FR2843844A1 - Systeme de transmission optique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de transmission optique. Elle se rapporte à un système qui comprend un émetteur optique comprenant une source de lumière (111 à 11N) à modulation directe, un récepteur optique (211 à 21N), une ligne (30) de transmission à fibre optique ayant une dispersion chromatique positive à une longueur d'onde de fonctionnement de la source (111 à 11N), et un compensateur (23) de dispersion sans réglage de température placé entre l'extrémité de sortie de l'émetteur optique et l'extrémité d'entrée de la ligne (30) de transmission à fibre optique, dans lequel la dispersion chromatique cumulée à la longueur d'onde de fonctionnement est négative sur une plage de températures comprise entre 0 °C et 60 °C.Application au systèmes de transmission optique par multiplexage en longueur d'onde.

Description

La présente invention concerne un système de transmission optique destiné

à transmettre de la lumière de signaux, tels que plusieurs canaux de signaux compris dans une bande de longueurs d'onde de signaux qui sont multi5 plexés sur une ligne de transmission à fibre optique.

Un système de transmission optique multiplexé en longueurs d'onde (WDM), dans lequel plusieurs canaux de signaux ayant des longueurs d'onde différentes les unes des autres sont multiplexés, sur des lignes de transmission à 10 fibre optique, permet la transmission-réception à grande

vitesse d'informations avec une capacité élevée. Le système de transmission optique permet une réduction de la détérioration de la forme d'onde de la lumière des signaux par réduction de la valeur absolue de la dispersion chromatique 15 cumulée de l'ensemble du trajet de propagation des signaux.

Ainsi, le système de transmission optique permet l'augmentation de la fréquence de bits et une plus grande capacité.

Par exemple, le système de transmission optique décrit dans la demande mise à l'inspection publique de brevet japo20 nais n H11-204 866 a une configuration destinée au démultiplexage des canaux des signaux compris dans la lumière multiplexée des signaux dans plusieurs bandes de longueurs d'onde, et à l'exécution d'une compensation de dispersion pour chaque bande. De cette manière, la valeur absolue de la 25 dispersion chromatique cumulée est réduite dans chaque bande. Le document 1 de D.A. Atlas, "Chromatic dispersion limitations due to semiconductor laser chirping in conventional and dispersion-shifted single-mode fiber 30 systems", Optics Letters, Vol. 13, n 11, pages 1035 à 1037 (1988) représente la relation entre la dispersion chromatique cumulée et les caractéristiques de transmission pour la configuration mettant en oeuvre une source de lumière laser à semi-conducteur à modulation directe comme source de 35 lumière des signaux. Dans ce document 1, les valeurs de la résistance à la dispersion, destinées à donner une bonne qualité de transmission des signaux, sont établies, la résistance à la dispersion étant de i 200 ps/nm lorsque la fréquence de bits est de 2,5 Gbit/s et de 80 ps/nm lorsque

la fréquence de bits est de 10 Gbit/s.

Le système de transmission optique décrit dans le document 2 de M. Kakui et al., "2.4 Gbit/s repeaterless 5 transmission over 306 km nondispersion-shifted fiber using directly modulated DFB-LD and dispersioncompensating fiber", Electronics Letters, Vol. 31, n 1, pages 51 à 52 (1995) est destiné à rendre approximativement nulle la valeur absolue de la dispersion chromatique cumulée, la 10 source de lumière laser à semiconducteur à modulation

directe étant utilisée comme source de lumière des signaux et une fibre optique à compensation de dispersion étant utilisée comme compensateur de dispersion.

Dans le système de transmission optique indiqué dans 15 le document 3 de M. Tanaka et al., "Water-peak-suppressed

non-zero-dispersion shifted fiber for full spectrum coarse WDM transmission in metro networks", OFC 2002, WA2, une fibre optique, dans laquelle le pic de pertes dues à un radical OH à proximité de la longueur d'onde 1,38 pm est 20 réduit, est utilisée. Le document 3 représente une configuration dans laquelle une source de lumière laser à semiconducteur à modulation directe est utilisée comme source de lumière des signaux, et la dispersion chromatique cumulée est d'environ 1 000 ps/nm et la pénalisation de transmission 25 de 1 dB pour une fréquence de bits de 2,5 Gbit/s.

Après étude des systèmes de transmission optique classiques, l'inventeur s'est rendu compte du problème suivant. Un système de transmission optique qui effectue une transmission optique CWDM (c'est-à-dire par multiplexage WDM 30 grossier) dans lequel l'espacement des canaux des signaux (espacement des longueurs d'onde des signaux) de la lumière du signal multiplexé est relativement grand (voir par exemple la demande mise à l'inspection publique de brevet japonais n 2000-156 702), est appliqué de façon générale à 35 un chemin dans lequel la demande de communication est relativement faible. En conséquence, la source de lumière laser à semi-conducteur qui est utilisée comme source de lumière des signaux est modulée directement, et la compensation de dispersion n'est pas normalement exécutée à

cause de la demande de réduction du cot du système.

Compte tenu de ce qui précède, l'invention a pour objet la mise à disposition d'un système de transmission optique 5 qui permet une transmission de haute qualité de la lumière des signaux et qui convient particulièrement bien à des

transmissions optiques CWDM.

Le système de transmission optique selon l'invention comporte un émetteur optique ayant une source de lumière à 10 modulation directe sans réglage de température, un récepteur optique, une ligne de transmission à fibre optique qui est placée entre l'émetteur optique et le récepteur optique, et au moins un compensateur de dispersion sans réglage de température. L'émetteur optique transmet de la lumière des 15 signaux dans la bande de longueurs d'onde des signaux. La ligne de transmission à fibre optique est un support de transmission de la lumière multiplexée des signaux tel que plusieurs canaux de signaux de la bande de longueurs d'onde sont multiplexés, et présente une dispersion chromatique 20 positive à une longueur d'onde de fonctionnement de la source de lumière à modulation directe. Le récepteur optique reçoit la lumière des signaux qui s'est propagée dans la ligne de transmission à fibre optique. Le compensateur de dispersion est un élément optique destiné à compenser la 25 dispersion chromatique cumulée de la ligne de transmission à fibre optique et est placé soit sur un trajet optique placé entre l'extrémité d'émission de signaux de l'émetteur optique et l'extrémité d'entrée de signaux de la ligne de transmission à fibre optique, soit sur un trajet optique 30 compris entre l'extrémité de réception de signaux du récepteur optique et l'extrémité d'émission de signaux de la ligne de transmission à fibre optique. Evidemment, l'émetteur optique peut donner certains canaux de signaux dans la

bande de longueurs d'onde des signaux.

Lorsque le compensateur de dispersion se trouve sur le trajet optique compris entre l'extrémité d'émission de signaux de l'émetteur optique et l'extrémité d'entrée de signaux de la ligne de transmission de fibre optique, à l'extrémité d'émission de signaux de la ligne de transmission, la dispersion chromatique cumulée de la ligne de transmission à fibre optique à la longueur d'onde de fonctionnement de la source de lumière à modulation directe 5 est réglée à une valeur négative dans une plage de températures comprise entre 0 C et 60 'C. D'autre part, lorsque le compensateur de dispersion se trouve sur le trajet optique compris entre l'extrémité de réception de signaux du récepteur optique et l'extrémité de réception de signaux de 10 la ligne de transmission à fibre optique, à l'extrémité de réception de signaux du récepteur optique, la dispersion chromatique de la lumière des signaux à la longueur d'onde de fonctionnement de la source de lumière à modulation directe est réglée afin qu'elle soit négative dans une plage 15 de températures comprise entre 0 C et 60 C. Dans le système de transmission optique ayant la structure précitée, la lumière des signaux peut être transmise avec une qualité élevée. Comme la source de lumière à modulation directe et le compensateur de dispersion sont des 20 dispositifs sans réglage de température, le cot du système diminue. Le système de transmission optique selon l'invention peut en outre comporter un démultiplexeur. Dans ce cas, le démultiplexeur démultiplexe plusieurs canaux de signaux qui 25 se propagent dans la ligne de transmission à fibre optique en un groupe de canaux de signaux dans une première bande de longueurs d'onde comprenant la longueur d'onde à dispersion nulle de la ligne de transmission à fibre optique et un autre groupe de canaux de signaux dans une seconde bande de 30 transmission. Le compensateur de dispersion compense la dispersion chromatique cumulée dans les canaux des signaux de la seconde bande de longueurs d'onde. A l'extrémité de sortie de signaux du compensateur de dispersion, la dispersion chromatique cumulée de l'un des canaux de signaux de la 35 seconde bande de longueurs d'onde, transmis par le compensateur de dispersion, est de préférence négative dans la plage de températures comprise entre 0 C et 60 C. La première bande de longueurs d'onde est une bande de longueurs d'onde qui comprend une longueur d'onde à dispersion nulle de la ligne de transmission à fibre optique et, dans la seconde bande de longueurs d'onde, la valeur 5 absolue de la dispersion chromatique cumulée est plus grande que dans la première bande de longueurs d'onde. En consequence, la lumière des signaux de la seconde bande de longueurs d'onde, dans laquelle la valeur absolue de la dispersion chromatique cumulée est élevée, subit une compen10 sation de dispersion par le compensateur de dispersion sans réglage de température. Après passage dans le compensateur de dispersion, la dispersion chromatique cumulée à l'extrémité de sortie de signaux du compensateur de dispersion est réglée afin qu'elle soit négative à la longueur d'onde 15 précitée de fonctionnement dans la plage de températures comprise entre 0 C et 60 C. A cause de la configuration précitée, le système de transmission optique selon l'invention permet la transmission de la lumière multiplexée des signaux dans la bande de longueurs d'onde avec une qualité 20 élevée, et devient un système qui convient particulièrement bien à la transmission optique CWDM. Le compensateur de dispersion peut être placé uniquement dans les canaux des signaux de la seconde bande de longueurs d'onde et la source de lumière de modulation directe et le compensateur de dis25 persion sont des dispositifs sans réglage de température si bien que le cot du système peut être réduit. En outre, dans la transmission optique CWDM, l'espacement des canaux des signaux (espacement des longueurs d'onde des signaux) compris dans la lumière des signaux est large, si bien 30 qu'une fibre optique peu coteuse peut être utilisée pour le démultiplexeur. Dans le système de transmission optique selon l'invention, il est avantageux que la dispersion chromatique cumulée dans tous les canaux des signaux de la seconde bande de 35 longueurs d'onde qui passe dans le compensateur de dispersion soit négative dans la plage de températures de 0 C à 60 C. Une transmission de lumière de signaux de qualité

