FR2901937A1 - Systeme de transmission optique avec ajustement de gain - Google Patents

Abstract

Un système de transmission optique avec ajustement de gain comprend un dispositif optique d'ajustement de gain d'un canal de charge (ALC) transmis dans un multiplex d'une ligne de transmission (WDM). Le dispositif d'ajustement de gain comprend un démultiplexeur optique et un multiplexeur optique comprenant des éléments filtrants adaptés à filtrer une partie ou l'ensemble des canaux constituant le multiplex transmis dans la ligne de transmission, un dispositif de mesure de la puissance optique du canal de charge (ALC), un dispositif d'ajustement de la puissance du canal de charge (ALC) contrôlé pour compenser la perte de puissance du canal de charge à travers le dispositif de filtrage.Un tel système permet d'améliorer l'efficacité du canal de charge transmis dans une ligne WDM pour garantir un maintien constant de la puissance optique totale du multiplex.

Description

SYSTEME DE TRANSMISSION OPTIQUE AVEC AJUSTEMENT DE GAIN

La présente invention concerne un système de transmission optique par multiplexage en longueur d'onde.

Les systèmes optiques de transmission par multiplexage en longueur d'onde sont connus sous le terme de WDM pour Wavelength Division Multiplexing en anglais. De tels systèmes consistent à utiliser, sur une même fibre optique, plusieurs canaux de transmission différenciés les uns des autres par leur longueur d'onde. Un système classique de transmission WDM comprend une pluralité de transpondeurs adaptés à émettre des signaux optiques à des longueurs d'onde données. Un multiplexeur est disposé en entrée de la ligne de transmission. Le multiplexeur est adapté à réunir dans une même fibre les signaux optiques provenant des différentes sources optiques, chaque source ayant sa fréquence propre. Chaque signal optique émis à une longueur d'onde donnée constitue un des canaux de la ligne de transmission, par exemple une fibre optique monomode ; l'ensemble des signaux optiques se propageant à des longueurs d'onde données forme un multiplex. La ligne de transmission comprend en général une pluralité de répéteurs disposés à intervalles réguliers le long de la ligne. Un répéteur a pour fonction d'amplifier et potentiellement de remettre en forme un signal transmis sur une longue distance.

Ainsi, un répéteur comprend généralement un amplificateur optique adapté à amplifier tous les canaux du signal optique transmis. L'amplification en ligne introduit ou accentue souvent des distorsions entre les puissances des signaux se propageant sur les différents canaux de la ligne de transmission. Un répéteur peut également inclure d'autres composants optiques, tel qu'un compensateur de dispersion chromatique et/ou un égaliseur de gain, par exemple un filtre dynamique ou statique, ou un atténuateur optique variable, pour compenser les distorsions de puissance entre les canaux. Une ligne de transmission optique peut aussi comprendre un ou plusieurs noeuds optiques. On appelle noeud optique un point de la ligne de transmission WDM où le signal optique est démultiplexé pour un traitement optique avant d'être remultiplexé pour transmission en aval du noeud dans la ligne WDM. Le multiplex peut être modifié au niveau du noeud optique par insertion, extraction ou extinction d'un ou plusieurs canaux de transmission. Le noeud optique peut comprendre, un multiplexeur optique d'insertion-extraction connu sous le sigle de OADM pour Optical Add and Drop Multiplexeur en anglais adapté à introduire ou extraire des canaux optiques sur/de la ligne ; un noeud optique peut aussi comprendre un (ou plusieurs) amplificateur(s) optique et un égaliseur de gain ou encore d'autres composants selon les applications. Ainsi, dans le cadre d'une ligne de transmission WDM, les noeuds optiques, par l'allumage ou l'extinction de canaux, peuvent introduire des variations de la puissance optique totale du signal transmis sur l'ensemble du multiplex ; une coupure de fibre peut produire les mêmes effets. Ces variations de puissances peuvent dégrader les performances des amplificateurs répartis le long de la ligne qui sont généralement conçus pour fonctionner avec une puissance optique nominale en entrée. On peut mesurer la qualité de la transmission optique d'une ligne WDM par le taux d'erreur binaire, connu sous le sigle BER pour Bit Error Rate en anglais. Ce taux est représentatif de la proportion de bits reçus de façon erronée par rapport au nombre total de bits reçus. Pour les applications de transmission optique, la limite acceptable du nombre de bits défectueux dans l'ensemble des bits d'information transmis par la ligne est en général fixée à 10-13 après éventuellement correction par un algorithme basé sur un code correcteur d'erreurs (connu sous le sigle de FEC pour Forward Errors Correction en anglais). Dans le cas d'une ligne de transmission multiplexée en longueurs d'onde, ce BER doit être vérifié pour chaque canal de transmission de la ligne. Or, une dégradation du BER peut apparaître lorsque la puissance optique sur un canal devient trop élevée, ce qui entraîne dans la ligne de transmission des effets non linéaires. Si, au contraire la puissance par canal diminue, le BER peut être dégradé à cause d'une puissance trop faible sur le récepteur ou d'un rapport signal / bruit dégradé (connu sous le sigle de OSNR pour Optical Signal to Noise Ratio en anglais). Il est donc important de contrôler efficacement les disparités de puissance optique sur les différents canaux de transmission de la ligne. En effet, la plupart des effets affectant la valeur du BER, donc la qualité de la ligne, peuvent être compensés ou améliorés par un contrôle approprié de la puissance optique. On connaît déjà plusieurs méthodes de contrôle de la puissance optique dans une ligne de transmission WDM.

