FR2834150A1

FR2834150A1 - Amplificateur optique a double pompage optique comportant un dispositif d'attenuation des residus de pompes

Info

Publication number: FR2834150A1
Application number: FR0116678A
Authority: FR
Inventors: Denis Barbier; Olivier Jacquin; Engin Molva
Original assignee: Teem Photonics SA
Current assignee: Teem Photonics SA
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-06-27
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: FR2834150B1; WO2003055110A1

Abstract

L'invention concerne un amplificateur optique à double pompage optique comportant : · un élément d'amplification comprenant au moins une première et une deuxième parties amplificatrices (21, 23) reliées optiquement entre elles,· un premier dispositif optique apte à fournir à la première partie amplificatrice, un signal à amplifier (E) et une première onde de pompe (P1),. un deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe (P2) et à récupérer le signal amplifié (S), le signal amplifié et la deuxième onde de pompe se propageant à contre sens,. un dispositif d'atténuation (45) des résidus de la première et de la deuxième ondes de pompe relié optiquement entre la première et la deuxième parties amplificatrices.L'invention trouve des applications dans tous les domaines utilisant des amplificateurs optiques et plus particulièrement dans le domaine des télécommunications optiques.

Description

AMPLIFICATEUR OPTIQUE A DOUBLE POMPAGE OPTIQUE -
COMPORTANT UN DISPOSITIF D'ATTENUATION DES RESIDUS DE
POMPES Domaine technique
La présente invention concerne un amplificateur optique à double pompage optique comportant un dispositif d'atténuation des résidus de pompes.

L'invention trouve des applications dans tous les domaines utilisant des amplificateurs optiques et plus particulièrement dans le domaine des télécommunications optiques.

Etat de la technique antérieure
La figure 1 représente un schéma de principe d'un amplificateur en optique à double pompage, cet amplificateur pouvant être réalisé aussi bien avec des guides en optique intégrée qu'avec des fibres ou par une combinaison de guides et de fibres.

D'une façon générale, un guide optique se compose d'une partie centrale appelée généralement coeur et de milieux environnants situés tout autour du coeur et qui peuvent être identiques entre eux ou différents.

Pour permettre le confinement de la lumière dans le coeur, l'indice de réfraction du milieu composant le coeur doit être différent et dans la plupart des cas supérieur à ceux des milieux environnants. Le guide peut être un guide planaire, lorsque le confinement de la lumière se fait dans un plan contenant la direction de propagation de la lumière ou un microguide, lorsque le confinement de la

lumière est réalisé dans deux directions transverses à la direction de propagation de la lumière.

Pour simplifier la description on assimilera le guide à sa partie centrale ou coeur. Par ailleurs, on appellera tout ou partie des milieux environnants, substrat, étant bien entendu que lorsque le guide est pas ou peu enterré, un des milieux environnants peut être extérieur au substrat et être par exemple de l'air.

Suivant le type de technique utilisé, le substrat peut être monocouche ou multicouches.

En outre, suivant les applications, un guide optique dans un substrat peut être plus ou moins enterré dans ce substrat et en particulier comporter des portions de guide enterrées à des profondeurs variables. Ceci est particulièrement vrai dans la technologie d'échange d'ions dans du verre.

L'amplificateur optique à double pompage de la figure 1 va être décrit en prenant l'exemple d'un amplificateur à fibres.

Cet amplificateur comprend : une fibre d'entrée 1 apte à recevoir un signal lumineux E de puissance Pe, à amplifier, une fibre 3 apte à recevoir une première onde de pompe PI issue par exemple d'une diode laser, un multiplexeur tel qu'un coupleur 11, réalisé par le rapprochement des fibres 1 et 3, celles-ci sont rapprochées d'une distance et sur une longueur telles que le signal E véhiculé par la fibre 1 est injecté dans la fibre 3 qui transporte l'onde de pompe PI ; la