accrue est alors possible.

En outre, dans le système de transmission optique selon l'invention, il est avantageux qu'une fréquence de bits d'au moins un canal de signaux parmi les canaux compris dans la seconde bande de longueurs d'onde soit supérieure à la 5 fréquence de bits éventuelle de tous les canaux de signaux

de la première bande de longueurs d'onde. Dans ce cas, la vitesse de transmission peut être accrue intentionnellement depuis le côté compensé en dispersion, si bien qu'on peut prévoir un perfectionnement du système avec une configu10 ration simple peu coteuse.

Dans le système de transmission optique selon l'invention, il est avantageux que la ligne de transmission à fibre optique comporte une fibre optique monomode ayant une longueur d'onde de dispersion nulle proche de 1,3 pm. Dans 15 ce cas, la fibre optique monomode qui a été déjà mise en place peut être utilisée comme ligne de transmission à fibre optique si bien que l'augmentation du cot du système peut

être réduite.

Il est préférable que la ligne de transmission à fibre 20 optique, à une longueur d'onde de 1,38 pm, présente des pertes de transmission inférieures aux pertes de transmission à une longueur d'onde de 1,31 pm. Ceci est d au fait que les canaux des signaux à une longueur d'onde proche de 1,38 pm peuvent être utilisés et permettent une augmen25 tation supplémentaire de capacité. Il est aussi avantageux

que la ligne de transmission à fibre optique ait une longueur d'onde de dispersion nulle qui se trouve sur une plage de longueurs d'onde comprise entre 1,35 et 1,5 pnm.

Ceci est d au fait que la dispersion chromatique de la 30 ligne de transmission à fibre optique du côté des longueurs

d'onde relativement courtes de la bande de longueurs d'onde des signaux a une valeur négative (ou une faible valeur positive), si bien que les caractéristiques de transmission de tous les canaux des signaux de la bande de longueurs 35 d'onde des signaux sont accrues.

Il est aussi avantageux que, à l'extrémité réceptrice de signaux du récepteur, la puissance optique de l'un des canaux des signaux à la seconde bande de longueurs d'onde soit supérieure à la puissance optique la plus basse parmi les puissances optiques des canaux des signaux de la première bande de longueurs d'onde. Dans ce cas, l'augmentation des pertes, due à l'insertion du compensateur de 5 dispersion, est réduite et la distance de transmission peut être accrue, et une détérioration de la résultante des

pertes du système peut être évitée.

Il est en outre avantageux que, à l'extrémité réceptrice des signaux du récepteur, la puissance optique de tous 10 les canaux des signaux de la seconde bande de longueurs d'onde soit supérieure à la plus faible puissance optique parmi les puissances optiques des canaux des signaux de la première bande de longueurs d'onde. Dans ce cas, la résultante des pertes dans l'ensemble du système peut être 15 définie par une valeur comprise dans la première bande de longueurs d'onde, si bien que la conception du système est facile. En outre, la résultante des pertes peut être suffisamment déterminée pour que la fiabilité de l'ensemble du

système soit accrue.

Il est avantageux que le système de transmission optique selon l'invention comporte en outre un dispositif de transmission de lumière de pompage destiné à transmettre de la lumière de pompage pour amplification Raman dans la ligne de transmission à fibre optique, si bien que la lumière des 25 signaux subit une amplification Raman. Dans ce cas, la lumière des signaux subit l'amplification Raman dans la ligne de transmission à fibre optique à laquelle est transmise la lumière de pompage d'amplification Raman, si bien que les pertes efficaces par transmission peuvent être 30 réduites et l'augmentation des pertes dues à l'insertion du compensateur de dispersion peut être compensée. Il est avantageux que le dispositif de transmission de lumière de pompage transmette la lumière de pompage d'amplification Raman dans plusieurs canaux de pompage compris dans une 35 plage de longueurs d'onde de 1,2 à 1,3 pm et que les canaux soient multiplexés sur la ligne de transmission à fibre optique. Dans ce cas, la lumière des signaux proche de la longueur d'onde de 1,31 pm, à laquelle les pertes par transmission sont particulièrement élevées, subit une amplification Raman, et les pertes efficaces par transmission

près de cette longueur d'onde peuvent être réduites.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 5 seront mieux compris à la lecture de la description qui va

suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma représentant la configuration d'un système de transmission optique dans un premier mode de 10 réalisation de l'invention; la figure 2 est un schéma de la configuration d'un premier exemple d'application du système de transmission optique du premier mode de réalisation de la figure 1; la figure 3 est un schéma de la configuration d'un 15 second exemple d'application du système de transmission optique du premier mode de réalisation représenté sur la figure 1; la figure 4 est un graphique représentant les caractéristiques de dispersion chromatique du système de trans20 mission optique du premier mode de réalisation de la figure 1 (numéro 1); la figure 5 est un graphique représentant les caractéristiques de dispersion chromatique du système de transmission optique du premier mode de réalisation de la figure 1 (numéro 2); la figure 6 est un schéma représentant la configuration du système de transmission optique dans le second mode de réalisation de l'invention; la figure 7 est un graphique qui représente les carac30 téristiques de pertes de la ligne de transmission à fibre optique; la figure 8 est un schéma de la configuration du système de transmission optique dans le troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 9 est un graphique représentant les caractéristiques de dispersion chromatique et les caractéristiques de pertes du système de transmission optique du troisième mode de réalisation représenté sur la figure 8; et la figure 10A est un schéma d'un système expérimental permettant d'évaluer la caractéristique en température du système de transmission optique selon l'invention et les figures 10B et 10C sont des graphiques représentant les caractéristiques optiques de ce système expérimental. Les tableaux 1, 2 et 3 représentent respectivement les caractéristiques de dispersion chromatique de l'exemple 1, les caractéristiques de dispersion chromatique de l'exemple 2 et les caractéristiques de pénalisation de transmission de 10 l'exemple 3 du système de transmission optique selon l'invention. On décrit maintenant en détail des modes de réalisation du système de transmission optique selon l'invention en référence aux figures 1 à 10C. Les références numériques 15 identiques des dessins désignent des éléments correspondants

ou analogues dont la description redondante est omise.

Premier mode de réalisation On considère d'abord le premier mode de réalisation de l'invention en référence à la figure 1 qui est un schéma 20 représentant la configuration du système de transmission

optique dans un premier mode de réalisation de l'invention.

Ce système est représenté sur la figure 1 avec N sources de lumière 111 à 11N à modulation directe (N est un nombre entier supérieur ou égal à 2) (ces sources sont comprises 25 dans l'émetteur optique), un multiplexeur 12, N récepteurs 211 à 21N (contenus dans le récepteur optique), un démultiplexeur 22, un compensateur de dispersion 23, un démultiplexeur 241, un démultiplexeur 242 et une ligne 30 de

transmission à fibre optique.

La source de lumière à modulation directe lin (n est un

nombre entier arbitraire compris entre 1 et N) comporte une source de lumière laser à semi-conducteur sans réglage de température et qui transmet de la lumière directement modulée à une longueur d'onde Xkn comme canal de signaux. Le 35 multiplexeur 12 multiplexe la lumière de longueur d'onde k.

qui est transmise par la source lin et transmet la lumière du signal multiplexé aux longueurs d'onde des canaux des signaux X1 à ?N à la ligne 30 de transmission à fibre optique. Les longueurs d'onde X, à 4 de ces canaux sont comprises dans la bande de longueurs d'onde comprise entre une longueur d'onde d'environ 1,3 pmn et une longueur d'onde d'environ 1, 61 pmn, et l'espacement des canaux (espacement 5 des longueurs d'onde) est relativement grand. En d'autres termes, ce système la de transmission optique est destiné à

la mise en oeuvre de la transmission optique CWDM.

