FR2820246A1 - Dispositif et procede d'asservissement de sources optiques - Google Patents

Dispositif et procede d'asservissement de sources optiques Download PDF

Info

Publication number
FR2820246A1
FR2820246A1 FR0101075A FR0101075A FR2820246A1 FR 2820246 A1 FR2820246 A1 FR 2820246A1 FR 0101075 A FR0101075 A FR 0101075A FR 0101075 A FR0101075 A FR 0101075A FR 2820246 A1 FR2820246 A1 FR 2820246A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
frequency
source
optical
power
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0101075A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2820246B1 (fr
Inventor
Herve Artus
Burgo Stephan Del
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Algety Telecom
Original Assignee
Algety Telecom
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Algety Telecom filed Critical Algety Telecom
Priority to FR0101075A priority Critical patent/FR2820246B1/fr
Priority to PCT/FR2002/000289 priority patent/WO2002060016A2/fr
Priority to EP02700396A priority patent/EP1354383A2/fr
Priority to AU2002233473A priority patent/AU2002233473A1/en
Publication of FR2820246A1 publication Critical patent/FR2820246A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2820246B1 publication Critical patent/FR2820246B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'émission optique comprenant au moins une source lumineuse (10) et des moyens pour la modulation de la fréquence optique de la lumière émise par ladite source, ainsi que des moyens d'asservissement d'une fréquence moyenne d'émission de la source (10), ces moyens d'asservissement comprenant une première vole véhiculant un signal optique dérivé de la lumière émise par la source et un filtre optique (22) sur cette première voie apte à transformer le signal optique dérivé de la lumière émise par la source en un premier signal optique, en modifiant sa puissance en fonction de la fréquence de ce signal dérivé selon une relation puissancelfréquence qui présente une pente changeant de signe à une fréquence donnée pour l'asservissement.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention est relative à un dispositif d'asservissement de la longueur d'onde de sources optiques (typiquement des diodes lasers) présentant une modulation de fréquence.
Elle trouve en particulier application dans le domaine des transmissions par fibre optique.
Dans un dispositif d'émission de signaux optiques modulés en fréquence, la fréquence moyenne d'émission de la source ne doit pas dévier au cours du temps par rapport à une fréquence souhaitée.
Un telle déviation est encore moins souhaitable dans les dispositifs où plusieurs signaux, fournis par plusieurs sources dans des zones de fréquences distinctes, sont chacun modulés puis véhiculés sur un même canal.
On a déjà proposé d'asservir une source sur une fréquence choisie ou plusieurs sources sur plusieurs fréquences respectives choisies.
Dans A multi-wavelength locker for WDM system , K. J. Park, S. K. Shin, H. C. Ji, H. G. Woo, Y. C. Chung, présenté lors de la conférence OFC 2000, il a été proposé (figure 1) un dispositif comportant une voie optique où sont multiplexés n lasers (16 lasers DFB espacés de 100 GHz, modulés en courant par des tones dont les fréquences sont échelonnées entre 101 KHz et 116 KHz. Rappelons, à cet effet, qu'un laser modulé en courant induit deux composantes intrinsèquement liées à la source : une modulation de fréquence et une modulation en puissance.
On entend par tone une légère sur-modulation du signal permettant d'identifier un canal WDM.
Cette voie optique est d'abord séparée en deux. Une première voie passe au travers d'un filtre étalon avant d'être détectée par une photodiode, une seconde voie est directement détectée par une autre photodiode.
<Desc/Clms Page number 2>
Le filtre optique présente une fonction de transmission, fonction qui indique la puissance optique transmise par le filtre pour chaque fréquence optique de lumière, qui n'est pas constante, et on utilise cette propriété pour asservir la source sur une particularité de la courbe de transmission.
De cet article, on en déduit que la pente du filtre se définit comme la pente de sa fonction de transmission en fonction de la fréquence donnée.
Lorsqu'un signal modulé en fréquence passe dans un filtre optique de pente non nulle, la modulation de la fréquence, c'est à dire les variations de la fréquence, et la pente du filtre, induisent une modulation de la puissance en sortie du filtre.
On a proposé dans cet art antérieur d'adopter un filtre dont la pente s'annule et change de signe à la fréquence de référence souhaitée pour la source. Il suffit alors de détecter le signe de la pente en comparant les variations de puissance transmise aux variations de puissance incidente.
Pour cela, il semblerait, à la lecture de cet article, que l'on compare la modulation de la puissance obtenue en sortie du filtre avec les modulations de la puissance du signal non filtré, véhiculé sur l'autre voie. Les sources étant modulées en courant, elles délivrent à la fois une modulation de leur puissance optique et de leur fréquence optique (proportionnelle à l'inverse de leur longueur d'onde). Connaissant le signe de la pente puissance/fréquence du signal émis par la source et non filtré, on compare l'évolution de la puissance due aux modulations de fréquence des signaux filtrés à l'évolutions des puissances des signaux non filtrés au cours du temps : si ces deux évolutions sont en phase, on sait que l'on se situe d'un premier côté de la fréquence de référence ; si les évolutions sont inversées, on se situe de l'autre côté de la fréquence de référence.
En d'autres termes, suivant le signe de la pente du filtre à la fréquence effective d'émission, la composante due à la modulation de fréquence de la modulation de la puissance en sortie du filtre aura un
<Desc/Clms Page number 3>
Figure img00030001