Une méthode connue consiste à réaliser une égalisation de gain en ligne afin de compenser les disparités d'amplification entre les canaux. Cette égalisation de gain peut être réalisée par un atténuateur optique variable, connu sous le terme de VOA pour Variable Optical Attenuator en anglais, disposé en amont de l'amplificateur en ligne ou entre deux amplificateurs cascadés. Un tel atténuateur permet d'ajuster la puissance d'un signal optique en l'atténuant à une valeur désirée. Cette solution est utilisée pour compenser les variations des pertes de la ligne mais pas pour compenser les variations de puissance totale dues à l'insertion ou à la perte de canaux dans les noeuds optiques. Le VOA peut être commandé par un analyseur de puissance optique, connu comme OPM pour Optical Power Monitor ou OSM pour Optical Spectrum Minitor en anglais, qui mesure les puissances des canaux en sortie de l'étage d'amplification et ajuste le VOA par une boucle de rétroaction ou plus simplement par une photodiode mesurant la puissance totale. Le document FR-A-2 843 505 propose de mesurer la puissance en entrée d'un dispositif d'amplification et de déterminer le nombre de canaux à l'entrée du dispositif d'amplification pour modifier le gain de l'amplificateur en fonction du nombre de canaux déterminés. En effet, comme indiqué précédemment, le nombre de canaux transmis dans le multiplex peut varier et affecter la puissance totale du signal transmis. Cette solution est cependant peu robuste dans le cas de grandes variations du nombre de canaux et elle est peu compatible avec des transmissions longues distances nécessitant beaucoup d'amplificateurs. Par ailleurs, il est connu du document US-6 697 397 d'injecter dans le multiplex un canal supplémentaire, dit canal de charge, dont la puissance est contrôlée pour ajuster automatiquement le niveau de puissance totale. Un tel canal est connu sous le terme de ALC pour Automatic Level Controlled ; il est transmis avec les autres canaux du multiplex mais peut ne transporter aucune information. Ce document propose aussi de disposer un filtre optique passe bande sur le chemin optique du canal ALC afin de supprimer les lobes latéraux engendrés par des dérives fréquentielles du laser forte puissance émettant le canal ALC ou par les effets non- linéaires subis par ce canal à forte puissance. Dans le cas d'un noeud optique, cette fonction de filtrage est assurée par les multiplexeur et démultiplexeur constituant l'OADM.

L'ajout d'un canal de charge (ALC) permet de maintenir la puissance optique totale sensiblement constante en ajustant la puissance optique de ce canal ALC afin d'attaquer un amplificateur optique en ligne avec une puissance d'entrée constante correspondant à son fonctionnement nominal.