La ligne 30 de transmission à fibre optique transmet la lumière multiplexée aux longueurs d'onde Il à X qui sont 10 transmises par le multiplexeur 12, vers le démultiplexeur 22. Cette ligne 30 de transmission est de préférence une fibre optique monomode classique ayant une longueur d'onde de dispersion nulle proche de 1,3 pnm ou une fibre optique sans de la résultante des pertesage de dispersion nulle 15 (NZDSF) dont la longueur d'onde de dispersion nulle se

trouve dans une plage de longueurs d'onde comprise entre 1,35 et 1,5 pmn. Il est avantageux que la ligne 30 de transmission à fibre optique, à une longueur d'onde de 1,38 pm, possède des pertes par transmission inférieures aux pertes 20 par transmission à la longueur d'onde de 1,31 pm.

Le démultiplexeur 22 est placé du côté de l'extrémité d'émission des signaux de la ligne 30 et démultiplexe les canaux à des longueurs d'onde Il à X, comprises dans les signaux multiplexés qui se propagent dans la ligne 30, en un 25 groupe de canaux d'une première bande de longueurs d'onde A1 et un groupe de canaux d'une seconde bande de longueurs d'onde A2. La première bande A1 est une bande de longueurs d'onde qui contient la longueur d'onde de dispersion nulle de la ligne 30 de transmission et la seconde bande A2 30 constitue l'autre bande de longueurs d'onde. Lorsque la ligne 30 comprend une fibre optique monomode classique, la seconde bande A2 se trouve du côté des grandes longueurs

d'onde par rapport à la première bande A1.

Le compensateur 23 de dispersion est un dispositif 35 optique sans réglage de température et il compense la dispersion du groupe de canaux de signaux à des longueurs d'onde 4+1 à 4 (M est un nombre entier supérieur ou égal à 2 et inférieur ou égal à N - 1) compris dans la seconde il bande A2 de longueurs d'onde, transmis par le démultiplexeur 22. Le compensateur de dispersion 23 a une dispersion chromatique de signe opposé à celle de la ligne 30 dans la seconde bande A2. Comme compensateur de dispersion 23, on 5 peut utiliser une fibre optique à compensation de dispersion par exemple et, dans ce cas, les pertes sont faibles, la connexion à d'autres fibres optiques est simple, et il est possible d'utiliser une bande large. Le compensateur de dispersion 23 peut être un dispositif de type massif et, 10 dans ce cas, le compensateur de dispersion présente une périodicité, il peut être utilisé sur une large bande dans laquelle la caractéristique de dispersion peut être variable, et il peut être utilisé même avec une puissance élevée d'entrée. Le compensateur de dispersion 23 peut être 15 un dispositif du type d'un guide optique plat et, dans ce cas, une réduction de dimension est possible, et le compensateur 23 peut être utilisé sur une large bande et avec une

puissance élevée d'entrée.

Le démultiplexeur 24, démultiplexe la lumière des 20 signaux contenus dans la première bande A1, provenant du démultiplexeur 22, dans chaque canal de signaux à des longueurs d'onde ?u à,. Le démultiplexeur 242 d'autre part démultiplexe la lumière des signaux de la seconde bande A2 dont la dispersion chromatique est compensée par le compen25 sateur 23, en canaux des signaux ayant les longueurs d'onde 4+ à 4. Chaque récepteur 21n (n = 1 à N) reçoit la lumière de chaque canal à la longueur d'onde Xn, provenant du

démultiplexeur 24, ou 242.

Le système de transmission optique la du premier mode 30 de réalisation a le fonctionnement suivant. Les canaux des signaux de longueur d'onde;., transmis par chacune des sources de lumière 11n à modulation directe sans réglage de température, sont multiplexés par le multiplexeur 12 et la lumière des signaux multiplexés, y compris les canaux ayant 35 les longueurs d'onde Au à X, est transmise à la ligne 30 de transmission à fibre optique. Les canaux des signaux de la lumière multiplexée, qui se propagent dans la ligne 30 et atteignent le démultiplexeur 22, sont démultiplexés en un groupe de canaux de la première bande A1 et un groupe de canaux dans la seconde bande A2 par le démultiplexeur 22. Le groupe de canaux (longueurs d'onde Xl à XM) compris dans la première bande A1 dont la valeur absolue de la dispersion 5 chromatique est petite, transmis par le démultiplexeur 22, sont démultiplexés en chacun des canaux par le démultiplexeur 24, et sont reçus par les récepteurs 21, à 21M respectivement. Le groupe de canaux (longueurs d'onde X,+, à X) compris dans la seconde bande A2, dans laquelle la valeur 10 absolue de la dispersion chromatique est élevée, et qui sont

transmis par le démultiplexeur 22, présente une compensation de dispersion due au compensateur 23 de dispersion sans réglage de température, puis est démultiplexé en chacun des canaux par le démultiplexeur 242 et reçu par les récepteurs 15 21M+1 à 21N.

A ce moment, la dispersion chromatique de l'un des canaux de la seconde bande A2, après passage dans le compensateur 23 (dispersion chromatique à l'extrémité de réception de signaux des récepteurs 21M+1 à 21N) est réglée à une valeur 20 négative dans une plage de températures comprise entre 0 C et 60 'C. La dispersion chromatique de tous les canaux de la seconde bande A2 après passage dans le compensateur 23 peut aussi être réglée à une valeur négative dans la plage de

températures allant de 0 'C à 60 'C.

Aux extrémités de réception de signaux des récepteurs 21, à 21N, il est avantageux que la puissance optique de l'un des canaux de la seconde bande A2 soit réglée à une valeur supérieure à la plus faible puissance optique parmi les puissances des canaux de la première bande A1 de longueurs 30 d'onde. Aux extrémités réceptrices de signaux des récepteurs 21 à 21N aussi, la puissance optique de tous les canaux des signaux de la seconde bande A2 peut être réglée afin qu'elle soit supérieure à la plus faible puissance optique parmi les

puissances des canaux de la première bande A1.

Grâce au réglage de la caractéristique de dispersion chromatique et de la caractéristique de pertes comme indiqué précédemment, le système de transmission optique la peut transmettre la lumière des signaux multiplexés, y compris plusieurs canaux de signaux de la bande de longueurs d'onde avec une qualité élevée, et devient un système qui convient particulièrement bien à la transmission optique CWDM. Dans le système de transmission optique la, le compensateur 23 de 5 dispersion est destiné uniquement au groupe de canaux d'un côté de la seconde bande A2 et, comme chaque source de lumière à modulation directe lin et le compensateur de dispersion 23 sont des dispositifs sans réglage de température, le cot du système est réduit. De plus, l'espacement des 10 canaux est grand lors de la transmission optique CWDM, si bien qu'un filtre optique peu coteux peut être utilisé pour

le démultiplexeur 22.

Dans la configuration précitée, le compensateur 23 de dispersion se trouve du côté de l'extrémité d'émission de 15 signaux de la ligne 30 de transmission à fibre optique, mais

il peut être placé du côté de l'extrémité d'entrée de signaux de la ligne 30 comme indiqué sur la figure 2. La figure 2 est un schéma de la configuration du premier exemple d'application du système de transmission optique la 20 du premier mode de réalisation représenté sur la figure 1.

Dans le système de transmission optique lb du premier exemple d'application, les canaux des signaux à des longueurs d'onde X1 à XM compris dans la première bande de longueurs d'onde A1, provenant des sources de lumière 11 à 25 11M à modulation directe sans réglage de température, sont

multiplexés par le multiplexeur 121. Les canaux des signaux ayant des longueurs d'onde XM+ à 4, compris dans la seconde bande de longueurs d'onde A2, transmis par les sources de lumière à modulation directe 11M+1 à 11N sans réglage de 30 température, sont muliplexés par le multiplexeur 122.

Le groupe de canaux de la seconde bande A2 subit une compensation de dispersion dans le compensateur 23 avant multiplexage par le multiplexeur 13 avec le groupe de canaux de la première bande de longueurs d'onde A1. La lumière 35 multiplexée des signaux comprenant les canaux des longueurs d'onde. à XN, multiplexés par ce multiplexeur 13, se propage dans la lignede transmission 30 constituée par une fibre optique monomode ayant une longueur de 100 km par

exemple, et atteint le démultiplexeur 24.

La lumière multiplexée qui atteint le démultiplexeur 24 est démultiplexée en chacun des canaux des signaux par le 5 démultiplexeur 24, et chaque canal est reçu par un récepteur respectif 21, à 21N, disposé afin qu'il corresponde à chacun

des canaux.

Le système de transmission optique du premier mode de réalisation permet une transmission hybride de plusieurs 10 canaux de signaux à différentes vitesses de transmission. La figure 3 est un schéma de la configuration du second exemple d'application du système de transmission optique du premier mode de réalisation représenté sur la figure 1, et il a essentiellement une configuration analogue à celle du 15 système lb du premier exemple d'application représenté sur

la figure 2.

