FR2830377A1 - Procede et dispositif de pilotage de laser multicanal avec des canaux programmables individuellement - Google Patents
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Abstract
Un système et un procédé permettant de commander de façon individuelle des canaux d'un système de communication optique à multiples canaux ou multicanal sont décrits. Le système de communication optique utilise des émetteurs optiques tels que des lasers à semiconducteur pour chaque canal (canal 1 à canal n). Un circuit de pilotage applique de l'énergie d'excitation sur chaque laser afin de générer une sortie modulée. Selon la présente invention, une mémoire programmable telle qu'une mémoire morte programmable et effaçable ou EPROM est utilisée pour commander de façon individuelle des conditions de pilotage pour chaque laser afin de personnaliser la sortie.
Description
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Domaine de l'invention
La présente invention concerne un réseau d'émetteurs optiques pour un système de communication à multiples canaux ou multicanal et de façon davantage particulière, la présente invention concerne un contrôleur programmable pour commander de façon individuelle les paramètres de chaque canal.
La présente invention concerne un réseau d'émetteurs optiques pour un système de communication à multiples canaux ou multicanal et de façon davantage particulière, la présente invention concerne un contrôleur programmable pour commander de façon individuelle les paramètres de chaque canal.
Art antérieur
Les systèmes de communication optique utilisent typiquement des diodes à semiconducteur ou des lasers à semiconducteur en tant qu'émetteurs. Un exemple d'un tel dispositif est un laser à émission en surface à cavité verticale (VCSEL).
Les systèmes de communication optique utilisent typiquement des diodes à semiconducteur ou des lasers à semiconducteur en tant qu'émetteurs. Un exemple d'un tel dispositif est un laser à émission en surface à cavité verticale (VCSEL).
Les lasers à semiconducteur, y compris les VCSEL, sont activés au dessus d'un niveau de seuil, ce qui nécessite qu'une polarisation soit appliquée sur le dispositif afin de maintenir le laser dans un mode d'effet laser. Lorsqu'il est dans le mode d'effet laser, un signal RF de modulation est appliqué sur le dispositif en étant centré au voisinage d'un courant de modulation établi. Ceci procure un signal de sortie optique modulé.
Les lasers tels que les VCSEL tendent à présenter des caractéristiques de conversion électrique à optique incohérentes d'un dispositif à un autre dispositif et par conséquent, ils nécessitent une surveillance et des réglages de paramètre afin de commander la sortie optique. Additionnellement, la température de fonctionnement à la fois interne et externe du laser a une influence significative sur les caractéristiques optiques du laser.
Bien qu'il soit relativement évident de commander la sortie d'un émetteur optique monocanal, il est davantage difficile de commander la sortie d'un réseau de lasers qui sont utilisés dans une configuration à multiples canaux ou multicanal de telle sorte que les niveaux de sortie de chaque laser soient de façon générale égaux.
En fonctionnement, un circuit de pilotage est prévu pour appliquer la tension nécessaire et le courant nécessaire pour les diverses entrées tels qu'un courant de polarisation et qu'un courant de modulation.
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Typiquement, un unique dispositif de pilotage est utilisé pour un réseau d'émetteurs optiques (VCSEL) et les paramètres de chacun des émetteurs sont commandés à partir de l'unique dispositif de pilotage. Puisque les caractéristiques électro-optiques de chaque dispositif peuvent être légèrement différentes ou du fait que chaque dispositif dans le réseau peut fonctionner à une température légèrement différente, il est difficile de prédire que la sortie de chaque canal pourra maintenir le même niveau de sortie.
Par conséquent, il existe un besoin de disposer d'un réseau de dispositifs pour un système de communication à multiples canaux ou multicanal où chaque canal est programmé et/ou commandé de façon individuelle.
Résumé de l'invention
Par conséquent, conformément à la présente invention, on propose, selon un premier aspect, un réseau d'émetteurs optiques commandables individuellement pour un système de communication multicanal. Le réseau comprend une pluralité d'émetteurs, un circuit de pilotage pour appliquer une puissance d'entrée sur chacun des émetteurs et un contrôleur programmable pour commander individuellement des établissements ou réglages d'entrée sur chacun des émetteurs optiques.
Par conséquent, conformément à la présente invention, on propose, selon un premier aspect, un réseau d'émetteurs optiques commandables individuellement pour un système de communication multicanal. Le réseau comprend une pluralité d'émetteurs, un circuit de pilotage pour appliquer une puissance d'entrée sur chacun des émetteurs et un contrôleur programmable pour commander individuellement des établissements ou réglages d'entrée sur chacun des émetteurs optiques.
Selon un mode de réalisation préféré, les émetteurs optiques sont des lasers à émission en surface à cavité verticale et le contrôleur programmable est une mémoire morte programmable et effaçable (EPROM).
Conformément à un second aspect de la présente invention, on propose un procédé permettant de commander de façon individuelle des émetteurs optiques dans un système de communication multicanal. Le procédé comprend la fourniture d'une pluralité d'émetteurs optiques, l'application d'une puissance d'entrée sur chacun des émetteurs optiques en utilisant un circuit de pilotage et la commande de façon individuelle de paramètres ou réglages d'entrée sur chacun des émetteurs optiques en utilisant un contrôleur programmable.
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Brève description des dessins
L'invention sera maintenant décrite de manière davantage détaillée par report au dessin annexé qui est un schéma fonctionnel d'un dispositif de pilotage de VCSEL multicanal avec des canaux programmables individuellement.
L'invention sera maintenant décrite de manière davantage détaillée par report au dessin annexé qui est un schéma fonctionnel d'un dispositif de pilotage de VCSEL multicanal avec des canaux programmables individuellement.
