DISPOSITIF D'AMPLIFICATION DE SIGNAUX OPTIQUES PAR POMPAGEMONOMODE D'UN GUIDE D'ONDE OPTIQUE MONOMODE DOPÉ
L'invention concerne le domaine de l'amplification de signaux optiques à l'aide de guides d'onde optiques dopés.
Certains dispositifs d'amplification optique comportent un guide d'onde optique dopé, tel qu'une fibre optique dopée, par exemple de type EDF (pour Erbium Doped Fibre ), chargé d'amplifier des signaux optiques, dits primaires, en présence de signaux optiques de pompe, dits secondaires.
Dans certaines applications, telles que la transmission optique en bande conventionnelle (ou bande C - de longueurs d'onde comprises entre environ 1528 nm et environ 1569 nm), il est indispensable d'obtenir une importante inversion de population (proportion d'ions du matériau dopé placés dans un état excité), afin d'obtenir un gain sensiblement constant pour toutes les longueurs d'onde de la bande considérée et une figure de bruit de faible niveau. Cela peut par exemple s'obtenir en alimentant l'entrée de la fibre optique dopée (EDF) avec des signaux secondaires de pompe présentant une longueur d'onde d'environ 980 nm.
Cependant, une telle solution ne convient qu'à certains types de bande, comme la bande C. En effet, dans le cas d'autres bandes, comme par exemple la bande longue (ou bande L - de longueurs d'onde comprises entre environ 1569 nm et environ 1620 nm), cette solution ne permet pas d'obtenir un gain sensiblement constant pour toutes les longueurs d'onde de la bande considérée. Plus précisément, on obtient un gain plus important pour les petites longueurs d'onde de la bande que pour ses grandes longueurs d'onde.
Afin de remédier à cet inconvénient, plusieurs solutions ont été proposées.
Une première solution consiste à pomper la fibre dopée (ou plus généralement le guide d'onde dopé) avec des signaux secondaires de pompe présentant des longueurs d'onde d'environ 1480 nm, éventuellement en combinaison avec des signaux secondaires de pompe présentant des longueurs d'onde d'environ 980 nm. Mais, cette solution n'offre pas une bonne figure de bruit en raison d'une inversion de population réduite dès l'entrée de la fibre dopée.
Une deuxième solution consiste à ne pas supprimer l'émission spontanée amplifiée (ou ASE pour Amplified Spontaneous Emission ), voire même à recycler une partie de celle-ci dans la fibre dopée (ou plus généralement le guide d'onde dopé). Mais, cette solution n'offre pas une bonne figure de bruit, également en raison d'une inversion de population réduite dès l'entrée de la fibre dopée.
Une troisième solution consiste à pomper la fibre dopée (ou plus généralement le guide d'onde dopé) avec des signaux secondaires de pompe présentant une longueur d'onde décalée par rapport à la longueur d'onde de son pic d'atténuation (à environ 977 nm). Les signaux secondaires de pompe présentent par exemple une longueur d'onde située aux environs de 960 nm. Mais, cette solution n'offre pas une bonne figure de bruit, toujours en raison d'une inversion de population réduite dès l'entrée de la fibre dopée.
Une quatrième solution consiste à équiper la sortie de la fibre dopée (ou plus généralement le guide d'onde dopé) d'un filtre optique égaliseur de gain. Cette solution offre une bonne inversion de population au niveau de l'entrée de la fibre dopée et donc une bonne figure de bruit. Mais, l'ajout d'un filtre optique affecte particulièrement les signaux optiques primaires en termes d'efficacité de puissance. En outre, la figure de bruit est légèrement dégradée.
Une cinquième solution consiste soit à prolonger la fibre dopée (ou plus généralement le guide d'onde dopé), soit à coupler la sortie de la fibre dopée à une autre fibre dopée (ou guide d'onde dopé). Le prolongement, comme la fibre dopée additionnelle, sont alors alimentés par des signaux secondaires de pompe de faible puissance, voire de puissance nulle, de sorte qu'ils se comportent sensiblement comme un filtre optique égaliseur de gain. Par conséquent, cette cinquième solution présente le même inconvénient que celui présenté par la quatrième solution.
Aucune des solutions connues n'étant entièrement satisfaisante, l'invention a donc pour but d'améliorer la situation.
Elle propose à cet effet un dispositif d'amplification de signaux optiques primaires comprenant, d'une part, des moyens de pompage optique délivrant des seconds signaux optiques monomodes de longueur d'onde choisie, et d'autre part, un premier guide d'onde monomode (par exemple une fibre optique) comportant une région dopée, et agencé de manière à présenter un recouvrement faible entre sa région dopée et les signaux optiques secondaires et à amplifier des signaux optiques primaires reçus.
Dans un mode de réalisation préférentiel, le premier guide d'onde optique monomode comporte un c u̇r monomode propre à guider les signaux optiques primaires et secondaires reçus et entouré d'une région dopée de manière à amplifier les signaux optiques primaires en présence des signaux optiques secondaires.
En d'autres termes, la région dopée du premier guide d'onde n'est pas située à l'endroit où le mode de propagation des signaux secondaires de pompe est le plus intense.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif peut comprendre un second guide d'onde optique (par exemple une fibre optique) alimentée par les moyens de pompage en signaux optiques secondaires et couplé au premier guide d'onde pour l'alimenter en signaux optiques secondaires de pompe et en signaux optiques primaires préamplifiés. Plus précisément, ce second guide d'onde optique comporte un c u̇r monomode muni d'une région dopée. La région dopée peut couvrir l'intégralité du c u̇r ou, préférentiellement, seulement une partie centrale. Ainsi, lesdits ions de terre rare sont situés majoritairement dans une zone où l'intensité des signaux secondaires de pompage est élevée, ce qui porte la plus grande part possible des ions dans leur état excité, et les y maintient.Le meilleur niveau d'inversion possible est donc obtenu dans ce second guide d'onde, conduisant à l'obtention d'un facteur de bruit amélioré.