Dans le système de transmission optique lc du second exemple d'application, la vitesse de transmission des canaux à des longueurs d'onde k à X, transmis par les sources de 20 lumière à modulation directe 111 à 11k, est de 2,5 Gbit/s, alors que la vitesse de transmission des canaux ayant des longueurs d'onde XM+1 à, provenant des sources de lumière à modulation directe 11M+1 à 11N, est de 10 Gbit/s. Dans ce système de transmission optique lc, le canal gui a une 25 fréquence élevée de bits (10 Gbit/s) subit une compensation de dispersion dans le compensateur 23, qui est une fibre

optique à compensation de dispersion (DCF).

Par exemple, dans ce système de transmission optique lc, des canaux ayant des longueurs d'onde de i 490 à 30 1 550 n, provenant des sources de lumière 11 à 11Mil, sont multiplexés par le multiplexeur 12, comme groupes de canaux de la première bande A1, avec une vitesse de transmission de 2,5 Gbit/s. Pour le groupe de canaux de la seconde bande A2 dont la vitesse de transmission est de 10 Gbit/s d'autre 35 part, les canaux ayant des longueurs d'onde de 1 570 à

1 590 nm provenant des sources de lumière à modulation directe 11àM+ à 11N sont multiplexés par le multiplexeur 122.

Le groupe de canaux de la seconde bande A2 subit en outre une compensation de dispersion dans la fibre DCF 23, et la dispersion chromatique est réduite jusqu'à ce que la dispersion résiduelle devienne inférieure à 10 ps/nm. Le groupe de canaux de la seconde bande A2 est multiplexé par 5 le multiplexeur 13 avec le groupe de canaux de la première bande A1. La lumière multiplexée des signaux comprenant les canaux ayant des longueurs d'onde de 1 490 à 1 590 nm, provenant du multiplexeur 13, se propage dans la ligne 30 de transmission à fibre optique (par exemple une fibre optique 10 monomode ayant une longueur de 50 km) et atteint le démultiplexeur 24. Dans le démultiplexeur 24, la lumière des signaux multiplexés est démultiplexée en canaux reçus par les récepteurs 21, à 21N et qui correspondent aux signaux respectifs. Si des canaux de signaux d'extension sont déterminés au préalable et la compensation de dispersion est exécutée pour les canaux par le compensateur de dispersion tel que la fibre DCF, comme indiqué pour le système de transmission optique lc, la vitesse de transmission peut être facilement 20 augmentée de 2,5 à 10 Gbit/s par simple commutation de

l'émetteur optique et du récepteur optique.

La figure 4 est un graphique indiquant les caractéristiques de dispersion chromatique du système de transmission optique la du premier mode de réalisation. Dans ce 25 système la, la ligne 30 de transmission à fibre optique est une fibre optique monomode classique ayant une longueur de 100 km. Le compensateur de dispersion 23 est une fibre optique de compensation de dispersion ayant une dispersion chromatique de -100 ps/nm. km, une pente de dispersion de 30 0 ps/nm2.km, et des pertes par transmission de 0,5 dB/km, comme caractéristiques à une longueur d'onde de 1,55 pm. Les pertes par insertion du multiplexeur 12, du démultiplexeur 24, et du démultiplexeur 242 sont respectivement de 3 dB. Les pertes par insertion du multiplexeur 22 sont de 1 dB. Le 35 système de transmission optique la est supposé avoir une résistance à la dispersion de 1 000 ps/nm, en transmettant de la lumière de signaux de seize canaux (espacement des canaux 20 nm) dans la plage de longueurs d'onde de 1,31 à

1,61 nm avec une fréquence de bits de 2,5 Gbit/s.

Lorsque le compensateur de dispersion 23 n'est pas présent, la dispersion chromatique cumulée dépasse la résis5 tance à la dispersion en fonction de la longueur d'onde (courbe en trait interrompu de la figure 4). Cependant, dans le système de transmission optique la du premier mode de réalisation, chaque canal compris dans la seconde bande A2 de longueurs d'onde (longueurs d'onde de 1,42 à 1,61 pm), 10 dans laquelle la valeur absolue de la dispersion chromatique dans la ligne de transmission 30 est grande, subit une compensation de dispersion par le compensateur 23 si bien que la dispersion chromatique cumulée de l'ensemble du système est inférieure à la résistance à la dispersion (courbe 15 en trait plein A ou B de la figure 4). La courbe en trait plein A de la figure 4 correspond au cas o la dispersion chromatique est compensée d'une manière telle que la dispersion chromatique moyenne devient pratiquement nulle dans la seconde bande A2. La courbe en trait plein B de la 20 figure 4 correspond au cas o la dispersion chromatique est compensée de manière que la dispersion chromatique moyenne devienne négative dans la seconde bande de longueurs d'onde A2. Comme la source de lumière 11n est une source de lumière à modulation directe, il est avantageux que la dispersion 25 chromatique moyenne dans la seconde bande A2 devienne négative, comme l'indique la courbe en trait plein B. La figure 5 est un graphique représentant d'autres caractéristiques de dispersion chromatique du système de transmission optique la du premier mode de réalisation. Dans 30 ce système la, la ligne 30 de transmission à fibre optique est une fibre optique sans de la résultante des pertesage de dispersion nulle (NZDSF) ayant une longueur de 50 km. Cette fibre optique a une longueur d'onde de dispersion nulle de 1,42 pm et des pertes par transmission de 0, 2 dB/km à une 35 longueur d'onde de 1,55 lim. Le compensateur de dispersion 23 est une fibre optique à compensation de dispersion DCF ayant une dispersion chromatique de -80 ps/nm.km, une pente de dispersion de -0,1 ps/nm2.km et des pertes par transmission de 0,5 db/km, comme caractéristique à une longueur d'onde de 1,55 Nm. Les pertes par insertion du multiplexeur 12, du démultiplexeur 24, et du démultiplexeur 242 sont de 3 dB respectivement. Les pertes par insertion du démultiplexeur 5 22 sont de i dB. Le système de transmission optique la est supposé avoir une résistance à la dispersion de 75 ps/nm et transmet la lumière de signaux de seize canaux (espacement des canaux de 20 nm) dans une plage de longueurs d'onde de

1,31 à 1,61 pm à une fréquence de bits de 10 Gbit/s.

Dans ce cas aussi, la dispersion chromatique cumulée dépasse la résistance à la dispersion suivant la longueur d'onde si le compensateur 23 n'est pas incorporé. Cependant, dans le système de transmission optique la du premier mode de réalisation, chaque canal de la seconde bande de longueur 15 d'onde A2 (longueurs d'onde de 1,45 à 1,61 in), dans laquelle la valeur absolue de la dispersion chromatique dans la ligne de transmission 30 est élevée, subit une compensation de dispersion par le compensateur 23 si bien que la dispersion chromatique cumulée de l'ensemble du système devient 20 négative. La pénalisation de transmission est inférieure ou

égale à 1 dB dans tous les canaux des signaux.

Second mode de réalisation On décrit maintenant un second mode de réalisation du système de transmission optique selon l'invention. La figure 25 6 est un schéma de la configuration du système de transmission optique 2 du second mode de réalisation. Ce système de transmission optique 2 représenté sur la figure 6 comporte en outre un coupleur optique 41 et une source 42 de lumière de pompage, en plus de la configuration du système 30 de transmission optique la du premier mode de réalisation

(figure 1). Dans la description qui suit, le compensateur de dispersion 23 se trouve du côté de l'extrémité d'émission de signaux de la ligne 30 de transmission à fibre optique comme représenté sur la figure 6 mais, dans le second mode de 35 réalisation, le compensateur 23 peut se trouver du côté de

l'extrémité d'entrée de signaux de la ligne de transmission 30 comme représenté sur la figure 2, dans un exemple d'application. Ce second mode de réalisation peut avoir une configuration permettant une transmission hybride dans laquelle la vitesse de transmission diffère parmi les canaux des signaux comme indiqué sur la figure 3, dans un autre

exemple d'application.

La source 42 de lumière de pompage transmet de la lumière de pompage pour amplification Raman destinée à l'amplification Raman de la lumière des signaux de la ligne de transmission 30. Le coupleur optique 41 est placé dans l'étage suivant la ligne 30 et dans l'étage précédant le 10 démultiplexeur 22, et transmet la lumière de pompage, provenant de la source 42 de lumière de pompage, à la ligne de transmission à fibre optique 30, et transmet aussi la lumière des signaux multiplexés obtenue depuis la ligne de transmission 30 au multiplexeur 22. Il est préférable que la 15 lumière de pompage pour amplification Raman comporte plusieurs canaux de pompage dans la plage de longueurs d'onde comprise entre 1,2 et 1,3 pm et, dans ce cas, la lumière des signaux multiplexés dans la plage de longueurs d'onde de 1,3 à 1,4 im peut subir une amplification Raman. A ce moment, il 20 est avantageux que la ligne 30 de transmission présente des pertes par transmission à une longueur d'onde de 1,38 pm qui sont inférieures à celles qui sont observées à la longueur

d'onde de 1,31 =m.