Néanmoins, lorsque le multiplex ne contient plus qu'un nombre réduit de canaux, par exemple parce que de nombreux canaux ont été retirés ou perdus, la puissance du canal de charge ALC devient très élevée et des effets non linéaires apparaissent. En particulier, la largeur spectrale du canal ALC va augmenter et déborder sur les canaux adjacents. Cet élargissement va non seulement perturber la réception des canaux adjacents mais va aussi perturber la mesure de puissance sur le canal ALC, réduisant ainsi l'efficacité de la boucle de contrôle automatique du niveau de puissance. Par ailleurs, lorsque le canal ALC traverse un filtre, par exemple un filtre passe bande constituant le démultiplexeur d'un noeud optique de la ligne WDM, une partie de la puissance du canal ALC sera filtrée, réduisant sa puissance et perturbant ainsi l'efficacité de la boucle de contrôle automatique du niveau de puissance. Pour pallier ces inconvénients, on peut envisager de limiter la plage dynamique du canal ALC pour éviter que la puissance de ce canal supplémentaire ne dépasse un seuil donné au-delà duquel les effets non linéaires sont susceptibles d'apparaître. Cependant, réduire la plage dynamique du canal ALC réduit son efficacité lorsque le multiplex est constitué d'un petit nombre de canaux et/ou limite son utilisation à un nombre de canaux minimum plus important. On peut aussi choisir de supprimer la fonction de filtrage sur le canal ALC, mais cette solution n'est possible que pour des transmissions point à point ne comportant que des répéteurs mais pas de noeud optique et en particulier pas d'OADM, la fonction de filtrage étant importante sur une ligne de transmission dense WDM où les bords du canal ALC risquent de perturber fortement le traitement optique des canaux utiles. Ainsi, l'invention a pour objectif de proposer un système amélioré 30 d'ajustement de gain optique du multiplex transmis par une ligne WDM. L'invention propose d'utiliser le dispositif de filtrage généralement déjà présent dans un noeud optique pour affiner le spectre du canal ALC. La puissance du canal ALC est mesurée avant le filtre et son atténuation est ajustée pour compenser la perte de puissance due au filtrage. En particulier, lorsque le spectre du canal ALC a été élargi par des effets non linéaires, la fonction de filtrage élimine les bords du spectre qui ont glissés vers les canaux adjacents. Cette perte de puissance due au filtrage sera compensée par une atténuation moindre du canal ALC. L'atténuation moindre de la zone centrale du spectre du canal ALC et le filtrage des bords revient donc à affiner le spectre du canal ALC et à rattraper les effets non linéaires introduits lors de sa transmission dans la ligne WDM lorsque le canal ALC présente une forte puissance.

L'invention propose plus particulièrement un dispositif optique d'ajustement de gain d'un canal de charge (ALC) transmis dans un multiplex sur une ligne de transmission par multiplexage en longueur d'onde (WDM), le dispositif d'ajustement de gain comprenant: - un dispositif de démultiplexage comprenant un dispositif de filtrage et 15 adapté à recevoir un multiplex et un dispositif de multiplexage adapté à transmettre un multiplex modifié dans la ligne de transmission ; - un dispositif de mesure de la puissance optique du canal de charge (ALC) adapté à estimer une puissance optique avant filtrage sur une bande spectrale plus large que la bande spectrale du dispositif de filtrage ; 20 - un dispositif d'ajustement de la puissance du canal de charge (ALC) entre le dispositif de démultiplexage et le dispositif de multiplexage, le dispositif d'ajustement de la puissance étant contrôlé pour compenser la perte de puissance du canal de charge à travers le dispositif de filtrage. Selon un mode de réalisation, le dispositif de mesure de la puissance 25 optique du canal de charge (ALC) comprend au moins une photodiodes placée sur le canal de charge (ALC). Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de mesure de la puissance optique du canal de charge (ALC) comprend au moins trois photodiodes placée sur le canal de charge (ALC) et les deux canaux adjacents au canal de charge. 30 Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de mesure de la puissance optique du canal de charge (ALC) comprend un analyseur de spectre optique (OSM) adapté à mesurer la répartition spectrale de puissance dans le multiplex reçu.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de démultiplexage comprend un filtre passe-bande appliqué sur chaque canal à démultiplexer. Selon un mode de réalisation, le dispositif d'ajustement de la puissance du canal de charge (ALC) comprend un atténuateur optique variable (VOA). 5 L'invention concerne aussi un système optique comprenant : - une ligne de transmission optique (WDM) pour transmettre un multiplex de signaux optiques multiplexés en longueurs d'onde, le multiplex comprenant plusieurs canaux de transmission de signaux optiques et au moins un canal supplémentaire de charge (ALC), 10 - au moins un noeud optique comprenant au moins un composant optique de traitement des signaux du multiplex et un dispositif optique d'ajustement de gain du canal de charge (ALC) transmis dans le multiplex selon l'invention. Selon un autre mode de réalisation, le composant optique de traitement des signaux du multiplex dans le noeud optique est choisi parmi un (ou des) 15 amplificateur(s) optique, un (ou des) atténuateurs) optique, un (ou des) filtre(s) optique, un compensateur de dispersion chromatique, un multiplexeur optique d'insertion-extraction. Selon un mode de réalisation, le dispositif optique d'ajustement de gain du canal de charge (ALC) est intégré au composant optique de traitement des signaux 20 du multiplex. L'invention concerne en outre un procédé d'ajustement de gain dans un système optique de transmission par multiplexage en longueur d'onde comprenant les étapes de : - transmission d'un multiplex de signaux optiques multiplexés en longueurs 25 d'onde, le multiplex comprenant plusieurs canaux de transmission des signaux optiques et au moins un canal supplémentaire de charge (ALC) ; - démultiplexage dudit multiplex et multiplexage d'un multiplex modifié à transmettre ; -mesure ou estimation de la puissance optique du canal de charge (ALC) 30 avant démultiplexage ; - ajustement de la puissance du canal de charge (ALC) démultiplexé en fonction de la puissance mesurée ou estimée avant démultiplexage.