déphasage de 0 ou de 1800 par rapport à la modulation de la fréquence du signal modulé initial, non filtré.
En fonction de ce déphasage, il est alors possible de faire varier la température des lasers pour se caler sur le pic de transmission du filtre de référence.
Cependant ce dispositif présente un inconvénient majeur.
Sous certaines conditions d'utilisation le déphasage entre modulation de puissance et modulation de fréquence peut varier d'une source à l'autre. Dans de tels cas, un tel dispositif s'avère peu fiable.
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif et un procédé ne présentant pas cet inconvénient.
Un tel dispositif est un dispositif d'émission optique comprenant au moins une source lumineuse et des moyens pour la modulation de la fréquence de la lumière émise par ladite source, ainsi que des moyens d'asservissement d'une fréquence moyenne d'émission de la source, ces moyens d'asservissement comprenant une première voie véhiculant un signal optique dérivé de la lumière émise par la source et un filtre optique sur cette première voie apte à transformer le signal optique dérivé de la lumière émise par la source en un premier signal optique, en modifiant sa puissance en fonction de la fréquence optique de ce signal dérivé selon une relation puissance/fréquence qui présente une pente changeant de signe à une fréquence donnée pour l'asservissement, les moyens d'asservissement présentant en outre une seconde voie qui véhicule un signal optique dérivé de la source et qui délivre un second signal optique qui présente une puissance optique évoluant selon un signe de pente donné par rapport à la fréquence du signal émis par la source, les moyens d'asservissement comprenant en outre des moyens pour identifier si les premier et second signaux optiques ont des puissances qui évoluent dans le même sens ou de manière opposée, ainsi que des moyens aptes à commander un déplacement de la fréquence moyenne de la source dans un sens qui dépend du fait que les dits premier et second signaux ont des puissances qui
<Desc/Clms Page number 4>
évoluent dans le même sens ou de manière opposée, caractérisé en ce que la seconde voie comporte un filtre optique apte à transformer le signal optique véhiculé par cette voie et dérivé de la source pour modifier sa puissance en fonction de la fréquence dudit signal, le signal optique ainsi obtenu étant le second signal délivré par la seconde voie, la modification de puissance en fonction de la fréquence au niveau dudit filtre optique se faisant selon une relation puissance/fréquence qui présente une pente de signe constant dans une zone de part et d'autre de la fréquence optique donnée pour l'asservissement.
Un tel procédé est un procédé d'asservissement en fréquence d'au moins une source lumineuse associée à des moyens pour moduler la fréquence de la lumière émise par cette source, comprenant l'étape consistant à véhiculer sur une première voie un signal optique dérivé de la lumière émise par la source et à transformer le signal optique dérivé de la lumière émise par la source en un premier signal optique en modifiant sa puissance en fonction de la fréquence optique de ce signal dérivé selon une relation puissance/fréquence qui présente une pente changeant de signe à une fréquence donnée pour l'asservissement, et l'étape consistant à véhiculer sur une seconde voie un signal optique dérivé de la source et à délivrer par cette voie un second signal optique qui présente une puissance optique évoluant selon un signe de pente donné par rapport à la fréquence optique du signal émis par la source, l'étape consistant à identifier si les premier et second signaux optiques ont des puissances qui évoluent dans le même sens ou de manière opposée ainsi que l'étape consistant à commander un déplacement de la fréquence moyenne de la source dans un sens qui dépend du fait que les dits premier et second signaux ont des puissances qui évoluent dans le même sens ou de manière opposée, le procédé comportant en outre l'étape consistant à transformer le signal optique véhiculé par la seconde voie et dérivé de la source pour modifier sa puissance en fonction de la fréquence dudit signal, le signal optique ainsi obtenu étant le second signal délivré par la seconde voie, la modification de
<Desc/Clms Page number 5>
puissance en fonction de la fréquence se faisant selon une relation puissance/fréquence qui présente une pente de signe constant dans une zone de part et d'autre de la fréquence donnée pour l'asservissement.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 représente un dispositif d'asservissement de type connu, décrit précédemment ;
Figure img00050001