Le dispositif d'amplification selon l'invention pourra comporter d'autres caractéristiques complémentaires qui pourront être prises séparément et/ou en combinaison, et en particulier : - un premier guide d'onde réalisé sous la forme d'une fibre optique du type dit à dopage en anneau (et simple enrobage), - un premier guide d'onde réalisé sous la forme d'une fibre optique du type dit à dopage en anneau et double enrobage , - un second guide d'onde réalisé sous la forme d'une fibre optique comportant une extrémité de sortie raccordée, par exemple par fusion, à une extrémité d'entrée du premier guide, - un premier guide d'onde comprenant une extrémité de sortie équipée d'un étage optique, comportant au moins un élément optique passif, ainsi qu'éventuellement d'un coupleur de prélèvement, - en variante,un second guide d'onde comportant une extrémité de sortie couplée à une extrémité d'entrée du premier guide d'onde par l'intermédiaire d'un étage optique comportant au moins un élément optique passif, - des éléments optiques passifs choisis parmi des isolateurs, des filtres égaliseurs de gain, des paires de multiplexeurs de longueur d'onde, des atténuateurs optiques variables et des compensateurs de pente variable, - un étage comportant par exemple un premier isolateur alimenté en signaux optiques primaires amplifiés et alimentant un filtre égaliseur de gain qui alimente un second isolateur délivrant les signaux optiques primaires amplifiés avec un gain sensiblement constant quelle que soit la longueur d'onde de la bande à laquelle appartiennent les signaux optiques primaires, - en variante,l'étage peut comporter un premier multiplexeur alimenté en signaux optiques primaires préamplifiés et en signaux optiques secondaires et alimentant, d'une part, une première extrémité d'un circuit de dérivation (ou bypass ) avec les signaux optiques secondaires reçus, et d'autre part, un premier isolateur avec les signaux optiques primaires préamplifiés reçus, lui-même alimentant un filtre égaliseur de gain qui alimente un second multiplexeur raccordé à une seconde extrémité du circuit de dérivation et délivrant les signaux optiques primaires préamplifiés avec un gain sensiblement constant quelle que soit la longueur d'onde de la bande à laquelle appartiennent les signaux optiques primaires.Dans ce cas, le filtre égaliseur de gain est préférentiellement raccordé au second multiplexeur par l'intermédiaire d'un second isolateur, - un premier guide d'onde présentant une extrémité de sortie équipée d'un isolateur et/ou d'un coupleur de prélèvement (préférentiellement placé en aval de l'isolateur), -un premier guide d'onde et/ou un second guide d'onde présentant une extrémité d'entrée équipée d'un isolateur et/ou d'un multiplexeur de longueur d'onde raccordé aux moyens de pompage optique (préférentiellement placé en aval de l'isolateur), - un premier guide d'onde et/ou un second guide d'onde comportant une extrémité d'entrée équipée d'un coupleur de prélèvement (préférentiellement placé en amont de l'isolateur),- un premier guide d'onde et/ou un second guide d'onde comprenant une région dopée avec un ou plusieurs ions ou complexes de terre rare, par exemple choisis parmi le thulium, l'erbium, l'ytterbium, le néodyme, le praséodyme et le dysprosium.
L'invention trouve une application particulièrement intéressante, bien que de façon non limitative, dans le domaine de l'amplification de signaux optiques primaires en bande L.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre de façon schématique un premier exemple de réalisation d'un dispositif d'amplification selon l'invention, - la figure 2 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe transversale, une première fibre dopée monomode selon l'invention, ainsi que la courbe d'intensité (IMP) d'un mode de pompage en fonction de la distance (r) par rapport au centre de la première fibre dopée, - la figure 3 illustre de façon schématique un deuxième exemple de réalisation d'un dispositif d'amplification selon l'invention, - la figure 4 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe transversale, une variante de première fibre dopée, ainsi que la courbe d'intensité (IMP')d'un mode de pompage monomode en fonction de la distance (r) par rapport au centre de la première fibre dopée multimode, et la courbe d'intensité en pointillé (IMP") d'un mode de pompage additionnel multimode en fonction de la distance (r) par rapport au centre de la première fibre dopée, et - la figure 5 illustre de façon schématique un troisième exemple de réalisation d'un dispositif d'amplification selon l'invention.
Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
L'invention a pour objet de permettre l'amplification, à l'aide de guide(s) d'onde optique(s) dopé(s), de signaux optiques primaires présentant, d'une part, un gain sensiblement constant quelle que soit leur longueur d'onde, et d'autre part, une figure de bruit de niveau faible.
Dans ce qui suit, on considérera que les guides d'onde optiques sont des fibres optiques. Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type de guide d'onde optique. Elle s'applique en effet aussi bien aux amplificateurs optiques à fibre dopée qu'aux amplificateurs optiques planaires à guide d'onde dopé (plus connus sous l'acronyme anglais EDWA (pour Erbium Doped Waveguide Amplifier ) dans le cas d'un dopage comprenant des ions erbium).
Par ailleurs, dans ce qui suit on considérera que le dispositif selon l'invention est destiné à amplifier des signaux optiques primaires dont les longueurs d'onde appartiennent à la bande L (1569 nm - 1620 nm). Mais, l'invention n'est pas limitée à cette seule bande. Elle s'applique également, et notamment, à la bande S étendue (1450-1520 nm typiquement) pour laquelle l'amplification optique peut être obtenue dans des fibres dopées par des ions de thulium.
Par exemple, le dispositif d'amplification peut faire partie d'un amplificateur en bande L, équipé ou non de multiplexeurs de type WDM (pour Wavelength Division Multiplexing ) ou DWDM (pour Dense WDM ), et de type mono-étage ou multi-étages.
Par ailleurs, dans ce qui suit, des éléments portant une même référence remplissent sensiblement la même fonction.
On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2 pour décrire un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention.
Le dispositif d'amplification D, illustré sur la figure 1, comporte une première fibre optique dopée monomode 1, comportant une extrémité amont (ou d'entrée) 2 alimentée, d'une part, en signaux optiques primaires par une source distante (non représentée), et d'autre part, en signaux optiques de pompe, monomodes, dits signaux secondaires, provenant d'un module de pompage optique 3.
Sur les différentes figures, les flèches en trait continu matérialisent le sens de circulation des signaux primaires, tandis que les flèches en pointillés matérialisent le sens de circulation des signaux secondaires.
Préférentiellement, le module de pompage optique 3 est une diode laser à semiconducteur couplée à l'extrémité amont 2 de la première fibre 1 par un multiplexeur de longueur d'onde 4. Par exemple, la diode laser 3 délivre des signaux secondaires monomodes présentant une longueur d'onde d'environ 980 nm.