sortie du coupleur formée par le prolongement de-la fibre 3 transporte alors le signal E et l'onde PI, une fibre amplificatrice 15 spiralée, reliée à la fibre 3, en sortie du coupleur 11, cette fibre est apte à recevoir le signal E à amplifier et l'onde de pompe PI regroupés dans la fibre 3 ; en sortie de la fibre 15, on obtient le signal S de puissance Ps correspondant au signal E amplifié (Ps > Pe), une fibre de sortie 5 apte à fournir le signal S, une fibre 7 reliée à la sortie de la fibre 15 et apte à recevoir le signal S de sortie de la fibre 15, cette fibre 7 comportant par ailleurs, une autre extrémité apte à recevoir à contre sens du signal S, une deuxième onde de pompe P2 issue par exemple d'une diode laser, un multiplexeur tel qu'un coupleur 13, réalisé par le rapprochement des fibres 5 et 7, celles-ci sont rapprochées d'une distance et sur une longueur telles que le signal S véhiculé par la fibre 7 en sortie de la fibre amplificatrice, passe au niveau du coupleur 13, dans la fibre 5.

Les deux ondes de pompe PI et P2 se propagent à contre sens dans l'amplificateur. Comme ces deux ondes de pompe ne sont pas complètement absorbées dans l'amplificateur, des composantes résiduelles de ces ondes sortent de l'amplificateur : la composante résiduelle de l'onde de pompe PI sort par la fibre 7 et donc par l'entrée de l'onde de pompe P2 et la composante résiduelle de l'onde de pompe P2 sort par la fibre 3 et donc par l'entrée de l'onde de pompe PI.

Ces composantes résiduelles interfèrent avec les ondes de pompe et perturbent les sources de pompe.

Les gains des amplificateurs sont alors instables.

Exposé de l'invention
La présente invention a pour but de proposer un amplificateur optique à double pompage optique ne présentant pas les inconvénients des amplificateurs à double pompage de l'art antérieur.

Un but de l'invention est en particulier de proposer un amplificateur optique à double pompage optique apte à atténuer les résidus de pompes.

Un autre but de l'invention est encore de proposer un amplificateur optique à double pompage optique stable.

Pour atteindre ces buts, l'invention propose un amplificateur optique à double pompage optique comportant : * un élément d'amplification comprenant au moins une première et une deuxième parties amplificatrices reliées optiquement entre elles, * un premier dispositif optique apte à fournir à la première partie amplificatrice, un signal à amplifier et une première onde de pompe, * un deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe et à récupérer le signal amplifié, le signal amplifié et la deuxième onde de pompe se propageant à contre sens, * un dispositif d'atténuation des résidus de la première et de la deuxième ondes de pompe relié

optiquement entre la première et la deuxième parties amplificatrices.

Selon l'invention, on entend par atténuation des résidus de pompe, une réduction par exemple supérieure à 30 dB, de ces résidus, étant bien entendu qu'il peut persister quelques traces desdits résidus.

Avantageusement cette réduction est telle que les résidus restant sont suffisamment faibles pour ne pas perturber le fonctionnement de l'amplificateur.

Les ondes de Pompe PI et P2 peuvent être issues d'une même source ou être indépendantes.

Selon un premier mode de réalisation le dispositif d'atténuation des résidus comporte une première et une deuxième voies optiques et un coupleur entre ces deux voies, une des extrémités de la première voie étant reliée à la première partie amplificatrice et l'autre extrémité étant libre et une des extrémités de la deuxième voie étant reliée à la deuxième partie amplificatrice et l'autre extrémité étant libre.

Le coupleur est réalisé par le rapprochement des deux voies d'une distance et sur une longueur d'interaction telles que : le signal amplifié dans la première partie amplificatrice et injecté dans la première voie passe au niveau du coupleur, dans la deuxième voie tandis que les résidus de la première onde de pompe, sortant de la première partie amplificatrice et injectés dans la première voie, restent au niveau du coupleur, dans la première voie, les résidus de la deuxième onde de pompe sortant de la deuxième partie amplificatrice et injectés dans

la deuxième voie, restent au niveau du coupleur, dans la deuxième voie.