Le système de transmission optique 2 fonctionne de la 25 manière suivante. La lumière de pompage pour amplification Raman, transmise par la source 42, parvient à la ligne de transmission 30 par le coupleur optique 41. Chaque canal de signaux ayant une longueur d'onde XA, provenant de la source de lumière 11n à modulation directe sans réglage de tempéra30 ture et qui constitue l'émetteur optique, est multiplexé par le multiplexeur 12 et la lumière des signaux (lumière des signaux multiplexés), dans laquelle les canaux des signaux à des longueurs X à X sont multiplexés, est transmise du multiplexeur 12 à la ligne 30 de transmission à fibre 35 optique. Pendant la propagation dans cette ligne 30, la lumière des signaux multiplexés subit une amplification Raman. Le canal compris dans la lumière des signaux multiplexés, atteignant depuis la ligne de transmission 30 le démultiplexeur 22 par l'intermédiaire du coupleur optique 41, est démultiplexé en un groupe de canaux de la première bande de longueurs d'onde A1 et en un groupe de canaux de la seconde bande A2 par le démultiplexeur 22. Le groupe de 5 canaux de signaux (longueurs d'onde 1 à KM) de la première bande X, dans laquelle la valeur absolue de la dispersion chromatique est faible, démultiplexé par le démultiplexeur 22, est démultiplexé en chacun des canaux par le démultiplexeur 24, et reçu par le récepteur correspondant 21, à 21M 10 respectivement. Le groupe de canaux (longueurs d'onde X,.+1 à ?N) de la seconde bande A2, dans laquelle la valeur absolue de la dispersion chromatique est grande, démultiplexés par le démultiplexeur 22, est démultiplexé en chacun des canaux par le démultiplexeur 242 après compensation de la dispersion 15 par le compensateur 23 de dispersion sans réglage de température. Ces canaux démultiplexés (longueurs d'onde.1 à XM)

sont reçus par les récepteurs 21M. à 21N respectivement.

La dispersion chromatique de l'un des canaux de la seconde bande A2, après passage dans le compensateur 23 20 (dispersion chromatique aux extrémités de réception de signaux des récepteurs 21M+1 à 21N), est réglée à une valeur négative dans la plage de températures de 0 C à 60 C. La dispersion chromatique de tous les canaux de la seconde bande A2, après passage dans le compensateur 23, peut être 25 réglée à une valeur négative dans la plage de températures de 0 C à 60 C. Il est avantageux que, aux extrémités de réception de signaux des récepteurs 21M+1 à 21N, la puissance optique de l'un des canaux de la seconde bande A2 soit réglée à une valeur supérieure à la plus faible puissance optique 30 parmi les puissances optiques des canaux de la première bande A1. En outre, il est avantageux que, aux extrémités de réception de signaux des récepteurs 21M+1 à 21N, la puissance optique de tous les canaux des signaux de la seconde bande A2 soit réglée à une valeur supérieure à la plus faible des 35 puissances optiques des canaux des signaux de la première

bande A,.

Grâce à la détermination de la caractéristique de dispersion chromatique et de la caractéristique de pertes de la manière indiquée, le système de transmission optique 2 permet une transmission de haute qualité de la lumière des signaux multiplexés comprenant plusieurs canaux dans la bande de longueurs d'onde des signaux, et forme un système 5 qui convient particulièrement bien à la transmission optique CWDM. Dans ce second mode de réalisation aussi, le compensateur de dispersion 23 n'est disposé que pour les canaux de la seconde bande A2 d'un premier côté, et la source de lumière à modulation directe lin et le compensateur de 10 dispersion 23 sont des dispositifs sans réglage de température, si bien que le cot du système est réduit. Dans la transmission optique CWDM, l'espacement des canaux est large si bien qu'un filtre optique peu coteux peut être utilisé comme démultiplexeur 22. Ce second mode de réalisation 15 permet une transmission des signaux avec une qualité accrue par amplification Raman des canaux d'une bande de longueurs d'onde dans laquelle les pertes par transmission de la ligne

de transmission 30 à fibre optique sont élevées.

Plus précisément, la ligne 30 de transmission à fibre 20 optique est une fibre optique sans de la résultante des

pertesage de dispersion nulle (NZDSF) dans laquelle le pic des pertes dues à un radical OH près de 1,38 pm est réduit.

Le système supposé est un système ayant une résistance à la dispersion de i 200 ps/nm qui transmet de la lumière des 25 signaux de seize canaux (espacement des canaux de 20 nm) dans la plage de longueurs d'onde comprise entre 1,31 et 1,61 pm avec une fréquence de bits de 2,5 Gbit/s. La longueur d'onde du canal de pompage de la lumière de pompage pour amplification Raman est comprise entre 1,2 et 1,3 nm, 30 et la lumière des signaux multiplexés près de 1,3 pm subit une amplification Raman. De cette manière, la distance de transmission, limitée par les pertes, peut être augmentée, ou la puissance de réception est accrue, si bien que la marge du système peut être étendue. Par exemple, lorsque la 35 longueur d'onde du canal de pompage de la lumière de pompage d'amplification Raman est de 1,23 pm et la puissance optique correspondante est de 24 dBm, la distance de transmission à la longueur d'onde de 1,33 %m peut être supérieure ou égale

à 20 km.

La figure 7 est un graphique représentant les caractéristiques de pertes de la ligne de transmission à fibre 5 optique. Comme l'indique la figure 7, du fait de l'insertion du compensateur de dispersion 23, les pertes par transmission de tous les canaux de la seconde bande de longueurs d'onde A2 augmentent. Il est cependant important que les pertes par transmission de tous les canaux de la bande de 10 longueurs d'onde des signaux soient inférieures ou égales à une valeur de tolérance. En particulier, lorsque les pertes par transmission de tous les canaux des signaux de la seconde bande A2 sont inférieures ou égales aux pertes par transmission au voisinage de 1,3 pim, les performances de 15 résultante des pertes de l'ensemble du système ne sont pas

détériorées. Comme l'indique ce second mode de réalisation, une transmission de lumière de signaux de haute qualité est possible par amplification RAMAN de la lumière des signaux.

Troisième mode de réalisation Le troisième mode de réalisation du système de transmission optique selon l'invention est maintenant décrit. La figure 8 est un schéma representant la configuration du système 3 du troisième mode de réalisation. Ce système 3 représenté sur la figure 8 comprend N sources de lumière à 25 modulation directe 11 à 11N (N est un nombre entier supérieur ou égal à 2) (comprises dans l'émetteur optique), un multiplexeur 12, N récepteurs 21, à 21N (contenus dans le récepteur optique), un démultiplexeur 221, un démultiplexeur 222, un compensateur de dispersion 232, un compensateur de 30 dispersion 233, un démultiplexeur 24, un démultiplexeur 242,

un démultiplexeur 243 et une ligne de transmission à fibre optique 30. La description qui suit repose sur la configuration dans laquelle les compensateurs de dispersion 232 et 233 se trouvent du côté de l'extrémité d'émission de signaux 35 de la ligne de transmission 30 comme l'indique la figure 8,

mais, dans le troisième mode de réalisation aussi, les compensateurs de dispersion 232 et 233 peuvent se trouver du côté de l'extrémité d'entrée des signaux de la ligne de transmission 30, comme représenté sur la figure 2, à titre d'exemple d'application. Dans ce troisième mode de réalisation aussi, une configuration qui permet une transmission hybride dans laquelle la vitesse de transmission est diffé5 rente entre les différents canaux des signaux comme indiqué sur la figure 3, peut être utilisée comme autre exemple d'application. Chaque source lin de lumière à modulation directe (n est un nombre entier compris entre 1 et N) comprend une 10 source de lumière laser à semi-conducteur sans réglage de température et qui transmet les canaux des signaux directement modulés à la longueur d'onde;kn. Le multiplexeur 12 multiplexe les canaux des signaux à une longueur d'onde kn qui sont transmis par la source 11n de lumière à modulation 15 directe et transmet la lumière des signaux (lumière des signaux multiplexés), dans laquelle les canaux des signaux ayant les longueurs d'onde s à X sont multiplexés, à la ligne 30 de transmission à fibre optique. Les longueurs d'onde u à XN sont comprises dans la bande de longueurs 20 d'onde allant d'une longueur d'onde d'environ 1,3 pim à une longueur d'onde d'environ 1,61 pm, avec un espacement des canaux relativement larges. En d'autres termes, le système de transmission optique 3 du troisième mode de réalisation

est un système qui exécute une transmission optique CWDM.

La ligne 30 de transmission guide vers le démultiplexeur 22s la lumière des signaux multiplexés, comprenant les canaux ayant les longueurs d'onde ks à X, transmises par le multiplexeur 12. Il est avantageux que cette ligne de transmission 30 soit une fibre optique monomode normale 30 ayant une longueur d'onde de dispersion nulle à proximité de 1,3 pm ou une fibre optique sans décalage de dispersion nulle (NZDSF) ayant une longueur d'onde de dispersion nulle à des longueurs d'onde de 1,35 à 1,5 pm. Il est aussi avantageux que la ligne 30 de transmission à fibre optique, 35 à une longueur d'onde de 1,38 pim, possède des pertes par transmission inférieures aux pertes par transmission à une

longueur d'onde de 1,31 pm.

