FR3142310A1 - Système de telecommunication optique en espace libre - Google Patents
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Abstract
L’invention porte sur système de télécommunication optique (1) en espace libre comprenant un télescope (T) présentant un objectif (O) pour collecter un rayonnement lumineux incident (I) et produire, au niveau d’un port optique (P), un premier rayonnement lumineux (I1) ; un dispositif de traitement optique et au moins un guide d’onde multimode (F) à maintien de polarisation présentant une première extrémité couplée au port optique (P) du télescope (T) et une seconde extrémité couplée au dispositif de traitement optique (DR). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1
Description
L’invention concerne un système de télécommunication optique visant à compenser la distorsion du front d’onde d’un rayonnement lumineux incident. Cette distorsion peut trouver son origine dans les perturbations atmosphériques lors d’une communication optique en espace libre. Plus généralement cette distorsion est provoquée par la propagation du rayonnement lumineux dans son milieu. L’invention trouve notamment une application dans le domaine des télécommunications optiques en espace libre.
En télécommunication optique en espace libre, un émetteur module un rayonnement lumineux (généralement produit par un laser) à l’aide d’informations à transmettre, le rayonnement lumineux prenant la forme d’un faisceau étroit que l’on émet en direction d’un récepteur. Après propagation dans son milieu (l’air sera pris en exemple dans la suite de cette description, mais le milieu peut être de toute nature, comme de l’eau lorsqu’il s’agit de télécommunication sous-marine), le rayonnement lumineux est collecté au niveau d’un récepteur et démodulé pour récupérer l’information transmise. D‘une manière générale, et dans le but de maximiser le débit d’information, on chercher à exploiter un maximum de l’énergie présente dans le rayonnement lumineux reçu par le récepteur, afin de maximiser le débit de transmission.
Pour démultiplier les canaux de communication et maximiser ce débit, le rayonnement lumineux peut être multiplexé en longueur d’onde et/ou en polarisation.
La propagation du rayonnement lumineux soumet le rayonnement produit par l’émetteur aux perturbations de l’atmosphère, et notamment aux variations de température et de pression que le rayonnement subit au cours de sa propagation. Ces perturbations erratiques, dont la dynamique de variation s’étend typiquement entre 100Hz à quelques kHz, conduisent à le déformer, ce qui affecte son front d’onde. Plus précisément, les perturbations tendent à redistribuer spatialement l'énergie dans le rayonnement, produisant des fluctuations aléatoires d'amplitude et de phase. Cette déformation se matérialise sous la forme de figures dites de « speckle » dans la tache formée par la projection du faisceau sur le dispositif de collecte du rayonnement et par un phénomène de scintillation. Elle conduit à limiter le débit d’information de la liaison entre l’émetteur et le récepteur.
Pour dépasser cette limitation, il est connu de prévoir une optique adaptative visant à compenser ces phénomènes. Mais une telle solution présente des performances limitées, car elle n’agit que sur la phase du rayonnement lumineux reçu. Le document EP3672109A1 propose quant à lui un récepteur apte à décomposer modalement le rayonnement reçu (au niveau d’un collecteur) sous la forme de rayonnements élémentaires. Ces rayonnements élémentaires sont recombinés de manière cohérente par l’intermédiaire d’un dispositif photonique.
La recombinaison cohérente des rayonnements lumineux élémentaires nécessite de parfaitement maitriser leur polarisation. Ces rayonnements doivent présenter la même polarisation afin de permettre le mécanisme d’interférence produisant la recombinaison recherchée.
On note que le rayonnement lumineux produit par l’émetteur est polarisé, et que cette polarisation n’est pas affectée par la propagation en espace libre du rayonnement lumineux. En revanche, la propagation de ce rayonnement lumineux dans le récepteur peut affecter sa polarisation, notamment lorsque l’on veut déporter le traitement optique de ce rayonnement du collecteur par l’intermédiaire d’une fibre optique.
