière à obtenir un gain restant sensiblement inchangé en fonction de la longueur d'onde

(étape (c)).

Selon ce procédé, une égalisation de gain de la ligne de transmission optique est réalisée de manière à obtenir un gain restant sensiblement inchangé en fonction de la longueur d'onde après l'étape (b) de réalisation d'une égalisation de gain de manière à obtenir un gain variant sensiblement linéairement en fonction de la longueur d'onde. Par conséquent, des variations au niveau d'une erreur d'égalisation dues à des variations d'une condition système

peuvent être aisément atténuées.

De préférence, l'étape (b) inclut une étape d'utilisation d'un égaliseur de gain fixe présentant une caractéristique de gain ou de

perte en longueur d'onde fixe.

De préférence, l'étape (c) inclut une étape d'utilisation d'un égaliseur de gain variable présentant une caractéristique de gain ou de perte en longueur d'onde variable. Dans ce cas, par exemple, une inclinaison de gain est détectée, et l'égaliseur de gain variable est commandé de telle sorte que l'inclinaison de gain détectée devienne plate.

Dans la présente description, l'expression "gain (ou perte)" varie

linéairement en fonction de la longueur d'onde" signifie qu'une relation linéaire est sensiblement obtenue entre le gain (ou la perte) représenté de façon logarithmique (par exemple en dB) suivant un axe vertical et la longueur d'onde (ou fréquence) représentée de façon

anti-logarithmique suivant un axe horizontal.

Selon un second aspect de la présente invention, on propose un système comprenant une certaine longueur de fibre optique, un premier égaliseur de gain et un second égaliseur de gain. La certaine longueur de fibre optique inclut un amplificateur optique dans la ligne. L'amplificateur optique dans la ligne présente un gain variant non linéairement en fonction de la longueur d'onde par exemple. Le premier égaliseur de gain réalise une égalisation de gain de la certaine longueur de fibre optique de manière à obtenir un gain

variant sensiblement linéairement en fonction de la longueur d'onde.

Le second égaliseur de gain réalise une égalisation de gain de la certaine longueur de fibre optique de manière à obtenir un gain

restant sensiblement inchangé en fonction de la longueur d'onde.

Selon un troisième aspect de la présente invention, on propose un système comportant une certaine longueur de fibre optique comprenant une pluralité de sections dont chacune comporte un amplificateur optique dans la ligne. Chacune de la pluralité de sections comprend un premier égaliseur de gain pour sensiblement compenser une caractéristique de gain en longueur d'onde dans la section et un second égaliseur de gain pour compenser des variations au niveau d'une erreur d'égalisation résultant de la condition de la

certaine longueur de fibre optique.

Selon un quatrième aspect de la présente invention, on propose un égaliseur de gain variable pouvant être appliqué à une certaine longueur de fibre optique présentant une caractéristique de gain en longueur d'onde. L'égaliseur de gain variable comprend au moins deux commutateurs optiques pour commuter au moins deux chemins optiques dont chacun peut être une partie de la certaine longueur de fibre optique et au moins deux filtres optiques prévus sur les au moins deux chemins optiques et présentant des caractéristiques de perte en longueur d'onde différentes. Selon un cinquième aspect de la présente invention, on propose un autre procédé d'égaiisation de gain. Tout d'abord, une ligne de

transmission optique incluant un amplificateur optique est prévue.

En second lieu, une bande de longueurs d'onde de lumière à appliquer sur l'amplificateur optique est limitée de manière à obtenir un gain variant sensiblement linéairement en fonction de la longueur d'onde. Par exemple, dans le cas o une lumière de signal WDM est appliquée sur l'amplificateur optique, la bande de longueurs d'onde de la lumière de signal WDM est limitée. Pour finir, une égalisation de gain de la ligne de transmission optique est réalisée de manière à obtenir un gain restant sensiblement inchangé en fonction de la

longueur d'onde.

Les objets, caractéristiques et avantages de la présente invention mentionnés ci-avant ainsi que d'autres de même que la manière de les réaliser apparaîtront de façon plus évidente et l'invention elle-même sera mieux comprise au vu d'une étude de la

description qui suit et des revendications annexées par report aux

dessins annexés qui représentent certains modes de réalisation

préférés de l'invention.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

La figure 1 est un schéma fonctionnel qui représente un système de communication optique classique qui adopte un multiplexage par division en longueurs d'onde (WDM); la figure 2 est un graphique qui représente un exemple du spectre de la lumière de signal WDM dans le système représenté sur la figure 1; la figure 3 est un graphique permettant d'illustrer un procédé d'égalisation de gain classique; la figure 4 est un graphique permettant d'illustrer un problème rencontré dans le procédé d'égalisation de gain classique; la figure 5 est un schéma fonctionnel qui représente un premier mode de réalisation préféré du système de communication optique selon la présente invention; la figure 6 est un schéma fonctionnel qui représente un premier mode de réalisation préféré de chaque section; la figure 7 est un graphique permettant d'illustrer une modification de la caractéristique de gain en longueur d'onde; la figure 8 est un graphique qui représente une caractéristique de longueur d'onde de g(X)-f(k); la figure 9 est un graphique qui représente une caractéristique d'erreur d'égalisation en longueur d'onde; la figure 10 est un graphique qui représente une autre caractéristique d'erreur d'égalisation en longueur d'onde; les figures 11A et 11 B sont des schémas fonctionnels qui representent respectivement un premier mode de réalisation préféré d'un égaliseur de gain variable qui peut être appliqué à la présente invention et une amélioration du premier mode de réalisation préféré; la figure 12 est un schéma fonctionnel qui représente un second mode de réalisation préféré de l'égaliseur de gain variable; la figure 13 est un graphique permettant d'illustrer une modification de la caractéristique de gain en longueur d'onde de l'égaliseur de gain variable représenté sur la figure 12; la figure 14 est un graphique qui représente un exemple de la caractéristique de perte en longueur d'onde d'un filtre optique accordable; les figures 15A et 15B sont respectivement des schémas fonctionnels qui représentent des troisième et quatrième modes de réalisation préférés de l'égaliseur de gain variable; la figure 16 est une vue qui représente une relation de positionnement entre les éléments dans chaque mode de réalisation préféré de l'égaliseur de gain variable représenté sur les figures 15A et 15B; la figure 17 est un graphique qui représente une caractéristique de transmittance en longueur d'onde; la figure 18 est un graphique qui représente une autre caractéristique de transmittance en longueur d'onde; la figure 19 est un schéma fonctionnel qui représente un moniteur de spectre optique pouvant être appliqué à la présente invention; la figure 20 est un graphique permettant d'illustrer le fonctionnement du moniteur de spectre optique représenté sur la figure 19; la figure 21 est un schéma fonctionnel qui représente un second mode de réalisation préféré de chaque section; la figure 22 est un schéma fonctionnel qui représente un troisième mode de réalisation préféré de chaque section; la figure 23 est un schéma fonctionnel qui représente un second mode de réalisation préféré du système de communication optique selon la présente invention; les figures 24A et 24B sont des schémas fonctionnels qui représentent respectivement des premier et second modes de réalisation préférés d'une unité d'égalisation de gain variable pouvant être appliquée à la présente invention; la figure 25 est un schéma fonctionnel qui représente un troisième mode de réalisation préféré de l'unité d'égalisation de gain variable; la figure 26 est un schéma fonctionnel qui représente un quatrième mode de réalisation préféré de l'unité d'égalisation de gain variable; la figure 27 est un graphique qui représente un exemple des caractéristiques de perte en longueur d'onde de deux filtres optiques représentés sur la figure 26; les figures 28A et 28B sont respectivement des schémas fonctionnels qui représentent des parties essentielles de cinquième et sixième modes de réalisation préférés de l'unité d'égalisation de gain variable; la figure 29 est un schéma fonctionnel qui représente un troisième mode de réalisation préféré du système de communication optique selon la présente invention; la figure 30 est un schéma fonctionnel qui représente un quatrième mode de réalisation préféré du système de communication optique selon la présente invention; et la figure 31 est un graphique permettant d'illustrer un autre