- La figure 2 représente sous forme de tracés superposés des modulations de puissance obtenues à travers un filtre de référence et à travers un filtre de mesure, selon l'invention ; - La figure 3 représente sous forme de diagramme fonctionnel un dispositif à rétroaction selon l'invention adapté à 1 laser ; - La figure 4 représente sous forme de diagramme fonctionnel un dispositif à rétroaction selon l'invention adapté à n lasers ; - La figure 5 représente sous forme de tracés superposés des fonctions de transmission d'un filtre de mesure et d'un filtre de référence dans le cas d'un dispositif d'émission à plusieurs sources (n canaux), selon un second mode de réalisation de l'invention ; - La figure 6 représente sous forme de tracés superposés des fonctions de transmission d'un filtre de mesure et d'un filtre de référence dans le cas d'un dispositif d'émission à plusieurs sources, selon un second mode de réalisation de l'invention ; - La figure 7 représente, de manière superposée aux fonctions de la figure
6, un tracé de consigne obtenu dans ce second mode de réalisation.
La description qui suit se base sur le dispositif illustré à la figure 3 comportant une source lumineuse sous la forme d'une diode laser modulée 10, dont le signal de sortie est transmis sur trois voies parallèles 20,30, et 40 par l'intermédiaire d'un coupleur optique 15.
<Desc/Clms Page number 6>
Sur la première voie 20, on trouve successivement un filtre de mesure 22 et une photodiode 24. Sur la seconde voie 30, on trouve une photodiode 34. Sur la troisième voie 40, on trouve successivement un filtre de référence 42 et une photodiode 44.
La figure 2 représente, en fonction de la fréquence rapportée en abscisses, les évolutions 122 et 142 des puissances transmises respectivement par le filtre de mesure 22 et par le filtre de référence 42.
La courbe de transmission 122 du filtre de mesure 22 forme une ondulation en cloche, dont le sommet se trouve à la fréquence choisie pour le signal délivré par la source 10.
La courbe de transmission 142 du filtre 42 présente, elle, une pente de signe constant sur une plage de fréquences qui inclut le sommet de la cloche de la courbe 122.
On a représenté en bas de cette figure 2 une modulation 150 de la fréquence de la source, c'est-à-dire une évolution de la fréquence du signal lumineux appliqué en entrée des filtres 22 et 42.
Cette modulation de la fréquence a été représentée trois fois, et, pour chacune des trois représentations de ce signal, on a mis en correspondance une modulation de l'amplitude obtenue en sortie d'un filtre considéré, en d'autres termes à chaque fois un tracé représentant l'évolution de la puissance en fonction du temps en sortie du filtre considéré.
Pour le filtre de référence 42, dont la fonction de transmission présente une pente positive à toute fréquence, on obtient une modulation de la fréquence et une modulation de la puissance de sortie qui sont en phase, c'est à dire des évolutions de la fréquence et de la puissance qui varient dans le même sens.
Pour le filtre de mesure 22, on a appliqué la même modulation de la fréquence d'une part dans une zone de fréquences où la courbe de transmission 122 est croissante, d'autre part dans une zone de fréquences où la courbe de transmission 122 est décroissante.
<Desc/Clms Page number 7>
Dans le premier cas, on obtient une modulation de la puissance en sortie qui est en phase avec la modulation de la fréquence.
Dans le second cas, on obtient une modulation de la puissance qui est inversée, autrement dit en opposition de phase, avec la modulation de la fréquence : la courbe de puissance évolue en fonction du temps selon un tracé inversé par rapport à celui de la courbe de fréquence, c'est à dire avec des pentes à chaque fois opposées aux pentes de la courbe de fréquence.
Ainsi, pour une même modulation donnée de la fréquence appliquée à la fois sur le filtre de mesure 22 et sur le filtre de référence 42, on obtient deux modulations de la puissance respectives qui sont soit en phase soit inversées l'une de l'autre selon que la modulation ou variation de la fréquence est dans une zone de fréquences supérieures ou inférieures à la fréquence d'asservissement, sommet de la courbe de transmission du filtre de mesure 22.
On place en sortie des trois voies 20,30 et 40 un module 50 apte à identifier si les modulations de la puissance en sortie des filtres 22 et 42 sont ou bien en phase ou bien inversés, c'est à dire en phase ou en opposition de phase, et à délivrer une valeur dont le signe est positif ou négatif selon que les modulations sont en phase ou en opposition de phase.
Le filtre de référence 42, dont on connaît le signe de la pente au voisinage de la fréquence d'asservissement, assure que la puissance mesurée à sa sortie évolue avec une pente de signe fixé par rapport au signe de la pente de la modulation de la fréquence en entrée du filtre.
Le filtre de référence 42 produit donc une modulation de référence de la puissance, à laquelle il suffit de comparer la modulation délivrée par le filtre de mesure 22 pour savoir de quel côté se situe la fréquence d'émission de la source laser par rapport à la fréquence d'asservissement.
On a proposé ici un filtre de référence 42 de pente constante et positive. Il est également possible d'adopter un filtre de pente constante et négative, ou encore un filtre n'ayant pas une pente constante, pourvu que le
<Desc/Clms Page number 8>
signe de la pente soit constant dans une zone incluant la fréquence d'asservissement, à savoir ici la fréquence du pic du filtre de mesure 22.
Suivant la fréquence optique de la source (plus élevée ou plus basse que la fréquence notée fo du sommet), la modulation de la puissance induite par le filtre de mesure 22 sera en phase ou en opposition de phase avec la modulation de la puissance induite par le filtre de référence. La modulation de la puissance induite par le filtre de référence sert de référence.
