FR2776152A1 - Remote gain controlled optical fiber transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
CONTRÈLE A DISTANCE DE L'EXCURSIONREMOTE EXCURSION CONTROL
DE GAIN DANS UN SYSTEME DE TRANSMISSION À FIBRE OF GAIN IN A FIBER TRANSMISSION SYSTEM
OPTIQUE ET À MULTIPLEXAGE DE LONGUEUR D'ONDES OPTICAL AND WAVELENGTH MULTIPLEXED
La présente invention concerne un système de transmission à fibres optiques à multiplexage de longueur d'ondes. Elle concerne aussi un procédé d'adaptation d'un The present invention relates to a fiber optic transmission system with wavelength multiplexing. It also relates to a method of adapting a
tel système, permettant de compenser les effets du vieillissement. such a system, making it possible to compensate for the effects of aging.
L'invention concerne les amplificateurs optiques, et plus particulièrement les amplificateurs optiques destinés à être utilisés pour les systèmes de transmission par fibre optique à multiplexage de longueur d'onde. De tels amplificateurs sont utilisés pour compenser à intervalles réguliers la perte de ligne. Ces amplificateurs sont associés à des filtres de sorte à présenter un gain aussi plat que possible sur toute la plage de longueur d'onde utilisée dans le système de transmission. La platitude du gain, ou encore la limitation de l'excursion de gain est obtenue lors de l'installation de The invention relates to optical amplifiers, and more particularly to optical amplifiers intended to be used for optical fiber transmission systems with wavelength multiplexing. Such amplifiers are used to compensate for loss of line at regular intervals. These amplifiers are associated with filters so as to present a gain as flat as possible over the entire wavelength range used in the transmission system. The flatness of the gain, or even the limitation of the gain excursion is obtained during the installation of
la ligne par une optimisation adéquate des amplificateurs et des filtres associés. the line by an adequate optimization of the amplifiers and associated filters.
Un des problèmes rencontrés pour de tels systèmes de transmission par fibres optiques est le vieillissement des composants. L'atténuation des fibres de ligne ou des amplificateurs augmente de telle sorte à diminuer la puissance appliquée en entrée de chaque amplificateur. Cette diminution provoque une augmentation du gain de l'amplificateur, et les longueurs d'onde les plus faibles sont alors plus amplifiées. Ce décalage du pic de gain vers les basses longueurs d'ondes provoque une variation du gain sur la plage de longueurs d'onde du multiplex; la variation de gain en fonction de la longueur d'onde a ainsi l'allure d'une droite de pente décroissante. Cette variation du gain dans le temps provoque un déséquilibre d'amplification entre les différents canaux du multiplex en longueurs d'onde. Ce problème est mentionné dans O. Gautheron et autres, Robustness of WDM submarine transmission to degraded conditions, OFC'97 Technical Digest, p. 61. Cette présentation propose une solution consistant à réajuster la préaccentuation de puissance dans le terminal d'émission, de sorte à compenser le décalage du gain vers les faibles longueurs d'ondes; en d'autres termes, il est proposé d'augmenter à l'émission la puissance des canaux de longueur d'onde plus importante, par rapport aux canaux de longueurs d'onde plus faible, de sorte à compenser l'augmentation relative du gain pour les canaux de longueur d'onde One of the problems encountered for such optical fiber transmission systems is the aging of the components. The attenuation of the line fibers or amplifiers increases so as to decrease the power applied to the input of each amplifier. This decrease causes an increase in the gain of the amplifier, and the shorter wavelengths are then more amplified. This shift of the gain peak towards the low wavelengths causes a variation of the gain over the wavelength range of the multiplex; the gain variation as a function of the wavelength thus looks like a line of decreasing slope. This variation in gain over time causes an amplification imbalance between the different channels of the multiplex in wavelengths. This problem is mentioned in O. Gautheron et al., Robustness of WDM submarine transmission to degraded conditions, OFC'97 Technical Digest, p. 61. This presentation proposes a solution consisting in readjusting the power pre-emphasis in the transmission terminal, so as to compensate for the shift in gain towards short wavelengths; in other words, it is proposed to increase the transmission power of the longer wavelength channels, compared to the shorter wavelength channels, so as to compensate for the relative increase in gain. for wavelength channels
plus faible; ceci permet d'ajuster le rapport signal sur bruit pour les différents canaux. weaker; this allows you to adjust the signal to noise ratio for the different channels.