Comme cela est illustré sur la figure 2, la première fibre 1 comporte un c u̇r monomode 5 entouré d'une région dopée 6, lui même entouré d'un enrobage (ou cladding ) 7. La première fibre 1 constitue ainsi une fibre du type dit à dopage en anneau et à simple enrobage .
Le mot entouré doit être ici pris dans une définition large. En effet, le dopage peut être totalement externe au c u̇r monomode 5, mais du fait de la technique de fabrication employée (voire même en raison d'un choix de configuration permettant d'optimiser les performances) il peut également être présent dans ledit c u̇r au niveau de sa partie périphérique.
La région 6 est préférentiellement dopée avec un ou plusieurs ions ou complexes de terre rare, par exemple choisis parmi le thulium, l'erbium, l'ytterbium, le néodyme, le praséodyme et le dysprosium. Plus préférentiellement encore, la région 6 est dopée erbium.
Les dimensions et constitutions respectives de chacune des parties constituant la première fibre 1 sont choisies de manière à permettre le guidage et l'amplification de la puissance des signaux optiques primaires reçus (ici appartenant à la bande L) en présence des signaux optiques secondaires (ici à 980 nm). Typiquement, le c u̇r monomode 5 présente un diamètre compris entre environ 4 Microm et environ 15 Microm, l'anneau de dopage 6 présente une épaisseur comprise entre environ 1 Microm et environ 10 Microm, et l'enrobage 7 présente un diamètre extérieur compris entre environ 80 Microm et environ 140 Microm.
Dans une telle première fibre 1, les signaux primaires sont guidés dans le c u̇r monomode 5. De même, comme l'illustre la courbe d'intensité IMP en fonction de la distance r au centre de la première fibre 1, l'unique mode de propagation des signaux secondaires (de pompe) se trouve principalement confiné et guidé dans le c u̇r monomode 5. En d'autres termes, la région dopée 6 de la première fibre 1 se trouve située à un endroit où le mode de propagation des signaux secondaires de pompe n'est pas le plus intense. Il en résulte une réduction de l'inversion de population, sensiblement équivalente à l'utilisation d'une longueur d'onde de pompage décalée typiquement d'environ 20 nm par rapport à la longueur d'onde du pic d'atténuation de la fibre dopée (977 nm dans le cas d'une fibre dopée erbium).
Le gain est ainsi sensiblement constant sur toute la bande L, et, contrairement à une solution utilisant une longueur d'onde de pompage décalée, la longueur d'onde de pompage reste conventionnelle, ce qui simplifie l'industrialisation du produit et en abaisse le coût.
La première fibre optique 1 constitue donc, avec la diode laser 3, un amplificateur à fibre dopée erbium (ou EDFA pour Erbium Doped Fibre Amplifier ) particulièrement bien adapté à la bande L.
Comme cela est illustré sur la figure 1, le dispositif d'amplification D peut comporter un certain nombre d'éléments optiques de type passif, optionnels.
Ainsi, l'extrémité amont 2 de la première fibre 1 peut être équipée, en amont du multiplexeur de longueur d'onde 3 qui l'alimente en signaux secondaires monomodes, d'un isolateur 8, permettant le passage des signaux primaires uniquement de l'amont vers l'aval et opaque à la longueur d'onde des signaux secondaires, et/ou d'un coupleur de prélèvement 9, permettant de prélever une fraction de la puissance des signaux optiques, par exemple pour effectuer des analyses spectrales ou de puissance.
Par ailleurs, la première fibre 1 peut comporter une extrémité aval (ou de sortie) 10 équipée d'un étage optique 11 comportant au moins un élément optique passif. Dans l'exemple illustré, l'étage 11 comporte un premier isolateur 12, alimenté en signaux optiques amplifiés par la partie amont de la première fibre 1, un filtre égaliseur de gain 13, alimenté par la sortie du premier isolateur 12, et un second isolateur 14, alimenté par la sortie du filtre 13 et délivrant les signaux optiques primaires amplifiés avec un gain sensiblement constant sur toute la bande L. Le second isolateur 14 est ici prévu pour interdire la remontée du bruit à contre-courant (ou contrapropagatif) vers la partie amont de la première fibre 1, laquelle entraînerait une désexcitation des ions erbium de la région dopée 6.Le premier isolateur 12 est ici prévu pour interdire la remontée d'éventuelles réflexions sur le filtre 13 à contre-courant vers la partie amont de la première fibre 1.
Bien entendu, l'étage 11 peut ne comporter qu'un filtre, ou un filtre et un seul isolateur. Mais, il peut également comporter d'autres éléments en complément ou en remplacement de ceux précités, comme par exemple un atténuateur optique variable, ou un compensateur de pente variable, ou encore un filtre égalisateur de gain dynamique.
Enfin, l'extrémité aval 10 de la première fibre 1 peut être également équipée d'un coupleur de prélèvement 15, permettant de prélever une fraction de la puissance des signaux optiques, par exemple pour effectuer des analyses spectrales.
On se réfère maintenant aux figures 3 et 4 pour décrire un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention.
Le dispositif d'amplification D, illustré sur la figure 3, reprend la totalité des éléments constituant le premier mode de réalisation précédemment décrit en référence à la figure 1, et y adjoint une seconde fibre optique 16.
Plus précisément, le dispositif D comporte toujours une première fibre optique dopée monomode 1' et un module de pompage optique 3 délivrant des signaux optiques de pompe, monomodes, dits signaux secondaires. Mais, ici, l'extrémité amont 2 de la première fibre 1' est raccordée, par exemple par fusion, à l'extrémité aval d'une seconde fibre optique monomode 16 dont l'extrémité amont 17 est alimentée, d'une part, en signaux optiques primaires par une source distante (non représentée), et d'autre part, via un multiplexeur de longueur d'onde 4 qui l'équipe, en signaux optiques de pompe, monomodes, dits signaux secondaires, provenant du module de pompage optique 3.
Comme illustré sur la figure 4, la première fibre 1' est ici une variante de celle décrite précédemment en référence à la figure 2. Mais, bien entendu, on pourrait utiliser dans cette variante de dispositif D la même fibre optique (1) que celle utilisée dans le dispositif décrit précédemment en référence à la figure 1.