Le dispositif de la figure 3 présente en outre une voie 30 sur laquelle est ici simplement placée une photodiode 34. Cette photodiode 34 fournit un signal électrique d'intensité proportionnelle à la puissance optique de la lumière émise par la source modulée en fréquence 10.
Cette voie 30, dite directe car ne traversant ici aucun filtre, a pour fonction la normalisation des signaux.
En effet, le signal recueilli en sortie de la source modulée en fréquence 10 présente des variations de puissance qui sont à la même fréquence mais déphasées.
Pour éliminer la modulation de puissance initiale due à la source 10 dans le signal délivré par la voie de mesure 20, on divise, par exemple, le courant de sortie de la voie 20 du filtre de mesure par cette modulation de puissance initiale.
On effectue le même traitement en sortie de la voie de référence 30, de sorte que le signal de référence délivré par la voie 40 ne souffre pas non plus d'éventuelles variations de puissance dues à la source 10 et qui pourraient imprimer momentanément sur la modulation de référence une pente inverse à celle due spécifiquement à la variation de la fréquence d'entrée à travers le filtre de référence.
En aval des photodiodes 24 et 44 on a placé des modules de normalisation respectifs 26 et 46 recevant chacun le signal de la voie directe 40.
<Desc/Clms Page number 9>
Ces deux modules 26 et 46 réalisent une conversion analogique/numérique du signal électrique issu de la voie directe 30, et du signal transmis respectivement par la voie 20 et par la voie 40.
Ces deux modules 26 et 46 réalisent en outre une division de ces signaux par le signal reçu de la voie directe 30. En d'autres termes, on renorme le signal qui a traversé un filtre 22,42 par le signal qui n'a rien traversé. On divise le signal à la sortie d'un filtre par le signal en entrée de ce filtre.
On peut toutefois s'abstenir de la voie 30. Ainsi il est prévu de reconstituer l'information qu'une telle voie délivre en utilisant, par exemple, le filtre de mesure 22 ou le filtre de référence 42 en transmission et en réflexion. Ceci permet de sommer les signaux réfléchis et transmis par le filtre utilisé, et d'obtenir un signal égal au signal de la présente voie directe 30.
Cette voie directe 30 n'est pas non plus nécessaire si la source utilisée ne présente qu'une modulation de fréquence sans modulation de puissance.
Les présents signaux normalisés sont transmis ensuite au module 50 qui identifie si les modulations de puissance, c'est à dire les amplitudes du signal électrique de mesure (évolution de la puissance) reçu de la voie 20 et du signal électrique de référence (évolution de la puissance) reçu de la voie 40 évoluent de la même façon ou de manière opposée (en opposition de phase selon le langage courant).
On dira par la suite que les évolutions des signaux de mesure et de référence sont en phase ou en opposition de phase, pour indiquer que les signaux, représentatifs de la puissance en sortie des filtres 22 et 42, évoluent de la même façon ou de manière opposée, comme représenté à la figure 2. Il faut toutefois noter que ces évolutions représentent une évolution de puissance ou cours du temps.
Les expressions en phase ou en opposition de phase utilisées ici en rapport à l'identification du sens de l'asservissement à appliquer ne
<Desc/Clms Page number 10>
concernent pas la phase des signaux sinusoïdaux porteurs dont la fréquence est modulée, mais seulement la phase ou l'opposition de phase des signaux utiles que portent ces signaux sinusoïdaux, à savoir les évolutions dans le même sens ou de manière inversée de la puissance de ces signaux optiques.
Le module 50 assure le traitement du signal du tone.
Le signal stabilisé, produit des amplitudes des signaux sur les voies 20 et 40, présente donc une valeur représentative du fait que les amplitudes évoluent de la même façon ou de manière opposée, c'est à dire en phase ou en opposition de phase.
Cette valeur est donc positive ou négative selon que la fréquence d'émission du laser est sur le front montant ou descendant du pic du filtre de mesure 22.
Un dispositif non représenté de commande de la température du laser augmente ou diminue cette température selon que la valeur délivrée est positive ou négative, pour accroître ou diminuer la fréquence d'émission de laser dans le sens d'un recalage vers la fréquence d'asservissement. Ce dispositif de commande de la fréquence complète les moyens décrits précédemment pour former un dispositif de rétroaction complet.
Bien que le présent dispositif ait été décrit pour l'asservissement d'une seule fréquence, il est également adapté à l'asservissement de plusieurs sources.
En effet, dans le présent mode de réalisation, la source 10 est alors remplacée par une série de sources émettant plusieurs canaux de fréquences sur une même voie, le signal à plusieurs canaux étant transmis également sur chacune des trois branches 20,30 et 40 (figure 4).
On a illustré sur la figure 5 un exemple de tracés de transmission d'un filtre de mesure 22 et d'un filtre de référence 42 qui permettent de caler chacune des sources utilisées.
Le tracé de mesure 122 se compose d'une série d'ondulations dont les sommets correspondent aux fréquences d'asservissement des
<Desc/Clms Page number 11>
sources respectives. Le tracé de référence 142 présente une pente de signe constant sur une zone incluant l'ensemble des pics de la fonction de mesure, ayant ici sensiblement la forme d'une droite inclinée.
Pour chaque signal d'un canal donné, on applique le même traitement que décrit précédemment, en référence à l'ondulation considérée de la courbe de transmission : pour chaque ondulation, on identifie si la modulation de la fréquence est transformée ou bien en deux modulations de puissance en phase, ou bien en deux modulations de puissance en opposition de phase.