Cette solution induit des problèmes nouveaux. On ne peut pas augmenter indéfiniment la puissance relative des différents canaux: le réajustement de la préaccentuation est limité; en effet le rapport signal sur bruit en sortie de la liaison est une fonction décroissante de la préaccentuation; une préaccentuation de 7 dB induit ainsi une perte de l'ordre de 0,5 dB dans le rapport signal sur bruit en sortie de liaison, la perte étant de l'ordre de 1,2 dB pour une préaccentuation de 10 dB; dans la pratique la préaccentuation est donc le plus souvent limitée à 7 dB. L'augmentation de la préaccentuation est aussi d'autant plus difficile que les canaux sont nombreux et les This solution leads to new problems. The relative power of the different channels cannot be increased indefinitely: the readjustment of the pre-emphasis is limited; in fact, the signal to noise ratio at the output of the link is a decreasing function of the pre-emphasis; a pre-emphasis of 7 dB thus induces a loss of the order of 0.5 dB in the signal to noise ratio at the link output, the loss being of the order of 1.2 dB for a pre-emphasis of 10 dB; in practice, the pre-emphasis is therefore most often limited to 7 dB. Increasing the pre-emphasis is also all the more difficult as the channels are numerous and the
liaisons longues.long links.
Limiter la préaccentuation en fin de vie d'une liaison à 7 dB conduit à des spécifications des amplificateurs et des filtres associés qui rendent leur fabrication Limiting the pre-emphasis at the end of the life of a link to 7 dB leads to specifications of the amplifiers and associated filters which make their manufacture
difficile et onéreuse.difficult and expensive.
L'invention a donc pour objet de fournir une solution à ce problème nouveau. The object of the invention is therefore to provide a solution to this new problem.
Elle propose un procédé qui permet de compenser plus facilement le vieillissement du système de transmission, tout en maintenant une préaccentuation limitée. Elle assure même en fin de vie des liaisons une performance correcte en terme de rapport signal It proposes a method which makes it easier to compensate for the aging of the transmission system, while maintaining a limited pre-emphasis. It even ensures at the end of link life a correct performance in terms of signal ratio
sur bruit.on noise.
La demande française déposée par la demanderesse sous le numéro 9800120 le 08.01.98 et ayant pour titre Amplificateur optique à excursion de gain optimale pour différentes puissances d'entrée (référence interne F 100360) propose d'utiliser des filtres en cloche accordables pour régler l'excursion de gain d'amplificateurs dans un système de transmission à fibre optique en multiplex de longueur d'onde, afin d'adapter l'excursion de gain de chaque amplificateur lors de l'installation de la The French application filed by the applicant under the number 9800120 on 08.01.98 and having as its title Optical amplifier with optimal gain excursion for different input powers (internal reference F 100360) proposes using tunable bell filters to adjust the gain gain of amplifiers in a wavelength-division multiplex fiber-optic transmission system, in order to adapt the gain deviation of each amplifier when installing the
liaison, en fonction des pertes des différentes sections de fibre de ligne. link, depending on the losses of the different sections of line fiber.
Plus précisément, l'invention propose un système de transmission à fibre optique à multiplexage de longueurs d'ondes, comprenant au moins un amplificateur et More specifically, the invention provides a fiber optic transmission system with wavelength multiplexing, comprising at least one amplifier and
caractérisé par au moins un filtre réglable à distance. characterized by at least one remotely adjustable filter.
Avantageusement, le filtre est réglable de sorte à compenser dans la plage de longueur d'onde du multiplex les variations provoquées par le vieillissement du Advantageously, the filter is adjustable so as to compensate in the wavelength range of the multiplex for the variations caused by the aging of the
système de transmission.transmission system.
Dans un mode de réalisation, le filtre est réglable de sorte à présenter dans la plage de longueur d'onde du multiplex une fonction de transfert sensiblement In one embodiment, the filter is adjustable so as to present in the wavelength range of the multiplex a transfer function substantially
horizontale ou une fonction de transfert décroissante. horizontal or a decreasing transfer function.
Dans ce cas, le système comprend de préférence au moins un filtre compensant In this case, the system preferably comprises at least one compensating filter
la forme du gain des amplificateurs. the gain form of the amplifiers.
Ce filtre peut comprendre deux filtres complémentaires dont l'un est accordable à distance, par exemple deux filtres complémentaires sont formés de deux réseaux de This filter can include two complementary filters, one of which can be tuned remotely, for example two complementary filters are formed by two networks of
Bragg identiques utilisés respectivement en transmission et en réflexion. Identical bragg used respectively in transmission and reflection.
Dans un mode de réalisation, le filtre comprend des moyens de commutation entre au moins deux filtres distincts et les moyens de commutation sont commandables In one embodiment, the filter comprises means for switching between at least two separate filters and the switching means are controllable
à distance.remotely.