Description détaillée de l'invention
Comme représenté sur la figure 1, le réseau multicanal inclut des canaux 1 à n dont chacun reçoit une entrée RF individuelle (RFIN1, RFIN1, RFIN2, RFIN2,..., RFINn, RFINn) et délivre une sortie RF modulée (RF-OUT1, RF-OUT2,..., RF-OUTn). Dans les dispositifs de l'art antérieur, il est seulement possible de programmer un réseau de canaux mais il n'est pas possible de commander les canaux individuels à l'intérieur du réseau. Puisque la performance des émetteurs optiques est susceptible de différer dans un réseau, il est préférable ou, même dans certains cas, il est nécessaire de pouvoir programmer chaque canal de façon individuelle. Ceci est particulièrement vrai dans une application haute vitesse.
Comme représenté sur la figure 1, le réseau multicanal inclut des canaux 1 à n dont chacun reçoit une entrée RF individuelle (RFIN1, RFIN1, RFIN2, RFIN2,..., RFINn, RFINn) et délivre une sortie RF modulée (RF-OUT1, RF-OUT2,..., RF-OUTn). Dans les dispositifs de l'art antérieur, il est seulement possible de programmer un réseau de canaux mais il n'est pas possible de commander les canaux individuels à l'intérieur du réseau. Puisque la performance des émetteurs optiques est susceptible de différer dans un réseau, il est préférable ou, même dans certains cas, il est nécessaire de pouvoir programmer chaque canal de façon individuelle. Ceci est particulièrement vrai dans une application haute vitesse.
Selon la présente invention, chacun des canaux peut être établi ou programmé de façon individuelle.
Comme représenté sur la figure 1, les caractéristiques d'entrée, lesquelles sont surveillées et bien entendu peuvent être programmées pour chaque réseau, incluent le courant de polarisation (IBIAS1, IBIAS2,..., IBIASn), le courant de modulation (IMOD1, IMOD2,..., IMODn), le courant de modulation de crête (IMODPEEKING1, IMODPEEKING2,..., IMODPEEKINGn), la température de courant de modulation (ITEMPMOD1, ITEMPMOD2,..., ITEMPMODn) et la température de courant de polarisation (ITEMPBIAS1, ITEMPBIAS2,..., ITEMBIASn).
Selon l'invention, une mémoire programmable telle qu'une mémoire programmable et effaçable (EPROM) est utilisée pour commander un ou plusieurs des paramètres mentionnés ci-avant lorsque requis. L'EPROM peut soit être intégrée avec le circuit de pilotage, soit être constituée en tant que puce séparée qui est interconnectée sur la puce de dispositif de pilotage.
Les réglages qui sont commandés par l'EPROM incluent un certain nombre de valeurs qui sont proportionnelles au courant de sortie en provenance du dispositif de pilotage. Le courant de pilotage qui alimente chaque VCSEL individuel peut avoir besoin d'être modifié du fait par exemple d'une variation de la température pour le VCSEL
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individuel. Conformément à un mode de réalisation, la température du dispositif est surveillée au moyen d'un capteur de température qui est localisé sur le VCSEL ou à proximité de celui-ci. Selon une variante, le courant de pilotage peut être altéré de façon intentionnelle afin qu'il procure une sortie qui est cohérente avec la sortie d'un dispositif adjacent ou d'un autre dispositif dans le réseau. Comme il a été noté au préalable, les caractéristiques électro-optiques de chaque dispositif peuvent être différentes les unes des autres et il est par conséquent important de pouvoir commander chaque dispositif de façon séparée afin de réaliser une sortie optique uniforme depuis le réseau complet.
Bien que des modes de réalisation particuliers de l'invention aient été décrits et illustrés, il apparaîtra à l'homme de l'art que de nombreuses variantes peuvent être apportées au concept de base. Il est cependant bien entendu que ces variantes tomberont dans le cadre complet de l'invention telle que définie par les revendications annexées.
Claims (12)
1. Réseau d'émetteurs optiques commandables individuellement pour un système de communication à multiples canaux ou multicanal, caractérisé en ce qu'il comprend : une pluralité d'émetteurs optiques intégrés ; un circuit de pilotage pour appliquer une puissance d'entrée sur chacun desdits émetteurs optiques ; et un contrôleur programmable pour commander individuellement des établissements ou réglages d'entrée sur chacun desdits émetteurs optiques.
2. Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits émetteurs optiques sont des lasers à émission en surface à cavité verticale (VCSEL).
3. Réseau selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit contrôleur programmable est une mémoire morte programmable et effaçable (EPROM).
4. Réseau selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite EPROM est intégrée avec ledit circuit de pilotage.
5. Réseau selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits réglages d'entrée incluent une pluralité de paramètres.
6. Réseau selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un desdits paramètres est un courant de polarisation.
7. Réseau selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un desdits paramètres est un courant de modulation.
8. Réseau selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un desdits paramètres est un courant de crête sur ledit VCSEL.
9. Réseau selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins l'un desdits paramètres est établi ou réglé sur la base de la température de VCSEL.
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10. Réseau selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite température de VCSEL est mesurée en utilisant un capteur de température qui est localisé de manière à être adjacent audit VCSEL.
11. Réseau selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins l'un desdits paramètres est établi ou réglé de manière à correspondre à un réglage d'un autre émetteur optique dans ledit réseau.
12. Procédé de commande de façon individuelle d'émetteurs optiques dans un système de communication à multiples canaux ou multicanal, caractérisé en ce qu'il comprend : la fourniture d'une pluralité d'émetteurs optiques intégrés ; l'application d'une puissance d'entrée sur chacun desdits émetteurs optiques en utilisant un circuit de pilotage ; et la commande de façon individuelle de réglages d'entrée sur chacun desdits émetteurs optiques en utilisant un contrôleur programmable.
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