Selon que ces modulations sont en phase ou en opposition de phase, on applique une correction de la fréquence de la source considérée dans le sens des fréquences croissantes ou décroissantes, correction qui replace la fréquence de la source vers la fréquence du sommet de l'ondulation considérée.
Le filtre de référence ayant une pente de même signe sur une zone couvrant l'ensemble des ondulations, on interprète les variations de la puissance en sortie de ce filtre comme représentatives de la modulation de la fréquence initiale de la source.
On prévoit des moyens qui analysent la phase ou l'opposition de phase entre modulations de l'amplitude du signal de mesure et de l'amplitude du signal de référence de manière indépendante pour chaque signal provenant d'une source, c'est à dire pour chaque zone de fréquence correspondant à une ondulation du tracé de référence de la figure 5.
Dans le cas présent, ces moyens sont constitués de deux modules de filtrage numérique des tones 61 et 62, placés entre les branches 20,30 et 40 et le module 50. Les modules de filtrage 61 et 62 séparent respectivement en aval des voies 20 et 40 les signaux des différentes zones de fréquence correspondant chacune à une ondulation respective de la courbe de mesure 122.
Lorsque les signaux fournis par les n sources sont tous présents sur la ligne de transmission, l'information concernant chaque canal peut plus
<Desc/Clms Page number 12>
généralement être extraite de l'information globale par traitement analogique ou numérique à partir du spectre du signal.
A l'aide des modules de filtrage des tones 61 et 62 et du module 50 qui identifie si les modulations des amplitudes sont en phase ou en opposition de phase, on réalise une analyse des décalages respectifs des différentes sources.
Cette analyse est une analyse spectrale du signal qui permet d'identifier les composantes de chaque tone de modulation de fréquence et qui permet de comparer les tones de modulations de puissance induites par le filtre de mesure 22, qui est ici un filtre de Fabry-Perot stabilisé en longueur d'onde, aux tones induits par le filtre de référence 42, qui est ici un filtre de Mach-Zehnder stabilisé en longueur d'onde, pour rétroagir sur chaque laser 10.
Les différents signaux séparés sont ensuite traités par le module 50 de manière indépendante, et des moyens de correction indépendants des fréquences des sources corrigent chaque source 10 séparément.
Le tracé de référence 142 de la figure 5 ayant une pente de signe constant, la modulation de la puissance en sortie du filtre de référence 42 présente, quelle que soit la fréquence, un même sens d'évolution que la modulation de la fréquence.
Ainsi, le module 50 et les moyens de commande de la correction de la fréquence de la source prennent en compte un même signe de pente pour la courbe de référence 142 quelle que soit la source considérée : Par exemple, une opposition de phase entre modulation de référence et modulation de mesure a même signification en termes de sens de correction à appliquer, quelle que soit la source considérée.
Il est toutefois prévu, selon une variante et tel que représenté à la figure 6, d'utiliser un filtre de référence 42 ayant une fonction de transmission 142 présentant elle même des ondulations. On veille dans un tel cas à ce que cette fonction de transmission présente une pente de signe constant,
<Desc/Clms Page number 13>
préférentiellement une pente la plus prononcée de cette fonction, à chaque fois sur une zone englobant un sommet du tracé de mesure 122.
La modulation de la puissance en sortie du filtre de référence 40 présente ainsi, pour chaque source, un sens d'évolution donnée en référence à la modulation de la fréquence sur toute une zone de fréquence englobant une fréquence d'asservissement considérée, de sorte que la comparaison entre les modulations de référence et de mesure, pour déterminer si elles sont en phase ou en opposition de phase, est un indicateur fiable du sens du décalage de la fréquence de la source.
Dans le présent mode de réalisation, qui forme un contrôleur, tel que représenté à la figure 4, les sources 10 sont des diodes lasers DFB classiquement utilisés dans les télécommunications optiques.
Avec les fonctions de transmission de la figure 6, les lasers utilisés sont placés sur un peigne à Af GHz, le filtre de mesure 22 est un filtre-étalon de Fabry-Perot et le filtre de référence 42 est un filtre Mach-Zehnder de période Af. Ces deux filtres étalons sont stabilisés en température.
Selon la figure 6 décrivant le présent mode de réalisation, la fonction de transmission du filtre de mesure 122 est sensiblement périodique, sensiblement sinusoïdale et la fonction de transmission du filtre de référence 142 est également sensiblement périodique, sinusoïdale. La longueur des lobes de la fonction de transmission du filtre 142 est égale au double de celle des lobes de la fonction 122. Les minima de ces deux signaux sont confondus, de sorte que les maxima de la fonction 122 sont placés à chaque fois en pleine pente d'un lobe de la fonction de référence 142.
A la figure 7, est représenté une courbe de consigne 150 qui n'est autre que le produit des pentes des courbes de référence 142 et de mesure 122.
Aux fréquences où se trouvent les sommets de la fonction de mesure 122, la consigne 150 s'annule et change de signe. Aux fréquences
<Desc/Clms Page number 14>
des minima de la courbe de mesure 122 et des maxima de la courbe de référence 142, la consigne 150 s'annule mais ne change pas de signe.