Dans un autre mode de réalisation, le ou les filtres réglables à distance compensent la forme de gain du ou des amplificateurs. Dans ce cas, le filtre est avantageusement un filtre en cloche inversée, par exemple un filtre photoréfractif, couplé à un composant de température réglable à distance, tel un élément à effet Pelletier. Dans un mode de réalisation, le filtre réglable à distance comprend un filtre de longueur d'onde accordable. L'invention propose encore un procédé d'adaptation d'un système de transmission à fibre optique à multiplexage de longueurs d'ondes, comprenant au moins un amplificateur et au moins un filtre réglable à distance, comprenant le réglage à distance du ou des dits filtres de sorte à compenser l'excursion de gain sur la plage In another embodiment, the remotely adjustable filter (s) compensate for the gain form of the amplifier (s). In this case, the filter is advantageously an inverted bell filter, for example a photorefractive filter, coupled to a temperature component that can be adjusted remotely, such as a Pelletier effect element. In one embodiment, the remotely adjustable filter includes a tunable wavelength filter. The invention also provides a method for adapting a fiber optic transmission system with wavelength multiplexing, comprising at least one amplifier and at least one filter that can be adjusted remotely, comprising the remote adjustment of said one or more filters to compensate for the gain excursion on the range
du multiplex provoquée par le vieillissement du système. of the multiplex caused by the aging of the system.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the
description qui suit de modes de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple et description which follows of embodiments of the invention, given by way of example and
en référencé aux dessins annexés qui montrent: - figure 1 une représentation schématique d'un système de transmission selon l'invention; - figure 2 une représentation d'un mode de réalisation d'un filtre réglable à distance utilisable dans le montage de la figure 1; - figure 3 une représentation d'un autre mode de réalisation d'un filtre réglable à distance utilisable dans le montage de la figure 1; - figure 4 une représentation d'encore un mode de réalisation d'un filtre réglable à with reference to the accompanying drawings which show: - Figure 1 a schematic representation of a transmission system according to the invention; - Figure 2 a representation of an embodiment of a remotely adjustable filter usable in the assembly of Figure 1; - Figure 3 a representation of another embodiment of a remotely adjustable filter usable in the assembly of Figure 1; - Figure 4 a representation of yet another embodiment of a filter adjustable to
distance utilisable dans le montage de la figure 1. distance usable in the assembly of figure 1.
- figure 5 une représentation schématique d'un autre mode de réalisation d'un système de transmission selon l'invention; - figure 6 une représentation de la fonction de transfert d'un filtre réglable à distance - Figure 5 a schematic representation of another embodiment of a transmission system according to the invention; - Figure 6 a representation of the transfer function of a remotely adjustable filter
utilisable dans le montage de la figure 1. usable in the assembly of figure 1.
L'invention propose, pour compenser le vieillissement d'un système de transmission à fibres optiques à multiplexage de longueur d'onde, de disposer dans le système un ou plusieurs filtres réglables à distance. Ce ou ces filtres peuvent permettre à tout moment de compenser, depuis une extrémité du système, le décalage du pic de gain des amplificateurs, et fournissent ainsi une solution alternative ou cumulative aux variations de préaccentuation à l'émission. En d'autres termes, les filtres réglables à distance permettent de corriger les variations de l'excursion du gain dans le système de The invention proposes, to compensate for the aging of a fiber optic transmission system with wavelength multiplexing, to have in the system one or more filters adjustable remotely. This or these filters can make it possible at any time to compensate, from one end of the system, for the offset of the gain peak of the amplifiers, and thus provide an alternative or cumulative solution to the variations in pre-emphasis on transmission. In other words, the adjustable filters allow to correct the variations of the gain excursion in the system of
transmission provoquées par le vieillissement. transmission caused by aging.
Dans un premier mode de réalisation, décrit en référence aux figures I à 4, le système de transmission présente des amplificateurs associés à des filtres permettant de compenser la forme de gain des amplificateurs. L'invention propose alors de prévoir en outre un ou plusieurs filtres permettant de compenser les variations de gains des amplificateurs provoquées par le vieillissement. Dans un second mode de réalisation, décrit en référence aux figures 5 et 6, le système de transmission ne présente pas de filtre associé à chaque amplificateur. Le ou les filtres de l'invention ont alors pour fonction de compenser la forme de gain des amplificateurs, et en outre de In a first embodiment, described with reference to Figures I to 4, the transmission system has amplifiers associated with filters making it possible to compensate for the gain form of the amplifiers. The invention then proposes to further provide one or more filters making it possible to compensate for the variations in gain of the amplifiers caused by aging. In a second embodiment, described with reference to FIGS. 5 and 6, the transmission system does not have a filter associated with each amplifier. The filter or filters of the invention then have the function of compensating for the gain form of the amplifiers, and in addition of
compenser les variations de gains des amplificateurs provoquées par le vieillissement. compensate for variations in amplifier gains caused by aging.
La figure 1 montre une représentation schématique d'un système de transmission selon avec un dispositif d'amplification selon l'invention; on a représenté sur la figure un émetteur Tx 1, un récepteur Rx 2 relié à un tronçon de fibre 3, et n tronçons 4i, i= 1 à n. L'émetteur 1 émet vers le premier tronçon i = 1 les signaux des différents canaux du multiplex. Le dernier tronçon i = n est relié à la fibre 3 qui transmet les Figure 1 shows a schematic representation of a transmission system according to an amplification device according to the invention; there is shown in the figure a transmitter Tx 1, a receiver Rx 2 connected to a fiber section 3, and n sections 4i, i = 1 to n. The transmitter 1 transmits to the first section i = 1 the signals of the different channels of the multiplex. The last section i = n is connected to fiber 3 which transmits the
impulsions au récepteur 2.pulses at the receiver 2.