Le démultiplexeur 22, se trouve dans l'étage suivant de la ligne 30 de transmission à fibre optique et démultiplexe les canaux des signaux ayant des longueurs d'onde k, à X qui se propagent dans la ligne 30 de transmission, en groupes de 5 canaux de la première bande de longueurs d'onde A1 et en

groupes de canaux de la seconde bande de longueurs d'onde A2.

La première bande A1 comprend la longueur d'onde de dispersion nulle de la ligne de transmission 30 et la seconde bande A2 constitue l'autre bande de longueurs d'onde. Si la 10 ligne de transmission 30 est une fibre optique monomode classique, la seconde bande A2 se trouve du côté des grandes longueurs d'onde par rapport à la première bande A1. Le démultiplexeur 222 démultiplexe en outre les canaux des signaux à des longueurs d'onde X+l à XN (M est un nombre 15 entier compris entre 2 et N - 1) compris dans la bande A2 et démultiplexés par le démultiplexeur 22, en deux groupes de canaux. Le compensateur de dispersion 232 est un dispositif sans réglage de température qui compense la dispersion 20 chromatique des canaux des signaux ayant des longueurs d'onde X+1 à XL (L est un nombre entier compris entre M + 2 et N - 1) parmi les canaux de la seconde bande A2 démultiplexés par le démultiplexeur 222. Le compensateur de dispersion 233 est aussi un dispositif sans réglage de 25 température qui compense la dispersion chromatique des canaux ayant des longueurs d'onde XL+1 à X parmi les canaux de la seconde bande A2 démultiplexés par le démultiplexeur 222. Ces compensateurs 232 et 233 de dispersion ont une dispersion chromatique de signe opposé à la dispersion 30 chromatique de la ligne de transmission 30 dans chaque bande de longueurs d'onde, et une fibre optique à compensation de

dispersion convient par exemple.

Le démultiplexeur 24, démultiplexe les canaux ayant des longueurs d'onde k1 à X compris dans la première bande A1, 35 qui sont démultiplexés par le démultiplexeur 221. Le démultiplexeur 242 démultiplexe les canaux ayant des longueurs d'onde +.1 à XL parmi les canaux de la seconde bande A2 dont la dispersion chromatique est compensée par le compensateur 232. Le démultiplexeur 243 démultiplexe les canaux des signaux ayant les longueurs d'onde XL+1 à X, parmi les canaux de la seconde bande A2 dont la dispersion chromatique est compensée par le compensateur 233. Chaque récepteur 21n 5 reçoit le canal à la longueur d'onde nr, provenant de l'un

des démultiplexeurs 24, à 243.

Ce système de transmission optique 3 fonctionne de la manière suivante. Les canaux des signaux à la longueur d'onde n, provenant des sources de lumière à modulation 10 directe il. sans réglage de température, sont multiplexés par

le multiplexeur 12 et la lumière des signaux (lumière des signaux multiplexés) dans laquelle sont multiplexés les canaux ayant des longueurs d'onde Xk à X, est transmise du multiplexeur 12 à la ligne de transmission 30. La lumière 15 des signaux multiplexés qui, à partir de la ligne de transmission 30, atteint le démultiplexeur 22, est démultiplexée en un groupe de canaux de la première bande A1 et un groupe de canaux de la seconde bande A2 par le démultiplexeur 22,.

Les canaux ayant les longueurs d'onde >1 à XM compris dans la 20 première bande A,, dont la valeur absolue de la dispersion chromatique est faible et démultiplexés par le démultiplexeur 221, sont démultiplexés par le démultiplexeur 24, et reçus respectivement par les récepteurs 21 à 21M. Les canaux ayant des longueurs d'onde + à XA compris dans la seconde 25 bande A2, dont la valeur absolue de la dispersion chromatique est élevée, et démultiplexés par le démultiplexeur 22, d'autre part, sont en outre démultiplexés en deux canaux avec deux bandes de longueurs d'onde par le démultiplexeur 222 et la dispersion chromatique est compensée par les 30 compensateurs de dispersion 232 et 233 sans réglage de

température. Les canaux dont la dispersion chromatique est compensée sont alors démultiplexés par les démultiplexeurs 242 et 243 respectivement et reçus par les récepteurs correspondants 21M+1 à 21N.

A ce moment, la dispersion chromatique de l'un des canaux de la seconde bande A2 après passage dans les compensateurs 232 et 233 (dispersion chromatique aux extrémités de réception de signaux des récepteurs 21M+î à 21N) est réglée à une valeur négative dans la plage de températures comprise entre 0 C et 60 C. Il est aussi avantageux que la dispersion chromatique de tous les canaux de la seconde bande A2, après passage dans les compensateurs 232 et 233, soit réglée 5 à une valeur négative dans la plage de températures comprise

entre 0 C et 60 C.

Il est aussi avantageux que, aux extrémités de réception de signaux des récepteurs 21M+.1 à 21,, la puissance optique de l'un des canaux de la seconde bande de longueurs 10 d'onde A2 soit réglée à une valeur supérieure à la plus

faible puissance optique parmi les puissances optiques des canaux compris dans la première bande de longueurs d'onde A1.

Il est aussi avantageux que, aux extrémités de réception de signaux des récepteurs 21M+î à 21N, les puissances optiques de 15 tous les canaux de la seconde bande de longueurs d'onde A2 soient réglées à une valeur supérieure à la plus faible puissance optique parmi les puissances optiques de tous les canaux des signaux de la première bande de longueurs d'onde A1. Lorsque la caractéristique de dispersion chromatique et la caractéristique de pertes sont telles qu'indiquées, le système de transmission optique 3 permet une transmission de haute qualité de plusieurs canaux de signaux compris dans la bande de longueurs d'onde de signaux, et convient particu25 lièrement bien à la transmission optique CWDM. Dans ce troisième mode de réalisation aussi, les compensateurs de dispersion 232 et 233 sont placés uniquement pour les canaux des signaux de la seconde bande de longueurs d'onde A2 d'un côté, et les sources de lumière à modulation directe lin et 30 les compensateurs de dispersion 23 sont des dispositifs sans réglage de température si bien que le cot du système est réduit. En outre, dans la transmission optique CWDM, l'espacement des canaux des signaux est grand si bien que des filtres optiques peu coteux peuvent être utilisés comme 35 démultiplexeurs 22, et 222. En particulier, dans ce troisième mode de réalisation, les canaux des signaux de la seconde bande de longueurs d'onde A2 sont démultiplexés dans deux bandes de longueurs d'onde, et un compensateur de dispersion

est associé à chacun des groupes de canaux de signaux démultiplexés, si bien qu'une transmission optique de signaux de qualité accrue devient possible. En outre, les caractéristiques de pertes nécessaires au compensateur de disper5 sion 232 et 233 sont moins astreignantes si bien que la conception du système est simple.

La figure 9 est un graphique représentant les caractéristiques de dispersion chromatique du système de transmission optique 3 du troisième mode de réalisation. Lorsque les 10 compensateurs de dispersion 232 et 233 ne sont pas présents, la dispersion chromatique cumulée dépasse la résistance à la dispersion suivant la longueur d'onde. Cependant, dans le système de transmission optique 3 du troisième mode de réalisation, chaque canal de signaux compris dans la seconde 15 bande de longueurs d'onde A2 (longueurs d'onde de 1,4 à

1,61 pm), dans laquelle la valeur absolue de la dispersion chromatique est grande dans la ligne de transmission à fibre optique 30, subit la compensation de dispersion par les compensateurs 232 et 233. Ainsi, la dispersion chromatique 20 cumulée de l'ensemble du système devient négative.

ExemDles On considère maintenant des exemples particuliers 1 à 3 du système de transmission optique 1 du premier mode de réalisation. Dans tous ces exemples, les longueurs d'onde 25 des canaux des signaux sont 1 275 nm, 1 300 nm, i 325 nm, 1 350 nm, 1 530 nm, 1 550 nm, 1 570 nm et i 590 nm. La seconde bande de longueurs d'onde A2 comprend les longueurs

d'onde des canaux de 1 530 à i 590 nm.

