FR2799068A1 - Appareil a compensation de dispersion - Google Patents
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Abstract
Dans cet appareil, la lumière porteuse de signal d'entrée en alignement avec l'axe de polarisation de transmission d'un séparateur de faisceau de polarisation (2) traverse le multiplexeur et un dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde (3) et est réfléchie par un miroir à rotation de Faraday (1) pour retraverser le dispositif. Par l'action de ce miroir, la lumière porteuse de signal revenant au dispositif a une polarisation perpendiculaire à la polarisation qui prévalait lors du premier passage de la lumière dans ce dispositif. Ainsi, le séparateur fonctionne maintenant dans le mode de polarisation réfléchie par rapport à la lumière porteuse de signal de retour.
Description
APPAREIL A COMPENSATION DE DISPERSION DESCRIPTION La présente invention concerne un appareil à compensation de dispersion et un appareil de transmission optique dans un système transmission à fibres optiques qui utilise le multiplexage par répartition en longueur d'onde que 1 appelle aussi multiplexage en longueur d'onde.
Les systèmes de transmission à multiplexage par répartition en longueur d'onde à haute capacité et à longue distance sont devenus réalité grâce à des améliorations apportées aux amplificateurs optiques à fibre dopée à l'erbium et aux fibres transmission. En outre, l'essor rapide de l'Internet a entraîné une demande croissante de plus fortes capacités de communication sur les lignes de transmission à fibres optiques à longue distance et une augmentation de ces capacités est actuellement à l'étude.
De manière générale, dans la transmission par fibres optiques, on sait qu'une forte accumulation de dispersion de longueur d'onde a pour effet une accélération de la dégradation de la forme d'onde due à des effets non linéaires. Pour cette raison, quand on construit une ligne de transmission on prend soin d'éviter autant que possible la survenance d'une forte accumulation de dispersion. Cependant dans le cas de systèmes de transmission à multiplexage par répartition en longueur d'onde, la fibre de transmission présente une dépendance de la longueur d'onde sur la dispersion de la longueur d'onde (c'est-à-dire une caractéristique de dispersion d'ordre supérieur) et par conséquent, la façon dont la dispersion s'accumule differe pour chaque canal.
L'exposé ci-après a pour but 'analyser les problemes rencontrés dans l'art antérieur au cours des recherches menées pour aboutir à la présente invention.
Nous allons décrire ci-après l'exemple d'un cas où un signal de 10 Gb/s sur 16 canaux (espacement de 0,8 nm) transmis sur 6 000 km. Une fibre optique pour une ligne de transmission est composée d'une fibre NZDSF (fibre à décalage de dispersion non nul) ayant une valeur de dispersion de l'ordre de -2,0 [ps/nm/km] et d'une fibre normale ayant une valeur de dispersion de l'ordre de +17 [ps/nm/km]. Supposons que les valeurs de dispersion d'ordre supérieur de ces fibres soient de 0,11 /nm2/km] et de 0,06 [ps/nm2/km] respectivement.
Pour obtenir une valeur moyenne de dispersion égale a zéro, la ligne de transmission est construite selon un rapport de fibres tel que l'on utilise 2 km de fibre normale pour 17 km de fibre NZDSF. Dans ce cas, la valeur moyenne de dispersion d'ordre supérieur sera de (0 11 * 17 + 0,06 * 2)/(17 + 2) = 0,105 [ps/nm2/km]. Conformément à ce résultat, une différence de dispersion accumulée égale à environ 5 [ps/nm] (=0,8 * 0, * 6000 km) est produite entre des canaux voisins, qui sont espacés de 0,8 après une transmission sur la distance de 6 000 km. La différence sera de 8 000 [ps/nm] entre les canaux aux deux extrémités des 16 canaux. Les canaux aux deux extrémités subiront une accumulation de dispersion de 4 0 [ps/nm] même dans le cas où la conception est telle que la valeur moyenne de dispersion est égale à zéro niveau du canal central. Ainsi, avec une transmission à très longue distance, façon dont la dispersion s'accumule diffère pour chaque canal en raison de la dispersion d'ordre supérieur que présente la fibre de transmission. Il s'accumule une forte dispersion surtout au niveau des canaux d'extrémité. Puisque cette forte accumulation de dispersion accélère la dégradation linéaire de la forme d'onde, elle constitue un facteur majeur qui limite la capacité de transmission la distance de transmission pour les transmissions à longue distance.