Chaque tronçon 4i comprend une longueur de fibre 5i, dont la sortie est reliée à un amplificateur 6i; la sortie de l'amplificateur est reliée à un filtre 7i. La sortie de celui ci est reliée- à la fibre 5i+l du tronçon suivant, ou pour le tronçon n, à la fibre 3. Ces différents éléments du système de transmission ne sont donnés qu'à titre d'exemple, et les positions relatives ainsi que le nombre relatif de filtres et d'amplificateurs peuvent Each section 4i comprises a length of fiber 5i, the output of which is connected to an amplifier 6i; the output of the amplifier is connected to a filter 7i. The output of this one is connected to the fiber 5i + 1 of the following section, or for the section n, to the fiber 3. These various elements of the transmission system are given only by way of example, and the positions as well as the relative number of filters and amplifiers can
varier, comme cela apparaîtra à l'homme du métier. vary, as will be apparent to those skilled in the art.
Selon l'invention, le système de transmission comprend en outre au moins un filtre cammandable à distance, qui permet de compenser les effets du vieillissement sur l'excursion de gain dans le système de transmission. Dans l'exemple de la figure 3, sont prévus trois filtres commandables à distance 9, 10 et 1l 1, par exemple espacés régulièrement le long du système de transmission. La commande à distance des filtres permet à tout moment de compenser les variations de l'excursion de gain dues au vieillissement du système de transmission. Selon l'invention, les pertes introduites par ces filtres sont avantageusement prises en compte dans la définition du système de sorte à assurer une puissance de sortie constante. On peut par exemple raccourcir la portée des tronçons dans lesquels le ou les filtres sont inscrits, de sorte à prendre en According to the invention, the transmission system further comprises at least one remotely controllable filter, which makes it possible to compensate for the effects of aging on the gain excursion in the transmission system. In the example of FIG. 3, there are provided three remotely controllable filters 9, 10 and 11, for example regularly spaced along the transmission system. The remote control of the filters makes it possible at any time to compensate for the variations in the gain excursion due to the aging of the transmission system. According to the invention, the losses introduced by these filters are advantageously taken into account in the definition of the system so as to ensure a constant output power. One can for example shorten the range of the sections in which the filter (s) are registered, so as to take into account
compte les pertes induites par les filtres. counts the losses caused by the filters.
A titre d'exemple, on donne des valeurs typiques des effets du vieillissement, pour un système de transmission transocéanique de 7 Mm, destiné à durer 25 ans, et fonctionnant en multiplex de longueur d'onde sur une plage de 7 nm, avec une distance de 60 entre les amplificateurs. On évalue les pertes dues au vieillissement à /1000 dB/km au bout de 25 ans. Il convient d'y ajouter 3 dB par 1000 km, correspondant à l'ajout de fibre nécessaire pour une réparation en profondeur, supposée intervenir tous les 1000 km. On évalue à 5 dB la perte de puissance en sortie pour I répéteur sur 20, et à 15 dB sur chaque côté de la liaison les pertes pour les réparations en eaux peu profondes. La moyenne des pertes dues au vieillissement est alors de 12/1000 dB/km, ce qui produit pour chaque amplificateur induit un déplacement de 0,3 nm environ vers les basses longueurs d'ondes du pic de gain et donc une augmentation du gain de l'amplificateur de l'ordre de 0,8 dB; cette augmentation induit une variation d'excursion de gain sur la largeur du multiplex, qui As an example, typical values of the effects of aging are given, for a transoceanic transmission system of 7 Mm, intended to last 25 years, and operating in wavelength multiplex over a range of 7 nm, with a distance of 60 between amplifiers. Losses due to aging are estimated at / 1000 dB / km after 25 years. It should be added 3 dB per 1000 km, corresponding to the addition of fiber necessary for a deep repair, supposed to occur every 1000 km. We estimate at 5 dB the power loss at output for I repeater on 20, and at 15 dB on each side of the link the losses for repairs in shallow waters. The average loss due to aging is then 12/1000 dB / km, which produces for each amplifier a displacement of about 0.3 nm towards the low wavelengths of the gain peak and therefore an increase in the gain of the amplifier of the order of 0.8 dB; this increase induces a variation in gain excursion over the width of the multiplex, which
est de 15 dB pour l'ensemble de la liaison. is 15 dB for the entire link.