Les fréquences d'asservissement sont les fréquences où la consigne 150 passe par zéro en changeant de signe, et le signe de la consigne indique le sens du décalage de fréquence éventuellement constaté par rapport à la fréquence d'asservissement, selon un mode de définition du sens qui est spécifique à chaque fréquence d'asservissement et qui est connu par le module d'identification de décalage 150.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'émission optique comprenant au moins une source lumineuse (10) et des moyens pour la modulation de la fréquence optique de la lumière émise par ladite source, ainsi que des moyens d'asservissement d'une fréquence moyenne d'émission de la source (10), ces moyens d'asservissement comprenant une première voie véhiculant un signal optique dérivé de la lumière émise par la source et un filtre optique (22) sur cette première voie apte à transformer le signal optique dérivé de la lumière émise par la source en un premier signal optique, en modifiant sa puissance en fonction de la fréquence de ce signal dérivé selon une relation puissance/fréquence qui présente une pente changeant de signe à une fréquence donnée pour l'asservissement, les moyens d'asservissement présentant en outre une seconde voie qui véhicule un signal optique dérivé de la source et qui délivre un second signal optique qui présente une puissance optique évoluant selon un signe de pente donné par rapport à la fréquence du signal émis par la source (10), les moyens d'asservissement comprenant en outre des moyens (50) pour identifier si les premier et second signaux optiques ont des puissances qui évoluent dans le même sens ou de manière opposée, ainsi que des moyens aptes à commander un déplacement de la fréquence moyenne de la source (10) dans un sens qui dépend du fait que les dits premier et second signaux ont des puissances qui évoluent dans le même sens ou de manière opposée, caractérisé en ce que la seconde voie (40) comporte un filtre optique (42) apte à transformer le signal optique véhiculé par cette voie et dérivé de la source pour modifier sa puissance en fonction de la fréquence dudit signal, le signal optique ainsi obtenu étant le second signal délivré par la seconde voie, la modification de puissance en fonction de la fréquence optique au niveau dudit filtre optique se faisant selon une relation puissance/fréquence qui présente une pente de
    <Desc/Clms Page number 16>
    signe constant dans une zone de part et d'autre de la fréquence optique donnée pour l'asservissement.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs sources lumineuses (10) ainsi que des moyens pour les modulations respectives des fréquences des lumières émises par les différentes sources, une voie optique (20) véhiculant un signal optique dérivé de l'ensemble des lumières émises par les sources et un filtre optique (22) sur cette première voie apte à transformer ce signal optique dérivé en un premier signal optique, en modifiant sa puissance en fonction de la fréquence selon une relation puissance/fréquence qui présente une pente changeant de signe à une série de fréquences données pour les asservissements des sources respectives, les moyens d'asservissement présentant en outre une seconde voie qui véhicule un signal optique dérivé des lumières émises par l'ensemble des sources, cette seconde voie délivrant un second signal optique qui présente, dans des zones de fréquences respectives s'étendant chacune de part et d'autre d'une fréquence donnée pour l'asservissement d'une source respective, une puissance optique évoluant selon un signe de pente donné par rapport à la fréquence du signal émis par la source respective, les moyens d'asservissement comprenant en outre des moyens (50) pour identifier si les premier et second signaux optiques ont, pour chaque zone de fréquences d'une source respective, des puissances qui évoluent dans le même sens ou de manière opposée, ainsi que des moyens aptes à commander un déplacement de la fréquence moyenne de chaque source (10) dans un sens respectif qui dépend du fait que les premier et second signaux ont des puissances dans la zone de fréquence de la source considérée qui évoluent dans le même sens ou de manière opposée, la seconde voie (40) comportant un filtre optique (42) apte à transformer le signal optique véhiculé par cette voie et dérivé de l'ensemble des sources pour modifier sa puissance en fonction de la fréquence dudit signal, le signal optique ainsi obtenu étant le second signal délivré par la seconde voie, la modification de
    <Desc/Clms Page number 17>
    puissance en fonction de la fréquence au niveau dudit filtre optique se faisant selon une relation puissance/fréquence qui présente, pour chaque fréquence donnée pour l'asservissement d'une source, une zone de fréquences s'étendant de part et d'autre de cette fréquence et dans laquelle zone cette relation présente une pente de signe constant.
  3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le filtre optique (22) de la première voie (20) est apte à modifier la puissance du signal optique qui le traverse selon une relation (122) puissance/fréquence qui présente une série d'ondulations formant une série d'extrema correspondant aux fréquences données pour l'asservissement respectif de chacune des sources (10).
  4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le filtre optique (42) de la seconde voie (40) est apte à modifier la puissance du signal optique qui le traverse selon une relation (142) puissance/fréquence qui présente une série d'ondulations ayant des pentes respectives placées aux fréquences d'asservissement des sources (10).
  5. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le filtre optique (42) de la seconde voie (40) est apte à modifier la puissance du signal optique qui le traverse selon une relation (142) puissance/fréquence qui présente un signe de pente constant sur une zone qui couvre les fréquences données pour les asservissements de plusieurs des sources.
  6. 6. Dispositif selon la revendication 4 en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que les relations puissance/fréquence (122,142) du premier (22) et du second filtre (42) ont toutes deux des formes sensiblement sinusoïdales, et en ce que l'ensemble des minima ou l'ensemble des maxima d'une de ces deux relations est sensiblement confondu avec des maxima ou des minima de l'autre relation.