Dans l'exemple 1, la ligne de transmission à fibre 30 optique 30 est une fibre optique monomode normale ayant une longueur de 100 km. Lecompensateur de dispersion 23 est une fibre optique de compensation de dispersion ayant une dispersion chromatique de -120 ps/nm.km, une pente de dispersion de -0,4 ps/nmRi2.km, et des pertes par transmission 35 de 0, 5 dB/km, comme caractéristique à une longueur d'onde de 1,55 Pm. La fréquence des bits est de 2,5 Gbit/s. Les caractéristiques de dispersion chromatique de l'ensemble du système sont évaluées par changement de la longueur de la fibre optique de compensation de dispersion. Le tableau 1 qui suit représente la caractéristique de dispersion chromatique de l'exemple 1. Ce tableau indique la longueur (km) de la fibre optique de compensation de dispersion, la 5 valeur maximale (ps/nm) de la dispersion chromatique cumulée dans la seconde bande de longueur d'onde A2, et la pire pénalisation par transmission (dB) dans la seconde bande de longueurs d'onde A2. Lorsque la fibre optique à compensation de dispersion a une longueur de 7 km, la valeur maximale de 10 la dispersion chromatique cumulée dans la seconde bande de longueur d'onde A2 est d'environ 1 000 ps/nm, et la pire pénalisation par transmission est de 1, 0 dB. Lorsque la fibre optique de compensation de dispersion a une longueur de 14 km, la valeur maximale de la dispersion chromatique 15 cumulée dans la seconde bande de longueurs d'onde A2 est d'environ 20 ps/nm, et la pire pénalisation par transmission est de 0,1 dB. Lorsqu'une fibre optique à compensation de dispersion a une longueur de 14,3 km, la valeur maximale de la dispersion chromatique cumulée dans la seconde bande de 20 longueurs d'onde A2 est d'environ -20 ps/nm et la pire pénalisation par transmission est de -0,1 dB. Lorsque la fibre optique de compensation de dispersion a une longueur de 15 km, la valeur maximale de la dispersion chromatique cumulée dans la seconde bande de longueurs d'onde A2 est 25 d'environ -100 ps/nm et la pire pénalisation par transmission est égale à -0,2 dB. En d'autres termes, lorsque la fibre optique à compensation de dispersion a une longueur de 14,3 km ou 15 km, la dispersion chromatique cumulée devient négative dans toute la bande de longueurs d'onde des signaux 30 qui correspond à la seconde bande de longueurs d'onde A2, et la pénalisation par transmission est meilleure qu'avec la configuration dans laquelle l'émetteur optique et le récepteur optique sont directement connectés par la ligne de

transmission à fibre optique.

Tableau 1

Longueur Dispersion chromatique Pénalisation maximale de fibre cumulée maximale par transmission

7 1000 1,0

14 20 0,1

14,3 -20 -0,1

-100 -0,2

Dans l'exemple 2, la ligne 30 de transmission à fibre 10 optique est une fibre optique sans de la résultante des

pertesage de dispersion nulle (NZDSF) ayant une longueur de 125 km. Cette fibre optique a une dispersion chromatique de 8 ps/nm.km, une pente de dispersion de 0,06 ps/nm2.km et une perte par transmission de 0,2 dB/km comme caractéristiques 15 à une longueur d'onde de 1,55 pm. Le compensateur de dispersion 23 est une fibre optique de compensation de dispersion ayant une dispersion chromatique de -100 ps/nm.km, une pente de dispersion de -0,6 ps/nm2.km, et les pertes par transmission de 0,52 dB/km, comme caractéristiques à une longueur 20 d'onde de 1,55 pm. La fréquence de bits est de 2,5 Gbit/s.

Les caractéristiques de dispersion chromatique de l'ensemble du système ont été évaluées avec changement de la longueur de la fibre optique à compensation de dispersion. Le tableau 2 indique la caractéristique de dispersion chromatique de 25 l'exemple 2. Pour chaque longueur d'onde de canal, la longueur (km) de la fibre optique de compensation de dispersion, la valeur maximale (ps/nm) de la dispersion chromatique cumulée et la pénalisation par transmission (dB) sont indiquées. Comme l'indique le tableau, la pénalisation 30 par transmission est négative lorsque la dispersion chromatique cumulée est négative pour l'une quelconque des

longueurs d'onde des canaux des signaux.

Dans l'exemple 2, lorsque la longueur de la fibre optique de compensation de dispersion est égale à 5, 9, 10, 35 10,5, 11 et 15 km, la valeur maximale de la dispersion chromatique cumulée à la longueur d'onde du canal de 1 530 nm est respectivement de 410, 58, -30, -70, -119 et

-462 ps/nm, et la pénalisation par transmission est respectivement de 0,5, 0,1, -0,1, -0,2, -0,2 et -0,2 dB.

Lorsque la longueur de la fibre optique de compensation de dispersion est égale à 5, 9, 10, 10,5, 11 et 15 km, la 5 valeur maximale de la dispersion chromatique cumulée à la longueur d'onde du canal de 1 550 nm est respectivement de 501, 99, 1, -47, -102 et -493 ps/nm, et la pénalisation par transmission est respectivement de 0,5, 0,2, 0,1, -0,1, - 0,2

et -0,3 dB.

Lorsque la longueur de la fibre optique de compensation

de dispersion est de 5, 9, 10, 10,5, 11 et 15 km, la valeur maximale de la dispersion chromatique cumulée à la longueur d'onde du canal de 1 570 nm est de 585, 134, 25, -31, -94 et -541 ps/nm, et la pénalisation par transmission est 15 respectivement 0,6, 0,3, 0,1, -0,1, -0,2 et -0,3 dB.

Lorsque la longueur de la fibre optique de compensation de dispersion est de 5, 9, 10, 10,5, 11 et 15 km, la valeur maximale de la dispersion chromatique cumulée à la longueur d'onde du canal de 1 590 nm est respectivement de 671, 177, 20 54, -4, -71 et -572 ps/nm, et la pénalisation par transmission est respectivement de 0,7, 0,3, 0,1, 0, -0, 2 et

-0,3 dB.

Tableau 2 (début) 30 Longueur Dispersion Pénalisation Dispersion Pénalisation de fibre chromatique maximale par chromatique maximale par cumulée transmission cumulée transmission maximale maximale

410 0,5 501 0,5

9 58 0,1 99 0,2

-30 -0,1 1 0,1

,5 -70 -0,2 -47 -0,1

11 -119 -0,2 -102 -0,2

-462 -0,2 -493 -0,3

Tableau 2 (fin) Longueur Dispersion Pénalisation Dispersion Pénalisation de fibre chromatique maximale par chromatique maximale par cumulée transmission cumulée transmission maximale maximale

585 0,6 671 0,7

9 134 0,3 177 0,3

25 0,1 54 0,1

,5 -31 -0,1 -4 0

11 -94 -0,2 -71 -0,2

-541 -0,3 -572 -0,3

10 Dans l'exemple 3, la ligne 30 de transmission à fibre optique et le compensateur 23 de dispersion (fibre optique de compensation de dispersion), comme dans l'exemple 2, sont utilisés. La fréquence de bits est égale à 10 Gbit/s. Les 15 caractéristiques de dispersion chromatique de l'ensemble du système sont évaluées par changement de la longueur de la fibre optique de compensation de dispersion. Le tableau 3 représente les caractéristiques de pénalisation de transmission de l'exemple 3. Ce tableau indique la longueur de la 20 fibre optique de compensation de dispersion (km) et la pénalisation de transmission (dB) pour la longueur d'onde de chaque canal. Comme l'indique le tableau, la dispersion chromatique cumulée est négative, et la pénalisation par transmission est négative pour toute longueur d'onde du 25 canal car la longueur de la fibre optique de compensation de

dispersion est réglée de façon convenable.

Dans l'exemple 3, lorsque la longueur de la fibre optique de compensation de dispersion est de 9, 10, 10,5 et 11 km, la pénalisation de transmission à la longueur d'onde 30 du canal de 1 530 nm est respectivement de 0,8, -0,1, -0,2 et -0,3 dB. Lorsque la longueur de la fibre optique de compensation de dispersion est de 9, 10, 10,5 et 11 km, la pénalisation de transmission à la longueur d'onde du canal de 1 550 nm est de 1,1, 0,1, -0,1 et -0,3 dB. Lorsque la 35 longueur de la fibre optique de compensation de dispersion est de 9, 10, 10,5 et 11 km, la pénalisation de transmission à la longueur d'onde du canal de 1 570 nm est respectivement de 1,7, 0,3, -0,1 et -0,3 dB. Lorsque la longueur de la fibre optique de compensation de dispersion est de 9, 10, 5 10,5 et 11 km, la pénalisation de transmission à la longueur

d'onde du canal de 1 590 nm est de 3,1, 0,6, 0 et -0,2 dB.

Tableau 3

Longueur 1530 nm 1550 nm 1570 nm 1590 nm de fibre

9 0,8 1,1 1,7 3,1

-0,1 0,1 0,3 0,6

,5 -0,2 -0,1 -0,1 0

11 -0,3 -0,3 -0,3 -0,2

On évalue alors la caractéristique en fonction de la

température du système de transmission optique selon l'invention. La figure 10A est un schéma du système expérimental préparé pour l'évaluation et les figures 10B et 10C sont des graphiques indiquant les caractéristiques 20 optiques du système expérimental.