Une telle variation de l'excursion de gain peut être corrigée grâce à des filtres réglables à distance, sans impliquer d'interventions sur la liaison. En disposant trois filtres pouvant chacun induire une variation de l'excursion de gain de 5 dB, en sens inverse, on arrive à corriger quasiment l'ensemble des effets dus au vieillissement, au fur et à mesure du vieillissement. Ceci signifie que les filtres réglables à distance sont susceptibles d'induire sur la plage de longueur d'onde du multiplex, une augmentation Such a variation in the gain excursion can be corrected using filters that can be adjusted remotely, without involving any intervention on the link. By having three filters each capable of inducing a variation in the gain excursion of 5 dB, in the opposite direction, it is possible to correct almost all of the effects due to aging, as the aging progresses. This means that the filters that can be adjusted remotely are likely to induce an increase over the wavelength range of the multiplex.
relative du gain pour les canaux des longueurs d'ondes les plus élevées. relative gain for the highest wavelength channels.
L'invention peut être mise en oeuvre de la façon suivante. Lors de l'installation du système de transmission, on introduit sur la fibre de ligne le ou les filtres commandables à distance. La présence de ces filtres est prise en compte dans la définition de la ligne. Lors du vieillissement du système, on peut corriger les effets du vieillissement sur l'excursion de gain un réglant à distance les filtres. On arrive ainsi à préserver les performances du système de transmission, sans pour autant devoir introduire une préaccentuation importante. Le réglage des filtres s'effectue à distance, The invention can be implemented in the following manner. When installing the transmission system, the remotely controllable filter or filters are introduced onto the line fiber. The presence of these filters is taken into account in the definition of the line. As the system ages, the effects of aging on the gain excursion can be corrected by remotely adjusting the filters. We thus manage to preserve the performance of the transmission system, without having to introduce significant pre-emphasis. The filters are adjusted remotely,
sans nécessiter d'intervention sur le système de transmission. without requiring intervention on the transmission system.
Dans l'exemple de la figure 1, les filtres réglables à distance sont distincts des filtres utilisés pour l'adaptation des amplificateurs lors de la conception du système de transmission. Il est clair que l'on peut aussi remplacer un ou plusieurs des filtres associés aux. amplificateurs par des filtres réglables à distance permettant de compenser les variations de gains du ou des amplificateurs au cours du temps, comme expliqué In the example of FIG. 1, the filters that can be adjusted remotely are distinct from the filters used for adapting the amplifiers during the design of the transmission system. It is clear that one can also replace one or more of the filters associated with. amplifiers by filters adjustable remotely to compensate for variations in gain of the amplifier (s) over time, as explained
par exemple en référence aux figures 5 et 6. for example with reference to Figures 5 and 6.
On peut pour la mise en oeuvre de l'invention utiliser divers types de filtres réglables à distance. On peut ainsi utiliser des filtres dont la fonction de transfert est effectivement réglable à distance, pour s'adapter aux compensations nécessaires. On peut aussi utiliser une pluralité de filtres reliés à un commutateur permettant de sélectionner un filtre parmi la pluralité. On peut encore utiliser des filtres présentant It is possible for the implementation of the invention to use various types of filters that can be adjusted remotely. It is thus possible to use filters whose transfer function is effectively adjustable remotely, to adapt to the necessary compensations. It is also possible to use a plurality of filters connected to a switch making it possible to select a filter from the plurality. You can still use filters with
une longueur d'onde accordable à distance. a wavelength tunable remotely.
La figure 2 montre une représentation d'un mode de réalisation d'un filtre réglable à distance utilisable dans le montage de la figure 1. Le filtre de la figure 2 est formé de deux filtres 33 et 34; l'un présente une fonction de transfert en forme de cloche inversée, et l'autre présente une fonction de transfert en forme de cloche. Le filtre présentant une fonction de transfert en forme de cloche - le filtre 34 dans l'exemple de la figure 2, est un filtre fixe. Le filtre présentant une fonction de transfert en forme de cloche inversée - le filtre 33 dans l'exemple de la figure 2, est un filtre accordable à distance, qui permet de compenser les variations de gains des amplificateurs dues au vieillissement. Le filtre 33 est accordable à distance de sorte à Figure 2 shows a representation of an embodiment of a remotely adjustable filter usable in the assembly of Figure 1. The filter of Figure 2 is formed of two filters 33 and 34; one has an inverted bell-shaped transfer function, and the other has a bell-shaped transfer function. The filter having a bell-shaped transfer function - the filter 34 in the example of FIG. 2, is a fixed filter. The filter having a transfer function in the form of an inverted bell - the filter 33 in the example of FIG. 2, is a filter tunable at a distance, which makes it possible to compensate for the variations in gain of the amplifiers due to aging. The filter 33 is remotely tunable so that
permettre de compenser à tout instant les variations des amplificateurs. allow any variations in amplifiers to be compensated at any time.