Selon un mode de réalisation, l'estimation de la puissance optique du canal de charge (ALC) avant filtrage est réalisée après démultiplexage par mesure de la puissance optique du canal de charge. Selon un autre mode de réalisation, l'estimation de la puissance optique du canal de charge (ALC) est réalisée après démultiplexage par mesure de la puissance optique du canal de charge et au moins des deux canaux adjacents au canal de charge. Selon un mode de réalisation, la mesure de la puissance optique du canal de charge (ALC) est réalisée avant démultiplexage par une mesure de la répartition 10 spectrale de puissance avec un analyseur de spectre optique (OSM). Selon un mode de réalisation, l'ajustement de la puissance du canal de charge (ALC) est réalisé par une atténuation variable de la puissance dudit canal de charge.

15 Les particularités et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et faite en référence aux figures annexées qui représentent : la figure 1, un schéma d'un dispositif d'ajustement de gain selon un premier mode de réalisation de l'invention ; 20 la figure 2, un schéma d'un dispositif d'ajustement de gain selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3, un graphe schématique de la répartition spectrale de puissance autour du canal de charge (ALC).

25 Selon l'invention, un système optique d'ajustement de gain dans une ligne de transmission WDM est proposé. Un tel système comprend un dispositif d'ajustement de gain d'un canal de charge ALC transmis dans le multiplex sur une ligne de transmission WDM. Un tel dispositif peut être inséré au niveau d'un noeud optique et comprend un démultiplexeur et un multiplexeur couplés afin d'extraire et 30 insérer des canaux ou de les transmettre de manière transparente. Le dispositif de démultiplexage comprend un dispositif de filtrage, par exemple un filtre passe bande centré sur chaque canal démultiplexé. Le dispositif selon l'invention comprend aussi un dispositif de mesure adapté à estimer la puissance optique du canal de charge ALC avant filtrage, et un dispositif d'ajustement de la puissance du canal de charge ALC contrôlé pour compenser la perte de puissance du canal de charge à travers le dispositif de filtrage. Le dispositif d'ajustement de gain selon l'invention permet ainsi d'améliorer l'efficacité du canal de charge transmis dans une ligne WDM pour garantir un maintien constant de la puissance optique totale du multiplex. Dans la suite de la description, on utilise les termes en aval et en amont en référence au sens de propagation des signaux optiques dans la ligne de transmission WDM par rapport à un noeud optique. Le dispositif d'ajustement de gain du canal de charge ALC selon l'invention va être décrit plus en détail en référence aux modes de réalisation des figures 1 et 2. Les figures 1 et 2 ne montrent que les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention, mais il est entendu que le noeud optique comporte un ou plusieurs composants de traitement des signaux optiques du multiplex associés au dispositif d'ajustement de gain du canal de charge ALC selon l'invention.