Selon le protocole de communication choisi, l’état de polarisation du rayonnement lumineux produit par l’émetteur peut être déterminé (par exemple une polarisation linéaire, circulaire gauche ou circulaire droite) ou non déterminé. Dans ce dernier cas, ses caractéristiques peuvent évoluer librement dans le temps. Même lorsque l’état de polarisation du rayonnement lumineux est déterminé, les éventuels déplacements relatifs entre l’émetteur et le récepteur peuvent conduire à faire évoluer ses caractéristiques au niveau du récepteur. C’est le cas notamment lorsque l’émetteur est disposé dans un satellite et que celui-ci est susceptible de tourner sur lui-même.
Par ailleurs, et comme on l’a indiqué précédemment, certains protocoles de communication prévoient également de produire un rayonnement lumineux multiplexé en polarisation.
On comprend donc que le rayonnement lumineux reçu par le récepteur présente un état de polarisation qui n’est pas toujours parfaitement maitrisé, mais qu’il faut absolument prendre en compte pour exploiter un maximum de l’énergie transportée et/ou pour permettre le décodage des symboles transmis.
Cela est tout particulièrement vrai, lorsque les traitements réalisés par le récepteur sur le rayonnement lumineux reçu mettent en œuvre une combinaison cohérente de faisceaux élémentaires et lorsque ces traitements sont déportés du collecteur.
Un but de l’invention est de proposer un système de communication optique remédiant, au moins en partie, aux problèmes précités. Plus précisément, un but de l’invention est de proposer un système de communication optique comprenant un collecteur d’un rayonnement lumineux incident et un dispositif photonique mettant en œuvre une combinaison cohérente de rayonnements lumineux élémentaires, le dispositif photonique étant distant du collecteur.
En vue de la réalisation de ce but, l’objet de l’invention propose Système de télécommunication optique en espace libre comprenant :
- un télescope présentant un objectif pour collecter un rayonnement lumineux incident et produire, au niveau d’un port optique, un premier rayonnement lumineux;
- un dispositif de traitement optique comprenant :
- un séparateur modal comprenant un dispositif de décomposition modale configuré pour décomposer le premier rayonnement lumineux, le séparateur modal produisant une pluralité de rayonnements lumineux élémentaires ;
- un dispositif photonique optiquement couplé au séparateur modal, le dispositif photonique étant configuré pour recombiner de manière cohérente une partie au moins des rayonnements lumineux élémentaires et produire au moins un rayonnement lumineux recombiné ;
- au moins un guide d’onde multimode à maintien de polarisation présentant une première extrémité couplée au port optique du télescope et une seconde extrémité couplée au dispositif de traitement optique.
Selon d’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l’invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable :
- le dispositif de décomposition modale comprend au moins un dispositif de conversion multiplan ;
- le dispositif de décomposition modale comprend un faisceau de fibres optiques monomodes assemblées parallèlement entre elles ;
- le système de télécommunication optique comprend un séparateur de faisceau polarisant disposé en amont du dispositif photonique, le séparateur optique produisant une première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires et une seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires présentant des polarisations distinctes, la première pluralité et la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires constituant la pluralité de rayonnements lumineux élémentaires ;
- le séparateur de faisceau polarisant est couplé à la seconde extrémité du guide d’onde multimode, le séparateur de faisceau polarisant produisant un premier rayonnement lumineux polarisé et un second rayonnement lumineux polarisé présentant des polarisations distinctes ;
- le séparateur de faisceau polarisant est disposé dans le port optique du télescope pour produire un premier rayonnement lumineux polarisé et un second rayonnement lumineux polarisé présentant des polarisations distinctes, le séparateur de faisceau polarisant étant agencé dans le port optique pour injecter le premier rayonnement lumineux polarisé dans un premier guide d’onde multimode à maintien de polarisation et pour injecter le second rayonnement lumineux polarisé dans un second guide d’onde multimode à maintien de polarisation ;
- le séparateur modal comprend un premier dispositif de décomposition modale agencé pour recevoir le premier rayonnement lumineux polarisé et produire une première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires et un second dispositif de décomposition modale agencé pour recevoir le second rayonnement lumineux polarisé et produire une seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires, la première pluralité et la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires constituant la pluralité de rayonnements lumineux élémentaires produits par le séparateur modal ;