Ainsi, dans ce mode de réalisation, le signal amplifié dans la première partie passe via la première voie optique, puis le coupleur et enfin la deuxième voie optique dans la deuxième partie amplificatrice, alors que les résidus de la première onde de pompe, issus de la première partie amplificatrice, en restant dans la première voie du dispositif d'atténuation arrivent à l'extrémité de ladite voie qui est libre. De même, les résidus de la deuxième onde de pompe, issus de la deuxième partie amplificatrice, en restant dans la deuxième voie du dispositif d'atténuation arrivent à l'extrémité de ladite voie qui est libre.

Les extrémités libres des voies optiques peuvent déboucher par exemple en espace libre ou dans un substrat et dans tous les cas, les résidus ne retournent pas sur les sources dé pompe.

Selon un deuxième mode de réalisation le dispositif d'atténuation des résidus comporte un élément de filtrage tel qu'un Mach Zehnder (correspondant à deux jonctions Y montées têtes-bêches reliées par des bras), ledit élément étant relié entre les deux parties amplificatrices.

Cet élément de filtrage est réalisé de façon à permettre de filtrer les résidus de pompe sans perturber le signal. En particulier, la différence de longueur entre les deux bras du Mach Zehnder est calculée pour obtenir ledit filtrage.

Selon un troisième mode de réalisation, le dispositif d'atténuation des résidus comporte un

élément absorbant choisi parmi une couche absorbante disposée au-dessus de la connexion optique entre la première et la deuxième parties amplificatrices, un substrat absorbant disposé entre la première et la deuxième parties amplificatrices et reliant optiquement lesdites parties.

Dans ce mode de réalisation, l'élément absorbant est apte à absorber sélectivement les résidus de pompe sans absorber le signal véhiculé entre la première et la deuxième parties amplificatrices.

Selon un mode préféré, le dispositif d'atténuation des résidus de la première et de la deuxième ondes de pompe est réalisé entièrement ou en partie en optique intégrée dans un substrat.

Selon l'invention, chacune des parties amplificatrices de l'élément d'amplification est choisie indépendamment l'une de l'autre parmi une fibre amplificatrice, un guide amplificateur dans un substrat.

Lorsque la ou les parties amplificatrices sont réalisées par un guide amplificateur dans un substrat par exemple un guide formé dans un substrat dopé, ledit substrat peut être collé au substrat du dispositif d'atténuation ou même réalisé dans le même substrat.

Selon un mode de réalisation le premier dispositif optique apte à fournir à la première partie amplificatrice, un signal à amplifier et une première onde de pompe, comprend : une première voie optique apte à recevoir le signal lumineux à amplifier,

une deuxième voie optique apte à recevoir-la première onde de pompe, un dispositif de multiplexage associé à la première et à la deuxième voies optiques, et apte à fournir une onde lumineuse composée du signal à amplifier et de la première onde de pompe.

Les voies optiques dudit premier dispositif optique sont réalisées soit par des fibres optiques soit par des guides optiques dans un substrat qui de préférence est le même que celui du dispositif d'atténuation et le dispositif de multiplexage est réalisé par un élément optique tel qu'un coupleur composé par la première et la deuxième voies optiques.

Selon un mode de réalisation, le deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe et à récupérer le signal amplifié comprend : une troisième voie optique apte à fournir le signal lumineux amplifié, une quatrième voie optique apte à recevoir la deuxième onde de pompe, un dispositif de multiplexage associé à la troisième et à la quatrième voies optiques, et apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, la deuxième onde de pompe et à récupérer le signal amplifié.

De même, les voies optiques dudit deuxième dispositif optique sont réalisées soit par des fibres optiques soit par des guides optiques dans un substrat qui de préférence est le même que celui du dispositif d'atténuation et le dispositif de multiplexage est

réalisé par un élément optique tel qu'un coupleur composé par la troisième et la quatrième voies optiques.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, en référence aux figures des dessins annexés.