La figure 1 montre un dispositif optique inséré dans un noeud optique sur une ligne de transmission WDM, recevant en entrée un multiplex 100 et transmettant un multiplex modifié 100' en aval du noeud dans la ligne WDM sur un deuxième tronçon de fibre. La figure 1 montre un dispositif de démultiplexage 10 recevant le multiplex 100 et un dispositif de multiplexage 20 transmettant le multiplex modifié 100' en aval du noeud dans la ligne de transmission. Sur la figure 1, seuls trois ports sont représentés sur les dispositifs de démultiplexage 10 et multiplexage 20 correspondants aux canaux optiques réservés pour le canal de charge ALC, à savoir le canal ALC et les deux canaux adjacents. Il est entendu que le démultiplexeur traite l'ensemble ou une partie des canaux du multiplex, les canaux optiques utiles ainsi démultiplexés étant potentiellement amplifiés, compensés en dispersion chromatique, ajustés en puissance ou autre de manière connue en soi parallèlement au traitement du canal de charge objet de l'invention. De manière connue en soi, le dispositif de démultiplexage 10 réalise le filtrage des canaux à démultiplexer. Ce dispositif de filtrage est généralement constitué d'une série de filtres passe bande centrés chacun sur un canal optique afin de l'extraire du multiplex. Ainsi démultiplexé, chaque canal optique pourra subir un traitement dans un composant optique ou opto-electronique tel qu'un amplificateur, un compensateur de dispersion ou autre.

La figure 1 montre aussi un dispositif de mesure de la puissance optique du canal de charge ALC constitué par trois photodiodes 160 réparties sur le canal 101 réservé au canal de charge ALC et les deux canaux 102, 103 adjacents au canal de charge. Ces photodiodes sont adaptées à mesurer chacune la puissance optique du canal considéré ; les puissances mesurées étant ensuite additionnées 161 et la puissance totale du canal de charge ALC après démultiplexage, est transmise à un contrôleur 151. Le dispositif de mesure de la puissance optique 160 du canal de charge ALC est conçu pour mesurer une puissance optique sur une bande spectrale plus large que la bande spectrale du filtre. En particulier, dans l'exemple de la figure 1, la puissance optique est mesurée sur trois canaux centrés sur le canal de transmission du signal ALC alors que le gabarit du filtre est généralement centré sur un canal et présente une largeur inférieure à deux fois l'intervalle spectral entre deux canaux adjacents.