Dans cette variante, la première fibre 1' comporte un premier c u̇r multimode 18 constitué d'un second c u̇r monomode 19 entouré d'une région dopée 20, elle-même entourée d'un premier enrobage (ou first cladding ) 21. Ce premier c u̇r multimode 18 est lui-même entouré d'un second enrobage (ou second cladding ) 22. La première fibre 1 ' constitue ainsi une fibre du type dit à dopage en anneau et à double enrobage , connue de l'homme de l'art.
Le mot entouré doit être ici, également, pris dans une définition large. En effet, le dopage peut être totalement externe au second c u̇r monomode 19, mais du fait de la technique de fabrication employée il peut également être présent dans ledit second c u̇r au niveau de sa partie périphérique.
La région 20 est préférentiellement dopée avec un ion ou un complexe de terre rare, qui est par exemple choisi parmi le thulium, l'erbium, le néodyme, le praséodyme et le dysprosium. Plus préférentiellement encore, la première région 20 est dopée erbium.
Les dimensions et constitutions respectives de chacune des régions constituant la première fibre 1' sont choisies de manière à permettre le guidage et la préamplification de la puissance des signaux optiques primaires reçus (ici appartenant à la bande L) en présence des signaux optiques secondaires (ici à 980 nm). Typiquement, le premier c u̇r monomode 19 présente un diamètre compris entre environ 4 Microm et environ 10 Microm, l'anneau de dopage 20 présente une épaisseur comprise entre environ 1 Microm et environ 15 Microm, le premier enrobage 21 présente un diamètre d'environ 50 à 100 Microm, et le second enrobage 22 présente un diamètre d'environ 80 à 160 Microm.
Dans ce type de structure connue, les signaux primaires sont guidés dans le second c u̇r monomode 19. En revanche, comme l'illustrent les courbes d'intensité IMP' et IMP" en fonction de la distance r au centre de la première fibre 1', les signaux secondaires de pompe (IMP') peuvent soit être confinés et guidés dans le second c u̇r monomode 19 si ils sont de type monomode, soit être confinés et guidés dans tout le premier c u̇r multimode 18 si des signaux secondaires de pompe, additionnels, de type multimode (IMP") sont ajoutés en complément des autres signaux secondaires monomodes de pompe (ce qui constitue une option).
Dans le cas d'une double alimentation en signaux secondaires de pompe (monomodes et multimodes), on prévoit une pompe multimode additionnelle injectant des signaux secondaires multimodes additionnels soit en mode co-directionnel (les signaux secondaires multimodes ont préférentiellement une longueur d'onde proche de 980 nm et sont alors couplés via un multiplexage spatial, par exemple de type V-groove ), soit en mode contra-directionnel (dans ce dernier cas l'insertion des signaux secondaires multimodes est en général possible par multiplexage spatial comme par multiplexage en longueur d'onde, quelle que soit la longueur d'onde de ces signaux).
La seconde fibre 16 est une fibre optique classique munie d'un c u̇r monomode présentant une région dopée, préférentiellement, avec un ou plusieurs ions ou complexes de terre rare, par exemple choisis parmi le thulium, l'erbium, l'ytterbium, le néodyme, le praséodyme et le dysprosium. Plus préférentiellement encore, le c u̇r monomode est dopé erbium.
Le c u̇r monomode peut être dopé en totalité, ou préférentiellement seulement en son centre. Ainsi, les ions de terre rare sont situés majoritairement dans une zone où l'intensité des signaux secondaires de pompage monomodes est élevée, ce qui porte la plus grande part possible des ions dans leur état excité, et les y maintient. Le meilleur niveau d'inversion possible est donc obtenu dans la seconde fibre 16, conduisant à l'obtention d'un facteur de bruit amélioré.
La seconde fibre 16 alimente la première fibre 1' en signaux primaires préamplifiés et en signaux secondaires de pompe, résiduels.
Lorsqu'une première fibre 1' à double enrobage est employée et que des signaux secondaires additionnels, multimodes, sont utilisés, la seconde fibre 16 peut être également, avantageusement, à double enrobage et être alimentée soit directement par les signaux secondaires multimodes (typiquement dans le cas du mode co-directionnel), soit par la puissance résiduelle des signaux secondaires multimodes collectés après passage desdits signaux à travers la fibre 1' (typiquement dans le cas du mode contradirectionnel).
La longueur de la première fibre 1' est relativement courte, préférentiellement inférieure à celle de la seconde fibre 16, de sorte que l'inversion de population moyenne soit adaptée à des applications requérant une bande L sensiblement plate en matière de gain. La seconde fibre 16 a pour objet de réaliser une pré-amplification avec de très bonnes caractéristiques de bruit avant l'injection des signaux primaires et secondaires dans la première fibre 1' dont le niveau moyen d'inversion est alors plus faible et détermine pour l'essentiel la courbe de gain (substantiellement noninclinée) de l'ensemble.
La figure de bruit n'est pas dégradée lorsque la seconde fibre 16 est utilisée en amont de la première fibre 1'.
Comme illustré sur la figure 3, et comme dans le premier mode de réalisation illustré sur la figure 1, le dispositif d'amplification D peut comporter un certain nombre d'éléments optiques de type passif, optionnels.
Ainsi, l'extrémité amont 17 de la seconde fibre 16 peut être équipée, en amont du multiplexeur de longueur d'onde 3 qui l'alimente en signaux secondaires monomodes, d'un isolateur 8, opaque à la longueur d'onde des signaux secondaires, et/ou d'un coupleur de prélèvement 9, permettant de prélever une fraction de la puissance des signaux optiques, par exemple pour effectuer des analyses spectrales.
Par ailleurs, l'extrémité aval 10 de la première fibre 1' peut comporter un étage optique 11 du type de celui précédemment décrit.
On se réfère maintenant à la figure 5 pour décrire un troisième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Il s'agit d'une variante du deuxième mode de réalisation précédemment décrit en référence à la figure 3.
Dans ce mode de réalisation, les première 1' (ou 1) et seconde 16 fibres dopées ne sont plus directement raccordées l'une à l'autre par fusion de leurs extrémités. Leur raccordement s'effectue ici, préférentiellement, par l'intermédiaire d'un étage optique 11', de type passif, en partie similaire à celui (11 ) décrit précédemment.
