FR2967319A1 - Procede de conversion d'un signal numerique en impulsions optiques - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un procédé de conversion d'un signal numérique haut débit sous forme d'impulsions optiques destinées à être transmises dans des guides optiques, dans lequel on convertit le signal en suite d'impulsions optiques à trois états de phase (π/6, 5π/6, -π/2) possibles déphasés deux à deux d'un angle supérieur à π/2.

Description

PROCÉDÉ DE CONVERSION D'UN SIGNAL NUMÉRIOUE EN IMPULSIONS OPTIOUES

L'invention concerne tin procédé de conversion et d'émission d'un signal numérique en impulsions optiques pour la transmission de données en haut-débit par guide optique, notamment par fibres optiques. Dans le domaine des télécommunications, les données numériques, stockées et envoyées sous forme de bits, sont converties en impulsions lumineuses qui sont ensuite véhiculées par des guides optiques, comme par exemple des fibres optiques. Ces guides ou fibres optiques servent en particulier lorsqu'un signal doit être transmis sur de grandes distances, par exemple entre continents. Pour permettre un flux de données plus important, en particulier de l'ordre de 100 Gbit/s, il est connu d'utiliser la phase du signal optique pour la modulation, afin de convertir une grande quantité d'information par impulsion. Ce procédé, connu sous le nom de conversion à modulation de phase, "Phase Shift Keying" PSK, utilise des impulsions optiques à plusieurs états de phase pour coder le signal optique transmis. Les états de phase, en nombre fini, varient entre 0 et 2n et sont conventionnellement représentés par un marquage sur un cercle trigonométrique. Cette représentation est appelée diagramme de constellation. Des diagrammes de constellation tels que déjà utilisés sont représentés notamment en figure 1 et 2. En figure 1 est représenté le diagramme de constellation de la modulation de phase binaire. Les états de phase de la conversion à modulation de phase binaire, BPSK, sont orientés selon deux {2» directions, décalées d'environ n. L'une des directions code alors un bit valant 0, et l'autre un bit valant 1. A une impulsion correspond un bit.

Sur la figure 2 est représenté le diagramme de constellation de la modulation de phase quaternaire. Dans le cas de la modulation de phase quaternaire, on utilise quatre (22) états de phase différents, décalés en phase d'environ n/2. Une impulsion correspond à deux bits, les quatre états correspondant aux quatre valeurs 00, 01, 10, 11. Ainsi on comprend qu'à même quantité d'impulsions envoyées par unité de temps, c'est à dire à même taux de symboles, la conversion à codage quaternaire permet un débit en bits par unité de temps (bit/s) qui est le double de celui permis par le codage binaire.

Cependant, dans le cadre des communications longues distances, en particulier lorsqu'il y a des centaines, voire des milliers, de kilomètres à parcourir pour les impulsions à l'intérieur du guide optique, des effets de dispersion, d'étalement, et plus généralement de non-linéarité apparaissent. Afin d'éviter que ceux-ci ne nuisent à la qualité du signal du côté récepteur, il faut soit procéder à une régénération opto-électronique de signal à intervalles réguliers, ce qui est coûteux en ressources et parfois matériellement impossible, soit augmenter la séparation entre les états de phase du diagramme de constellation. La conversion à codage quaternaire est, du fait de la moindre distance 20 angulaire entre les états de phase de sa constellation, plus sensible aux perturbations non-linéaires. La conversion à codage binaire est moins sensible aux perturbations non linéaires, mais ne permet qu'un débit moindre à même taux de symboles. 25 L'objet de l'invention est de proposer un codage qui combine les avantages des deux modes précédemment décrits, afin de permettre une communication à débit plus élevé sur de longues distances. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de conversion d'un signal numérique haut débit sous forme d'impulsions optiques destinées à être transmises dans des guides optiques, dans lequel on convertit le signal en suite d'impulsions optiques à trois états de phase (n/6, 5n/6, -n/2) possibles déphasés deux à deux d'un angle supérieur à n/2. On obtient ainsi un codage ayant à la fois une moindre sensibilité aux perturbations sur les grandes distances que le codage par quadruple saut de phase, tout en permettant un débit plus important que le codage à saut de phase binaire. En outre, le procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques, prises seules ou en combinaison, parmi celles qui suivent.