La figure 1 montre également un dispositif d'ajustement de la puissance 150 du canal de charge ALC. Cet ajustement peut se faire avec un atténuateur optique variable VOA, du type connu en soi. Selon l'invention, le VOA sera non seulement contrôlé et ajusté par une boucle de rétroaction à partir de la puissance en sortie de l'étage d'amplification, de manière classique, mais le VOA sera aussi contrôlé et ajusté sur le canal ALC à partir de la puissance optique du signal ALC mesurée avant filtrage comme indiqué plus haut, pour compenser la perte de puissance du canal de charge à travers le dispositif de filtrage. Le contrôleur 151 du VOA 150 reçoit donc une valeur de puissance optique du canai ALC mesurée avant filtrage et une valeur de puissance optique du canal ALC mesurée après l'atténuation appliquée par le VOA. Ces deux valeurs de puissances permettent un ajustement optimal de la puissance du canal ALC pour compenser la perte éventuelle de puissance due au filtrage de l'ALC élargi par effets non linéaires ou ayant subi une dérive fréquentielle afin d'assurer une puissance optimale du canal ALC. Bien que non illustré, la puissance du canal de charge avant filtrage peut être estimé à partir de la mesure d'une seule photodiode 160 placée sur le canal 101 réservé au canal de charge plutôt que par trois photodiodes. En effet, comme les effets non linéaires sont prévisibles, on peut appliquer un facteur correctif pour que le contrôle 151 de l'atténuateur optique variable 150 prenne en compte l'élargissement du spectre du canal de charge. Par exemple, si la puissance du canal de charge ALC mesurée par l'unique photodiode du canal 101 est de -10 dBm, le signal ALC est peu puissant et donc ne sera pas élargi par des effets non linéaires ; aucune correction particulière ne sera effectuée par le contrôleur 151 du VOA. En revanche, si la puissance du canal de charge ALC mesurée par l'unique photodiode du canal 101 est de +10 dBm, on sait que le canal de charge ALC aura subi des effets non linéaires et on peut en déduire l'élargissement du spectre et donc les pertes induites par le filtrage à travers le démultiplexeur. L'atténuateur optique variable VOA sera alors commandé pour compenser cette perte supplémentaire, par exemple de 0,5 dBm. Cette solution est moins précise que celle illustrée sur la figure 1 parce qu'elle ne permet pas de prendre en compte la dérive fréquentielle éventuelle du laser émettant le canal de charge ALC, mais elle est moins coûteuse et plus facile à mettre en oeuvre. La figure 2 montre un autre mode de réalisation du dispositif d'ajustement 15 de gain selon l'invention. Les mêmes éléments û ou composants optiques û portent les mêmes numéros de référence que sur la figure 1. Sur la figure 2, le dispositif de mesure de la puissance optique du canal de charge ALC est constitué par un moniteur de spectre optique 180, connu sous le terme de Optical Spectrum Monitor en anglais. Un tel moniteur de spectre 180 est 20 adapté à mesurer la répartition de la puissance optique se propageant sur l'ensemble du multiplex reçu ; la mesure est donc réalisée avant démultiplexage. Une puissance mesurée sur une bande spectrale donnée centrée sur le canal de charge ALC est transmise à un contrôleur 151. L'utilisation d'un moniteur de spectre 180 est plus précise que la mesure de puissance à partir de trois (ou plus) photodiodes 160 ; 25 mais plus onéreuse. Le moniteur de spectre 180 est conçu pour transmettre au contrôleur 151 au moins une mesure de la puissance optique sur une bande spectrale plus large que la bande spectrale du filtre et centrée sur le canal ALC. Dans le mode de réalisation de la figure 2, le dispositif d'ajustement de la puissance 150 du canal de charge ALC est également un atténuateur optique 30 variable VOA ; la boucle de rétroaction du VOA recevant comme données d'entrée non seulement la puissance optique du canal ALC mesurée après atténuation mais aussi la puissance optique du signal ALC mesurée avant filtrage comme indiqué plus haut. La mesure de la puissance dans la boucle de rétroaction du VOA peut se faire avec une photodiode 170 disposé en sortie du VOA, comme illustré sur les figures 1 et 2. La mesure de la puissance dans la boucle de rétroaction du VOA peut aussi se faire, dans le cas du mode de réalisation de la figure 2, avec le moniteur de spectre 180 qui peut alternativement mesurer la répartition de puissance optique en amont du démultiplexeur 10 et en aval du multiplexeur 20, l'alternance étant contrôlée par un commutateur optique connu en soi. Le moniteur de spectre 180 peut donc fournir au contrôleur 151 du VOA 150 une valeur de puissance optique du canal ALC mesurée avant filtrage et une valeur de puissance optique du canal ALC mesurée après atténuation en rétroaction. Ces deux valeurs de puissances permettent un ajustement optimal de la puissance du canal ALC pour compenser l'apparition d'effets non linéaires. Le graphe de la figure 3 illustre schématiquement l'effet du filtrage et de l'ajustement de puissance du canal de charge ALC selon l'invention. Le graphe de la figure 3 représente la répartition spectrale de la puissance effective en dBm sur le canal de charge ALC. Le signal optique sur le canal de charge ALC est émis par un laser à une longueur d'onde donnée attribuée à un canal N du multiplex. Les canaux adjacents N-1 et N+1 sont généralement réservés, c'est-à-dire qu'aucun signal optique utile n'est émis aux longueurs d'onde attribuées à ces canaux adjacents. En effet, comme expliqué précédemment, le signal optique du canal de charge peut atteindre une puissance très élevée qui dépasse le seuil de puissance NL à partir duquel des effets non linéaires apparaissent. Ces effets non linéaires ont notamment pour conséquence d'élargir le spectre du canal de charge qui empiète alors sur les canaux adjacents û comme illustré par le spectre en pointillés sur la figure 3. En outre, si la puissance du canal de charge est beaucoup plus forte que les autres canaux du multiplex, même avec un démultiplexeur très sélectif, il est possible qu'une partie du canal de charge ALC se retrouve sur les canaux adjacents. Lorsqu'un tel canal ALC avec un spectre élargi pénètre dans un filtre passe bande en amont d'un composant optique dans un noeud optique de la ligne WDM, le filtre supprimera les portions latérales du spectre qui sortent du gabarit imposé par le filtre. Une partie de la puissance du signal du canal ALC sera donc retenue par le filtre (zone hachurée sur la figure 3). La puissance totale du multiplex sera donc inférieure à une valeur de puissance nominale donnée, le canal ALC ayant justement pour fonction de maintenir la puissance totale du multiplex constante.