Dans l'exemple de la figure 2, les filtres 33 et 34 présentent des fonctions de transfert sensiblement complémentaires; ainsi, lorsque les filtres sont accordés, le filtre de la figure 2 présente une fonction de transfert sensiblement plane. En revanche, lorsque l'on change à distance la longueur d'onde centrale du filtre accordable 33, la fonction de transfert du filtre de la figure 2 présente sensiblement une forme de droite, décroissante pour un accord de la longueur d'onde centrale vers les faibles longueurs d'onde. Ceci permet de compenser les variations du gain des amplificateurs In the example of FIG. 2, the filters 33 and 34 have substantially complementary transfer functions; thus, when the filters are tuned, the filter of Figure 2 has a substantially planar transfer function. On the other hand, when the central wavelength of the tunable filter 33 is changed remotely, the transfer function of the filter in FIG. 2 has a substantially straight line, decreasing for tuning from the central wavelength to short wavelengths. This compensates for variations in the gain of the amplifiers
provoquées par le vieillissement.caused by aging.
Le filtre 33 de la figure 2 est par exemple un filtre photoréfractif, monté sur un élément dont la température est commandable à distance, tel qu'un composant à effet Pelletier ou une résistance chauffante. Un tel filtre photoréfractif, tel que celui commercialisé par la société Bragg Photonic sous la référence Long period grating a une longueur d'onde centrale pouvant varier de 50 pm/ C, ce qui assure une variation de 0,5 nm pour une variation de températures de 10 C. De telles variations de températures peuvent être obtenues à distance grâce à un composant à effet Pelletier ou The filter 33 of Figure 2 is for example a photorefractive filter, mounted on an element whose temperature is remotely controllable, such as a Pelletier effect component or a heating resistor. Such a photorefractive filter, such as that sold by the company Bragg Photonic under the reference Long period grating has a central wavelength which can vary from 50 μm / C, which ensures a variation of 0.5 nm for a variation of temperatures of 10 C. Such temperature variations can be obtained remotely using a Pelletier effect component or
une résLstance chauffante.a heating element.
La figure 3 est une représentation d'un autre mode de réalisation d'un filtre réglable à distance utilisable dans le montage de la figure 1. Le filtre de la figure 3 est un mode de réalisation particulier du filtre de la figure 2, dans lequel les deux filtres complémentaires sont formés de deux réseaux de Bragg identiques utilisés respectivement en transmission et en réflexion. Le filtre de la figure 3 comprend un FIG. 3 is a representation of another embodiment of a remotely adjustable filter usable in the assembly of FIG. 1. The filter of FIG. 3 is a particular embodiment of the filter of FIG. 2, in which the two complementary filters are formed by two identical Bragg gratings used respectively in transmission and in reflection. The filter of Figure 3 includes a
circulateur à trois entrées. La première entrée 35 du circulateur reçoit le signal à filtrer. circulator with three inputs. The first input 35 of the circulator receives the signal to be filtered.
Sur la deuxième entrée 36 est monté un réseau de Bragg 37; sur la troisième entrée 38 On the second entrance 36 is mounted a Bragg network 37; on the third entrance 38
est monté un autre réseau de Bragg 39, identique, sont la sortie fournit le signal filtré. another identical Bragg 39 network is mounted, the output provides the filtered signal.
Le réseau 39 utilisé en transmission est accordable à distance. The network 39 used in transmission is remotely tunable.
Le fonctionnement du filtre de la figure 3 est le suivant. Le signal à filtrer est reçu, et transmis à travers le circulateur jusqu'au premier réseau de Bragg 37, o il est réfléchi. Le signal réfléchi traverse le circulateur et ensuite le deuxième réseau de Bragg 38, en transmission. Lorsque les deux réseaux sont accordés, par un réglage approprié du réseau utilisé en transmission réglable à distance, la fonction de transfert du filtre est plate. Toutefois, lorsque les deux réseaux ne sont pas accordés, le filtre The operation of the filter in FIG. 3 is as follows. The signal to be filtered is received, and transmitted through the circulator to the first Bragg network 37, where it is reflected. The reflected signal passes through the circulator and then the second Bragg network 38, in transmission. When the two networks are tuned, by an appropriate setting of the network used in remote adjustable transmission, the transfer function of the filter is flat. However, when the two networks are not tuned, the filter
peut présenter une fonction de transfert décroissante. may have a decreasing transfer function.
On arrive ainsi à insérer dans le système de télécommunications, lors de son installation, un filtre qui présente une fonction de transfert sensiblement plane. Si le système vieillit, on peut accorder l'un des filtres, de sorte à compenser le décalage vers We thus manage to insert into the telecommunications system, during its installation, a filter which has a substantially planar transfer function. If the system ages, one of the filters can be tuned, so as to compensate for the shift towards
la gauche du pic de gain, comme expliqué dans les exemples précédents. the left of the gain peak, as explained in the previous examples.