Cependant, on sait que cette dégradation non linéaire de la forme d'onde causée par la forte accumulation de dispersion dépend fortement du rapport d'attribution dans le cas où la dispersion accumulée est compensée au niveau des extrémités d'émission et de réception. On sait aussi que la dégradation de la forme d'onde est réduite si la dispersion accumulée est compensée pour moitié au niveau de l'extrémité d'émission et pour moitié au niveau de l'extrémité de réception.
Dans la présente description, la compensation de dispersion à l'extrémité d'émission sera appelée "compensation de pré-dispersion" et la compensation de dispersion l'extrémité de réception sera appelée "compensation de post-dispersion". L'attribution de la compensation de dispersion aux extrémités d'émission et de réception est décrite en détail dans la description de la publication Kokai de brevet japonais JP-A-9-46318.
Il est nécessaire d'augmenter le nombre de canaux afin d'accroitre la capacité de transmission totale d'un système de transmission. Cependant, la bande de longueur d'onde utile est limitée par la bande d'amplification des amplificateurs répéteurs. Pour atteindre une capacité élevée, il est dès lors vital de rétrécir l'espacement des longueurs d'onde de chacun des canaux et de multiplexer plus de canaux dans la bande de longueur d'onde limitée.
Le multiplexage par entrelacement de polarisation est une technique efficace pour obtenir espacement de canaux étroit. I1 s'agit d'une technique dans laquelle le multiplexage est réalisé de telle manière que des canaux voisins soient toujours agencés de façon perpendiculaire les uns aux autres par rapport à la lumière polarisée. si les canaux voisins sont perpendiculaires les uns aux autres par rapport à la polarisation, la séparation peut être obtenue par polarisation même dans le cas où il existe un chevauchement de spectre entre les canaux voisins (voir Optical Fiber Communication Conférence 97, OFC '97 Technical Digest, exposé TuJ1, 1997). Pour réaliser cela, on effectue des expériences de transmission adoptant le multiplexage par entrelacement de polarisation dans la transmission à multiplexage en longueur d'onde à haute capacité et à longue distance (voir Optical Fiber Communication Conférence '98, exposé PD-12, 1998).
Pour mettre en oeuvre le multiplexage par entrelacement de polarisation, il faut que l'état de polarisation de la lumière porteuse de signal de tous les canaux soit fixe jusqu'au multiplexeur en longueur d'onde. En d'autres termes, il faut que tous les composants optiques jusqu'au multiplexeur en longueur d'onde aient une fonction de maintien de la polarisation. Le problème spécifique dans ce cas-ci est la compensation de pré-dispersion susmentionnée. Dans la plupart des cas, la compensation de dispersion est réalisée ' l'aide d'une fibre optique appelée fibre à compensation de dispersion. Mais cette fibre ne possède pas la fonction de maintien de la polarisation.
Une technique permettant de conférer à un dispositif optique n'ayant pas d'origine une fonction de maintien de la polarisation cette fonction recherchée à l'aide d'un miroir à rotation Faraday est décrite dans l'article de S. Yamashita et al., IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology, . 14 n 3, pp. 385-3 0, mars 1996, et dans la description de la publication Kokai de brevet japonais JP-A-8 8456.
On mentionné un exemple dans lequel cette technique est appliquée à un appareil à compensation de dispers' (voir optical Fiber Communication Conférence 99, exposé TuS5, 1999). La figure 6 représente un appareil à compensation de dispersion type réfléchissant utilisant le miroir à rotation de Faraday, qui est décrit dans l'article susmentionné, et une fibre à compensation de dispersion.
Comme représenté sur la figure 6, la lumière porteuse de signal d'entrée présentée à un circulateur optique 50 par un port d'entrée de signal 51 traverse une fibre à compensation de dispersion est réfléchie par un miroir à rotation de Faraday 1 et retraverse la fibre à compensation de dispersion 10. En raison de l'effet du miroir à rotation de Faraday 1, la lumière porteuse de signal qui est revenue au circulateur optique 50 a une polarisation perpendiculaire à la lumière porteuse de signal présentée au port d'entrée de signal 51. La lumière de sortie polarisée qui est donc rendue perpendiculaire à la lumière porteuse de signal d'entrée est émise par un port de sortie de signal 52 du circulateur optique 50.
L'art antérieur laisse beaucoup désirer. L'analyse suivante de l'art antérieur sera donnée spécifiquement pour mettre en valeur présente invention.