mode de réalisation préféré du procédé selon la présente invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION

PREFERES

Certains modes de réalisation préférés de la présente invention

sont maintenant décrits en détail.

La figure 5 est un schéma fonctionnel qui représente un premier mode de réalisation préféré du système de communication optique selon la présente invention. Ce système inclut un dispositif d'émission optique 22, un dispositif de réception optique 24 et une certaine longueur de fibre optique 26 placée entre les dispositifs 22 et 24. La certaine longueur de fibre optique 26 inclut une pluralité de sections 28 montées en cascade. Le dispositif d'émission optique 22 inclut une pluralité d'émetteurs optiques 2 (# 1 à #N) pour émettre en sortie des signaux optiques présentant différentes longueurs d'onde et un multiplexeur optique 4 pour multiplexer par division en longueurs d'onde ces signaux optiques afin d'obtenir une lumière de signal multiplexée par division en longueurs d'onde (lumière de signal WDM). La lumière de signal WDM ainsi obtenue est appliquée sur la certaine longueur de fibre optique 26. Le dispositif de réception optique 24 inclut un démultiplexeur optique 12 pour séparer la lumière de signal WDM provenant de la certaine longueur de fibre optique 26 conformément à des longueurs d'onde afin d'obtenir des signaux optiques dans des canaux individuels, et une pluralité de

récepteurs optiques 14 (# 1 à #N) pour recevoir ces signaux optiques.

La figure 6 est un schéma fonctionnel qui représente un premier mode de réalisation préféré de chaque section 28. La section 28 représentée sur la figure 6 inclut une fibre optique 30, une pluralité de répéteurs optiques 32 insérés dans la fibre optique 30, un égaliseur de gain fixe 34 inséré dans la fibre optique 30 et une

unité d'égalisation de gain variable insérée dans la fibre optique 30.

Chaque répéteur optique 32 inclut un amplificateur optique dans la ligne 38. En tant qu'amplificateur optique 38, un amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) peut être adopté. L'EDFA peut être utilisé également en tant qu'égaliseur de gain variable qui sera ci-après décrit. L'unité d'égalisation de gain variable 36 inclut un égaliseur de gain variable 40 présentant une caractéristique de gain ou de perte en longueur d'onde variable. De préférence, l'unité d'égalisation de gain variable 36 est située à la position la plus en aval dans la section 28 par rapport à la direction de propagation de la lumière de signal

de manière à faciliter la commande de l'égaliseur de gain variable 40.

Selon ce mode de réalisation préféré, l'égaliseur de gain fLxe 34 est situé entre deux répéteurs optiques adjacents 32. Des exemples de l'égaliseur de gain fixe 34 incluent un filtre multicouche diélectrique, un filtre étalon, un filtre de Mach-Zehnder, un filtre à

réseau de diffraction de fibre et la combinaison de ceux-ci.

Selon un aspect de la présente invention, l'égaliseur de gain fixe 34 réalise une égalisation de gain de la section 28 de manière à obtenir un gain variant sensiblement linéairement en fonction de la longueur d'onde, et l'unité d'égalisation de gain variable 36 réalise une égalisation de gain de la section 28 de manière à obtenir un gain

restant sensiblement inchangé en fonction de la longueur d'onde.

Selon un autre aspect de la présente invention, l'égaliseur de gain fixe 34 compense sensiblement une caractéristique de gain en longueur d'onde dans la section 28, et l'unité d'égalisation de gain variable 36 compense des variations au niveau d'une erreur d'égalisation survenant en fonction de la condition de la section 28 ou de la certaine longueur de fibre optique 26 (voir figure 5). Le gain dans la section 28 peut être considéré comme incluant une perte

dans la fibre optique 30.

Par exemple, la longueur d'onde mentionnée ci-avant est limitée par une bande prédéterminée. Dans le cas o chaque amplificateur optique 38 est un EDFA habituel, la bande prédéterminée mentionnée ci-avant peut être définie au moyen d'une plage d'environ

1540 à environ 1565 nm.

Selon le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 6, il est préférable de concevoir de manière appropriée la caractéristique de perte en longueur d'onde de l'égaliseur de gain fixe 34 de manière à faciliter la coïncidence de l'erreur d'égalisation qui subsiste après l'égalisation de gain au moyen de l'égaliseur de gain fixe 34 et de la caractéristique de gain en longueur d'onde de l'unité d'égalisation de gain variable 36. Un procédé spécifique afférent sera maintenant

décrit.