- le dispositif de décomposition modale est couplé à la seconde extrémité du guide d’onde multimode pour produire une pluralité de rayonnements lumineux décomposés et le séparateur de faisceau polarisant est disposé optiquement en aval du dispositif de décomposition modale pour recevoir la pluralité de rayonnements lumineux décomposés et produire la première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires et la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires ;
- le dispositif photonique est configuré pour produire un premier rayonnement lumineux recombiné à partir de la première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires et produire un second rayonnement lumineux recombiné à partir de la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires ;
- le dispositif photonique comprend un premier dispositif photonique optiquement couplé au séparateur modal pour recevoir la première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires et produire le premier rayonnement lumineux recombiné et d’un second dispositif photonique optiquement couplé au séparateur modal pour recevoir la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires et produire le second rayonnement lumineux recombiné ;
- le dispositif photonique comprend un dispositif de recombinaison configuré pour recombiner le premier et le second rayonnement recombiné et former un unique rayonnement lumineux recombiné ;
- le dispositif de recombinaison est configuré pour former un unique rayonnement lumineux recombiné présentant une seule polarisation ;
- le dispositif de recombinaison est configuré pour former un unique rayonnement lumineux recombiné présentant des polarisations superposées ;
- le port optique comprend un dispositif de contrôle statique ou dynamique de polarisation ;
- le dispositif photonique est optiquement couplé au séparateur modal par l’intermédiaire d’une pluralité de fibres optiques monomodes ;
- les fibres optiques monomodes de la pluralité de fibres monomodes sont à maintien de polarisation ;
- le couplage entre le dispositif photonique (C) et le séparateur modal (S) est dépourvue de fibres optiques
- le système de télécommunication optique comprend un récepteur optique de démodulation du rayonnement lumineux recombiné optiquement couplé au dispositif de traitement optique (DR).
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels :
La représente un système de télécommunication optique conforme à l’invention ;
Les ,2b,2c,2d représentent différents modes de mise en œuvre du système de télécommunication optique de la ;
Les figures 3a,3b représentent deux exemples d’un dispositif photonique mis en œuvre dans un système de télécommunication optique de la .
É
léments
communs à tous les modes de mis en œuvre.
En référence à la , un système de télécommunication optique 1 conforme à l’invention vise à traiter un rayonnement lumineux incident I produit par un émetteur et portant, par modulation, une information à transmettre. Le rayonnement lumineux incident I peut présenter plusieurs longueurs d’onde, comme c’est usuellement le cas pour les transmissions de type WDM, et/ou exploiter plusieurs polarisations. Le rayonnement lumineux incident, une fois traité par le système de télécommunication optique 1, est fourni à un récepteur optique OR d’une station de base, apte à extraire l’information du rayonnement reçu.
Dans l’exemple représenté sur cette , l’émetteur est disposé dans un satellite SAT, mais le système de télécommunication de l’invention n’est nullement limité à cette application particulière. D’une manière générale, l’émetteur peut être disposé indifféremment sur terre, dans la mer ou dans l’espace, et se propager dans un espace libre quelconque, l’atmosphère dans le cas d’une communication terrestre, l’eau dans le cas d’une communication marine. L’émetteur et le système de télécommunication 1 peuvent être immobiles l’un et l’autre, ou se déplacer l’un relativement à l’autre.
Le rayonnement lumineux incident I émis prend la forme d’un faisceau étroit dirigé vers le système de télécommunication 1. Au cours de sa propagation en espace libre, le rayonnement émis est soumis aux perturbations atmosphériques de l’atmosphère, si bien que le rayonnement lumineux incident I arrivant à la station de base présente des fluctuations spatiales et temporelles d’amplitude et de phase. Ce phénomène affecte la forme de ce rayonnement, qui prend une forme variable dans le temps, de manière erratique, et irrégulière. Le système de télécommunication optique 1 vise à compenser, au moins en partie, cette distorsion pour permettre l’exploitation du rayonnement par le récepteur optique OR et le décodage du message transmis, par détection directe ou cohérente. On peut prévoir, à cet effet, que le récepteur OR intègre des fonctions d’amplification et/ou de démultiplexage spectral, notamment dans le cadre d’une transmission WDM.