Selon l'invention, la puissance du canal de charge ALC est mesurée avant filtrage sur une bande spectrale plus large que la bande spectrale du filtre ; c'est-à-dire que la puissance du canal ALC est mesurée au moins sur le canal N et sur les canaux N-1 et N+1, par des photodiodes ou un OSM, ou est estimée à partir de la mesure sur le canal N. Cette mesure de la puissance du canal de charge ALC avant filtrage permet alors d'ajuster l'atténuation de la puissance du canal ALC. En effet, le canal ALC, tout comme l'ensemble des autres canaux du multiplex, est amplifié dans un étage d'amplification potentiellement à gain fixe puis soumis à une atténuation variable pour rattraper les distorsions d'amplification entre canaux. Selon l'invention, la mesure de la puissance du canal ALC avant filtrage permet d'ajuster l'atténuation de la puissance du canal ALC par le VOA et en particulier de compenser l'atténuation de puissance sur le canal N pour récupérer la puissance perdue sur les canaux N-1 et N+1 lors du filtrage. Le spectre du canal ALC est ainsi affiné par le dispositif d'ajustement de gain selon l'invention afin de garantir une puissance et une largeur spectrale contrôlées dans le canal ALC pour éviter les glissements et pour un maintien de la puissance totale du multiplex constante. Le dispositif d'ajustement de gain d'un canal de charge ALCselon l'invention est destiné à être utilisé dans un système optique comprenant une ligne de transmission optique WDM adaptée à transmettre un multiplex de signaux optiques multiplexés en longueurs d'onde et au moins un noeud optique. Le noeud optique comprend au moins un composant optique de traitement des signaux du multiplex, par exemple un amplificateur optique, un compensateur de dispersion chromatique, un multiplexeur optique d'insertion-extraction ou autre. Le nceud optique comprend en outre un dispositif optique d'ajustement de gain du canal de charge ALC transmis dans le multiplex tel que décrit plus haut. Le dispositif d'ajustement de gain du canal de charge peut éventuellement être intégré dans le composant optique de traitement des signaux démultiplexés, par exemple être intégré dans un composant monolithique comportant les fonctions de filtrage et d'ajustement des canaux, tel qu'un démultiplexeur couplé à un multiplexeur, ou plus simplement en plaçant un atténuateur optique variable (VOA) dans le multiplexeur optique d'insertion-extraction (OADM). L'invention permet donc un ajustement de gain dans un système optique de transmission par multiplexage en longueur d'onde. Un multiplex de signaux optiques est transmis dans une ligne de transmission optique WDM, le multiplex comprenant plusieurs canaux dits utiles de transmission de signaux optiques et au moins un canal supplémentaire de charge ALC. Le multiplex est amené à subir un traitement optique au niveau d'un noeud optique de la ligne de transmission. A cette occasion, les canaux optiques sont démultiplexés, traités et multiplexés pour une transmission d'un multiplex modifié en aval du noeud dans la ligne de transmission. Les canaux optiques sont filtrés par le démultiplexeur. Selon l'invention, la puissance optique du canal de charge ALC est mesurée avant filtrage, au moyen de photodiodes ou d'un moniteur de spectre optique ou de tout autre moyen approprié selon les modes de réalisation mis en oeuvre. La puissance du canal de charge ALC est alors ajustée en fonction de la puissance mesurée avant filtrage afin de compenser la perte de puissance du canal de charge lors du filtrage. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits à titre d'exemple en référence aux figures; en particulier, bien que l'invention ait été illustrée avec un atténuateur optique variable VOA comme dispositif d'ajustement de la puissance du canal de charge ALC, il est entendu que tout autre moyen approprié pour ajuster la puissance d'un canal du multiplex peut être utilisé dans le cadre de la présente invention, tel qu'une pré-amplification de certains canaux lors de l'émission du signal optique ou l'utilisation de filtres de type AWG (arrayed waveguide grating), réseaux de Bragg ou de tout composent optique de type MEMS.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Dispositif optique d'ajustement de gain d'un canal de charge (ALC) transmis dans un multiplex sur une ligne de transmission par multiplexage en longueur d'onde (WDM), le dispositif d'ajustement de gain comprenant: -un dispositif de démultiplexage comprenant un dispositif de filtrage et adapté à recevoir un multiplex et un dispositif de multiplexage adapté à transmettre un multiplex modifié dans la ligne de transmission ; - un dispositif de mesure de la puissance optique du canal de charge (ALC) 10 adapté à estimer une puissance optique avant filtrage sur une bande spectrale plus large que la bande spectrale du dispositif de filtrage ; -un dispositif d'ajustement de la puissance du canal de charge (ALC) entre le dispositif de démultiplexage et le dispositif de multiplexage, le dispositif d'ajustement de la puissance étant contrôlé pour compenser la perte de puissance 15 du canal de charge à travers le dispositif de filtrage.