D'après l'appareil à compensation de dispersion de typé réfléchissant représenté sur la figure 6, (1) il est possible de réduire la quantité de fibre à compensation de dispersion (en faisant faire des allers et retours à la lumière porteuse de signal et (2) il est possible de réduire l'influence de la dispersion du mode de polarisation dans la fibre à compensation de dispersion. Cependant, la polarisation de la lumière porteuse de signal émise à la sortie du circulateur optique 50 dépend de la polarisation de la lumière porteuse de signal d'entrée et rien ne garantit que toute la lumière polarisée sera toujours fixée à un état de la lumière linéairement polarisé et spécifiquement déterminé.
C'est pourquoi, pour obtenir le multiplexage par entrelacement de polarisation, il faut que la polarisation soit maintenue au niveau tous les canaux jusqu'au multiplexeur en longueur d'onde. Pour atteindre ce résultat, il faut un appareil à compensation de dispersion ayant une fonction de maintien de la polarisation. Cependant, l'appareil à compensation de dispersion classique ne présente pas une telle fonction.
Par conséquent, la présente invention a pour objet de proposer un appareil à compensation de dispersion capable d'effectuer une compensation de dispersion tout en maintenant l'état de polarisation entre l'entrée et la sortie.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un agencement pour réduire au minimum les effets de la lumière rétrodiffusée produite dans une fibre à compensation de dispersion, ce qui constitue un problème qui survient quand on utilise un appareil à compensation de dispersion.
Selon un premier aspect de la présente, objets susmentionnés sont atteints en proposant un appareil à compensation de dispersion destiné à compenser la dispersion accumulée, qui provoque une dégradation de la forme d'onde du signal dans une communication par fibre optique. L'appareil comprend : une premiere fibre optique à maintien de la polarisation ; une deuxième fibre optique à maintien de la polarisation ; un séparateur de faisceau de polarisation ayant premier port auquel est connectée la première fibre optique à maintien de la polarisation, un deuxième port auquel est connectée la deuxième fibre optique à maintien de la polarisation ; et un troisième port multiplexant de façon perpendiculaire la lumière polarisée lineairement depuis la première fibre optique à maintien de la polarisation jusqu'à la deuxième fibre optique à maintien de la polarisation ; un dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde connecté au troisième port du séparateur de faisceau de polarisation ; et un miroir à rotation de Faraday connecté au dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde. La lumière porteuse de signal est présentée au premier port du séparateur de faisceau de polarisation avec un état de polarisation de lumière porteuse de signal que l'on fait se conformer à un de polarisation intrinsèque de la première fibre optique à maintien de la polarisation, elle traverse dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde, est réfléchie par le miroir à rotation de Faraday, traverse de nouveau le dispositif compensation de dispersion, retourne vers le troisième port du séparateur de faisceau de polarisation et émise vers la deuxième fibre optique à maintien de la polarisation par le deuxième port du séparateur de faisceau de polarisation.
Selon un deuxième aspect de la présente invention, il est proposé un procédé de compensation de dispersion.
Le procédé comprend les étapes consistant à (a) prévoir un appareil à compensation de dispersion comprenant (a1) une première fibre optique à maintien de la polarisation ; (a2) une deuxième fibre optique à maintien de la polarisation ; (a3) un séparateur de faisceau de polarisation ayant un premier port auquel est connectée la première fibre optique à maintien de la polarisation, deuxième port auquel est connectée la deuxième fibre optique à maintien de la polarisation ; et un troisième port multiplexant de façon perpendiculaire la lumière polarisée linéairement depuis la première fibre optique à maintien de la polarisation jusqu'à la deuxième fibre optique à maintien de la polarisation ; (a4) un dispositif à compensation de dispersion longueur d'onde connecté au troisième port du séparateur de faisceau de polarisation ; et (a5) un miroir à rotation de Faraday connecte au dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde ; (b) faire entrer une lumière porteuse de signal sur la première fibre optique à maintien de la polarisation par le premier port du séparateur de faisceau de polarisation avec un état de polarisation de la lumière porteuse de signal que l'on fait se conformer à un axe de polarisation intrinsèque la première fibre optique à maintien de la polarisation ; (c) permettre à la lumière porteuse de signal de traverser le dispositif à compensation de dispers' de longueur d'onde ; (d) réfléchir la lumière par le miroir à rotation de Faraday ; (e) permettre à la lumière de traverser de nouveau le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde ; (f) renvoyer la lumière vers le troisième port du séparateur de faisceau de polarisation ; et (g) faire sortir la lumière vers la deuxième fibre optique à maintien de la polarisation par le deuxième port du séparateur de faisceau de polarisation.
De préférence, le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde est une fibre optique ayant une valeur de dispersion positive ou négative.