La figure 7 est un graphique permettant d'illustrer une modification de la caractéristique de gain en longueur d'onde dans la section 28. Il est supposé que la caractéristique de gain (ou de perte) en longueur d'onde dans la section 28 varie entre g(k) [dB] et f(X) [dB] conformément à la condition de la certaine longueur de fibre optique 26 (par exemple uneaugmentation ou une diminution de la perte dans la fibre optique 30) o g(k) représente une caractéristique de longueur d'onde qui est telle que le gain à une longueur d'onde plus importante est maximum et le gain à une longueur d'onde plus courte est minimum et f(X) représente une caractéristique de longueur d'onde qui est telle que le gain à une longueur d'onde plus courte est maximum et le gain à une longueur d'onde plus courte est minimum. Comme représenté sur la figure 8, la différence entre g(X) et f(X) représente une relation sensiblement linéaire par rapport à la longueur d'onde.. C'est à dire que l'approximation qui suit peut être réalisée: g(k) - f(k) ck... (1) o un terme constant indépendant de la longueur d'onde au niveau du membre droit a été omis. La caractéristique telle qu'exprimée par l'équation (1) n'est pas spécifique au système mais il peut s'agir d'une caractéristique obtenue de façon générale dans un système qui utilise un EDFA habituel. La caractéristique de perte (ou de gain) en longueur d'onde, soit L(X) [dB] de l'égaliseur de gain fixe 34 est conçue de manière à satisfaire la relation qui suit: L(X) = (g(X) + f(kX))/2 + aN +b (2) Dans le cas o la caractéristique de perte en longueur d'onde de l'égaliseur de gain fixe 34 est ainsi conçue, des erreurs d'égalisation Ag(k) et Af(X.) respectivement pour g(k) et f(k) sont données comme suit: Ag(k) = g(k) - L(k) = (g(X) - f(X))/2 - a - b = (c/2-a) k - b (3) Af(X) = f(X) - L(k) = (f(X) - g(k))/2 - aN - b = (-c/2-a) X - b (4) Comme on peut le comprendre au vu des équations (3) et (4), l'erreur d'égalisation est sensiblement linéaire en fonction de la longueur d'onde, et la pente de l'erreur d'égalisation dépend du coefficient a. Le coefficient a est une quantité déterminée conformément à la caractéristique de l'unité d'égalisation de gain variable 36. Le coefficient b est une perte de décalage de l'égaliseur de gain fixe 34 qui est une quantité non directement rapportée à une

déviation de gain.

Les figures 9 et 10 sont des graphiques qui représentent des exemples d'une caractéristique d'erreur d'égalisation en longueur d'onde. Sur la figure 9, a = 0 dB/nm et la pente de la caractéristique d'erreur d'égalisation en longueur d'onde peut être modifiée entre une valeur positive et une valeur négative. Sur la figure 10, a = 0,2 dB/nm et la pente de la caractéristique d'erreur d'égalisation en

longueur d'onde peut être modifiée entre 0 et une valeur positive.

Dans le cas o la caractéristique d'erreur d'égalisation en longueur d'onde est sensiblement linéaire en fonction de la longueur d'onde comme mentionné ci-avant, l'égaliseur de gain variable 40 présentant un gain ou une perte variant sensiblement linéairement en fonction de la longueur d'onde peut être utilisé en tant que composant de l'unité d'égalisation de gain variable 36. C'est-à-dire qu'en réalisant une commande de manière à satisfaire une relation Sa = - Se o Sa est la pente du gain ou de la perte de l'égaliseur de gain variable 40 et Se est la pente de l'erreur d'égalisation, une inclinaison de gain dans la certaine longueur de fibre optique 26

devient toujours plate.

La figure 11 A est un schéma fonctionnel qui représente un

premier mode de réalisation préféré de l'égaliseur de gain variable 40.

Selon ce mode de réalisation préféré, l'égaliseur de gain variable 40 inclut un amplificateur optique 42 et un atténuateur optique variable

44 pour limiter une entrée optique de l'amplificateur optique 42.

L'atténuation par l'atténuateur optique variable 44 est réglée par un signal de commande appliqué sur une borne de commande 46. En général, la condition de fonctionnement de l'amplificateur optique 42 varie en fonction de son niveau d'entrée optique et la caractéristique de gain en longueur d'onde de l'amplificateur optique 42 varie en conséquence. Par conséquent, en commandant l'atténuation de l'atténuateur optique variable 44 conformément au signal de commande, la caractéristique de gain en longueur d'onde de l'amplificateur optique 42 peut être commandée. En tant qu'atténuateur optique variable 44, un dispositif optique permettant de commander électriquement une atténuation en appliquant des

effets magnéto-optiques peut être utilise.

Selon le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 1 1A, il est possible que la figure de bruit (NF) de l'amplificateur optique 42 puisse être augmentée (dégradée) par la perte dans l'atténuateur optique variable 44 du fait que l'atténuateur 44 est prévu sur le côté d'entrée de l'amplificateur optique 42. Ce risque peut être éliminé au moyen d'une modification représentée sur la figure 11B selon laquelle l'égaliseur de gain variable 40 est amélioré en prévoyant additionnellement un autre amplificateur optique 42' sur le côté d'entrée de l'atténuateur 44. A l'aide de cette configuration, la perte dans l'atténuateur 44 est compensée par l'amplificateur optique 42', ce qui augmente le niveau d'entrée de l'amplificateur optique 42, ce qui a pour effet de diminuer

(d'améliorer) la figure de bruit.

La figure 12 est un schéma fonctionnel qui représente un

second mode de réalisation préféré de l'égaliseur de gain variable 40.

Selon ce mode de réalisation préféré, l'égaliseur de gain variable 40 inclut une fibre dopée à l'erbium (EDF) 48, un coupleur WDM 50 et une diode laser (LD) 52 en combinaison pour appliquer une lumière de pompage sur l'EDF 48. Une lumière de signal à amplifier est appliquée sur une première extrémité de l'EDF 48 et une lumière de pompage émise en sortie depuis la diode laser 52 est appliquée par l'intermédiaire du coupleur WDM 50 sur une seconde extrémité de l'EDF 48. Lorsque la lumière de signal est appliquée sur l'EDF 48 qui est pompé par la lumière de pompage, la lumière de signal est amplifiée dans l'EDF 48 et la lumière de signal amplifiée est passée au travers du coupleur WDM 50 et d'un isolateur optique 54 selon cet

ordre pour être émise en sortie depuis l'égaliseur de gain variable 40.

La caractéristique de gain en longueur d'onde générée dans l'EDF 48 est modifiée en réglant un courant de pilotage pour la diode laser 52 en fonction d'un signal de commande appliqué sur une

borne de commande 56.

En utilisant un EDF dopé avec une concentration élevée d'Al en tant qu'EDF 48, la caractéristique de gain en longueur d'onde devient sensiblement linéaire dans la bande prédéterminée définie par la

plage d'environ 1540 nanomètres à environ 1565 nanomètres.

Par report à la figure 13, est représentée une variation dans la caractéristique de gain en longueur d'onde de l'égaliseur de gain variable 40 représenté sur la figure 12. Plus spécifiquement, est représenté sur la figure 13 le spectre de la lumière de sortie lorsque la lumière de signal WDM de 4 canaux présentant des longueurs d'onde de 1548, 1551, 1554 et 1557 nanomètres est entrée avec la même puissance d'entrée dans l'EDF 48 qui est pompé. Sur la figure 13, l'axe vertical représente la puissance de sortie (en dBm) et l'axe

horizontal représente la longueur d'onde en nanomètres.