La figure 4 montre une représentation d'encore un autre mode de réalisation d'un filtre réglable à distance utilisable dans le montage de la figure 1. Le filtre de la figure I comprend un commutateur actionnable à distance 20, qui est relié à au moins deux filtre distincts 21 et.22; les sorties des deux filtres sont reliées à un coupleur 24. Les filtres distincts 21 et 22 présentent, dans la plage de longueur d'onde du multiplex, des fonctions de transfert différentes; le passage de l'un des filtres à l'autre permet de Figure 4 shows a representation of yet another embodiment of a remotely adjustable filter usable in the assembly of Figure 1. The filter of Figure I comprises a remotely operable switch 20, which is connected to at least two separate filters 21 and 22; the outputs of the two filters are connected to a coupler 24. The separate filters 21 and 22 have, in the wavelength range of the multiplex, different transfer functions; switching from one of the filters to the other allows
compenser les variations d'excursion de gain dues au vieillissement. compensate for variations in gain excursion due to aging.
Le fonctionnement du dispositif de la figure 4 est le suivant. Lors de l'installation du système de transmission, le coupleur 20 est commandé de sorte à faire passer le signal dans l'un des filtres, par exemple le filtre 21; ce filtre est spécifié en fonction des caractéristiques initiales du système de transmission. Lorsque le système vieillit et que ses caractéristiques se modifient, on peut à distance commander la commutation du commutateur de sorte à faire passer le signal à travers un autre filtre, ici le filtre 22. Les caractéristiques du filtre 22 sont déterminées de sorte à assurer la compensation des variations de gain sur la plage du multiplex. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, les pertes moyennes induites par les deux filtres sont The operation of the device of Figure 4 is as follows. When installing the transmission system, the coupler 20 is controlled so as to pass the signal through one of the filters, for example the filter 21; this filter is specified according to the initial characteristics of the transmission system. When the system ages and its characteristics change, it is possible to remotely control the switching of the switch so as to pass the signal through another filter, here filter 22. The characteristics of filter 22 are determined so as to ensure the compensation for gain variations over the range of the multiplex. Advantageously, in this embodiment, the average losses induced by the two filters are
identiques ou proches, de sorte à ne pas faire varier la puissance de sortie de la liaison. identical or close, so as not to vary the output power of the link.
Le mode de réalisation de la figure 4 permet de mettre en oeuvre une compensation des variations par un nombre discret de filtres; par rapport au mode de réalisation des figures 2 ou 3, le mode de réalisation de la figure 4 permet un nombre de réglage plus restreint, mais rend possible une adaptation plus simple de chacun des filtres. La figure 5 montre une représentation schématique d'un autre mode de réalisation d'un système de transmission selon l'invention. Le système de la figure 5 comprend un émetteur Tx 25, un récepteur Rx 26 relié à un tronçon de fibre 27, et n tronçons 28i, i= 1 à n. L'émetteur 25 émet vers le premier tronçon i = I les signaux des différents canaux du multiplex. Le dernier tronçon i = n est relié à la fibre 27 qui The embodiment of FIG. 4 allows compensation for variations to be implemented by a discrete number of filters; compared to the embodiment of Figures 2 or 3, the embodiment of Figure 4 allows a more limited number of settings, but makes possible a simpler adaptation of each of the filters. Figure 5 shows a schematic representation of another embodiment of a transmission system according to the invention. The system of FIG. 5 comprises a transmitter Tx 25, a receiver Rx 26 connected to a fiber section 27, and n sections 28i, i = 1 to n. The transmitter 25 transmits to the first section i = I the signals of the different channels of the multiplex. The last section i = n is connected to fiber 27 which
transmet les impulsions au récepteur 26. transmits the pulses to the receiver 26.
Chaque tronçon 28i comprend une longueur de fibre 29i, dont la sortie est reliée à un amplificateur 30i; la sortie de l'amplificateur est reliée à la fibre 29i+1 du tronçon suivant, ou pour le tronçon n, à la fibre 27. Dans ce mode de réalisation, le système de transmission comprend en outre au moins un filtre commandable à distance, qui permet de compenser les effets du vieillissement sur l'excursion de gain dans le système de transmission, et qui permet en même temps de compenser l'allures des amplificateurs. Dans l'exemple de la figure, sont prévus m filtres commandables à distance 3 l i, par exemple espacés régulièrement le long du système de transmission, Each section 28i comprises a length of fiber 29i, the output of which is connected to an amplifier 30i; the output of the amplifier is connected to the fiber 29i + 1 of the following section, or for the section n, to the fiber 27. In this embodiment, the transmission system further comprises at least one filter that can be controlled remotely, which compensates for the effects of aging on the gain excursion in the transmission system, and which at the same time compensates for the appearance of the amplifiers. In the example in the figure, there are provided m filters 3 3 i which can be controlled remotely, for example regularly spaced along the transmission system,
avec un filtre environ tout les E(n/m). with a filter about every E (n / m).
A l'installation de la liaison, la présence des filtres permet de compenser les variations de gain dans les amplificateurs, de sorte à égaliser le gain; lors du vieillissement du système, les filtres permettent en outre de compenser le déplacement du pic de gain des amplis, vers la gauche. La commande à distance des filtres permet à tout moment de compenser les variations de l'excursion de gain dues au vieillissement When the link is installed, the presence of the filters makes it possible to compensate for the variations in gain in the amplifiers, so as to equalize the gain; during the aging of the system, the filters also make it possible to compensate for the displacement of the gain peak of the amplifiers, to the left. Remote filter control allows you to compensate for variations in gain excursion due to aging
du système de transmission.of the transmission system.