Le système de télécommunication optique 1 comprend un télescope T, ce télescope T présentant un objectif O pour collecter le rayonnement lumineux incident I et produire, au niveau d’un port optique P, un premier rayonnement lumineux I1. Comme cela est bien connu en soi, cet objectif peut comprendre un miroir concave focalisant le rayonnement reçu en un foyer image. Ce rayonnement convergent peut être renvoyé vers le port optique P à l'aide d'un second miroir de l’objectif O, ce second miroir pouvant être plan ou convexe. Le second miroir, lorsqu’il est présent, conduit à former une zone centrale de très faible intensité dans le rayonnement lumineux qui se propage vers le port optique P. Dans tous les cas, ce port optique P du télescope T produit donc le premier rayonnement I1. Ce télescope T peut être orientable afin de pointer et de suivre l’émetteur, ici disposé dans le satellite SAT. Le télescope T peut également comprendre un dispositif de guidage TTM du rayonnement incident (tel qu’un miroir inclinable ou « tip tilt mirror » selon l’expression anglo-saxonne usuellement employée dans le domaine) afin de guider au mieux le rayonnement lumineux vers le port optique P, pour par exemple centrer ce rayonnement dans le port P et, plus généralement, corriger des éventuels écarts de pointage du télescope T.
Revenant à la description de la , le système de télécommunication optique 1 comprend également, optiquement en aval du télescope T, un dispositif de traitement optique DR visant à compenser, au moins en partie, les distorsions du rayonnement lumineux incident I collecté. Ce dispositif DR, qui fera l’objet d’une description détaillée dans une section suivante de cet exposé, est composé d’une pluralité d’éléments optiques ou photoniques assemblés avec précision et qui peuvent être particulièrement sensibles à leur environnement de fonctionnement. Il est donc avantageux de déporter ce système du télescope T, dont le positionnement est souvent dicté par la qualité de réception du rayonnement incident I, de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres, par exemple pour le disposer dans une armoire, un local, dans un véhicule ou tout autre abri d’un centre d’opération de la station de base. On peut ainsi protéger le dispositif de traitement optique DR, maitriser son environnement de fonctionnement (température, atmosphère, exposition à la poussière, vibrations, mouvements…) et faciliter son opération et sa maintenance.
Pour permettre cette distanciation entre le télescope T et le reste du système de télécommunication optique 1, on prévoit de relier optiquement le port optique P du télescope au dispositif de traitement optique DR par l’intermédiaire d’un guide d’onde multimode F à maintien de polarisation. Une première extrémité de ce guide d’onde F est couplée au port optique P du télescope T et une seconde extrémité du guide d’onde F est couplée au dispositif de traitement optique DR. Il propage le premier rayonnement lumineux I1 produit par le port optique P au dispositif de traitement optique DR.
Avantageusement, ce guide d’onde présente une longueur d’au moins un mètre, et typiquement compris entre 1 m et 10 m, permettant ainsi de déporter suffisamment le dispositif de traitement optique DR du télescope T pour, par exemple, l’abriter.
Par « maintien de polarisation » on signifie que le guide d’onde présente, sur sa longueur, un rapport d’extinction de polarisation (ou PER pour « Polarisation Extinction Ratio » selon l’expression anglo-saxonne usuellement employée dans le domaine) supérieur à 7dB, et avantageusement supérieur à 10 dB et encore plus avantageusement supérieur à 20 dB.
A titre d’exemple, ce guide d’onde F peut être formé d’au moins une fibre optique multimode comportant au moins un cœur elliptique et présentant un gradient d'indice parabolique ou un indice variant en échelon. La dimension du cœur est choisie pour permettre de propager une pluralité de modes, par exemple au moins 10 modes ou au moins 50 modes. La fibre optique multimode peut être filée (« spun optical fiber » selon l’expression anglo-saxonne consacrée). Une telle fibre est créée en faisant tourner une préforme à maintien de polarisation pendant son étirage. Elle permet de propager un rayonnement lumineux présentant une polarisation circulaire, en préservant cette polarisation. La fibre optique multimode peut également comprendre des barreaux de contraintes, intégrés dans la préforme avant son étirage, pour correspondre à une fibre du type Panda, « Bowtie » (en forme de nœud papillon) ou « Elliptical stress layer » (à couche de contrainte elliptique).
Le guide d’onde F peut être formé d’un faisceau de fibres optiques multimodes à maintien de polarisation.