Le spectre représenté par A correspond au cas o la puissance de la lumière de pompage est relativement élevée, ce qui provoque une inclinaison de gain négative dans une bande d'environ 1,54 micromètres à environ 1,56 micromètres. C'est-à-dire que l'inclinaison de gain négative est une inclinaison de gain qui est telle que le gain diminue lorsque la longueur d'onde diminue et la dérivée du gain (G) en fonction de la longueur d'onde (X) est négative (dG/dX < 0). Le spectre représenté par C correspond au cas o la puissance de la lumière de pompage est relativement faible, ce qui provoque une inclinaison de gain positive dans une bande d'environ 1,54 pm à environ 1,56 gim. C'est- à-dire que l'inclinaison de gain positive est une inclinaison de gain qui est telle que le gain augmente lorsque la longueur d'onde augmente et que la dérivée du gain en fonction de la

longueur d'onde est positive (dG/d; > 0).

Le spectre représenté par B correspond au cas o la puissance de la lumière de pompage est optimum de telle sorte qu'aucune inclinaison de gain n'est générée ou que l'inclinaison de gain devient plate dans une bande d'environ 1,54 gm à 1,56 gm, et la dérivée du

gain en fonction de la longueur d'onde vaut 0 (dG/dk = 0).

Chaque spectre présente une forme qui est telle que quatre spectres abrupts correspondant aux signaux optiques dans les quatre canaux sont superposés sur un spectre ASE (émission spontanée amplifiée). Il est connu que la caractéristique de gain en longueur

d'onde de l'EDF 48 pour un signal faible dépend du spectre ASE.

En tant qu'égaliseur de gain variable 40, un filtre optique accordable tel qu'un filtre optique de Mach-Zehnder et qu'un filtre

accordable acousto-optique (AOTF) peuvent également être utilisés.

La figure 14 est un graphique qui représente un exemple de la caractéristique de perte en longueur d'onde d'un filtre optique accordable. Dans cet exemple, la caractéristique de perte en longueur d'onde est variable dans une plage entre des index de référence 58 et , c'est à dire qu'une caractéristique de réfection de bande est obtenue. Par conséquent, en utilisant ce filtre optique accordable dans une région o la perte varie sensiblement linéairement en fonction de la longueur d'onde comme représenté par un index de référence 62 ou 64, l'erreur d'égalisation qui subsiste après l'égalisation de gain au moyen de l'égaliseur de gain fixe 34 peut être compensée. Par report aux figures 15A et 15B, sont représentés respectivement des troisième et quatrième modes de réalisation préférés de l'égaliseur de gain variable 40. Selon chaque mode de réalisation préféré, une lame biréfringente BP et un rotateur de Faraday variable FR sont prévus entre un premier polariseur P1 et un second polariseur P2. Le premier polariseur P1 présente un axe de transmission P1A qui détermine l'axe de polarisation de la lumière polarisée transmise et le second polariseur P2 présente un axe de transmission P2A qui détermine l'axe de polarisation de la lumière polarisée transmise. La lame biréfringente BP comporte des axes optiques ou un axe optique (axe C1 et axe C2 ou l'un quelconque d'entre eux) qui détermine une différence de phase donnée entre deux composantes orthogonales de la lumière polarisée transmise. Le rotateur de Faraday variable FR confère un angle de rotation de Faraday variable à la lumière polarisée transmise. L'ordre de l'agencement de la lame biréfringente BP et du rotateur de Faraday variable FR ainsi que la relation de positionnement relative entre l'axe optique (par exemple C1) et chacun des axes de transmission P1A et P2A sont établis de telle sorte que la forme d'une courbe de caractéristique qui donne une caractéristique de transmittance en longueur d'onde varie le long de l'axe de transmittance conformément

à une variation de l'angle de rotation de Faraday.

Selon le troisième mode de réalisation préféré représenté sur la figure 15A, une lumière d'entrée est transmise au travers du premier polariseur P1, de la lame biréfringente BP, du rotateur de Faraday variable FR et du second polariseur P2 selon cet ordre suivant le

chemin optique OP.

Selon le quatrième mode de réalisation préféré représenté sur la figure 15B, une lumière d'entrée est transmise au travers du premier polariseur P1, du rotateur de Faraday variable FR, de la lame biréfringente BP et du second polariseur P2 selon cet ordre suivant le

chemin optique OP.

La figure 16 représente une relation de positionnement entre les éléments selon chaque mode de réalisation préféré de l'égaliseur de gain variable 40 représenté sur les figures 15A et 15B. Il est supposé que dans le système de coordonnées tridimensionnelles orthogonales (X, Y, Z), l'axe Z est parallèle au chemin optique OP et l'axe Y est parallèle à l'axe de transmission P1A du premier polariseur Pi. En outre, 4, 0 et ô sont définis comme suit: 4: angle formé entre l'axe C1 de la lame biréfringente BP et l'axe de transmission P1A (axe Y) du premier polariseur P1. Il est supposé que l'angle 4 prend un signe positif lorsque la rotation s'effectue dans le sens des aiguilles d'une montre depuis l'axe Y en

direction de l'axe C1.

O: angle formé entre l'axe C1 de la lame biréfringente BP et l'axe de transmission P2A du second polariseur P2. Il est supposé que l'angle 0 prend un signe positif lors d'une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre depuis l'axe de transmission P2A en direction

de l'axe C 1.

8: angle formé entre l'axe de transmission P1A (axe Y) du premier polariseur P1 et l'axe de transmission P2A du second polariseur P2. Il est supposé que l'angle ô prend un signe positif lors d'une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre depuis l'axe Y

en direction de l'axe de transmission P2A.

Par conséquent, 4 = 0 + 8. En outre, l'angle de rotation de Faraday ca conféré par le rotateur de Faraday FR prend un signe positif lors d'une rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre depuis l'axe X en direction de l'axe Y. Sur la figure 16, le groupe constitué par une ellipse (incluant un cercle) et des lignes rectilignes comme représenté par un symbole de référence PS représente une dépendance d'un état de polarisation en fonction de la longueur d'onde au niveau de la sortie de la lame biréfringente BP dans le cas o cx = 0. Afin de faire en sorte que l'intensité de lumière transmise à l'égaliseur de gain variable 40 présente une dépendance vis-à-vis de la longueur d'onde, la condition consistant en ce que "sin(24)sin(20) est toujours égal à zéro" doit être évitée. Par conséquent, dans le cas o l'on modifie sensiblement l'angle 0 en utilisant le rotateur de Faraday FR comme selon le troisième mode de réalisation préféré représenté sur la figure 15A, l'angle 4 doit satisfaire 4 É n7t/2 (n est un entier). En outre, dans le cas de la modification de façon substantielle de l'angle 4 en utilisant le rotateur de Faraday FR comme selon le quatrième mode de réalisation préféré représenté sur

la figure 15B, l'angle O doit satisfaire 4 É n7/2 (n est un entier).