Les états de phase (n/6, 5n/6,- n/2) sont espacés deux à deux d'un angle d'environ 2n/3. Le signal numérique a un débit d'environ 40 Gigabit/s ou 100 Gigabit/s. Le signal est réparti en sous-ensembles comprenant trois bits, et où deux impulsions optiques servent à coder la valeur des sous-ensembles. L'étape de conversion des sous-ensembles comprend les étapes suivantes : - séparation d'un signal optique en trois faisceaux intermédiaires, déphasage mutuel des trois faisceaux intermédiaires d'un angle d'environ 20 2n/3 l'un par rapport à l'autre, - sélection de l'un faisceaux intermédiaires pour la création des impulsions optiques codant la valeur des sous-ensembles. L'étape de conversion des sous-ensembles comprend les étapes suivantes : 25 - séparation d'un signal optique en trois faisceaux intermédiaires comprenant un faisceau intermédiaire de référence et deux faisceaux intermédiaires secondaires d'amplitude environ fois plus importante que le faisceau intermédiaire de référence, - déphasage mutuel des faisceaux intermédiaires secondaires d'environ +5n/6 et -5n/6 par rapport au faisceau intermédiaire de référence, - sélection et combinaison d'un ou aucun des faisceaux intermédiaires secondaires avec le faisceau intermédiaire de référence pour la création des impulsions optiques codant la valeur des sous-ensembles. L'étape de conversion des sous-ensembles comprend les étapes suivantes : - séparation d'un signal optique primaire en deux faisceaux intermédiaires, déphasage mutuel des faisceaux intermédiaires d'environ n/3 l'un par 10 rapport à l'autre, - positionnement du zéro d'émission à environ 1/3 de l'amplitude maximale afin de définir pour les faisceaux intermédiaires un état haut et un état bas, - combinaison des faisceaux intermédiaires dans leurs états haut ou bas pour la création des impulsions optiques codant la valeur des sous- 15 ensembles. Les faisceaux intermédiaires sont dirigés vers des interféromètres Mach-Zehnder ayant leur point zéro de fonctionnement à environ 0,33 fois la tension de demi longueur d'onde d'un minimum de puissance transmise, et des tensions de fonctionnement haute et basse, associées respectivement 20 aux états haut et bas, situées respectivement à environ +0,66 fois la tension de demi longueur d'onde et environ -0,66 fois la tension de demi longueur d'onde du point zéro de fonctionnement.

L'invention a aussi pour objet les dispositifs associés audit procédé, 25 qui ont une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. Le dispositif comprend des moyens de séparation d'un signal optique en trois faisceaux intermédiaires comportant un faisceau intermédiaire de référence et deux faisceaux intermédiaires secondaires d'amplitude environ fois plus importante que le faisceau de référence et des cheminements optiques différents pour les faisceaux intermédiaires induisant un déphasage des deux faisceaux intermédiaires secondaires de respectivement environ +5n/6 et -5n/6 par rapport au faisceau de référence, ainsi qu'un contrôleur et des interrupteurs contrôlés par le contrôleur pouvant interrompre sélectivement un des faisceaux intermédiaires secondaires. Le dispositif comprend des moyens de séparation d'un signal optique en deux faisceaux intermédiaires, et des cheminements optiques différents pour les faisceaux intermédiaires induisant un déphasage d'environ n/3 entre eux, des interféromètres Mach-Zehnder ayant leur point zéro de fonctionnement à environ 0,33 fois la tension de demi longueur d'onde d'un minimum de puissance transmise, et des tensions de fonctionnement haute et basse situées respectivement à environ +0,66 fois la tension de demi longueur d'onde et environ -0,66 fois la tension de demi longueur d'onde du point zéro de fonctionnement placés sur les cheminement optiques des faisceaux intermédiaires et un contrôleur contrôlant les interféromètres Mach-Zehnder. Le dispositif comprend un dispositif de transcription de signal codé 20 destiné à une conversion par modulation quaternaire en signal codé destiné à une conversion par modulation ternaire relié au contrôleur. Les interrupteurs comportent des interrupteurs à absorption électronique (EAM, electro-absorption modulaor). Le dispositif de conversion et d'émission d'un signal numérique haut 25 débit sous forme d'impulsions optiques, comprend un convertisseur numérique analogique destiné à convertir le signal numérique haut débit en signal analogique à trois états, et un modulateur de phase à trois états de phase relié au convertisseur numérique analogique et piloté par le signal analogique à trois états émis par ledit convertisseur numérique analogique, en sortie duquel sont émises les impulsions optiques. Le dispositif de conversion et d'émission d'un signal numérique haut débit sous forme d'impulsions optiques, comprend deux convertisseurs numérique analogique, destinés à convertir le signal haut débit en deux signaux analogiques, l'un à trois états, l'autre à deux états, et un modulateur de phase quaternaire comprenant deux bras, correspondant à deux cheminements optiques mutuellement déphasés d'environ n/2, et pilotés respectivement par un des signaux analogiques, en sortie duquel sont émises les impulsions optiques.