Le maintien de la polarisation peut concerner deux états de polarisation linéaire déterminés du guide d’onde, par exemple selon deux axes orthogonaux disposés dans un plan transverse à la direction de propagation. Le maintien de polarisation peut alternativement concerner deux états de polarisation circulaire, comme cela a été présenté en relation avec la fibre optique filée.
Dans certains cas, il peut être avantageux de prévoir un dispositif de conditionnement de la polarisation du rayonnement lumineux qui s’injecte dans le guide d’onde, ce dispositif étant disposé dans le port optique P et couplé à la première extrémité du guide d’onde. Ce dispositif vise à conformer la polarisation du rayonnement lumineux collecté par l’objectif du télescope T aux états de polarisation maintenus du guide d’onde. Il est notamment utile lorsque la polarisation du rayonnement incident I n'est pas parfaitement maitrisée et qu’il n’est donc pas possible d’injecter directement ce rayonnement collecté par le télescope T dans le guide d’onde F sans risquer d’affecter la polarisation du rayonnement qui s’y propage.
Dans tous les cas, et que l’on prévoie ou non un dispositif de conditionnement de la polarisation, le premier rayonnement lumineux I1 présente une polarisation maitrisée après sa propagation dans le guide d’onde F, lorsqu’il se présente au niveau du dispositif de traitement optique DR. Par « maitrisée » on signifie que la propagation dans le guide d’onde est peu sujet à la diaphonie, et que les énergies présentes dans les différents états de polarisation du premier rayonnement lumineux I1 sont préservées au cours de cette propagation.
D’une manière générale, le dispositif de traitement optique DR comprend un séparateur modal S optiquement couplé au guide d’onde F. Le séparateur modal S présente un port d’entrée et un port de sortie. Il comprend au moins un dispositif de décomposition modale configuré pour décomposer le premier rayonnement lumineux I1 fourni par le guide d’onde F au niveau du premier port d’entrée et produire, au niveau de son port de sortie, une pluralité de rayonnements lumineux élémentaires R1-RN. Ces rayonnements élémentaires R1-RNsont avantageusement monomodes et présentent tous le même état de polarisation. Le dispositif de traitement optique DR comprend également, optiquement en aval et couplé au séparateur modal S, au moins un dispositif photonique C. Ce dispositif photonique C est configuré pour recombiner de manière cohérente une partie au moins des rayonnements lumineux élémentaires R1-RNet produire au moins un rayonnement lumineux recombiné monomode Rc.
Le dispositif de traitement optique DR permet donc, par décomposition modale du premier rayonnement I1 et la recombinaison cohérente des rayonnements élémentaires R1-RNproduits, d’exploiter un maximum de l’énergie du rayonnement lumineux incident I collecté et de compenser, au moins en partie, la distorsion subie par ce rayonnement au cours de sa propagation en espace libre. Les rayonnements élémentaires R1-RNprésentant des états de polarisation identiques, ils peuvent être efficacement recombinés de manière cohérente entre eux, c’est-à-dire former un rayonnement lumineux recombiné monomode Rc présentant un maximum d’énergie.
Le séparateur modal S et le dispositif photonique C peuvent être couplés l’un à l’autre de différentes manières, à l’aide de fibres optiques ou en étant dépourvue de toute fibre optique, tout en préservant les états de polarisation des rayonnements élémentaires R1-RN ou les affectant de manière identique.
Ces deux dispositifs peuvent ainsi être séparés l’un de l’autre et les rayonnements élémentaires R1-RN se propager en espace libre entre ces deux dispositifs.
Alternativement, on peut prévoir un faisceau de fibres, par exemple un faisceau de fibres monomodes, pour respectivement guider la propagation des rayonnements élémentaires R1-RN. Avantageusement, ces fibres monomodes sont à maintien de polarisation.
Alternativement encore, les deux dispositifs peuvent être configurés pour permettre leur assemblage mécanique, mettant en vis-à-vis le port de sortie du dispositif séparateur modal S et le port d’entrée du dispositif photonique C, de sorte que les rayonnements élémentaires puissent se propager d’un dispositif à l’autre.
On peut prévoir des lames d'onde, ou tout autre dispositif de modification de polarisation, disposé entre le séparateur modal S et le dispositif photonique C de manière à adapter la polarisation des rayonnements élémentaires R1-RN, ou certains d’entre eux, à la polarisation attendue par le dispositif photonique.