  7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (26,30, 46) pour éliminer d'un
    <Desc/Clms Page number 18>
    signal obtenu en sortie d'un des filtres (22, 42) une partie de la puissance de ce signal due à une variation de puissance introduite par la ou une des source (s) (10).
  8. 8. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens (26,30, 46) pour éliminer une partie de la puissance de ce signal due à une variation de puissance introduite par la ou une des source (s) (10) comprennent un module (26,46) apte à diviser, ou à traiter par d'autres opérations équivalentes à la division, un signal dérivé du signal de sortie du filtre (22,42) considéré par un signal dérivé de la sortie de la source (10) considérée et n'ayant pas été filtré par ce filtre (22,42).
  9. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commande de la fréquence moyenne de la ou d'une des source (s) (10) comprennent des moyens pour imposer une température à cette source (10).
  10. 10. Procédé d'asservissement en fréquence d'au moins une source lumineuse (10) associée à des moyens pour moduler la fréquence de la lumière émise par cette source, comprenant l'étape consistant à véhiculer sur une première voie (20) un signal optique dérivé de la lumière émise par la source et à transformer le signal optique dérivé de la lumière émise par la source en un premier signal optique en modifiant sa puissance en fonction de la fréquence optique de ce signal dérivé selon une relation puissance/fréquence qui présente une pente changeant de signe à une fréquence donnée pour l'asservissement, et l'étape consistant à véhiculer sur une seconde voie (40) un signal optique dérivé de la source et à délivrer par cette voie un second signal optique qui présente une puissance optique évoluant selon un signe de pente donné par rapport à la fréquence optique du signal émis par la source (10), et l'étape consistant à identifier si les premier et second signaux optiques ont des puissances qui évoluent dans le même sens ou de manière opposée, ainsi que l'étape consistant à commander un déplacement de la fréquence moyenne de la source (10) dans un sens qui dépend du fait que les dits premier et second signaux ont
    <Desc/Clms Page number 19>
    des puissances qui évoluent dans le même sens ou de manière opposée, le procédé comportant en outre l'étape consistant à transformer le signal optique véhiculé par la seconde voie et dérivé de la source pour modifier sa puissance en fonction de la fréquence dudit signal, le signal optique ainsi obtenu étant le second signal délivré par la seconde voie, la modification de puissance en fonction de la fréquence se faisant selon une relation puissance/fréquence (142) qui présente une pente de signe constant dans une zone de part et d'autre de la fréquence donnée pour l'asservissement.
  11. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte le fait d'asservir plusieurs sources lumineuses (10) associées chacune à des moyens pour la modulation respective de la fréquence de la lumière émise par cette source, le procédé comprenant l'étape consistant à véhiculer sur une première voie (20) un signal optique dérivé de l'ensemble des lumières émises par l'ensemble des sources, à transformer ce signal en un premier signal optique en modifiant sa puissance en fonction de la fréquence de ce signal dérivé selon une relation puissance/fréquence qui présente une pente changeant de signe à plusieurs fréquences données pour l'asservissement des différentes sources, le procédé comprenant en outre l'étape consistant à véhiculer sur une seconde voie (40) un signal optique dérivé de l'ensemble des sources et à délivrer par cette voie un second signal optique qui présente une puissance optique évoluant, dans des zones de fréquences respectives s'étendant chacune de part et d'autre d'une fréquence donnée pour l'asservissement d'une source respective, selon un signe de pente donné par rapport à la fréquence du signal émis par la source respective, et le procédé comprenant en outre l'étape consistant à identifier si les premier et second signaux optiques ont des puissances qui évoluent dans le même sens ou de manière opposée dans chaque zone de fréquences, ainsi que l'étape consistant à commander un déplacement de la fréquence moyenne d'une source considérée (10) dans un sens qui dépend du fait que les premier et second signaux ont des puissances qui évoluent dans le même sens ou de manière opposée dans la zone de fréquences correspondant à
    <Desc/Clms Page number 20>
    cette source, le procédé comportant en outre l'étape consistant à transformer le signal optique véhiculé par la seconde voie et dérivé de l'ensemble des sources pour modifier sa puissance en fonction la fréquence dudit signal, le signal optique ainsi obtenu étant le second signal délivré par la seconde voie, la modification de puissance en fonction de la fréquence se faisant selon une relation puissance/fréquence (142) qui présente, pour chaque fréquence donnée pour l'asservissement d'une source, une zone de fréquences s'étendant de part et d'autre de cette fréquence et dans laquelle zone cette relation présente une pente de signe constant.
FR0101075A 2001-01-26 2001-01-26 Dispositif et procede d'asservissement de sources optiques Expired - Fee Related FR2820246B1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0101075A FR2820246B1 (fr) 2001-01-26 2001-01-26 Dispositif et procede d'asservissement de sources optiques
PCT/FR2002/000289 WO2002060016A2 (fr) 2001-01-26 2002-01-24 Dispositif et procede d'asservissement de sources optiques
EP02700396A EP1354383A2 (fr) 2001-01-26 2002-01-24 Dispositif et procede d'asservissement de sources optiques
AU2002233473A AU2002233473A1 (en) 2001-01-26 2002-01-24 Device and method for feedback control of optical sources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0101075A FR2820246B1 (fr) 2001-01-26 2001-01-26 Dispositif et procede d'asservissement de sources optiques