D'autres caractéristiques apparaîtront à la description des figures suivantes, parmi lesquelles : - la figure 1 est un diagramme de constellation correspondant au saut 15 de phase binaire, - la figure 2 est un diagramme de constellation correspondant à la conversion à saut de phase quaternaire, - la figure 3 est un diagramme de constellation correspondant à la conversion à saut de phase ternaire, 20 - la figure 4 est un exemple de table de conversion d'un signal numérique en couples d'impulsions à saut de phase ternaire, - la figure 5 est un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation de dispositif de conversion à modulation de phase ternaire, ainsi que le diagramme de constellation correspondant, 25 - la figure 6 est un schéma synoptique d'un second mode de réalisation de dispositif de conversion à modulation de phase ternaire, ainsi que le diagramme de constellation correspondant, - la figure 7 est un diagramme de constellation illustrant un mode de réalisation d'un signal à trois états de phase à partir de deux signaux BPSK combinés, - la figure 8 est un schéma synoptique de dispositif permettant l'obtention des signaux BFSK de la figure 7, la figure 9 est un graphe de la puissance transmise par un modulateur à interféromètre Mach-Zehnder en fonction de la tension d'alimentation qu'il reçoit, avec les points correspondant aux réglages pour l'obtention d'une constellation selon le diagramme de la figure 7, - la figure 10 est un schéma synoptique de dispositif permettant le passage d'une conversion à modulation de phase quaternaire à une conversion à modulation de phase ternaire en utilisant le procédé précédemment décrit, - la figure 11 est un schéma synoptique de dispositif permettant le passage d'une conversion à modulation de phase quaternaire à une conversion à modulation de phase ternaire en utilisant un convertisseur numérique analogue, - la figure 12 est un schéma synoptique de dispositif permettant le passage d'une conversion à modulation de phase quaternaire à une conversion à modulation de phase ternaire en utilisant deux convertisseurs numérique analogue et un modulateur quadratique classique. Sur toutes les figures les mêmes éléments portent les mêmes références.

L'invention a pour objet un procédé de conversion et d'émission d'un signal numérique haut débit, représentant par exemple un flux de données, typiquement de l'ordre de 100 Gigabit/s, sous forme d'impulsions optiques pour la communication par guides optiques, notamment par fibres optiques. Le codage du signal se fait par conversion en impulsions optiques ayant trois états de phase prédéterminés. Sur la figure 3, on voit un diagramme de constellation à trois états de phase, espacés de 2x/3.

La figure 4 illustre comment est encodé le signal. Le signal entrant est converti en sous-ensembles de trois bits, ce qui donne des sous-ensembles à huit (2» valeurs possibles, allant de 0 à 7 en base binaire. Ces valeurs sont représentées dans la première colonne de la table de la figure 4. Ces sous-ensembles sont donc des paquets d'un nombre entier de bits, trois, auxquels correspond un nombre entier d'impulsions optiques, deux. Sur une ligne de la table de la figure 4 se lisent dans l'ordre : la valeur du sous-ensemble de trois bits, l'état de phase d'une première impulsion, l'état de phase d'une seconde impulsion, les deux impulsions codant par leur état de phase la valeur du sous-ensemble. À un sous-ensemble sont associées deux impulsions optiques. Les états de phase, pris parmi les trois états possibles x/6, 5ic/6 ou -n/2 du codage ternaire des deux impulsions figurent dans les deux dernières colonnes de la table. Parmi les neuf (32) combinaisons de deux états de phase, une est inutilisée, en l'occurrence la combinaison (-x/2, -x/2), ce qui est matérialisé par le XXX en face de cette combinaison. Un autre mode d'encodage non illustré prévoit de convertir des sous-ensembles de 11 bits au moyen de 7 impulsions à saut de phase ternaire. Ce procédé d'encodage améliore la robustesse de la transmission, et permet ainsi une émission sur de plus grandes distances, en éloignant angulairement les états de phase les uns des autres. Cependant une configuration où l'écart entre les trois états de phase n/6, 5x/6 et -n/2 est supérieure à x/2 suffit. La configuration dont les états sont espacés d'environ 2n/3 est toutefois intéressante, puisqu'aucun des états de phase n'est privilégié aux dépens des autres.