Cette description est donnée à titre purement illustratif et non limitatif.

Brève description des figures : - La figure 1, déjà décrite, représente schématiquement un amplificateur à double pompage de l'art antérieur, - La figure 2 représente un premier mode de réalisation d'un amplificateur à double pompage comportant conformément à l'invention, un dispositif d'atténuation des résidus de pompe, - La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation d'un amplificateur utilisant selon l'invention un dispositif d'atténuation des résidus de pompe, - La figure 4 représente schématiquement une variante de dispositif d'atténuation des résidus de pompe utilisant un élément Mach Zehnder, - La figure 5 illustre schématiquement une autre variante de dispositif d'atténuation des résidus de pompe utilisant une couche absorbante, et - La figure 6 représente schématiquement une variante de dispositif d'atténuation des résidus de pompe utilisant un substrat absorbant.

Description détaillée de modes de mise en oeuvre-de l'invention :
Sur les différentes figures qui vont être décrites, on a représenté une coupe du substrat dans lequel est réalisé notamment le dispositif d'atténuation des résidus de pompe selon l'invention ; cette coupe contient les différentes directions de propagation des ondes lumineuses dans les guides, étant bien entendu que suivant les technologies utilisées, ces directions ne sont pas en pratique forcément contenues dans un même plan.

La figure 2 représente un premier mode de réalisation d'un amplificateur à double pompage comportant, conformément à l'invention, un dispositif d'atténuation des résidus de pompe.

Cet amplificateur comporte : un élément d'amplification comprenant au moins une première et une deuxième parties amplificatrices 21 et 23 reliées optiquement entre elles, * un premier dispositif optique apte à fournir à la première partie amplificatrice, un signal à amplifier E qui peut être à une ou plusieurs longueurs d'onde et une première onde de pompe PI qui peut être également à une ou plusieurs longueurs d'onde, * un deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe P2 qui peut être à une ou plusieurs longueurs d'onde et à récupérer le signal amplifié S, le signal amplifié et la deuxième onde de pompe se propageant à contre sens,

'un dispositif d'atténuation 25 des résidus aes pompes PI et P2, relié optiquement entre la première et la deuxième parties amplificatrices.

Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, les parties amplificatrices 21 et 23 sont réalisées respectivement par une fibre amplificatrice tandis que le premier et le deuxième dispositifs optiques ainsi que le dispositif d'atténuation 25 sont réalisés en optique intégrée dans un substrat 20.

Le dispositif d'atténuation 25 comporte une première et une deuxième voies optiques formées par des guides 27 et 28 réalisés dans le substrat 20 et un coupleur 29, réalisé également dans le substrat 20, par le rapprochement de ces deux voies. Cet ensemble est représenté dans un cadre fictif représenté en pointillés.

Une extrémité du guide 27 est reliée à la première partie amplificatrice 21 et reçoit le signal amplifié dans la partie 21 et les résidus de l'onde de pompe PI tandis que l'autre extrémité du guide 27 est libre et s'arrête dans le substrat 20 ; une extrémité du guide 28 est reliée à la deuxième partie amplificatrice 23 et transmet à la partie 23 le signal amplifié par la partie 21 et reçoit les résidus de l'onde de pompe P2 tandis que l'autre extrémité du guide 28 est libre et s'arrête également dans le substrat 20.

Le coupleur 29 est réalisé par le rapprochement des deux guides 27 et 28 d'une distance et sur une longueur d'interaction telles que :

le signal amplifié dans la partie amplificatrice 21 passe au niveau du coupleur, du guide 27 au guide 28 tandis que les résidus de l'onde de pompe PI qui sortent de la partie amplificatrice 21 dans le guide 27, restent après passage dans le coupleur, dans le guide 27, les résidus de l'onde de pompe P2 qui sortent de la partie amplificatrice 23, dans le guide 28, restent après passage dans le coupleur 29, dans le guide 28.