Conformément à la théorie optique, un état de polarisation de la lumière et un fonctionnement d'un élément optique opérant sur sa lumière transmise peuvent être représentés par une matrice x 2 connue en tant que vecteur de Jones et par une matrice 2 x 2 connue en tant que matrice de Jones. En outre, une puissance optique au niveau de chaque point de transmission peut être exprimée en tant

que la somme des carrés des deux composantes du vecteur de Jones.

Au moyen d'un calcul matriciel qui utilise le vecteur de Jones et la matrice de Jones, la transmittance (la transmittance de puissance) de

l'égaliseur de gain variable 40 peut être calculée.

La figure 17 représente les résultats de calcul d'une caractéristique de transmittance en longueur d'onde selon le troisième mode de réalisation préféré représenté sur la figure 15A sous les conditions consistant en ce que les angles 4 et 6 sont établis à 4 = z/4 et ô = 0 et l'angle de rotation de Faraday ca est modifié. Sur la figure 17, l'axe vertical représente la transmittance (dB) et l'axe

horizontal représente la longueur d'onde relative normalisée par FSR.

Comme il ressort de la figure 17, la forme de la courbe de caractéristique qui donne la caractéristique de transmittance en longueur d'onde varie selon l'axe de transmittance (l'axe vertical) en fonction de la variation de l'angle de rotation de Faraday a. dans la condition consistant en ce que les points correspondant aux longueurs d'onde relatives de +0,25 et 0,25 sont des points fixes.

En modifiant l'angle de rotation de Faraday ac dans la plage de -

6 < a < 7r/2 - 6 (plage de rr/2) dans le cas de d = 7r/4 ou dans la plage de - 6 > ca > -7c/2 - 6 (plage de 7i/2) dans le cas de d = - ir/4, toutes les conditions qui peuvent être obtenues de la caractéristique de la

transmittance en longueur d'onde peuvent être réalisées.

Conformément à cette relation, on peut comprendre que dans le cas de 6 = 0, c'est-à-dire dans le cas o les axes de transmission P1A et P2A sont rendus parallèles l'un à l'autre, il suffit de sélectionner soit un signe positif, soit un signe négatif pour l'angle de rotation de Faraday a à modifier. Par conséquent, en établissant 6 = O, O < **a <n/2 ou 0 > a > -7r/2 est donné de telle sorte qu'un rotateur de Faraday donnant un angle de rotation de Faraday a suivant seulement une direction peut être utilisé, ce qui simplifie la configuration du rotateur de Faraday FR. Cet effet est présenté de façon similaire également selon le quatrième mode de réalisation

préféré représenté sur la figure 15B.

A l'opposé, en utilisant un rotateur de Faraday variable permettant de donner un angle de rotation de Faraday a. suivant des directions opposées et d'établir 6 = À, la transmittance devient constante indépendamment de la longueur d'onde lorsque a. = 0. Par exemple, dans le cas o l'égaliseur de gain variable 40 est incorporé dans un système, il y a un cas o une transmittance constante est préférable indépendamment de la longueur d'onde lorsque la

commande devient désactivée, ce qui conduit à a. = 0. Dans ce cas, -

t/4 < a < 7c/4 est satisfait de telle sorte que la valeur absolue de l'angle de rotation de Faraday a. est inférieure à 7r/4. Par conséquent, dans le cas o un rotateur de Faraday variable appliquant un effet magnéto-optique est utilisé, il est possible de réduire la consommation de puissance lorsque l'angle de rotation de Faraday c est établi à une valeur maximum. Des discussions similaires s'appliquent également au quatrième mode de réalisation préféré

représenté sur la figure 15B o il suffit d'établir 8 = 0.

L'égaliseur de gain variable 40 présentant une caractéristique telle que représentée sur la figure 17 présente une inclinaison de perte variable. L'expression "inclinaison de perte" indique une pente d'une courbe de caractéristique linéaire qui donne une caractéristique de transmittance en longueur d'onde représentée par

un logarithme.

Dans le cas de l'utilisation de l'égaliseur de gain variable 40 présentant une caractéristique telle que représentée sur la figure 17, une moyenne des pertes dans une bande de longueurs d'onde de fonctionnement (qui sera ci-après appelée "perte moyenne") peut être maintenue constante en sélectionnant la bande de longueurs d'onde de fonctionnement de la manière qui suit par exemple. C'est-à-dire qu'une valeur centrale entre deux longueurs d'onde adjacentes de celles des longueurs d'ondes produisant une perte maximum ou une perte minimum est choisie en tant que longueur d'onde centrale dans la bande de longueurs d'onde de fonctionnement et la largeur de bande de la bande de longueurs de fonctionnement est établie de manière à être inférieure à 1/2 de la plage spectrale libre (FSR). FSR représente une période spectrale dans la caractéristique de

transmittance en longueur d'onde.

La figure 18 représente un exemple obtenu en sélectionnant un point C qui donne une valeur centrale entre un point A et un point B dont chacun produit une perte maximum ou une perte minimum sur le graphique représenté sur la figure 17 en tant que longueur d'onde centrale dans la bande de longueurs d'onde de fonctionnement et en établissant la largeur de bande de la bande de longueurs d'onde de fonctionnement à 1/5 de FSR. Comme il ressort de la figure 18, une caractéristique avec une inclinaison de perte variable est obtenue. En outre, comme il ressort également de la figure 18, la perte moyenne ne varie pas indépendamment d'une variation de l'angle de rotation de Faraday ca. Dans le graphique représenté sur la figure 18, une ligne parfaitement rectiligne est représentée par une ligne en pointillés afin d'indiquer clairement que chaque courbe de

caractéristique est sensiblement linéaire.

La figure 19 est un schéma fonctionnel qui représente la configuration d'un moniteur de spectre optique 66 qui peut être appliqué à la présente invention. Le moniteur de spectre optique 66 peut être utilisé en tant que composant de l'unité d'égalisation de

gain variable 36.