Sur la figure 5, on peut voir un dispositif associé à un premier mode de réalisation du procédé, en particulier de l'étape de conversion des sous-ensembles de signal binaire en impulsions correspondant à un signal optique ternaire. Ce dispositif reçoit un signal optique primaire 1, émis par exemple par une source laser, et émet un signal optique modulé en phase 3. n comporte trois chemins optiques différents 5, 7, 9 partant du chemin optique du signal optique du signal primaire 1, et se réunissant pour former le chemin optique du signal modulé. ns déterminent par des différences de cheminement optique un état de phase parmi trois, n/6, 5n/6 et -n/2. Sur les chemins optiques 5, 7, 9 est disposé un interrupteur optique 11, 13, 15, comme par exemple un interrupteur à absorption électronique {EAI). Ces interrupteurs 11, 13, 15 sont reliés à un contrôleur 17 par les canaux de contrôle 19, 21, 23 dudit contrôleur 17, et le contrôleur 17 reçoit le signal à moduler par ses entrées 24, 25, 27. La conversion impulsions se fait donc selon les étapes qui suivent.

Premièrement, le signal optique primaire 1 est séparé en trois faisceaux secondaires 5, 7, 9 de même amplitude. Ensuite ces trois faisceaux intermédiaires 5, 7, 9 sont portés dans un état de phase parmi trois, n/6, 5n/6 et -n/2, séparés d'un angle d'environ 27r/3 les uns avec les autres.

Enfin, un des trois faisceaux intermédiaires 5, 7, 9 est sélectionné au moyen des interrupteurs 11, 13, 15 pour produire une impulsion codant la valeur des sous-ensembles du signal numérique, émise sous forme de signal optique modulé 3.

Sur la figure 6, on peut voir un dispositif associé à un second mode de réalisation du procédé, en particulier de l'étape de conversion des sous-ensembles en impulsions optiques. Ce dispositif reçoit un signal optique primaire 1, et émet un signal optique modulé en phase 3. Il comporte trois chemins optiques différents 5, 7, 9 partant du chemin optique du signal optique du signal primaire 1, et se réunissant pour former le chemin optique du signal modulé 3. Ils déterminent par des différences de cheminement optique un état de phase parmi trois, respectivement n/6, n et -2n/3. Sur deux 7, 9 des trois chemins optiques 5, 7, 9 est disposé un interrupteur optique 11, 13. Ces interrupteurs sont reliés à un contrôleur 17 par les canaux de contrôle 19, 21 dudit contrôleur 17, et le contrôleur 17 reçoit le signal à moduler par ses entrées 24, 25. La conversion des impulsions se fait selon les étapes qui suivent.

Premièrement le signal optique primaire 1 est séparé en trois faisceaux intermédiaires 5, 7, 9, comprenant un faisceau intermédiaire de référence 5 et deux faisceaux intermédiaires secondaires 7, 9, d'amplitude environ fi fois plus importante que le faisceau de référence 5. Ensuite ces trois faisceaux intermédiaires secondaire 5, 7, 9 sont 20 déphasés de respectivement environ +5n/6 et -5n/6 par rapport au faisceau secondaire de référence 5. Enfin, un ou aucun des faisceaux intermédiaires secondaires 7 ou 9 est sélectionné au moyen des interrupteurs 11, 13 pour être combiné avec le faisceau de référence 5 et créer une impulsion optique codant la valeur des 25 sous-ensembles du signal numérique selon trois états possibles n/6, 5n/6 et -n/2.

Les figures 7 à 9 exposent un troisième mode de réalisation du procédé, en particulier de l'étape de conversion des sous-ensembles en impulsion. Dans celui-ci, deux faisceaux intermédiaires 5, 7 à deux états de phase, tels qu'utilisés en codage par saut de phase binaire BPSK, servent à obtenir les impulsions optiques à trois états de phase. La figure 7 est un diagramme de constellation sur lequel sont placés les deux segments [Hl,Bl], [H2,B2] correspondant aux deux états de phase du premier et du deuxième faisceau intermédiaire, et la façon dont ils se combinent pour obtenir les trois états de phase n/6, 5n/6, -n/2 séparés angulairement d'environ 2n/3. Les deux faisceaux intermédiaires 5, 7 sont déphasés d'environ n/3.