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2820246A1 true FR2820246A1 (fr) 2002-08-02
FR2820246B1 FR2820246B1 (fr) 2005-06-17

Family

ID=8859275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0101075A Expired - Fee Related FR2820246B1 (fr) 2001-01-26 2001-01-26 Dispositif et procede d'asservissement de sources optiques

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1354383A2 (fr)
AU (1) AU2002233473A1 (fr)
FR (1) FR2820246B1 (fr)
WO (1) WO2002060016A2 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60220507T2 (de) 2002-12-05 2007-09-27 Agilent Technologies Inc., Santa Clara Steuerung einer optischen Quelle unter Verwendung einer Schwebungsfrequenz

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4839614A (en) * 1985-09-16 1989-06-13 British Telecommunications Public Limited Company Frequency referencing system and method
JPH01205486A (ja) * 1987-07-03 1989-08-17 Hitachi Electron Eng Co Ltd 半導体レ−ザの波長安定化装置
US5042042A (en) * 1988-03-25 1991-08-20 Kabushiki Kaisha Topcon Wavelength and output power stabilizing apparatus for semiconductor laser
JPH0774423A (ja) * 1993-09-03 1995-03-17 Nec Corp 半導体レーザ装置
JPH07249817A (ja) * 1994-03-09 1995-09-26 Toshiba Corp 波長安定化光源
EP0818857A1 (fr) * 1996-07-11 1998-01-14 Nec Corporation Unité de laser à semi-conducteur avec fonction de stabilisation de longueur d'onde et de puissance
JPH10326939A (ja) * 1997-05-23 1998-12-08 Nec Corp 多波長光源用波長安定化装置
EP1028503A2 (fr) * 1999-02-11 2000-08-16 Lucent Technologies Inc. Source de lumière auto-contrôlée pour la communication optique à longueur d'onde stable

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4839614A (en) * 1985-09-16 1989-06-13 British Telecommunications Public Limited Company Frequency referencing system and method
JPH01205486A (ja) * 1987-07-03 1989-08-17 Hitachi Electron Eng Co Ltd 半導体レ−ザの波長安定化装置
US5042042A (en) * 1988-03-25 1991-08-20 Kabushiki Kaisha Topcon Wavelength and output power stabilizing apparatus for semiconductor laser
JPH0774423A (ja) * 1993-09-03 1995-03-17 Nec Corp 半導体レーザ装置
JPH07249817A (ja) * 1994-03-09 1995-09-26 Toshiba Corp 波長安定化光源
EP0818857A1 (fr) * 1996-07-11 1998-01-14 Nec Corporation Unité de laser à semi-conducteur avec fonction de stabilisation de longueur d'onde et de puissance
JPH10326939A (ja) * 1997-05-23 1998-12-08 Nec Corp 多波長光源用波長安定化装置
EP1028503A2 (fr) * 1999-02-11 2000-08-16 Lucent Technologies Inc. Source de lumière auto-contrôlée pour la communication optique à longueur d'onde stable

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 507 (E - 845) 14 November 1989 (1989-11-14) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 06 31 July 1995 (1995-07-31) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 01 31 January 1996 (1996-01-31) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 03 31 March 1999 (1999-03-31) *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2820246B1 (fr) 2005-06-17
WO2002060016A3 (fr) 2003-01-03
AU2002233473A1 (en) 2002-08-06
EP1354383A2 (fr) 2003-10-22
WO2002060016A2 (fr) 2002-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0603036B1 (fr) Dispositif de traitement optique de signaux électriques
EP0835559B1 (fr) Procede et dispositif d&#39;estimation de non-linearite
FR2512298A1 (fr) Systeme et methode de modulation de frequence optique
FR2997518A1 (fr) Systeme d&#39;imagerie holographique auto-reference
EP0305244A1 (fr) Procédé et dispositif de mesure par l&#39;analyse d&#39;un spectre lumineux cannelé, notamment de mesure d&#39;un déplacement de faible amplitude d&#39;une surface mobile, éventuellement représentatif de la variation d&#39;une grandeur physique convertible en un tel deplacement
EP0033282A1 (fr) Système de guidage d&#39;engin au moyen d&#39;un faisceau lumineux modulé
EP0048640B1 (fr) Dispositif de séparation de deux signaux lumineux émis par des sources de longueurs d&#39;onde différentes, et transmis sur une même fibre optique, et récepteur comportant un tel dispositif
FR2820246A1 (fr) Dispositif et procede d&#39;asservissement de sources optiques
EP1113595A1 (fr) Dispositif de comparaison de longueur d&#39;onde et de multiplexage et système de réglage de sources monochromatiques
FR2591764A1 (fr) Systeme optique de multiplexage et procede d&#39;utilisation de ce systeme
EP0637147B1 (fr) Dispositif d&#39;accord de filtre optique accordable utilisable notamment en réception dans un système de transmission optique
US6724786B2 (en) Variable optical attenuator using wavelength locked loop tuning
EP0670487B1 (fr) Procédé et dispositif de détermination de l&#39;absorption d&#39;un rayonnement électromagnétique par un gaz
FR2848664A1 (fr) Detecteur de position, forme et reflectivite d&#39;une surface
EP0473731B1 (fr) Procede et dispositif de comparaison de deux signaux analogiques variables
FR2759511A1 (fr) Emetteur a multiplexage de longueurs d&#39;onde
EP1146363A1 (fr) Dispositif et système de contrôle de longeur d&#39;onde
FR3056366B1 (fr) Collecteur tournant
FR3042663B1 (fr) Reglage de la reinjection d&#39;un signal d&#39;emission dans une chaine de reception d&#39;un equipement de transmission de donnees par courants porteurs en ligne
WO1993011445A1 (fr) Procede et dispositif holographiques perfectionnes en lumiere incoherente
KR20200074461A (ko) 비 간섭성 광 회절 단층 촬영을 위한 고속 입사각 스캐닝 장치
EP3499656A1 (fr) Émetteur d&#39;un signal optique monochromatique
FR2688365A1 (fr) Procede de transmission optique d&#39;un multiplex de porteuses electriques et dispositif pour la mise en óoeuvre de ce procede.
FR2524230A1 (fr) Systeme de transmission d&#39;informations sur une voie de service du type fibre optique
EP0450244B1 (fr) Dispositif de lecture de capteurs à fibres optiques

Legal Events

Date Code Title Description
CA Change of address
CD Change of name or company name
ST Notification of lapse

Effective date: 20120928