Dans l'exemple illustré, l'étage optique 11' reprend les trois éléments optiques passifs de l'étage 11 (premier 12 et second 14 isolateurs et filtre optique égaliseur de gain 13), pour interdire la remontée à contre-courant vers la partie amont de la seconde fibre 16 du bruit (ce qui entraînerait une désexcitation des ions erbium de sa région dopée 20) et d'éventuelles réflexions sur le filtre 13, et comprend en complément un circuit de dérivation (ou bypass ) 23 permettant d'alimenter la première fibre 1' en signaux secondaires de pompe, résiduels. En l'absence d'un tel circuit de dérivation 23, la propagation des signaux secondaires serait en effet interrompue au niveau du premier isolateur 12 qui est opaque à leur longueur d'onde (ici 980 nm).
Ce circuit de dérivation 23 comporte un démultiplexeur 24, raccordé à l'extrémité aval 25 de la seconde fibre 16, un multiplexeur 26, raccordé à la sortie du second isolateur 14 et à l'extrémité amont 2 de la première fibre 1', et une portion de fibre optique 27, de préférence monomode, permettant le raccordement du démultiplexeur 24 et du multiplexeur 26.Grâce à cet agencement, les signaux primaires préamplifiés par la seconde fibre 16 traversent le démultiplexeur 24, puis le premier isolateur 12, le filtre optique 13 et le second isolateur 14, puis le multiplexeur 26 et parviennent au niveau de l'extrémité amont 2 de la première fibre 1', tandis que les signaux secondaires de pompe, résiduels, sont extraits par le démultiplexeur 24 de l'extrémité aval 25 de la seconde fibre 16, circulent dans la portion de fibre optique 27, puis sont introduits dans la première fibre 1' au niveau de son extrémité amont 2.
Dans ce troisième mode de réalisation, on équipe préférentiellement l'extrémité aval 10 de la première fibre 1' d'un isolateur 28 chargé d'interdire la remontée du bruit à contre-courant vers la partie amont de la première fibre 1', laquelle entraînerait une désexcitation des ions erbium de sa région dopée 6.
Bien entendu, l'étage 11' peut ne comporter qu'un filtre, ou un filtre et un seul isolateur. Mais, il peut également comporter d'autres éléments en complément ou en remplacement de ceux précités, comme par exemple un atténuateur optique variable ou un compensateur de pente variable.
Enfin, l'extrémité aval 10 de la première fibre 1' peut être également équipée d'un coupleur de prélèvement 15, permettant de prélever une fraction de la puissance des signaux optiques, par exemple pour effectuer des analyses spectrales.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif d'amplification décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.
Ainsi, dans ce qui précède il a été question d'un amplificateur à fibre(s) optique(s) dopée(s). Mais, l'invention concerne également les amplificateurs optiques planaires à guide d'onde dopé (plus connus sous l'acronyme anglais EDWA, dans le cas d'un dopage comportant des ions erbium), comprenant une section de guide d'onde optique dont la zone dopée présente un faible recouvrement avec le mode de propagation des signaux secondaires de pompe monomodes.DEVICE FOR AMPLIFYING OPTICAL SIGNALS BY POMPAGEMONOMODE OF A DOPED SINGLE-MODE OPTICAL WAVEGUIDE
The invention relates to the field of amplification of optical signals using doped optical waveguides.
Certain optical amplification devices include a doped optical waveguide, such as a doped optical fiber, for example of the EDF (for Erbium Doped Fiber) type, responsible for amplifying optical signals, called primary signals, in the presence of signals. pump optics, called secondary.
In certain applications, such as optical transmission in conventional band (or C band - wavelengths between approximately 1528 nm and approximately 1569 nm), it is essential to obtain a large population inversion (proportion of ions of the doped material placed in an excited state), in order to obtain a substantially constant gain for all the wavelengths of the band considered and a low level noise figure. This can for example be obtained by supplying the input of the doped optical fiber (EDF) with secondary pump signals having a wavelength of approximately 980 nm.
However, such a solution is only suitable for certain types of band, such as the C band. Indeed, in the case of other bands, such as for example the long band (or L band - of wavelengths between approximately 1569 nm and approximately 1620 nm), this solution does not make it possible to obtain a substantially constant gain for all the wavelengths of the band considered. More precisely, a greater gain is obtained for the short wavelengths of the band than for its long wavelengths.
In order to remedy this drawback, several solutions have been proposed.
A first solution consists in pumping the doped fiber (or more generally the doped waveguide) with secondary pump signals having wavelengths of approximately 1480 nm, possibly in combination with secondary pump signals having lengths about 980 nm. However, this solution does not offer a good noise figure due to a reduced population inversion from the entry of the doped fiber.
A second solution consists in not eliminating the amplified spontaneous emission (or ASE for Amplified Spontaneous Emission), or even in recycling part of it in the doped fiber (or more generally the doped waveguide). However, this solution does not offer a good noise figure, also due to a reduced population inversion from the entry of the doped fiber.
A third solution consists in pumping the doped fiber (or more generally the doped waveguide) with secondary pump signals having a wavelength offset from the wavelength of its attenuation peak (at approximately 977 nm). The secondary pump signals have, for example, a wavelength located around 960 nm. However, this solution does not offer a good noise figure, again due to a reduced population inversion as soon as the doped fiber enters.
A fourth solution consists in equipping the output of the doped fiber (or more generally the doped waveguide) with an optical gain equalizing filter. This solution offers a good population inversion at the input of the doped fiber and therefore a good noise figure. However, the addition of an optical filter particularly affects the primary optical signals in terms of power efficiency. In addition, the noise figure is slightly degraded.
A fifth solution consists either in extending the doped fiber (or more generally the doped waveguide), or in coupling the output of the doped fiber to another doped fiber (or doped waveguide). The extension, like the additional doped fiber, is then supplied by secondary pump signals of low power, or even of zero power, so that they behave substantially like an optical gain equalizing filter. Consequently, this fifth solution has the same drawback as that presented by the fourth solution.
None of the known solutions being entirely satisfactory, the invention therefore aims to improve the situation.
To this end, it proposes a device for amplifying primary optical signals comprising, on the one hand, optical pumping means delivering second single-mode optical signals of selected wavelength, and, on the other hand, a first guide single-mode wave (for example an optical fiber) comprising a doped region, and arranged so as to present a weak overlap between its doped region and the secondary optical signals and to amplify primary optical signals received.