De préférence, un amplificateur optique est interposé entre le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde et le miroir à rotation de Faraday.
De préférence, le facteur d'amplification de la lumière porteuse de signal produit par l'amplificateur optique est réglé pour être égal à la perte subie lorsque la lumière porteuse de signal traverse une fois le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde.
De préférence, un filtre optique passe-bande destiné à laisser passer une lumière ayant une longueur d'onde voisine de la longueur d'onde de la lumière porteuse de signal est interposé entre le séparateur de faisceau de polarisation et le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde ou entre le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde et l'amplificateur optique.
De préférence, l'appareil à compensation de dispersion est connecté en plusieurs étages et la perte dans la fibre à compensation de dispersion contenue dans chaque étage est réduite à moins de dB dans les deux directions.
Pour mieux comprendre le fonctionnement de la présente invention, on décrira d'abord le principe d'après lequel une fibre ordinaire à compensation de dispersion dépourvue d'une fonction de maintien de la polarisation est dotée de cette fonction grâce à un miroir à rotation de Faraday.
Un miroir à rotation de Faraday est miroir qui a pour fonction de réfléchir la lumière porteuse de signal d'entrée lors de la rotation plan de polarisation sur un angle droit. La lumière porteuse de signal qui a été réfléchie par le miroir à rotation de Faraday se propage à travers le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde dans une direction opposée à celle du trajet initial et avec un état de polarisation qui est perpendiculaire à celui du trajet initial. Puisque "l'action de changement de polarisation" dans le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde est à présent reçue par la lumière porteuse de signal dans un état de polarisation .perpendiculaire, 1 effet de changement de polarisation agit dans la direction opposée. Par conséquent, la relation perpendiculaire de la lumière est maintenue en tous points dans les deux directions.
L'état polarisé de la lumière qui est revenue au séparateur de faisceau de polarisation est tel que la lumière polarisée est perpendiculaire à l'axe de polarisation qui prévalait à la transmission à travers le séparateur de faisceau de polarisation. En d'autres termes, la polarisation de lumière renvoyée est alignée sur l'axe de réflexion de polarisation. Par conséquent, une lumière porteuse de signal qui est réfléchie à 100% est fournie au port de sortie et l'état de polarisation est polarisation linéaire qui ne change pas au cours du temps.
On va maintenant décrire fonctionnement dans le cas où l'amplificateur optique est interposé entre la fibre optique à maintien de polarisation et le miroir à rotation de Faraday.
Quand la lumière est amenée à se propager à travers une fibre optique, une très petite proportion de la lumière voyage dans une direction opposée à la direction de propagation. Ceci est dû à la réflexion en divers points où des connecteurs sont connectés ou épissés ainsi qu'à un effet appelé diffusion de Rayleigh. Dans le cas où on utilise une fibre à compensation de dispersion comme dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde, une petite quantité de lumière qui se propage dans la direction opposée est produite par la diffusion de Rayleigh avant que la lumière porteuse signal n'arrive au miroir à rotation de Faraday.
Puisque la lumière porteuse de signal est réfléchie par le miroir à rotation de Faraday et se propage ensuite de façon similaire dans la direction opposée, la lumière produite par la diffusion de Rayleigh est une lumière parasite. La quantité de lumière produite par la diffusion de Rayleigh est généralement faible. Cependant, puisque lumière porteuse de signal subit elle-même aussi une perte proportionnelle au trajet à travers la fibre à compensation de dispersion dans les deux directions, la dégradation du rapport signal/bruit optique due à la diffusion de Rayleigh affectant la lumière n'est pas négligeable.
Par conséquent, un amplificateur optique est interposé directement devant le miroir à rotation de Faraday afin de réduire l'effet de la diffusion de Rayleigh. Si l'on procède ainsi, la proportion de lumière porteuse de signal originale réfléchie par le miroir à rotation de Faraday et amplifiée par l'amplificateur optique est augmentée par rapport à la lumière produite par diffusion de Rayleigh tandis que la lumière porteuse de signal avance du séparateur de faisceau de polarisation vers le miroir à rotation de Faraday. Par conséquent, le rapport signal/bruit optique s'en trouve amélioré.
Si le facteur d'amplification de cet amplificateur optique est trop important, on observe une augmentation de l'influence de la lumière produite par diffusion de Rayleigh au moment où le séparateur de faisceau de polarisation est atteint après réflexion de la lumière porteuse de signal par le miroir à rotation de Faraday. Dans le cas où le facteur d'amplification total appliqué quand la lumière porteuse de signal traverse l'amplificateur optique dans les deux directions est égal à la perte subie quand la lumière porteuse de signal traverse l'amplificateur optique dans une direction, le rapport signal/bruit optique se trouve amélioré au degré maximal.