Le moniteur de spectre optique 66 inclut un circuit de dérivation optique 68 permettant de dériver un faisceau lumineux provenant de la certaine longueur de fibre optique 26 afin d'obtenir un faisceau de dérivation, un filtre optique de sélection de longueur d'onde 70 permettant de séparer le faisceau dérivé selon des premier et second faisceaux lumineux présentant des bandes différentes et des photodétecteurs (PD) 72 et 74 permettant de détecter respectivement les puissances des premier et second faisceaux lumineux. Des signaux de sortie provenant des photodétecteurs 72 et 74 sont appliqués sur un circuit électrique (ou circuit de commande) 76. Le premier faisceau lumineux présente une bande incluant des signaux de longueurs d'onde plus longues comme représenté par un index de référence 78 sur la figure 20 et le second faisceau lumineux présente une bande incluant des signaux de longueurs d'onde plus courtes comme représenté par un index de référence 80 sur la figure 20. Par conséquent, le signal de sortie provenant du photodétecteur 72 reflète une puissance optique P1 dans la bande 78 et le signal de sortie provenant du photodétecteur 74 reflète une puissance optique

Ps dans la bande 80.

Par exemple, une commande de retour de l'égaliseur de gain variable 40 peut être réalisée en utilisant un signal de sortie provenant du circuit électrique 76 de telle sorte que le signal de sortie reflète (P1-Ps). C'est à dire que la caractéristique de gain ou de perte en longueur d'onde dans l'égaliseur de gain variable 40 peut être commandée de telle sorte que la puissance optique P1 dans la bande 78 et que la puissance optique Ps dans la bande 80 soient équilibrées

l'une par l'autre.

De cette manière, en détectant une inclinaison de gain dans la certaine longueur de fibre optique 26 et en commandant l'égaliseur de gain variable 40 de telle sorte que l'inclinaison de gain détectée devienne sensiblement plate, des variations au niveau de l'erreur d'égalisation dues à des variations de la condition système peuvent

être atténuées.

Le moniteur de spectre optique 66 peut être configuré en lieu et place conformément au procédé décrit dans le brevet du Japon publié n 9-159526. La figure 21 est un schéma fonctionnel qui représente un second mode de réalisation préféré de chaque section 28. Selon le premier mode de réalisation préféré représenté sur la figure 6,

l'unique égaliseur de gain fixe 34 est inséré dans la fibre optique 30.

A l'opposé de cela, une pluralité d'égaliseurs de gain fixe 34 est utilisée selon le second mode de réalisation préféré. Les plusieurs égaliseurs de gain fixe 34 sont respectivement prévus dans les

plusieurs répéteurs optiques 32.

Selon le premier mode de réalisation préféré représenté sur la figure 6, l'égaliseur de gain fixe 34 compense de façon significative la caractéristique de gain en longueur d'onde de tous les amplificateurs optiques 38 inclus dans la section 28 ainsi que la caractéristique de perte en longueur d'onde dans la fibre optique 30. A l'opposé de cela, chaque égaliseur de gain fixe 34 selon le second mode de réalisation préféré représenté sur la figure 21 compense de manière significative la caractéristique de gain en longueur d'onde de l'unique amplificateur optique 38 inclus dans le répéteur optique correspondant 32 ainsi que la caractéristique de perte en longueur d'onde dans une ligne de transmission (une partie de la fibre optique ) connectée à cet amplificateur optique 38. Par conséquent, chaque

égaliseur de gain fixe 34 peut être aisément conçu.

La figure 22 est un schéma fonctionnel qui représente un troisième mode de réalisation préféré de chaque section 28. Ce mode de réalisation préféré est caractérisé en ce qu'un unique égaliseur de

gain fixe 34 est inclus dans l'unité d'égalisation de gain variable 36.

Conformément à ce mode de réalisation préféré, l'accumulation de la caractéristique de gain en longueur d'onde de tous les amplificateurs optiques 38 inclus dans la section 28 peut être aisément obtenue au moyen d'une mesure de telle sorte que la caractéristique de gain ou de perte en longueur d'onde de l'égaliseur de gain fixe 34 dans l'unité d'égalisation de gain variable 36 située en la position la plus en aval

peut être aisément conçue.

Selon une variante, le premier mode de réalisation préféré de la figure 6, le second mode de réalisation préféré de la figure 21 et le troisième mode de réalisation préféré de la figure 22 peuvent être

combinés en fonction des souhaits.

Dans le système représenté sur la figure 5, l'unité d'égalisation de gain variable 36 est prévue dans chaque section 28 de la certaine longueur de fibre optique 26. Selon une variante, l'unité d'égalisation de gain variable 36 dans la section 28 la plus proche du dispositif de réception optique 24 peut être omise du fait que la caractéristique de gain en longueur d'onde subsistant dans la certaine longueur de fibre optique 26 peut être compensée dans le dispositif de réception

optique 24.

La figure 23 est un schéma fonctionnel qui représente un second mode de réalisation préféré du système de communication optique selon la présente invention. Une première station de terminal 82 et une seconde station de terminal 83 sont connectées aux extrémités opposées de la certaine longueur de fibre optique 26. Les première et seconde stations de terminal 82 et 83 incluent respectivement un dispositif d'émission optique 22 et un dispositif de réception optique 24, comme représenté sur la figure 5. La première station de terminal 82 comporte un terminal de commande de surveillance 84 connecté au dispositif d'émission optique 22 pour émettre en sortie un signal de surveillance (signal SV) sur la certaine longueur de fibre optique 26. Chaque unité d'égalisation de gain variable 36 comporte un récepteur de SV 86 pour recevoir le signal SV. Dans chaque unité d'égalisation de gain variable 36, une commande automatique et une commande à distance sont autorisées

par le signal SV.

En outre, une autre certaine longueur de fibre optique 26' est installée entre les stations de terminal 82 et 83 pour permettre une transmission bidirectionnelle selon ce mode de réalisation préféré. La station de terminal 83 comporte un dispositif d'émission optique 22' connecté à une extrémité de la certaine longueur de fibre optique 26' et la station de terminal 82 comporte un dispositif de réception optique 24' connecté à l'autre extrémité de la certaine longueur de fibre optique 26'. La certaine longueur de fibre optique 26' inclut une fibre optique 30', des répéteurs optiques 32' et des égaliseurs de gain variable 40' correspondant respectivement à la fibre 30, aux répéteurs optiques 32 et aux égaliseurs de gain variable 40. Une

utilisation efficace de la certaine longueur de fibre optique 26' sera ci-

après décrite.

Conformément à ce mode de réalisation préféré, le fonctionnement de chaque égaliseur de gain variable 40 peut être commuté à l'état activé et à l'état désactivé en fonction du signal SV reçu par le récepteur de SV correspondant 86 ou chaque égaliseur de gain variable 40 peut être commandé conformément au signal SV reçu par le récepteur de SV correspondant 86.

Le signal SV peut être superposé sur un signal principal destiné à être transmis depuis le dispositif d'émission optique 22 jusqu'au dispositif de réception optique 24 ou peut être transmis en utilisant un signal optique dans un canal dédié d'une lumière de signal WDM à transmettre depuis le dispositif d'émission optique 22

jusqu'au dispositif de réception optique 24.