In a preferred embodiment, the first single-mode optical waveguide comprises a single-mode core capable of guiding the received primary and secondary optical signals and surrounded by a doped region so as to amplify the primary optical signals in the presence of the optical signals secondary.
In other words, the doped region of the first waveguide is not located where the mode of propagation of the secondary pump signals is most intense.
According to another characteristic of the invention, the device can comprise a second optical waveguide (for example an optical fiber) supplied by the pumping means with secondary optical signals and coupled to the first waveguide to supply it with secondary optical pump signals and preamplified primary optical signals. More precisely, this second optical waveguide comprises a single-mode core provided with a doped region. The doped region can cover the entire core or, preferably, only a central part. Thus, said rare earth ions are located mainly in an area where the intensity of the secondary pumping signals is high, which brings the largest possible part of the ions in their excited state, and keeps them there. possible inversion is therefore obtained in this second waveguide, leading to the obtaining of an improved noise factor.
The amplification device according to the invention may include other additional characteristics which can be taken separately and / or in combination, and in particular: - a first waveguide produced in the form of an optical fiber of the so-called type with ring doping (and simple coating), - a first waveguide produced in the form of an optical fiber of the type known as ring doping and double coating, - a second waveguide produced in the form of an optical fiber comprising an output end connected, for example by fusion, to an input end of the first guide, - a first waveguide comprising an output end equipped with an optical stage, comprising at least one optical element passive, as well as possibly a sampling coupler, - as a variant, a second waveguide comprising an output end coupled to an input end of the first waveguide via an optical stage eu comprising at least one passive optical element, - passive optical elements chosen from isolators, gain equalizing filters, pairs of wavelength multiplexers, variable optical attenuators and variable slope compensators, - a stage comprising for example a first isolator supplied with amplified primary optical signals and supplying a gain equalizer filter which supplies a second isolator supplying the amplified primary optical signals with a substantially constant gain whatever the wavelength of the band to which the signals belong primary optics, - as a variant, the stage may comprise a first multiplexer supplied with preamplified primary optical signals and with secondary optical signals and supplying, on the one hand, a first end of a branch circuit (or bypass) with the signals secondary optics received, and on the other hand, a first isolator with the opt signals preamplified primary ics received, itself feeding a gain equalizer filter which feeds a second multiplexer connected to a second end of the branch circuit and delivering the preamplified primary optical signals with a substantially constant gain whatever the wavelength of the band to which the primary optical signals belong. In this case, the gain equalizer filter is preferably connected to the second multiplexer via a second isolator, - a first waveguide having an output end equipped with a isolator and / or a sampling coupler (preferably placed downstream of the isolator), a first waveguide and / or a second waveguide having an input end equipped with an isolator and / or a wavelength multiplexer connected to the optical pumping means (preferably placed downstream of the isolator), - a first waveguide and / or a second waveguide comprising an input end equipped with a sampling coupler (preferably placed upstream of the isolator), - a first waveguide and / or a second waveguide comprising a region doped with one or more rare earth ions or complexes, for example chosen from thulium, erbium, ytterbium, neodymium, praseodymium and dysprosium.
The invention finds a particularly interesting application, although in a nonlimiting manner, in the field of amplification of primary optical signals in L-band.
Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the appended drawings, in which: - Figure 1 schematically illustrates a first embodiment of a device amplification according to the invention, - Figure 2 schematically illustrates, in a cross-sectional view, a first monomode doped fiber according to the invention, as well as the intensity curve (IMP) of a pumping mode in function the distance (r) from the center of the first doped fiber, - FIG. 3 schematically illustrates a second embodiment of an amplification device according to the invention, - FIG. 4 illustrates schematically, in a cross-sectional view, a variant of the first doped fiber, as well as the intensity curve (IMP ') of a single-mode pumping mode as a function of the distance (r) from the center of the first multimode doped fiber , and the dotted intensity curve (IMP ") of an additional multimode pumping mode as a function of the distance (r) relative to the center of the first doped fiber, and - FIG. 5 schematically illustrates a third exemplary embodiment an amplification device according to the invention.
The accompanying drawings may not only serve to complete the invention, but also contribute to its definition, if necessary.
The object of the invention is to allow amplification, using doped optical waveguide (s), of primary optical signals having, on the one hand, a substantially constant gain whatever or their wavelength, and on the other hand, a low level noise figure.
In what follows, it will be considered that the optical waveguides are optical fibers. However, the invention is not limited to this type of optical waveguide. It applies in fact to both doped fiber optical amplifiers and planar doped waveguide optical amplifiers (better known under the acronym EDWA (for Erbium Doped Waveguide Amplifier) in the case of doping comprising erbium ions).
Furthermore, in what follows, it will be considered that the device according to the invention is intended to amplify primary optical signals whose wavelengths belong to the L band (1569 nm - 1620 nm). However, the invention is not limited to this single band. It also applies, and in particular, to the extended S band (1450-1520 nm typically) for which optical amplification can be obtained in fibers doped with thulium ions.
For example, the amplification device can be part of an L-band amplifier, whether or not equipped with WDM (for Wavelength Division Multiplexing) or DWDM (for Dense WDM) type multiplexers, and of single-stage or multi-type floors.
Furthermore, in what follows, elements bearing the same reference fulfill substantially the same function.
First of all, reference is made to FIGS. 1 and 2 to describe a first embodiment of a device according to the invention.
The amplification device D, illustrated in FIG. 1, comprises a first single-mode doped optical fiber 1, comprising an upstream (or input) end 2 supplied, on the one hand, with primary optical signals by a remote source (not shown), and secondly, in optical pump signals, single-mode, called secondary signals, coming from an optical pumping module 3.
In the various figures, the arrows in solid line materialize the direction of circulation of the primary signals, while the arrows in dotted lines materialize the direction of circulation of the secondary signals.
Preferably, the optical pumping module 3 is a semiconductor laser diode coupled to the upstream end 2 of the first fiber 1 by a wavelength multiplexer 4. For example, the laser diode 3 delivers single-mode secondary signals having a wavelength of about 980 nm.
As illustrated in FIG. 2, the first fiber 1 comprises a single-mode core 5 surrounded by a doped region 6, itself surrounded by a coating (or cladding) 7. The first fiber 1 thus constitutes a fiber of the type said to ring doping and single coating.