On va maintenant, décrire le fonctionnement dans le cas où une compensation de dispersion souhaitee est appliquée par une pluralité d'appareils à compensation de dispersion et à maintien de la polarisation.
Prenons le cas où on applique une compensation de dispersion de -2000 [ps/nm]. La quantité de dispersion nécessaire à la fibre à compensation de dispersion est dans ce cas de -1000 [ps/nm]. La perte est habituellement d'environ 6 dB. Dans ce cas, le signal subit une perte minimum d'au moins 12 dB environ entre les extrémités d'entrée et de sortie. Si la proportion de réflexion due à la diffusion de Rayleigh est -30 dB, le rapport signal/bruit optique sera de 18 dB.
Imaginons maintenant que l'on applique une compensation de dispersion de -2000 [ps/nm] en divisant une fibre à compensation de dispersion de -1000 [ps/nm] en deux fibres de -500 [ps/nm] et en connectant deux appareils à compensation de dispersion et à maintien de la polarisation. Si la perte d'une fibre à compensation de dispersion de -500 [ps/nm] est de 3 dB, alors la perte entre l'entrée et la sortie de l'appareil à compensation de dispersion et à maintien la polarisation sera de 6 dB. Si la proportion de réflexion due à la diffusion de Rayleigh est de -30 dB (en réalité, la distance est raccourcie et donc, la puissance de 1a lumière produite par diffusion de Rayleigh diminue), le rapport signal/bruit optique sera de 24 dB.
Si 1a lumière produite par diffusion de Rayleigh générée par l'un des deux appareils à compensation de dispersion et à maintien de la polarisation est ajoutée linéairement à la lumière produite par diffusion de Rayleigh générée par l'autre appareil à compensation de dispersion et à maintien de la polarisation le rapport signal/bruit optique sera au final de 21 dB. En d'autres termes, le rapport signal/bruit optique est amélioré de 3 dB comparativement au cas où la compensation de dispersion est réalisée un seul appareil à compensation de dispersion et à maintien de la polarisation avec une fibre à compensation de dispersion de -1000 [ps/nm]. On préféré donc la solution consistant à diviser une fibre à compensation de dispersion en une pluralité de fibres, a installer une pluralité d'appareils à compensation de dispersion et à maintien de la polarisation et à connecter ceux-ci en une pluralité d'étages, afin de supprimer la dégradation du rapport signal/bruit optique dû à la diffusion de Rayleigh.
De façon générale, plus le nombre de divisions de la fibre à compensation de dispersion est important, plus on pourra réduire les effets de la diffusion de Rayleigh. Cependant, le nombre de séparateurs de faisceau de polarisation et le nombre de miroirs à rotation de Faraday augmente en conséquence, ce qui élève le coût global. Une ligne de conduite préférable consiste donc à diviser la fibre à compensation de dispersion de telle façon que la perte de la fibre à compensation de dispersion ne soit pas supérieure à 6 dB pour le trajet dans les deux directions. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront à la lecture de description ci-après faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels les mêmes numéros de référence désigneront des pièces identiques ou analogues tout long des figures.
Les figures 1 à 5 sont des schémas fonctionnels illustrant respectivement des premier à cinquième modes de réalisation de la présente invention ; et la figure 6 est un schéma fonctionnel représentant la technique antérieure dans laquelle on utilise un miroir à rotation de Faraday et à un dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde.
Des modes de réalisation préférés d'un appareil à compensation de dispersion selon la présente invention seront décrits ci-après en référence aux dessins.
La figure 1 est un schéma fonctionnel illustrant un premier mode de réalisation d'un appareil compensation de dispersion selon l'invention.
Comme représenté sur la figure 1, un appareil a compensation de dispersion et à maintien de la polarisation 100 comprend un miroir à rotation de Faraday 1, un séparateur de faisceau de polarisation 2 et un dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde 3. Le séparateur de faisceau de polarisation 2 comporte des ports d'entrée et de sortie 8, 9 respectivement, qui sont des première et deuxième fibres optiques à maintien de la polarisation adaptées aux axes de polarisation intrinsèques (axe de polarisation de transmission et axe de polarisation de réflexion) du séparateur de faisceau de polarisation. Le séparateur de faisceau de polarisation agit tant que multiplexeur de faisceau de polarisation.