Lorsque les résidus de l'onde de pompe PI (respectivement de l'onde P2) arrivent à l'extrémité libre du guide 27 (respectivement du guide 28), ces résidus se perdent dans le substrat 20 et finissent en général par sortir de ce dernier.

Les extrémités libres des guides 27 et 28 auraient pu également être situées sur des faces latérales du substrat 20 afin que les résidus de pompe soient évacués directement à l'extérieur du substrat.

Le premier dispositif optique qui est apte à fournir à la partie amplificatrice 21, un signal à amplifier et l'onde de pompe PI, comprend : une voie optique réalisée par un guide 30 dans le substrat 20, apte à recevoir le signal lumineux E à amplifier, une deuxième voie optique réalisée par un guide 31 dans le substrat 20, apte à recevoir la première onde de pompe PI, un dispositif de multiplexage réalisé par un coupleur 33 (formé par le rapprochement des guides 30 et 31) apte à fournir à la partie 21, une onde

lumineuse composée du signal E à amplifier et de l'onde de pompe PI.

Ainsi, le coupleur 33 est réalisé par une partie des guides 30 et 31 qui sont écartés l'un de l'autre dans ladite partie, d'une distance suffisante et sur une longueur suffisante pour permettre au signal E d'être transféré du guide 30 au guide 31 sans que l'onde PI ne subisse de modification de propagation dans le coupleur. Cette distance doit être supérieure à la distance de pénétration latérale de la partie évanescente de l'onde PI dans le guide 31 et inférieure à la distance de pénétration latérale de la partie évanescente de l'onde E dans le guide 30, pour que l'onde E puisse être transférée sur une longueur raisonnable (par exemple quelques mm) du guide 30 au guide 31. En sortie du coupleur 33, dans l'exemple de cette figure, il ne subsiste que le guide 31 qui est relié à la partie amplificatrice 21 et dans laquelle le signal E et l'onde PI sont regroupés.

Le deuxième dispositif optique qui est apte à fournir à la partie amplificatrice 23, l'onde de pompe P2 et à récupérer le signal amplifié S comprend : une troisième voie optique réalisée par un guide 40 dans le substrat 20, apte à fournir le signal lumineux S amplifié, une quatrième voie optique réalisée par un guide 41 dans le substrat 20, apte à recevoir l'onde de pompe P2, un dispositif de multiplexage réalisé par un coupleur 43 (formé par le rapprochement des guides 40

et 41) apte à fournir à la partie amplificatrice 23, l'onde de pompe P2 et à récupérer le signal amplifié S.

De même, le coupleur 43 est formé par une partie des guides 40 et 41 qui sont écartés l'un de l'autre dans ladite partie, d'une distance suffisante et sur une longueur suffisante pour permettre au signal S issu de la partie amplificatrice 23 de passer du guide 41 au guide 40 et à l'onde de pompe P2 véhiculée à contre sens dans le guide 41, de rester dans ledit guide. Cette distance doit être supérieure à la distance de pénétration latérale de la partie évanescente de l'onde P2 dans le guide 41 et inférieure à la distance de pénétration latérale de la partie évanescente du signal S dans le guide 41, pour que le signal S puisse être transféré dans le guide 40, sur une longueur raisonnable. En sortie, (considéré par rapport à la direction de propagation de l'onde P2) du coupleur 43, dans l'exemple de cette figure, il ne subsiste que le guide 41.

La figure 3 représente un amplificateur utilisant un dispositif d'atténuation des résidus de pompe du même type que celui de la figure 2. De même, le premier et le deuxième dispositifs optiques représentés sur cette figure sont du même type que ceux de la figure 2.