The word surrounded must be taken here in a broad definition. Indeed, the doping can be completely external to the single-mode core 5, but due to the manufacturing technique used (or even due to a choice of configuration making it possible to optimize the performances) it can also be present in said core. u̇r at its peripheral part.
Region 6 is preferably doped with one or more rare earth ions or complexes, for example chosen from thulium, erbium, ytterbium, neodymium, praseodymium and dysprosium. Even more preferably, region 6 is erbium doped.
The respective dimensions and constitutions of each of the parts constituting the first fiber 1 are chosen so as to allow the guidance and amplification of the power of the primary optical signals received (here belonging to the L band) in the presence of the secondary optical signals (here at 980 nm). Typically, the single-mode core 5 has a diameter of between approximately 4 microm and approximately 15 microm, the doping ring 6 has a thickness of between approximately 1 microm and approximately 10 microm, and the coating 7 has an outside diameter of between about 80 Microm and about 140 Microm.
In such a first fiber 1, the primary signals are guided in the single-mode core 5. Similarly, as illustrated by the intensity curve IMP as a function of the distance r at the center of the first fiber 1, the only mode of propagation of the secondary (pump) signals is mainly confined and guided in the single-mode core 5. In other words, the doped region 6 of the first fiber 1 is located at a place where the mode of propagation of the signals Pump side effects are not the most intense. This results in a reduction in population inversion, substantially equivalent to the use of a pumping wavelength typically offset by about 20 nm relative to the wavelength of the fiber attenuation peak. doped (977 nm in the case of an erbium doped fiber).
The gain is thus substantially constant over the entire band L, and, unlike a solution using an offset pump wavelength, the pump wavelength remains conventional, which simplifies the industrialization of the product and lowers the cost.
The first optical fiber 1 therefore constitutes, with the laser diode 3, an erbium doped fiber amplifier (or EDFA for Erbium Doped Fiber Amplifier) particularly well suited to the L band.
As illustrated in FIG. 1, the amplification device D may include a number of optional passive type optical elements.
Thus, the upstream end 2 of the first fiber 1 can be fitted, upstream of the wavelength multiplexer 3 which supplies it with single-mode secondary signals, with an isolator 8, allowing the passage of the primary signals only from the upstream downstream and opaque at the wavelength of the secondary signals, and / or of a sampling coupler 9, making it possible to take a fraction of the power of the optical signals, for example for performing spectral analyzes or power.
Furthermore, the first fiber 1 may include a downstream (or outlet) end 10 equipped with an optical stage 11 comprising at least one passive optical element. In the example illustrated, stage 11 comprises a first isolator 12, supplied with optical signals amplified by the upstream part of the first fiber 1, a gain equalizer filter 13, supplied by the output of the first isolator 12, and a second insulator 14, powered by the output of the filter 13 and delivering the amplified primary optical signals with a substantially constant gain over the entire band L. The second isolator 14 is here intended to prevent the rise of noise against the current (or counterpropagative) towards the upstream part of the first fiber 1, which would cause de-excitation of the erbium ions of the doped region 6. The first insulator 12 is here provided to prevent the ascent of any reflections on the filter 13 against the current towards the upstream part of the first fiber 1.
Of course, the stage 11 may have only one filter, or a filter and a single insulator. However, it may also include other elements in addition to or in replacement of those mentioned above, such as for example a variable optical attenuator, or a variable slope compensator, or even a dynamic gain equalizing filter.
Finally, the downstream end 10 of the first fiber 1 can also be equipped with a sampling coupler 15, making it possible to take a fraction of the power of the optical signals, for example to perform spectral analyzes.
Referring now to Figures 3 and 4 to describe a second embodiment of a device according to the invention.
The amplification device D, illustrated in FIG. 3, takes all of the elements constituting the first embodiment previously described with reference to FIG. 1, and adds a second optical fiber 16 to it.
More specifically, the device D always comprises a first doped single-mode optical fiber 1 ′ and an optical pumping module 3 delivering optical pump signals, single-mode, called secondary signals. However, here, the upstream end 2 of the first fiber 1 ′ is connected, for example by fusion, to the downstream end of a second single-mode optical fiber 16 whose upstream end 17 is supplied, on the one hand, in primary optical signals by a distant source (not shown), and on the other hand, via a wavelength multiplexer 4 which equips it, in optical pump signals, single-mode, called secondary signals, coming from the pumping module optics 3.
As illustrated in FIG. 4, the first fiber 1 ′ is here a variant of that described above with reference to FIG. 2. But, of course, one could use in this variant of device D the same optical fiber (1) as that used in the device described above with reference to FIG. 1.
In this variant, the first fiber 1 ′ comprises a first multimode core 18 consisting of a second single mode core 19 surrounded by a doped region 20, itself surrounded by a first coating (or first cladding) 21. This first multimode core 18 is itself surrounded by a second coating (or second cladding) 22. The first fiber 1 ′ thus constitutes a fiber of the type known as ring doping and double coating, known to those skilled in the art. 'art.
The word surrounded must also be taken here in a broad definition. Indeed, the doping can be completely external to the second single-mode core 19, but due to the manufacturing technique used it can also be present in said second core at its peripheral part.
Region 20 is preferably doped with an ion or a rare earth complex, which is for example chosen from thulium, erbium, neodymium, praseodymium and dysprosium. Even more preferably, the first region 20 is doped with erbium.
The respective dimensions and constitutions of each of the regions constituting the first fiber 1 ′ are chosen so as to allow the guiding and the preamplification of the power of the primary optical signals received (here belonging to the L band) in the presence of the secondary optical signals (here at 980 nm). Typically, the first single-mode core 19 has a diameter between about 4 microm and about 10 microm, the doping ring 20 has a thickness between about 1 microm and about 15 microm, the first coating 21 has a diameter of about 50 to 100 Microm, and the second coating 22 has a diameter of about 80 to 160 Microm.
In this type of known structure, the primary signals are guided in the second single-mode core 19. On the other hand, as illustrated by the intensity curves IMP 'and IMP "as a function of the distance r at the center of the first fiber 1 ', the secondary pump signals (IMP') can either be confined and guided in the second single-mode c 19 if they are of the single-mode type, or can be confined and guided throughout the first multimode c 18 if the secondary pump signals , additional, multimode type (IMP ") are added in addition to the other single mode pump secondary signals (which is an option).