Le système expérimental préparé pour l'évaluation comporte une fibre optique monomode 31 comme ligne de transmission à fibre optique, et une fibre optique de compensation de dispersion 32 comme compensateur de disper25 sion, connectée par fusion, comme représenté sur la figure A. La fibre optique monomode 31 a une dispersion chromatique DF de 17 ps/nm.km et une pente de dispersion DSF de 0,06 ps/nm2.km comme caractéristiques à une température de 30 C et une longueur d'onde de 1 540 nm. La fibre optique 30 32 de compensation de dispersion a une dispersion chromatique DF de -130 ps/nm.km et une pente de dispersion DSDF de -0,43 ps/nm2.km, comme caractéristiques à la température de

C et la longueur d'onde de 1 540 nm.

Sur la figure 10B, la courbe G1210a représente la 35 dispersion chromatique cumulée (dispersion chromatique totale Dtotai en ps/nm) du premier exemple comparatif constitué par une fibre optique monomode de 80 km de longueur et d'une fibre optique de compensation de dispersion de 10, 5 km de longueur, et la courbe G1210b représente la dispersion chromatique cumulée (dispersion chromatique totale Dtotal ps/nm) de l'exemple considéré qui est constitué par une 5 fibre optique monomode de 80 km de longueur et une fibre optique de compensation de dispersion ayant une plus grande longueur que dans le premier exemple comparatif. Comme l'indique la figure 0lB, dans le second exemple comparatif, la dispersion chromatique totale Dtota1 devient positive 10 lorsque la température dépasse 30 C mais, dans l'exemple considéré, la longueur de la fibre optique de compensation de dispersion est grande si bien que la dispersion chromatique totale Dtotaî devient négative au moins dans la plage de températures comprise entre 0 C et 60 C. Ainsi, le 15 changement de caractéristiques de transmission peut être suffisamment empêché même dans des conditions réelles de fonctionnement. L'inventeur a aussi envisagé le second exemple comparatif constitué par une fibre optique monomode ayant 20 une longueur de 80 km et une fibre optique de compensation de dispersion ayant une pente positive de dispersion comme caractéristiques à une température de 30 C et une longueur d'onde de 1 540 nm. Sur la figure 10C, la courge G1220A représente la dispersion chromatique cumulée (dispersion 25 chromatique totale Dtota, en ps/nm) du second exemple comparatif à 60 C et la courbe G1220b représente la dispersion chromatique cumulée (dispersion chromatique totale Dtota, en ps/nm) du second exemple comparatif à 0 C. Comme l'indique la figure 10C, dans le second exemple 30 comparatif, la dispersion chromatique totale Dtota1 à la longueur d'onde de 1 610 nm devient positive dans un milieu à 0 C, même si la dispersion chromatique totale Dtota, à une longueur d'onde de 1 550 nm est négative. A 60 C, la dispersion chromatique totale Dtotaj devient égale à 19 ps/nm. 35 Dans ce cas, la détérioration de la caractéristique de transmission devient très nette à une fréquence de bits de 10 Gbit/s qui est une transmission optique à grande vitesse

à une longueur d'onde de 1 610 nm.

Comme décrit précédemment, selon l'invention, la lumière des signaux peut être transmise avec une qualité élevée. En outre, la source de lumière par modulation directe et le compensateur de dispersion utilisé sont des 5 dispositifs sans réglage de température, si bien que le cot

du système est réduit.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être

apportées par l'homme de l'art aux systèmes qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif 10 sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Système de transmission optique, caractérisé en ce qu'il comprend: un émetteur optique comprenant une source de lumière 5 (111 à 11N) à modulation directe sans réglage de température, l'émetteur optique transmettant de la lumière de signaux dans une bande de longueurs d'onde de signaux, un récepteur optique (21, à 21N) qui reçoit la lumière des signaux transmis par l'émetteur optique, une ligne (30) de transmission à fibre optique destinée à transmettre la lumière des signaux provenant de l'émetteur optique comme milieu de transmission placé entre l'émetteur optique et le récepteur optique (21, à 21N), la ligne (30) de transmission à fibre optique ayant une dispersion chroma15 tique positive à une longueur d'onde de fonctionnement de la source de lumière (11, à 11N) à modulation directe, et au moins un compensateur (23) de dispersion sans réglage de température et placé sur un trajet optique disposé entre l'extrémité de sortie de signaux de l'émetteur 20 optique et l'extrémité d'entrée de signaux de la ligne (30) de transmission à fibre optique, dans lequel, à l'extrémité d'émission de signaux de la ligne (30) de transmission à fibre optique, la dispersion chromatique cumulée à la longueur d'onde de fonctionnement 25 est réglée afin qu'elle soit négative sur une plage de

températures comprise entre 0 C et 60 C.

2. Système de transmission optique, caractérisé en ce qu'il comprend: un émetteur optique comprenant une source de lumière 30 (111 à 11N) à modulation directe sans réglage de température, l'émetteur optique transmettant de la lumière de signaux dans une bande de longueurs d'onde de signaux, un récepteur optique (21, à 21N) qui reçoit la lumière des signaux transmis par l'émetteur optique, une ligne (30) de transmission à fibre optique destinée à transmettre la lumière des signaux provenant de l'émetteur optique comme milieu de transmission placé entre l'émetteur optique et le récepteur optique (21, à 21N), la ligne (30) de transmission à fibre optique ayant une dispersion chromatique positive à une longueur d'onde de fonctionnement de la source de lumière (111 à 11) à modulation directe, et au moins un compensateur (23) de dispersion sans 5 réglage de température qui est placé sur un trajet optique compris entre l'extrémité de réception de signaux du récepteur optique (21, à 21N) et l'extrémité d'émission de signaux de la ligne (30) de transmission à fibre optique, dans lequel, à l'extrémité de réception de signaux du 10 récepteur optique (21, à 21N), la dispersion chromatique cumulée à la longueur d'onde de fonctionnement est réglée afin qu'elle soit négative dans une plage de températures

comprise entre 0 C et 60 C.

3. Système selon l'une quelconque des revendications 15 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un démultiplexeur (22, 24) destiné à démultiplexer plusieurs canaux de signaux se propageant dans la ligne (30) de transmission à fibre optique sous forme d'un premier groupe de canaux de signaux dans une première bande de longueurs d'onde 20 comprenant une longueur d'onde de dispersion nulle de la

ligne (30) de transmission à fibre optique et un autre groupe de canaux de signaux dans une seconde bande de longueurs d'onde, dans lequel le compensateur (23) de dispersion compense 25 la dispersion chromatique cumulée dans le groupe de canaux de signaux de la seconde bande de longueurs d'onde, et dans lequel, à l'extrémité de sortie de signaux du compensateur (23) de dispersion, la dispersion chromatique cumulée dans l'un des canaux de signaux de la seconde bande 30 de longueurs d'onde passant dans le compensateur (23) de dispersion est négative dans la plage de températures de

0 C à 60 C.

4. Système selon la revendication 3, dans lequel, à l'extrémité de sortie de signaux du compensateur (23) de 35 dispersion, la dispersion chromatique cumulée dans tous les canaux de signaux de la seconde bande de longueurs d'onde passant dans le compensateur (23) de dispersion est négative dans la plage de températures comprise entre 0 C et 60 C.

5. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce

que la fréquence de bits d'au moins un canal de signaux parmi les canaux de signaux compris dans la seconde bande de longueurs d'onde est supérieure à une fréquence de bits de 5 tous les canaux de signaux de la première bande de longueur d'onde.

6. Système selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que la ligne (30) de transmission à fibre optique comporte une fibre optique monomode ayant une 10 longueur d'onde de dispersion nulle à proximité de 1,3 pm.

7. Système selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que la ligne (30) de transmission à fibre optique, à une longueur d'onde de 1,38 pin, a des pertes par transmission inférieures aux pertes par transmission à une 15 longueur d'onde de 1,31 inm.

8. Système selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que la ligne (30) de transmission à fibre optique a une longueur d'onde de dispersion nulle qui se trouve dans une plage de longueurs d'onde comprise entre 20 1,35 et 1,5 pm.

9. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que, à l'extrémité de réception de signaux du récepteur optique (21, à 21N), la puissance optique de l'un des canaux de la seconde bande de longueurs d'onde est supérieure à la 25 plus faible puissance optique parmi les puissances optiques des canaux de signaux de la première bande de longueurs d'onde.

10. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que, à l'extrémité de réception de signaux du récepteur 30 optique (21, à 21N), la puissance optique de tous les canaux de signaux dans la seconde bande de longueurs d'onde est supérieure à la plus faible puissance optique parmi les puissances optiques des canaux du groupe de canaux de

signaux de la première bande de longueurs d'onde.

11. Système selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (42) de transmission de lumière de pompage destiné à transmettre de la lumière de pompage pour amplification Raman dans la première ligne (30) de transmission à fibre optique, si bien que la lumière de pompage qui se propage dans la ligne (30) de transmission à fibre optique subit une amplification Raman.

12. Système selon la revendication 11, caractérisé en

ce que le dispositif (42) de transmission de la lumière de pompage transmet la lumière de pompage pour amplification Raman dans plusieurs canaux de pompage compris dans une plage de longueurs d'onde comprise entre 1,2 et 1,3 pm vers 10 la ligne (30) de transmission à fibre optique.