La lumière porteuse de signal d'entrée alignée sur l'axe de polarisation de transmission du séparateur de faisceau de polarisation 2 traverse le séparateur de faisceau de polarisation 2 et le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde (c'est-à- dire le dispositif à ajout de dispersion de longueur d'onde) 3 et est réfléchie par le miroir à rotation de Faraday 1 de façon à repasser à travers le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde 3. Par l'action du miroir à rotation de Faraday 1, la lumière porteuse de signal qui revient au point A sur la figure 1 a une polarisation qui est perpendiculaire à la polarisation qui prévalait lors du premier passage de la lumière porteuse de signal au point A. En d'autres termes, le séparateur de faisceau de polarisation 2 fonctionne à présent dans le mode de polarisation de réflexion par rapport à la lumière porteuse de signal de retour. Par conséquent, 100% de la lumière porteuse de signal émergent dans la deuxième fibre optique à maintien de la polarisation 9. De plus, la polarisation est une polarisation linéaire fixe (ou cohérente).
Dans ce mode de réalisation, il n'y a pas de distinction entre les première et deuxième fibres optiques à maintien de la polarisation. Par conséquent, on peut adopter un agencement dans lequel on fait entrer un signal par la deuxième fibre optique à maintien de la polarisation 9 et on le fait sortir par la première fibre optique à maintien de la polarisation 8.
La figure 2 est un schéma fonctionnel illustrant un deuxième mode de réalisation. Ici, le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde du premier mode de réalisation est constitué d'une fibre à compensation de dispersion 10. Le fonctionnement ce mode de réalisation est similaire à celui du premier mode réalisation et les détails de celui-ci ne nécessitent pas une nouvelle description.
figure 3 est un schéma fonctionnel illustrant un troisième mode de réalisation. Ici, un amplificateur optique 6 est interposé entre le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde 3 et le miroir à rotation de Faraday 1 du premier mode de réalisation. Un amplificateur à fibre optique sans isolateur) tel un amplificateur à fibre optique dopée à l'erbium, peut servir d'amplificateur optique 6 pour permettre le passage de la lumière porteuse de signal dans deux directions. Puisque l'amplificateur à fibre optique est d'un type à usage ordinaire à l'exception du fait qu'il n'emploie pas d'isolateur, les details de celui-ci ne nécessitent pas une description.
figure 4 est un schéma fonctionnel illustrant un quatrième mode de réalisation. Ici, un filtre optique 7 destiné à transmettre une lumière 'une longueur d'onde voisine de la longueur d'onde de la lumière porteuse de signal est interposé entre le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde 3 et l'amplificateur optique 6 du troisième mode de realisation. Le filtre optique 7, qui élimine la lumière d'émission spontanée amplifiée superflue qui sort de l'amplificateur optique 6 est installé pour empêcher d'autres canaux de provoquer une dégradation du rapport signal/bruit optique après la réalisation du multiplexage par répartition en longueur d'onde. Si on le souhaite, le filtre optique 7 peut être disposé entre le séparateur de faisceau de polarisation 2 et le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde 3.
La figure 5 est un schéma fonctionnel illustrant un cinquième mode de réalisation. Ici, de multiples étages de l'appareil à compensation de dispersion et à maintien de la polarisation 100 decrit dans le premier mode de réalisation sont connectés. Quatre étages sont connectés en cascade dans ce mode de réalisation, une configuration idéale pour être appliquée dans les cas où la quantité de dispersion importante. Si le dispositif à compensation de dispersion est une fibre optique, la longueur de celle-ci telle que la perte de chaque dispositif ne sera pas supérieure à 6 dB pour le passage à travers celles dans les deux directions. On connecte de multiples étages jusqu'à obtention de la quantité de dispersion souhaitée.
Ainsi, d'après la présente invention, il est possible de réaliser une compensation de dispersion sans recourir à une coûteuse fibre optique à compensation de dispersion et à maintien de la polarisation et tout en maintenant l'état de polarisation aux extrémités d'entrée et de sortie.
On incorpore dans la présente description par référence l'un quelconque des documents de l'art antérieur mentionnés dans la présente description quant aux composants et éléments employés dans la présente invention. Pour ce qui concerne en particulier le miroir à rotation de Faraday et le dispositif à compensation de dispersion, référence est faite à toute la publication de l'Optical Fiber Communication Conference 99, exposé TuS5, 1999. Comme beaucoup de modes de réalisation apparemment très différents de la présente invention peuvent être mis. en oeuvre sans s'écarter de l'esprit et de la portée de celle-ci, il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation spécifiques de celle-ci, si ce n'est par ce qui est défini dans les revendications annexées.