In the case of a double supply of secondary pump signals (single-mode and multi-mode), an additional multi-mode pump is provided injecting additional multi-mode secondary signals either in co-directional mode (the secondary multi-mode signals preferably have a near wavelength of 980 nm and are then coupled via spatial multiplexing, for example of the V-groove type), or in contra-directional mode (in the latter case the insertion of multimode secondary signals is generally possible by spatial multiplexing as by multiplexing in wavelength, regardless of the wavelength of these signals).
The second fiber 16 is a conventional optical fiber provided with a single-mode core having a region doped, preferably, with one or more ions or rare earth complexes, for example chosen from thulium, erbium, ytterbium, neodymium, praseodymium and dysprosium. Even more preferably, the single-mode core is erbium-doped.
The single-mode core can be doped in whole, or preferably only in its center. Thus, the rare earth ions are located mainly in an area where the intensity of the secondary single-mode pumping signals is high, which brings the greatest possible part of the ions in their excited state, and keeps them there. The best possible level of inversion is therefore obtained in the second fiber 16, leading to the obtaining of an improved noise factor.
The second fiber 16 supplies the first fiber 1 ′ with preamplified primary signals and residual pump secondary signals.
When a first double-coated fiber 1 'is used and additional multimode secondary signals are used, the second fiber 16 may also advantageously be double-coated and be supplied either directly by the multimode secondary signals (typically in in the case of co-directional mode), or by the residual power of the multimode secondary signals collected after passage of said signals through the fiber 1 ′ (typically in the case of contradirectional mode).
The length of the first fiber 1 ′ is relatively short, preferably less than that of the second fiber 16, so that the inversion of the average population is suitable for applications requiring a band L that is substantially flat in terms of gain. The purpose of the second fiber 16 is to carry out a pre-amplification with very good noise characteristics before the injection of the primary and secondary signals into the first fiber 1 ′, the average inversion level of which is then lower and determines for the 'essential the gain curve (substantially non-inclined) of the whole.
The noise figure is not degraded when the second fiber 16 is used upstream of the first fiber 1 '.
As illustrated in FIG. 3, and as in the first embodiment illustrated in FIG. 1, the amplification device D can comprise a certain number of optical elements of passive type, optional.
Thus, the upstream end 17 of the second fiber 16 can be fitted, upstream of the wavelength multiplexer 3 which supplies it with single-mode secondary signals, with an isolator 8, opaque to the wavelength of the signals secondary, and / or a sampling coupler 9, making it possible to sample a fraction of the power of the optical signals, for example to perform spectral analyzes.
Furthermore, the downstream end 10 of the first fiber 1 ′ may comprise an optical stage 11 of the type of that previously described.
Reference is now made to FIG. 5 to describe a third embodiment of a device according to the invention. It is a variant of the second embodiment previously described with reference to FIG. 3.
In this embodiment, the first 1 '(or 1) and second 16 doped fibers are no longer directly connected to each other by fusion of their ends. Their connection is made here, preferably, by means of an optical stage 11 ′, of passive type, partly similar to that (11) described above.
In the example illustrated, the optical stage 11 'incorporates the three passive optical elements of stage 11 (first 12 and second 14 insulators and optical gain equalizing filter 13), to prevent the ascent against the current towards the part upstream of the second fiber 16 of the noise (which would cause de-excitation of the erbium ions from its doped region 20) and possible reflections on the filter 13, and further comprises a bypass circuit (or bypass) 23 making it possible to supply the first fiber 1 'in secondary pump signals, residual. In the absence of such a branch circuit 23, the propagation of the secondary signals would indeed be interrupted at the level of the first isolator 12 which is opaque at their wavelength (here 980 nm).
This branch circuit 23 includes a demultiplexer 24, connected to the downstream end 25 of the second fiber 16, a multiplexer 26, connected to the output of the second insulator 14 and to the upstream end 2 of the first fiber 1 ', and a portion of optical fiber 27, preferably single-mode, allowing the connection of the demultiplexer 24 and the multiplexer 26. Thanks to this arrangement, the primary signals preamplified by the second fiber 16 pass through the demultiplexer 24, then the first isolator 12, the optical filter 13 and the second isolator 14, then the multiplexer 26 and reach the level of the upstream end 2 of the first fiber 1 ′, while the secondary pump signals, residual, are extracted by the demultiplexer 24 from the downstream end 25 of the second fiber 16, circulate in the portion of optical fiber 27, then are introduced into the first fiber 1 'at its upstream end 2.
In this third embodiment, the downstream end 10 of the first fiber 1 'is preferably fitted with an insulator 28 responsible for preventing the rise of noise against the current towards the upstream part of the first fiber 1', which would cause de-excitation of the erbium ions from its doped region 6.
Of course, the stage 11 ′ may comprise only one filter, or a filter and a single insulator. However, it may also include other elements in addition to or in replacement of those mentioned above, such as for example a variable optical attenuator or a variable slope compensator.
Finally, the downstream end 10 of the first fiber 1 ′ can also be equipped with a sampling coupler 15, making it possible to take a fraction of the power of the optical signals, for example to perform spectral analyzes.
The invention is not limited to the embodiments of amplification device described above, only by way of example, but it encompasses all the variants that a person skilled in the art may envisage within the framework of the claims below. -after.
Thus, in the foregoing, it has been a question of an amplifier with doped optical fiber (s). However, the invention also relates to planar optical amplifiers with doped waveguides (better known by the acronym EDWA, in the case of doping comprising erbium ions), comprising an optical waveguide section whose the doped area has a low overlap with the mode of propagation of the secondary single-mode pump signals.
REVENDICATIONS
1. Dispositif (D) d'amplification de signaux optiques primaires, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de pompage optique (3) propres à délivrer des seconds signaux optiques monomodes de longueur d'onde choisie, et un premier guide d'onde optique monomode (1 ;1'), comportant une région dopée (6), et agencé de manière à présenter un recouvrement faible entre ladite région dopée (6) et lesdits signaux optiques secondaires et à amplifier des signaux optiques primaires reçus en présence desdits signaux optiques secondaires. 1. Device (D) for amplifying primary optical signals, characterized in that it comprises optical pumping means (3) capable of delivering second single-mode optical signals of selected wavelength, and a first guide single mode optical wave (1; 1 '), comprising a doped region (6), and arranged so as to present a weak overlap between said doped region (6) and said secondary optical signals and to amplify primary optical signals received in the presence of said secondary optical signals.