Le zéro de transmission 0, correspondant à l'origine du diagramme de constellation, est placé au tiers de la valeur d'amplitude maximale. Les segments [H1,B1],[H2,82] représentant les constellations des faisceaux intermédiaires sur la figure 7 se croisent donc au tiers de leur longueur totale.

On peut ainsi définir pour les deux faisceaux intermédiaires 5, 7 un état haut, l'extremum positif Hl, H2, et un état bas, l'extremum négatif B1, B2. En combinant les deux faisceaux à deux états possibles, on obtient quatre possibilités : haut-haut H1-H2, haut-bas Hl-B2, bas-haut Bl-H2 et bas-bas Bl-B2.

Si le premier faisceau est dans l'état haut, et le second dans l'état bas, la combinaison des deux états, Hl-B2, est un faisceau déphasé de -n/6 par rapport au premier faisceau, à une amplitude relative d'environ X3/2 soit environ 0,866 fois l'amplitude en Hl ou H2. Si le premier faisceau est dans l'état bas, et le second dans l'état haut, 1a combinaison des deux états, B1-H2, est un faisceau déphasé d'environ 5n/6 par rapport au premier faisceau intermédiaire, à une amplitude relative de '13I2 fois l'amplitude en Hl ou H2. Si le premier et le second faisceau sont dans l'état bas, la combinaison des deux états, B1-B2, est un faisceau déphasé d'environ -5n/6 par rapport au premier faisceau intermédiaire, à une amplitude relative d'environ ~/2 fois l'amplitude en Hl ou H2. Ces trois combinaisons permettent d'obtenir trois états de phase formant des angles d'environ 2n/3 entre eux et de même amplitude. La combinaison des deux faisceaux intermédiaires à l'état haut, H1-H2, n'est pas utilisée,

Pour réaliser la conversion telle que précédemment décrite, on peut utiliser un dispositif tel que montré en figure 8.

Un tel dispositif est appelé modulateur emboité ("nested modulator", ou I/Q modulateur, ou QPSK modulateur) 29, car il comporte un premier 29a et un second 29b modulateurs binaires au sein d'un même modulateur emboité 29. Ce dispositif reçoit un signal optique primaire 1, émis par une source laser 2, et émet un signal optique modulé en phase 3. Il comporte deux chemins optiques différents 5, 7 partant du chemin optique du signal optique du signal primaire 1, et se réunissant pour former le chemin optique du signal modulé 3. Ils déterminent par des différences de cheminement optique un état de phase parmi nJ3 ou 2n/3, décalés d'environ n/3. Sur des chemins optiques S, 7 est disposé un interféromètre Mach-Zehnder 31a, 31b. Ces interféromètres 31a, 31b sont reliés à un contrôleur 17 par les canaux de contrôle 19, 21 dudit contrôleur 17, et le contrôleur 17 reçoit le signal à moduler par ses entrées 24, 25. En entrée dudit modulateur emboité 29 arrive donc un signal optique 1 émis par une source laser 2, et et générant le signal modulé 3 en sortie. Le faisceau optique est divisé en deux faisceaux intermédiaires 5, 7, qui sont dirigés sur deux chemins optiques distincts, ayant un chemin optique propre où ils sont déphasés d'environ n/3. Les faisceaux intermédiaires 5, 7 sont ensuite dirigés vers un interféromètre 31a, 31b reliés à un coneôleur 17. Ces interféromètres 31a, 31b forment des modulateurs binaires analogues à ceux utilisés usuellement pour le codage par saut de phase binaire, et créent en fonction du signal des impulsions d'un état de phase 0, x déterminé.

Le contrôleur reçoit le signal converti d'une fréquence de 37,3.109 bits encodés par seconde, ce qui correspond au 112 Gigabit/s conventionnels d'un signal numérique haut débit. La différence de cheminement optique des interféromètres 31a, 31b est proportionnelle à une tension d'alimentation. On appelle tension de demi longueur d'onde VA/2 d'un tel interféromètre la différence de tension entre une tension d'alimentation correspondant à un minimum de puissance transmise et la tension d'alimentation au maximum de puissance transmise le plus proche. Si on augmente ou diminue la tension d'alimentation de la valeur correspondant à la tension de demi longueur d'onde VA/2, la différence de cheminement optique change d'une demi longueur d'onde A/2 et on passe d'un maximum de puissance transmise à un minimum de puissance transmise.