La figure 3 se distingue de la figure 2 par l'élément d'amplification. Ce dernier comprend également une première et une deuxième parties amplificatrices 21 et 23 reliées optiquement entre elles, mais ces parties amplificatrices qui sont disposées à proximité de 2 parois latérales à 900 l'une

de l'autre dans la figure 2, sont disposées sur-la figure 3 à proximité de deux parois latérales parallèles entres elles. De ce fait, l'introduction du signal E dans le guide 30, de l'onde de pompe PI dans le guide 31, de l'onde de pompe P2 dans le guide 41 et la récupération de l'onde S du guide 40 qui se faisaient dans la figure 2 à partir de la même paroi latérale du substrat 20 se font sur la figure 3 sur deux parois latérales différentes. Ainsi, l'introduction du signal E dans le guide 30 et de l'onde de pompe PI dans le guide 31 se fait à partir d'une première paroi et l'introduction de l'onde de pompe P2 dans le guide 41 et la récupération de l'onde S du guide 40 se font à partir d'une deuxième paroi latérale.

La figure 4 représente schématiquement un amplificateur utilisant un dispositif d'atténuation formé par un élément Mach Zehnder, tous les autres éléments de l'amplificateur étant les mêmes que ceux de la figure 3 et portent les mêmes références.

Cet élément Mach Zehnder est réalisé par deux jonctions Y têtes bêches J1 et J2 reliées par deux bras 46 et 47, cet élément étant relié optiquement entre la première partie amplificatrice 21 et la deuxième partie amplificatrice 23. L'onde lumineuse arrivant de la partie 21 et composée du signal amplifié dans ladite partie et des résidus de l'onde de pompe PI, est séparée par la jonction J1 en deux ondes lumineuses, ces deux ondes se propagent alors respectivement dans les bras 46 et 47 puis elles se recombinent au niveau de la jonction J2.

En sens inverse, l'onde lumineuse arrivant-de la partie 23 et composée des résidus de l'onde de pompe P2, est séparée par la jonction J2 en deux ondes lumineuses, ces deux ondes se propagent alors respectivement dans les bras 46 et 47 puis elles se recombinent au niveau de la jonction Jl.

Les longueurs respectivement des bras 46 et 47 sont choisies pour que la recombinaison des ondes lumineuses dans la jonction J2 se traduise par des interférences destructives pour la longueur d'onde de l'onde de pompe PI et constructives pour celles du signal amplifié. De cette façon, les résidus de l'onde de pompe PI sont très fortement atténués au niveau de la jonction J2. Ces longueurs sont également choisies pour que la recombinaison des ondes lumineuses dans la jonction Jl se traduise par des interférences destructives pour la longueur d'onde de l'onde de pompe P2. De cette façon, les résidus de l'onde de pompe P2 sont très fortement atténués au niveau de la jonction

Jl.

Pour avoir des interférences destructives entre deux ondes, il faut que leur déphasage soit égale à, et pour que les interférences soient constructives, il faut que le déphasage entre les deux ondes soit de 2E.

A titre d'exemple, pour des ondes de pompe PI et P2 présentant la même longueur d'onde de 980 et un signal amplifié de longueur d'onde 1550nm, on peut choisir pour le bras 46 une longueur de lOOm et pour le bras 47 une longueur de 1000yam.

Bien entendu, les longueurs d'onde des ondes de pompe PI et P2 peuvent être différentes entre-elles,

dans ce cas, il faut déterminer des longueurs de bras qui permettent d'obtenir dans les jonctions J2 et J1 des interférences destructives respectivement pour les dites longueurs d'onde.

Dans cet exemple de réalisation, l'élément Mach Zehnder est réalisé en optique intégrée dans le substrat 20. Autrement dit les jonctions J1 et J2 et les bras qui les relient sont formés par des guides. Bien entendu, on aurait pu tout aussi bien utiliser un élément Mach Zehnder réalisé par des fibres optiques.

La figure 5, illustre schématiquement un amplificateur utilisant un dispositif d'atténuation formé par un élément absorbant tel qu'une couche absorbante, disposée au-dessus de la connexion optique 53 entre la première et la deuxième parties amplificatrices ; comme précédemment, tous les autres éléments de l'amplificateur sont les mêmes que ceux de la figure 3 et portent les mêmes références.