Les figures 24A et 24B sont respectivement des schémas fonctionnels qui représentent des premier et second modes de

réalisation préférés de l'unité d'égalisation de gain variable 36.

Le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 24A peut être appliqué à un système dans lequel le signal SV est transmis en utilisant un signal optique dans un canal dédié d'une lumière de signal WDM par exemple. Le signal optique dans le canal dédié est extrait au moyen d'un coupleur WDM 88 et le signal SV est régénéré par le récepteur de SV 86 conformément au signal optique extrait. Le moniteur de spectre optique 66 représenté sur la figure 19 par exemple est prévu en aval de l'égaliseur de gain variable 40. Par conséquent, une commande de retour de l'égaliseur de gain variable par le circuit de commande 76 peut être commutée dans l'état activé et dans l'état désactivé conformément au signal SV obtenu dans le récepteur de SV 86. En outre, la caractéristique de gain variable 40 peut également être établie de manière forcée après la commande de retour. Ces fonctions sont nécessaires au niveau du réglage système sur la certaine longueur de fibre optique 26 par

exemple.

Le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 24B peut être appliqué à un système dans lequel le signal SV est superposé sur le signal principal. Comme mentionné ci-avant, le circuit de commande 76 commande l'égaliseur de gain variable 40 de telle sorte que la différence entre des signaux de sortie provenant des photodétecteurs 72 et 74 devienne égale à zéro ou devienne constante. Selon ce mode de réalisation préféré, le récepteur de SV 86 régénère le signal SV conformément à la somme de signaux de sortie provenant des photodétecteurs 72 et 74. Ensuite, la commande de retour de l'égaliseur de gain variable 40 au moyen du circuit de commande 76 est commutée dans l'état activé et dans l'état désactivé

conformément au signal SV obtenu dans le récepteur de SV 86.

Selon le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 24A, le récepteur de SV 86 a besoin d'un photodétecteur (non représenté) pour régénérer le signal SV. A l'opposé, le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 24B n'a pas besoin d'un tel

photodétecteur ni du coupleur WDM 88.

La figure 25 est un schéma fonctionnel qui représente un troisième mode de réalisation préféré de l'unité d'égalisation de gain variable 36. Selon ce mode de réalisation préféré, le circuit de commande 76 commande directement la caractéristique de gain ou de perte en longueur d'onde de l'égaliseur de gain variable 40 conformément au signal SV obtenu dans le récepteur de SV 86. La commande de la caractéristique de longueur d'onde de l'égaliseur de gain variable 40 peut être réalisée conformément à un spectre optique obtenu sur le côté de réception par exemple. Selon ce mode de réalisation préféré, le moniteur de spectre optique 66 n'est pas requis de telle sorte que la configuration de l'unité d'égalisation de gain

variable 36 peut être simplifiée.

Selon une modification, le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 24A ou 24B et le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 25 peuvent être combinés afin de mettre en oeuvre la présente invention. Une telle combinaison peut permettre une commande sélective de telle sorte qu'une commande de retour est réalisée par le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 24A ou sur la figure 24B pendant un fonctionnement normal tandis qu'une commande de manière forcée est réalisée conformément au signal SV externe au moyen du mode de réalisation préféré

représenté sur la figure 25 dans le cas d'une anomalie.

La figure 26 est un schéma fonctionnel qui représente un quatrième mode de réalisation préféré de l'unité d'égalisation de gain variable 36. Selon ce mode de réalisation préféré, l'égaliseur de gain variable 40 inclut deux commutateurs optiques 90 (#1 et #2) pour commuter deux chemins optiques dont chacun peut être une partie de la certaine longueur de fibre optique 26, et deux filtres optiques 92 (#1 et #2) prévus sur les deux chemins optiques et présentant des

caractéristiques de perte en longueur d'onde différentes.

Plus spécifiquement, le commutateur optique 90 (#1) est un commutateur optique 1 x 2 et le commutateur optique 90 (#2) est un commutateur optique 2 x 1. Un port d'entrée du commutateur optique 90 (#1) est situé sur le côté d'entrée. Les filtres optiques 92 (#1 et #2) sont situés entre deux ports de sortie du commutateur optique 90 (#1) et deux ports d'entrée du commutateur optique 90 (#2). Un port de sortie du commutateur optique 90 (#2) est situé sur le côté de sortie. Le circuit de commande 76 commande les commutateurs optiques 90 (#1 et #2) conformément au signal SV obtenu dans le récepteur de SV 86, d'o ainsi la sélection de l'un des deux chemins optiques. En tant que chacun des commutateurs optiques 90 (#1 et #2), un commutateur optique qui utilise un effet magnéto-optique peut être utilisé. Par report à la figure 27, est représenté un exemple des caractéristiques de perte en longueur d'onde des filtres optiques 92 (#1 et #2) représentés sur la figure 26. Selon cet exemple, l'un des filtres optiques 92 (# 1 et #2) présente une caractéristique de perte en longueur d'onde présentant une pente positive comme représenté par un index de référence 94 et l'autre présente une caractéristique de perte en longueur d'onde présentant une pente négative comme

représenté par un index de référence 96.

Par ailleurs, conformément au mode de réalisation préféré représenté sur la figure 26, la caractéristique d'erreur d'égalisation en longueur d'onde subsistant après l'égalisation de gain au moyen des égaliseurs de gain fixe 34 peut être compensée pour ainsi aplatir

l'inclinaison de gain dans la certaine longueur de fibre optique 26.

Les figures 28A et 28B sont des schémas fonctionnels qui représentent respectivement des parties essentielles de cinquième et sixième modes de réalisation préférés de l'unité d'égalisation de gain variable 36. C'està-dire que les configurations des égaliseurs de gain variable 40 selon les cinquième et sixième modes de réalisation

préférés sont représentés.

A l'opposé du quatrième mode de réalisation préféré représenté sur la figure 26, le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 28A est caractérisé en ce que les deux chemins optiques sont

étendus jusqu'à N chemins optiques (N est un entier supérieur à 2).

C'est à dire que des filtres optiques 92 (#1 à #N) sont prévus en parallèle entre des commutateurs optiques 1 x N 90 (#1)' et un commutateur optique N x 1 90 (#2)'. Les filtres optiques 92 (# 1 à #N) présentent des caractéristiques de perte en longueur d'onde différentes. Par conséquent, une compensation fine de l'erreur d'égalisation peut être réalisée par comparaison avec le quatrième

mode de réalisation préféré représenté sur la figure 26.