Afin de créer les deux constellations rectilignes telles que représentées sur la figure 7, les interféromètres Mach-Zehnder 31a, 31b du dispositif de la figure 8 sont paramétrés comme illustré sur la figure 9. La figure 9 est un diagramme représentant la puissance transmise par un interféromètre 31a ou 31b normée à 1, en ordonnée, en fonction de la tension d'alimentation, en abscisse. En particulier, on voit que lorsque la tension d'alimentation croît, la puissance transmise oscille. Elle passe successivement par des maxima et des minima. Entre un maximum et le minimum suivant, la tension d'alimentation change d'une valeur correspondant à la tension de demi longueur d'onde Vin. Le point zéro de fonctionnement des interféromètres, correspondant au zéro de transmission, est situé à 0,33Va/2 d'un minimum de puissance transmise. La première Vli et la deuxième VB tension de travail des interféromètres, correspondant respectivement aux états haut Hl, H2 et bas B1, B2 du diagramme de constellation de la figure 7, sont situées respectivement à environ +0,66VA/2 et -0,66VAn du point zéro de fonctionnement, délimitant un intervalle de tension d'environ 1,33VA/2. La première tension de travail Vx est ainsi située proche d'un maximum de puissance transmise, tandis que la deuxième Vs est environ à mi-distance du maximum précédent et du minimum contenu dans l'intervalle. La première tension de travail VH correspond ainsi à une puissance transmise normalisée de 1, et la deuxième Va à une puissance transmise normalisée de 0, 5, interprétée comme -0,5, négative (l'intensité vaut 0.2 5, mais l'amplitude du signal est de -0.5, ie 0.5 avec une phase d'environ x). C'est ce réglage des interféromètres qui permet le placement du zéro de transmission 0 au tiers de la distance entre états haut Hl, H2 et bas B1, B2 sur le diagramme de constellation, et donc l'obtention des trois états de phase n/6, 5x/6, espacés angulairement d'environ 2n/3 pour la création des impulsions optiques.

La figure 10 représente comment un dispositif de transcription du codage quaternaire vers le codage ternaire peut être réalisé et implémenté dans des réseaux pour permettre une conversion d'un signal numérique en impulsions optiques modulées selon le procédé décrit précédemment, sans adaptation des éléments de réseau en amont.

En premier lieu un multiplexeur 33 reçoit les signaux entrant de dix canaux à 11,2 Gigabit/s, et émet quatre signaux intermédiaires à 28 Gigabit/s, sur des canaux menant à un dispositif de transcription 35. Le dispositif de transcription 35 comprenant deux sous-dispositifs de transcription 35a, 35b du codage quaternaire vers le codage ternaire, un par modulateur binaire 31a, 31b d'un modulateur emboité 19. Le dispositif de transcription 35 émet quatre signaux à 37,3 Gigabits/s utilisant la table de conversion précédemment décrite (ou une autre plus optimale), envoyés vers un dispositif de conversion d'un signal numérique en impulsions à codage ternaire. Ces signaux à 37,3 Gigabit/s sont ensuite envoyés vers un dispositif de conversion tel que décrit plus haut. En fonctionnement, le multiplexeur 33 transforme les dix signaux digitaux à 11,2 Gigabit/s en quatre signaux intermédiaires à 28 Gigabit/s, destinés à permettre rémission d'impulsions optiques à modulation de phase quaternaire, par exemple au moyen de deux modulateurs binaires 31a, 31b. Les signaux intermédiaires sont reçus par le dispositif de transcription 35 qui converti les signaux intermédiaires en signaux codés pour une conversion modulation de phase ternaire, par exemple en utilisant la table de la figure 4, et les envoie vers un dispositif de conversion 37 tel que décrit précédemment, où sont générées des impulsions optiques correspondant audit signal à partir d'un signal optique primaire 1, émis par exemple par une source laser 2.

La figure 11 représente un mode de réalisation alternatif de montage permettant la conversion du signal numérique en impulsions lumineuses à saut de phase ternaire. Le signal numérique est reçu par un convertisseur numérique analogue 39, qui convertit le signal numérique en un signal à trois états, par exemple en utilisant un encodage analogue à celui de la table de conversion de la figure 4, puis envoyé vers un contrôleur 41. Le contrôleur 41 pilote un modulateur de phase 43 à trois états possibles Ir/6, 5n/6 et -n/2, qui émet un signal lumineux modulé par saut de phase encodé, correspondant au signal numérique entrant.