La couche absorbante 50 est réalisée sur le substrat 20. Elle est composée d'un film de matériaux unique ou d'une superposition de films de matériaux. Le ou les matériaux composants ladite couche doivent présenter des bandes d'absorption à la ou aux longueurs d'ondes des ondes de pompe PI et P2 mais pas à la ou aux longueurs du signal.

Par ailleurs, au moins la partie 51 du guide 53 assurant la liaison optique entre la première et la deuxième parties amplificatrices et située sous la couche 50, doit être à une profondeur par rapport à ladite couche telle que la partie évanescente des ondes de pompe puisse interagir avec la couche 50.

Les dimensions de la couche absorbante sont déterminées de façon à obtenir le plus d'absorption possible à la ou aux longueurs d'ondes des ondes de pompe PI et P2.

Pour avoir des dimensions compactes, tout en obtenant une bonne atténuation des résidus de pompes, la partie 51 du guide située sous ladite couche (représentée en pointillés sur la figure 5) peut être non linéaire et présenter des serpentins ou des boucles, pour augmenter la longueur d'interaction entre le guide et la couche absorbante.

A titre d'exemple, pour des ondes de pompe à 980nm et un signal à 1550nm, la couche absorbante est du verre dopé avec de l'Ytterbium, de façon à atténuer les ondes se propageant à 980nm mais pas celles se propageant à 1550nm.

Cette couche absorbante peut être déposée sur le substrat 20 par toutes les techniques classiques de dépôt et par exemple par évaporation sous vide ou par dépôt sol-gel.

La figure 6 représente schématiquement un amplificateur avec un dispositif d'atténuation des résidus de pompe, formé également par un élément absorbant mais qui est dans cette variante, un substrat absorbant 60.

Sur la figure 6, est représenté le substrat 20 avec le premier et le deuxième dispositifs optiques intégrés dans le substrat (ces dispositifs sont du même type que ceux décrits précédemment), le substrat absorbant 60 et les première et deuxième parties amplificatrices 21 et 23.

Les parties amplificatrices 21 et 23 sont réalisées respectivement par des fibres amplificatrices, elles sont reliées optiquement entreelles par un guide optique 53 formé dans le substrat absorbant 60. Les autres extrémités des parties amplificatrices sont reliées optiquement comme précédemment respectivement aux guides 31 et 41 des première et deuxième dispositifs optiques.

Ce substrat est par exemple du verre dopé par exemple par des ions Ytterbium pour des ondes de pompe à 980nm.

Sur cette figure, les substrats 20 et 60 sont séparés par les fibres amplificatrices, ils peuvent être disposés sur un support commun.

D'autres dispositions peuvent bien entendu être envisagées, par exemple les deux substrats peuvent être collés ensemble, les parties amplificatrices pouvant être intégrées dans l'un ou l'autre substrat.

De même, dans les autres figures, les parties amplificatrices peuvent être intégrées dans le substrat 20 et/ou dans un autre substrat.

Dans tous ces exemples, les ondes de pompe PI et P2 sont par exemple issues de diodes laser qui sont reliées optiquement respectivement aux guides 31 et 41 soit par un collage direct des diodes sur le substrat 20, soit par l'intermédiaire de fibres optiques et d'éléments de connexions tels que des férules ou des blocs de V .

De la même façon, le signal à amplifier E est introduit dans le guide 30 par des moyens d'introduction (non représentés) collés directement au

substrat 20 ou reliés au guide 30 par une fibre optique et un élément de connexion tel qu'une férule ou un bloc de V . Le signal amplifié S est récupéré du guide 40 par des moyens de récupération (non représentés) collés directement au substrat 20 ou reliés au guide 40 par une fibre optique et un élément de connexion tel qu'une férule ou un bloc de V .

Enfin, lorsque les parties amplificatrices sont formées par des fibres optiques, celles-ci sont reliées aux guides correspondants du substrat 20 également par des éléments de connexion tels que des férules ou des bloc de V . Dans Le cas de l'utilisation d'un bloc de V , celui-ci peut être commun à plusieurs connexions.