Il convient de noter que d'autres buts, caractéristiques et aspects de la présente invention apparaîtront avec évidence dans toute la divulgation et que des modifications peuvent y etre apportées sans s'écarter de l'esprit et de la portée de la présente invention telle qu'elle est exposée ici et définie dans les revendications jointes à celle- '.
Il convient également de noter que toute combinaison des éléments, obj et/ou composants divulgués et/ou revendiqués peut tomber dans les modifications susmentionnées.
Claims (7)
1. Appareil à compensation de dispersion (100) caractérisé en ce qu'il comprend une première fibre optique à maintien de la polarisation (8) ; une deuxième fibre optique à maintien de la polarisation (9) ; un séparateur de faisceau de polarisation (2) ayant un premier port auquel est connectée ladite première fibre optique à maintien de la polarisation (8), un deuxième port auquel est connectée ladite deuxième fibre optique à maintien de la polarisation (9), et un troisième port multiplexant de façon perpendiculaire la lumière polarisée linéairement depuis ladite première fibre optique à maintien de la polarisation (8) jusqu'à ladite deuxième fibre optique à maintien de la polarisation (9) ; un dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde (3) connecté au troisième port dudit séparateur de faisceau de polarisation (2) ; et un miroir à rotation de Faraday (1) connecté audit dispositif à compensation de dispers' de longueur d'onde (3) ; dans lequel la lumière porteuse signal est entrée sur ladite première fibre optique à maintien de la polarisation (8) par le premier port dudit séparateur de faisceau de polarisation (2) avec un état de polarisation de la lumière porteuse de signal que l'on fait se conformer à un axe de polarisation intrinsèque de ladite première fibre optique à maintien de la polarisation (8), traverse ledit dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde (3), est réfléchie par le miroir à rotation de Faraday (1), traverse de nouveau le dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde (3), retourne vers le troisième port dudit séparateur de faisceau de polarisation (2) et est émise sur ladite deuxième fibre optique à maintien de la polarisation (9) par le deuxième port dudit séparateur de faisceau de polarisation.
2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel ledit dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde (3) est une fibre optique 0) ayant une valeur de dispersion positive ou négative.
3. Appareil selon la revendication 1 2, dans lequel un amplificateur optique (6) est interposé entre ledit dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde (3) et ledit miroir à rotation de Faraday (1).
4. Appareil selon la revendication 3, dans lequel le facteur d'amplification de la lumière porteuse de signal fourni par ledit amplificateur optique (6) est réglé pour être égal à la perte subie quand la lumière porteuse de signal traverse une fois ledit dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde (3).
5. Appareil selon la revendication 3 ou 4, dans lequel un filtre optique passe-bande (7) destiné à laisser passer une lumière ayant une longueur d'onde voisine de la longueur d'onde de la lumière porteuse de signal est interposé entre ledit séparateur de faisceau de polarisation (2) et ledit dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde (3) ou entre ledit dispositif à compensation de dispersion de longueur d'onde (3) et ledit amplificateur optique (6).
6. Appareil selon les revendications à 4, dans lequel l'appareil à compensation de dispersion (100) est connecté en de multiples étages.
7. Appareil selon la revendication 6, dans lequel la perte dans la fibre à compensation dispersion contenue dans chaque étage des multiples étages connectés de l'appareil à compensation de dispersion (100) est maintenue à environ 6 dB dans les deux directions.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013190244A1 (fr) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | Orange | Dispositif lumineux reflechissant destine a un reseau d'acces optique wdm pon comprenant une source lumineuse avec un milieu de gain optique |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000244396A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Fujitsu Ltd | 光波長分離回路及び波長分離装置，光波長多重回路 |
| FR2811171B1 (fr) * | 2000-06-30 | 2002-09-20 | Cit Alcatel | Compensation de dispersion chromatique dans un systeme de transmission optique large bande |
| KR100396510B1 (ko) * | 2001-09-11 | 2003-09-02 | 삼성전자주식회사 | 분산 보상된 광섬유 증폭기 |
| JP3937141B2 (ja) | 2002-02-01 | 2007-06-27 | 日本電気株式会社 | 波長分割多重光伝送システム、及び光通信方法 |