La figure 6 est une représentation graphique de la fonction de transfert d'un filtre accordable à distance, susceptible d'être utilisé dans le montage de la figure 5. Le filtre présente une forme en cloche inversée, et une fréquence centrale accordable. La fonction de transfert du filtre présente un flanc gauche 15 de pente négative, une partie centrale 16 de pente sensiblement nulle, et un flanc droit 17 de pente positive. Le filtre est choisi de sorte à présenter dans la plage de longueur d'ondes du multiplex une forme inveFse de la forme de gain des amplificateurs; la plage d'accord du filtre est suffisante pour suivre le décalage du pic de gain des amplificateurs provoquée par le vieillissement: une valeur d'accord possible de 0,3 nm est suffisante en pratique. On assure ainsi la correction de l'excursion de gain provoquée par le vieillissement des amplificateurs sur la plage du multiplex. Dans l'exemple de la figure 6, la longueur d'onde centrale du filtre non- accordé est de 1558 nm, et le domaine d'accord est de Figure 6 is a graphical representation of the transfer function of a remote tunable filter, which can be used in the assembly of Figure 5. The filter has an inverted bell shape, and a tunable center frequency. The transfer function of the filter has a left flank 15 of negative slope, a central part 16 of substantially zero slope, and a right flank 17 of positive slope. The filter is chosen so as to present in the wavelength range of the multiplex an inverted form of the gain form of the amplifiers; the filter tuning range is sufficient to follow the offset of the gain peak of the amplifiers caused by aging: a possible tuning value of 0.3 nm is sufficient in practice. This ensures the correction of the gain excursion caused by the aging of the amplifiers over the range of the multiplex. In the example of FIG. 6, the central wavelength of the non-tuned filter is 1558 nm, and the tuning range is
0,3 nm vers les courtes longueurs d'onde. 0.3 nm towards short wavelengths.
Les filtres réglables distance permettent donc à tout moment de compenser la forme de gain des amplificateurs; comme les filtres sont réglables à distance, on peut suivre le pic de gain, i. e. déplacer les filtres vers les faibles longueurs d'ondes pour The adjustable distance filters therefore make it possible at any time to compensate for the gain form of the amplifiers; as the filters are adjustable remotely, we can follow the gain peak, i. e. move the filters to short wavelengths to
éviter les variations de gain provoquées par le vieillissement des amplificateurs. avoid gain variations caused by aging amplifiers.
Le filtre de la figure 6 peut être réalisé comme le filtre 33 de la figure 2. The filter of FIG. 6 can be made like the filter 33 of FIG. 2.
On arrive ainsi, dans les configurations des figures I ou 4, avec ou sans filtres associés à chaque amplificateur, à assurer une égalisation du gain des amplificateurs, et à compenser les variations de gain provoquées par le vieillissement des amplificateurs. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. La forme de la fonction de transfert du filtre n'est pas limitée à celle représentée sur la figure 6. On peut aussi combiner les modes de réalisation des figures 1 à 4. Les moyens de commande à distance du filtre ne sont pas non plus limités à l'exemple du composant à effet Pelletier. On peut aussi utiliser d'autres types de filtres réglables à distance, comme par exemple des filtres Fabry We thus arrive, in the configurations of FIGS. I or 4, with or without filters associated with each amplifier, to ensure equalization of the gain of the amplifiers, and to compensate for the gain variations caused by the aging of the amplifiers. Of course, the present invention is not limited to the examples and embodiments described and shown, but it is susceptible of numerous variants accessible to those skilled in the art. The form of the transfer function of the filter is not limited to that shown in FIG. 6. The embodiments of FIGS. 1 to 4 can also be combined. The means for remotely controlling the filter are also not limited. like the Pelletier effect component. You can also use other types of filters that can be adjusted remotely, such as Fabry filters.
Perot ou Mach Zender.Perot or Mach Zender.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9803201A FR2776152A1 (en) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | Remote gain controlled optical fiber transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
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FR9803201A FR2776152A1 (en) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | Remote gain controlled optical fiber transmission system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2776152A1 true FR2776152A1 (en) | 1999-09-17 |
Family
ID=9524096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR9803201A Pending FR2776152A1 (en) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | Remote gain controlled optical fiber transmission system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2776152A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8578143B2 (en) | 2011-05-17 | 2013-11-05 | Apple Inc. | Modifying operating parameters based on device use |
US8667128B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-03-04 | Apple Inc. | Collecting information regarding electronic aging of products |
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GB2314225A (en) * | 1996-06-11 | 1997-12-17 | Sumitomo Electric Industries | Gain spectrum flattening optical filter |
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1998
- 1998-03-16 FR FR9803201A patent/FR2776152A1/en active Pending
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