Claims

REVENDICATIONS

1. Amplificateur optique à double pompage optique, caractérisé en ce qu'il comporte : * un élément d'amplification comprenant au moins une première et une deuxième parties amplificatrices (21, 23) reliées optiquement entre elles, 'un premier dispositif optique apte à fournir à la première partie amplificatrice, un signal à amplifier (E) et une première onde de pompe (PI), a un deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe (P2) et à récupérer le signal amplifié (S), le signal amplifié et la deuxième onde de pompe se propageant à contre sens, a un dispositif d'atténuation des résidus de la première et de la deuxième ondes de pompe relié optiquement entre la première et la deuxième parties amplificatrices.

2. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'atténuation des résidus comporte une première et une deuxième voies optiques (27,28) et un coupleur (29) entre ces deux voies, une des extrémités de la première voie étant reliée à la première partie amplificatrice (21) et l'autre extrémité étant libre et une des extrémités de la deuxième voie étant reliée à la deuxième partie amplificatrice (23) et l'autre extrémité étant libre.

3. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coupleur (29) est réalisé par le rapprochement de la première et de la deuxième voies optiques (27,28) d'une distance et sur une longueur d'interaction telles que : le signal amplifié dans la première partie amplificatrice et injecté dans la première voie passe au niveau du coupleur, dans la deuxième voie tandis que des résidus de la première onde de pompe, sortant de la première partie amplificatrice et injectés dans la première voie, restent au niveau du coupleur, dans la première voie, des résidus de la deuxième onde de pompe sortant de la deuxième partie amplificatrice et injectés dans la deuxième voie, restent au niveau du coupleur, dans la deuxième voie.

4. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'atténuation des résidus comporte un élément de filtrage des résidus de la première onde de pompe et de la deuxième onde de pompe, relié entre les deux parties amplificatrices.

5. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de filtrage est un élément Mach Zehnder (45).

6. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'atténuation des résidus comporte un

élément absorbant (50,60) des résidus de la premi-ère onde de pompe et de la deuxième onde de pompe, relié entre les deux parties amplificatrices.

7. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément absorbant est choisi parmi une couche absorbante (50) et un substrat absorbant (60), la première et la deuxième parties amplificatrices étant reliées entre-elles par une connexion optique, la couche absorbante est disposée au-dessus de ladite connexion et le substrat absorbant comporte ladite connexion.

8. Amplificateur optique à double pompage optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'atténuation des résidus de la première et de la deuxième ondes de pompe est réalisé tout ou partie en optique intégrée dans un substrat (20).

9. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la deuxième parties amplificatrices de l'élément d'amplification sont choisies indépendamment l'une de l'autre parmi une fibre amplificatrice ou un guide amplificateur dans un substrat.

10. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier dispositif optique apte à fournir à la

première partie amplificatrice, le signal à amplifier et la première onde de pompe, comprend : une première voie optique (30) apte à recevoir le signal lumineux à amplifier (E), une deuxième voie optique (31) apte à recevoir la première onde de pompe (PI), un dispositif de multiplexage (33) associé à la première et à la deuxième voies optiques, et apte à fournir à la première partie amplificatrice une onde lumineuse composée du signal à amplifier et de la première onde de pompe.

11. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe (P2) et à récupérer le signal amplifié (S) comprend : une troisième voie optique (40) apte à fournir le signal lumineux amplifié (S), une quatrième voie optique (41) apte à recevoir la deuxième onde de pompe (P2), un dispositif de multiplexage (4 3) associé à la troisième et à la quatrième voies optiques, et apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, la deuxième onde de pompe et à récupérer le signal amplifié.

12. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le dispositif de multiplexage est un coupleur.

13. Amplificateur optique à double pompage optique selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le premier et/ou le deuxième dispositifs optiques est réalisé en optique intégrée dans un substrat.