2. Dispositif optique selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de mesure de la puissance optique du canal de charge (ALC) comprend au moins une photodiodes placée sur le canal de charge (ALC).

3. Dispositif optique selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de 20 mesure de la puissance optique du canal de charge (ALC) comprend au moins trois photodiodes placées sur le canal de charge (ALC) et les deux canaux adjacents au canal de charge.

4. Dispositif optique selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de mesure de la puissance optique du canal de charge (ALC) comprend un 25 analyseur de spectre optique (OSM) adapté à mesurer la répartition spectrale de puissance dans le multiplex reçu.

5. Dispositif optique selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif de démultiplexage comprend un filtre pass-bande appliqué sur chaque canal à démultiplexer.

6. Dispositif optique selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif d'ajustement de la puissance du canal de charge (ALC) comprend un atténuateur optique variable (VOA).

7. Système optique comprenant : - une ligne de transmission optique (WDM) pour transmettre un multiplex de signaux optiques multiplexés en longueurs d'onde, le multiplex comprenant plusieurs canaux de transmission de signaux optiques et au moins un canal supplémentaire de charge (ALC), - au moins un noeud optique comprenant au moins un composant optique de traitement des signaux du multiplex et un dispositif optique d'ajustement de gain du canal de charge (ALC) transmis dans le multiplex selon l'une des revendications 1 à 6.

8. Système optique selon la revendication 7, dans lequel le composant optique de traitement des signaux du multiplex dans le noeud optique est choisi parmi un (ou des) amplificateurs) optique, un (ou des) atténuateurs) optique, un (ou des) filtre(s) optique, un compensateur de dispersion chromatique, un multiplexeur optique d'insertion-extraction

9. Système optique selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le dispositif optique d'ajustement de gain du canal de charge (ALC) est intégré au 20 composant optique de traitement des signaux du multiplex.

10. Procédé d'ajustement de gain dans un système optique de transmission par multiplexage en longueur d'onde comprenant les étapes de : -transmission d'un multiplex de signaux optiques multiplexés en longueurs d'onde, le multiplex comprenant plusieurs canaux de transmission des 25 signaux optiques et au moins un canal supplémentaire de charge (ALC) ; -démultiplexage dudit multiplex et multiplexage d'un multiplex modifié à transmettre ; - mesure ou estimation de la puissance optique du canal de charge (ALC) avant démultiplexage ;ajustement de la puissance du canal de charge (ALC) démultiplexé en fonction de la puissance mesurée ou estimée avant démultiplexage.

11. Procédé d'ajustement de gain selon la revendication 10, dans lequel l'estimation de la puissance optique du canal de charge (ALC) avant filtrage est réalisée après démultiplexage par mesure de la puissance optique du canal de charge.

12. Procédé d'ajustement de gain selon la revendication 11, dans lequel l'estimation de la puissance optique du canal de charge (ALC) est réalisée après démultiplexage par mesure de la puissance optique du canal de charge et au moins des deux canaux adjacents au canal de charge.

13. Procédé d'ajustement de gain selon la revendication 10, dans lequel la mesure de la puissance optique du canal de charge (ALC) est réalisée avant démultiplexage par une mesure de la répartition spectrale de puissance avec un analyseur de spectre optique (OSM).

14. Procédé d'ajustement de gain selon l'une des revendications 10 à 13, dans lequel l'ajustement de la puissance du canal de charge (ALC) est réalisé par une atténuation variable de la puissance dudit canal de charge.