A l'opposé du quatrième mode de réalisation préféré représenté sur la figure 26, le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 28B est caractérisé en ce qu'un commutateur optique 2 x 2 90 (#3) et deux filtres optiques 92 (#3 et #4) sont additionnellement prévus entre les filtres optiques 92 (#1 et #2) et le commutateur optique 90 (#2). Conformément à ce mode de réalisation préféré, l'une quelconque d'une condition de montage en cascade des filtres optiques 92 (#1 et #3), d'une condition de montage en cascade des filtres optiques 92 (#1 et #4), d'une condition de montage en cascade des filtres optiques 92 (#2 et #3) et d'une condition de montage en cascade des filtres optiques 92 (#2 et #4) peut être sélectionnée. Par conséquent, une compensation fine de l'erreur d'égalisation peut être réalisée tout comme dans le cas du cinquième mode de réalisation

préféré représenté sur la figure 28A.

La figure 29 est un schéma fonctionnel qui représente un troisième mode de réalisation préféré du système de communication optique selon la présente invention. Selon ce mode de réalisation préféré, un circuit de dérivation optique 98 permettant d'obtenir un faisceau de dérivation à partir de la lumière de signal WDM transmise au travers de la certaine longueur de fibre optique 26 et un moniteur de spectre optique ou analyseur de spectre optique 100 permettant de détecter une inclinaison de gain dans la certaine longueur de fibre optique 26 conformément au faisceau de dérivation sont prévus pour

détecter l'inclinaison de gain dans la seconde station de terminal 83.

L'information concernant l'inclinaison de gain détectée est appliquée depuis le moniteur de spectre optique 100 sur une borne de commande de surveillance 84' qui à son tour active le dispositif d'émission optique 22' pour ainsi émettre un signal SV incluant l'information concernant l'inclinaison de gain détectée par l'intermédiaire de la certaine longueur de fibre optique 26' sur la première station de terminal 82. Dans la première station de terminal 82, le signal SV reçu est régénéré par le dispositif d'émission optique 24' et le signal SV régénéré est appliqué sur la borne de commande

de surveillance 84.

* Par conséquent, une commande de retour qui est telle que l'inclinaison de gain détectée dans la seconde station de terminal 83 devient plate peut être réalisée dans chaque unité d'égalisation de gain variable 36. C'est-à-dire que le signal SV transmis depuis la première station de terminal 82 sur chaque unité d'égalisation de gain variable 36 est utilisé en tant que signal de commande pour commander chaque égaliseur de gain variable 40 conformément au

signal de commande.

Par ailleurs, conformément à ce mode de réalisation préféré, chaque égaliseur de gain variable 40 est commandé dans l'unité d'égalisation de gain variable correspondante 36 conformément au signal de commande, d'o l'aplatissement de l'inclinaison de gain

dans la certaine longueur de fibre optique 26.

La figure 30 est un schéma fonctionnel qui représente un quatrième mode de réalisation préféré du système de communication optique selon la présente invention. Tout comme le troisième mode de réalisation préféré représenté sur la figure 29, l'inclinaison de gain dans la certaine longueur de fibre optique 26 est détectée dans la seconde station de terminal 83. A l'opposé, le quatrième mode de réalisation préféré est caractérisé en ce que l'information concernant l'inclinaison de gain détectée est transmise au travers de la certaine longueur de fibre optique 26' directement sur chaque unité d'égalisation de gain variable 36. Plus spécifiquement, chaque unité d'égalisation de gain variable 36 inclut un récepteur de SV 86' connecté à la certaine longueur de fibre optique 26'. Le récepteur de SV 86' reçoit un signal SV transmis depuis la seconde station de terminal 83 sur chaque unité d'égalisation de gain variable 36 en tant

que signal de commande.

Par conséquent, chaque égaliseur de gain variable 40 est commandé conformément au signal de commande reçu par le récepteur de SV correspondant 86', d'o ainsi l'aplatissement de

l'inclinaison de gain dans la certaine longueur de fibre optique 26.

Selon une modification, la première station de terminal 82 peut

être configurée de façon similaire à la seconde station de terminal 83.

Dans ce cas, le récepteur de SV 86 prévu dans chaque unité d'égalisation de gain variable 36 est utilisé pour la certaine longueur de fibre optique 26 afin de commander chaque égaliseur de gain variable 40', d'o ainsi l'aplatissement d'une inclinaison de gain dans

la certaine longueur de fibre optique 26'.

La figure 31 est un graphique permettant d'illustrer un autre

mode de réalisation préféré du procédé selon la présente invention.

Tandis que l'égaliseur de gain fixe 34 est utilisé pour obtenir un gain variant sensiblement linéairement en fonction de la longueur d'onde selon chaque mode de réalisation préféré mentionné ci-avant, l'égaliseur de gain fixe 34 peut être omis lors de la mise en oeuvre de la présente invention. Par exemple, dans le cas o la caractéristique de gain en longueur d'onde de chaque amplificateur optique 38 peut être modifiée en une caractéristique représentée par un index de référence 102 et une caractéristique représentée par un index de référence 104 sur la figure 31, un gain variant sensiblement linéairement en fonction de la longueur d'onde est toujours obtenu dans une bande représentée par un index de référence 106. Par conséquent, en limitant la bande de longueurs d'onde de la lumière à appliquer sur chaque amplificateur optique 38 à la bande 106,

l'égaliseur de gain fixe 34 peut être omis.

Dans le cas o chaque amplificateur optique 38 est un EDFA, la bande de longueurs d'onde de la lumière de signal à amplifier au moyen de î'EDFA est limitée à une plage d'environ 1540 nm à environ 1565 nm. Cette limitation de la bande de longueurs d'onde peut être obtenue en établissant ou en commandant de façon appropriée les longueurs d'onde de signaux optiques à émettre en sortie depuis les émetteurs optiques 2 (#1 à #N) représentés sur la figure 5 par

exemple.

La présente invention n'est pas limitée aux détails des modes de réalisation préférés décrits ci-avant. Le cadre de l'invention est défini par les revendication annexées et toutes les variantes et modifications, pourvu qu'elles tombent dans les équivalents du cadre

des revendications sont par conséquent destinées à être embrassées

par l'invention.

Claims (1)

1. REVENDICATION UNIQUE

   Egaliseur de gain variable pouvant être appliqué à une certaine longueur de fibre optique (26) présentant une caractéristique de gain ou de perte en longueur d'onde, caractérisé en ce qu'il comprend: au moins deux commutateurs optiques (90) pour commuter au moins deux chemins optiques dont chacun peut être une partie de ladite certaine longueur de fibre optique (26); et au moins deux filtres optiques (92) prévus sur lesdits au moins deux chemins optiques et présentant des caractéristiques de perte

   en longueur d'onde différentes.