| US20030185500A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-02 | Fells Julian A. | Optical transmission systems |
| KR100480275B1 (ko) * | 2002-12-09 | 2005-04-07 | 삼성전자주식회사 | 반사형 분산보상 광증폭장치 |
| BRPI0205361B1 (pt) * | 2002-12-20 | 2017-05-02 | FUNDAÇÃO CPQD - Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações | amplificador óptico de dupla passagem com compensação unidirecional da dispersão cromática e bloqueio dos retroespalhamentos |
| US7555220B2 (en) * | 2003-10-22 | 2009-06-30 | Infinera Corporation | Chromatic dispersion compensator (CDC) in a photonic integrated circuit (PIC) chip and method of operation |
| EP1675227A1 (fr) * | 2004-12-08 | 2006-06-28 | PolarOnyx , Inc. | Laser pulsé à fibre optique à blocage de mode avec polarisation nonlinéaire à une longueur d'onde d'un micron |
| JP4738040B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2011-08-03 | 富士通株式会社 | 光通信システム、伝送劣化補償方法 |
| JP2006332666A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Polaronyx Inc | 全ファイバをベースにした１ミクロンにおける短パルス増幅 |
| WO2007022796A1 (fr) * | 2005-08-24 | 2007-03-01 | Agilent Technologies, Inc. | Circuit a retard optique maintenant la polarisation |
| US20070264024A1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Ciena Corporation | Bi-directional application of a dispersion compensating module in a regional system |
| CN106324751A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-01-11 | 中国电子科技集团公司第五十研究所 | 消除外部环境对普通光纤中偏振态影响的色散补偿装置 |
| DE102018110699A1 (de) * | 2018-05-04 | 2019-11-07 | Deutsches Elektronen-Synchrotron Desy | Vorrichtung zur Kompensation einer chromatischen Dispersion eines polarisierten Laserstrahls |
| CN115963602A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-04-14 | 武汉灵途传感科技有限公司 | 一种保偏光纤环形器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5404413A (en) * | 1993-12-14 | 1995-04-04 | At&T Corp. | Optical circulator for dispersion compensation |
| US5596448A (en) * | 1994-09-27 | 1997-01-21 | Fujitsu Limited | Dispersion compensator and optical amplifier |
| EP0909047A1 (fr) * | 1997-10-07 | 1999-04-14 | Lucent Technologies Inc. | Compensation de dispersion optique |
| WO1999049341A1 (fr) * | 1998-03-26 | 1999-09-30 | Lasercomm, Inc. | Systeme optique de telecommunications a compensation de dispersion chromatique |
| US6411413B1 (en) * | 1998-02-26 | 2002-06-25 | Tycom (Us) Inc. | Method and apparatus for performing dispersion compensation without a change in polarization and a transmitter incorporating same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4786172A (en) * | 1987-02-24 | 1988-11-22 | Allied-Signal Inc. | Fiber-optic angular rates sensor having enhanced reliability |
| EP0697775B1 (fr) * | 1994-08-15 | 2005-08-10 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Convertisseur entièrement optique de canaux multiples et demultiplexeur en temps entièrement optique |
| JPH08248456A (ja) | 1995-03-09 | 1996-09-27 | Kazuo Hotate | 光ファイバ増幅器 |
| JPH0946318A (ja) | 1995-08-01 | 1997-02-14 | Fujitsu Ltd | 波長多重光伝送システム及び該伝送システムに用いる光送信装置 |
-
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- 1999-09-09 JP JP25631399A patent/JP3440895B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5404413A (en) * | 1993-12-14 | 1995-04-04 | At&T Corp. | Optical circulator for dispersion compensation |
| US5596448A (en) * | 1994-09-27 | 1997-01-21 | Fujitsu Limited | Dispersion compensator and optical amplifier |
| EP0909047A1 (fr) * | 1997-10-07 | 1999-04-14 | Lucent Technologies Inc. | Compensation de dispersion optique |
| US6411413B1 (en) * | 1998-02-26 | 2002-06-25 | Tycom (Us) Inc. | Method and apparatus for performing dispersion compensation without a change in polarization and a transmitter incorporating same |
| WO1999049341A1 (fr) * | 1998-03-26 | 1999-09-30 | Lasercomm, Inc. | Systeme optique de telecommunications a compensation de dispersion chromatique |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013190244A1 (fr) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | Orange | Dispositif lumineux reflechissant destine a un reseau d'acces optique wdm pon comprenant une source lumineuse avec un milieu de gain optique |
| FR2992482A1 (fr) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | France Telecom | Dispositif lumineux reflechissant destine a un reseau d'acces optique wdm pon comprenant une source lumineuse avec un milieu de gain optique |
| US9602216B2 (en) | 2012-06-22 | 2017-03-21 | Orange | Reflective light-emitting device for a WDM PON optical access network, the device including a light source with an optical gain medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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