La figure 12 est un mode de réalisation alternatif de montage permettant la conversion du signal numérique en impulsions lumineuses à saut de phase ternaire utilisant deux convertisseurs numérique analogique 45, 47 et un modulateur de phase à saut de phase quaternaire 49 classique.

Le signal numérique est reçu par deux convertisseurs numérique analogue 45, 47, dont l'un 45, a trois états de fonctionnement, et l'autre, 47, en a deux Les convertisseurs 45, 47 sont reliés à un contrôleur 41, contrôleurs qui pilotent un modulateur de phase à saut de phase quaternaire 49, par exemple tel que décrit précédemment, à deux bras déphasés, afin de situe les états de phase ternaires dans le plan de phase. Les contrôleurs 41 pilotent en particulier un des deux bras du modulateur 49, et les deux bras sont mutuellement déphasés d'environ n/2. Les trois états V3/2, 0 et -15/2 du premier contrôleur 41 sont représentés par la double flèche 51, les deux états %, -1 du second contrôleur 41 par la double flèche 53. En combinant judicieusement les états des deux contrôleurs 41 on obtient les différents états de phase du codage ternaire : W6 (15/2 ; 5n/6 (-15/2 ; %) et -n/2 (0, -1).

L'invention permet donc d'obtenir un procédé de conversion permettant une transmission haut débit conventionnel de signal numérique de façon robuste. Ce procédé ne requiert en outre aucune modification mgjeure des réseaux déjà existants, hormis le changement de réglage de dispositifs de conversion tels que déjà utilisés.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de conversion d'un signal numérique haut débit sous forme d'impulsions optiques destinées à être transmises dans des guides optiques, dans lequel on convertit le signal en suite d'impulsions optiques à trois états de phase ( 7t/6, 5.n/6, -7c/2) possibles déphasés deux à deux d'un angle supérieur à 7c/2.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les états de phase (7c/6, 57c/6, -7c/2) sont espacés deux à deux d'un angle d'environ 27c/3.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le signal numérique a un débit d'environ 40 Gb/s ou d'environ 100 Gigabit/s.
4. 4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3 dans lequel le signal est réparti en sous-ensembles comprennent trois bits, et où deux impulsions optiques servent à coder la valeur d'un sous-ensemble.
5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'étape de conversion des sous-ensembles comprend les étapes suivantes : -séparation d'un signal optique (1) en trois faisceaux intermédiaires (5, 7, 9), -déphasage mutuel des trois faisceaux intermédiaires (5, 7, 9) d'un angle d'environ 2n/3 l'un par rapport à l'autre, -sélection de l'un des faisceaux intermédiaires (5, 7, 9) pour la création des impulsion optiques codant la valeur des sous-ensembles.
6. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'étape de conversion des sous-ensembles comprend les étapes suivantes : -séparation d'un signal optique (1) en trois faisceaux intermédiaires (5, 7, 9) comprenant un faisceau intermédiaire de référence (5) et deux faisceaux intermédiaires secondaires(7, 9) d'amplitude environ fois plus importante que le faisceau intermédiaire de référence (5), -déphasage mutuel des faisceaux intermédiaires secondaires (7, 9) d'environ +5n/6 et -57z/6 par rapport au faisceau intermédiaire de référence (5), - sélection et combinaison d'un ou aucun des faisceaux intermédiaires secondaires (7, 9) avec le faisceau intermédiaire de référence (5) pour la création des impulsions optiques codant la valeur des sous-ensembles.
7. 7. Procédé selon la revendication 1 à 4, dans lequel l'étape de conversion des sous-ensembles comprend les étapes suivantes : - séparation d'un signal optique primaire (1) en deux faisceaux intermédiaires (5, 7), -déphasage mutuel des faisceaux intermédiaires (5, 7) d'environ 7r/3 l'un par rapport à l'autre, - positionnement du zéro d'émission (0) à environ 1/3 de l'amplitude maximale afin de défmir pour les faisceaux intermédiaires (5, 7) un état haut (Hl, H2) et un état bas (B1, B2), -combinaison des faisceaux intermédiaires (5, 7) dans leurs états haut (H1, H2) ou bas (B1, B2) pour la création des impulsions optiques codant la valeur des sous-ensembles.
8. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel les faisceaux intermédiaires (5, 7) sont dirigés vers des interféromètres Mach-Zehnder ayant leur point zéro de fonctionnement (Vo) à environ 0,33 fois la tension de demi longueur d'onde (V À,2) d'un minimum de puissance transmise, et des tensions de fonctionnement haute (VH) et basse (VB), associées respectivement aux états haut (H1, H2) et bas (B1, B2), situées respectivement à environ +0,66 fois la tension de demi longueur d'onde (V),,2) et -0,66 fois la tension de demi longueur d'onde (VN2) du point zéro de fonctionnement (Vo).
9. 9. Dispositif de conversion d'un signal numérique haut débit sous forme d'impulsions optiques, comprenant des moyens de séparation d'un signal optique (1) en trois faisceaux intermédiaires (5, 7, 9) à cheminements optiques différents induisant un déphasage entre les trois faisceaux intermédiaires (5, 7, 9) d'environ 2n/3 l'un parrapport à l'autre, un contrôleur (17) et des interrupteurs (11, 13, 15) contrôlés par le contrôleur (17) pouvant interrompre les faisceaux intermédiaires (5, 7, 9).
10. 10. Dispositif de conversion et d'émission d'un signal numérique haut débit sous forme d'impulsions optiques, comprenant des moyens de séparation d'un signal optique (1) en trois faisceaux intermédiaires (5, 7, 9) comportant un faisceau intermédiaire de référence (5) et deux faisceaux intermédiaires secondaires (7, 9) d'amplitude environ fois plus importante que le faisceau de référence (5) et des cheminements optiques différents pour les faisceaux intermédiaires (5, 7, 9) induisant un déphasage des deux faisceaux intermédiaires (7, 9) secondaires de respectivement environ +5n/6 et -5n/6 par rapport au faisceau de référence, ainsi qu'un contrôleur (17) et des interrupteurs (11, 13, 15) contrôlés par le contrôleur (17) pouvant interrompre sélectivement un des faisceaux intermédiaires secondaires (7, 9).
11. 11. Dispositif de conversion et d'émission d'un signal numérique haut débit sous forme d'impulsions optiques, comprenant des moyens de séparation d'un signal optique (1) en deux faisceaux intermédiaires (5, 7), et des cheminements optiques différents pour les faisceaux intermédiaires (5, 7) induisant un déphasage d'environ n/3 entre eux, des interféromètres Mach-Zehnder ayant leur point zéro de fonctionnement (Vo) à environ 0,33 fois la tension de demi longueur d'onde (VN2) d'un minimum de puissance transmise, et des tensions de fonctionnement haute (VH) et basse (VB) situées respectivement à environ +0,66 fois la tension de demi longueur d'onde (V)v2) et -0,66 fois la tension de demi longueur d'onde (V),)z) du point zéro de fonctionnement (Vo) placés sur les cheminement optiques des faisceaux intermédiaires (5, 9) et un contrôleur (17) contrôlant les interféromètres Mach-Zehnder (31a, 31b).
12. 12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, comprenant un dispositif de transcription (35) de signal codé destiné à une conversion par modulation quaternaire en signal codé destiné à une conversion par modulation ternaire relié au contrôleur (17).
13. 13. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12, dans lequel les interrupteurs (11, 13, 15) comportent des interrupteurs à absorption électronique.
14. 14. Dispositif de conversion et d'émission d'un signal numérique haut débit sous forme d'impulsions optiques, comprenant un convertisseur numérique analogique (39) destiné à convertir un signal numérique haut débit en signal analogique à trois états, et un modulateur de phase à trois états de phase (7r/6, 57r/6, -7r/2) relié au convertisseur numérique analogique (39) et piloté par le signal analogique à trois états émis par ledit convertisseur numérique analogique (39), en sortie duquel sont émises les impulsions optiques.
15. 15. Dispositif de conversion et d'émission d'un signal numérique haut débit sous forme d'impulsions optiques, comprenant deux convertisseurs numérique analogique (45, 47), destinés à convertir un signal haut débit en deux signaux analogiques, l'un (45) à trois états ( e2, 0, -jj/2), l'autre (47) à deux états ('/2, -1), et un modulateur de phase quaternaire comprenant deux bras, correspondant à deux cheminements optiques mutuellement déphasés d'environ 7r/2, et pilotés par un des signaux analogiques, en sortie duquel sont émises les impulsions optiques.