Le dispositif de décomposition modale M du séparateur modal S peut être mis en œuvre par un dispositif optique de conversion multiplan, désigné « dispositif MPLC » dans la suite de cette description. On rappelle que dans un tel dispositif MPLC, un rayonnement lumineux incident subit une succession de réflexions et/ou de transmissions, chaque réflexion et/ou transmission étant suivie par une propagation du rayonnement en espace libre. Certaines au moins des pièces optiques sur lesquelles s’opèrent les réflexions et/ou les transmissions, et qui guident la propagation du rayonnement incident, présentent des zones microstructurées qui modifient le rayonnement lumineux incident.
Par « zone microstructurée » on signifie que la surface de la pièce optique présente sur cette zone un relief, qui peut par exemple se décomposer sous la forme de « pixels » dont les dimensions peuvent être comprises entre quelques microns à quelques centaines de microns. Il peut s’agir de métasurfaces. Le relief ou chaque pixel de ce relief présente une élévation variable par rapport à un plan moyen définissant la surface en question, d’au maximum quelques microns ou d’au maximum quelques centaines de microns. Quelle que soit la nature de la microstructuration des zones, une pièce optique présentant de telles zones forme un masque de phase introduisant un déphasage local au sein de la section transverse du rayonnement qui s’y réfléchit ou qui s’y transmet.
Ainsi, un rayonnement lumineux qui se propage au sein d’un dispositif MPLC subit une succession de déphasages locaux séparés par des propagations. La succession de ces transformations élémentaires (par exemple au moins quatre transformations successives comme par exemple 8, 10, 12, 14, voire au moins 20 transformations) établit une transformation globale du profil spatial du rayonnement incident. Il est ainsi possible de configurer les zones microstructurées de réflexion ou de transmission pour transformer un premier rayonnement lumineux, qui présente notamment une forme spécifique, en un deuxième rayonnement dont la forme est différente.
On trouvera dans les documents «P rogrammable unitary spatial mode manipulation », Morizur et Al, J. Opt . Soc. Am. A/Vol. 27, No. 11/ November 2010; N. Fontaine et Al, (ECOC, 2017),“Design of High Order Mode-Multiplexers using Multiplane Light Conversion”; US9250454 et US2017010463 les fondements théoriques et des exemples de mise en œuvre pratique d'un dispositif MPLC.
Comme cela est présenté dans le détail dans les documents précités, les zones microstructurées portées par la ou les pièces optiques formant le dispositif MPLC sont conçues et configurées pour opérer une conversion modale visant à décomposer le premier rayonnement lumineux reçu sur le port d’entrée selon une famille de modes dite « d’entrée ». Les énergies présentent dans les modes de la famille d’entrée sont transportées et respectivement conformées aux modes d’une famille de modes « de sortie » au niveau du port de sortie du dispositif MPLC. Le dispositif MPLC est configuré pour mettre en correspondance respective les modes de la base d’entrée et les modes de la base de sortie. Il s’agit d’un dispositif passif et dont la fonction de transfert est particulièrement stable et robuste et qui, de plus, n’affecte pas ou très peu l’état de polarisation des rayonnements lumineux qui le traverse.
Dans le cadre de la présente description, et à titre d’exemple, la famille des modes d’entrée peut comprendre une base de Hermite-Gauss formée de N modes Hermite-Gauss, disposés spatialement en vis-à-vis du premier rayonnement lumineux I1. La famille des modes de sortie peut être formée de N modes gaussiens, spatialement séparés, ces modes définissant les rayonnements élémentaires R1-RN. Le dispositif MPLC est configuré pour associer un mode de Hermite-Gauss de la base d’entrée vers un mode gaussien de la base de sortie. L’énergie du premier rayonnement I1 reçu sur le port d’entrée est décomposée selon les modes de la base d’entrée et transportée dans le dispositif MPLC pour se répartir et se conformer aux modes gaussiens de sortie avec lequel les modes de la base d’entrée sont associés.
Bien entendu, les modes de Hermite-Gauss et gaussiens pris en exemple ne sont donnés qu’à titre d’illustration et on pourrait choisir d’autres modes pour réaliser la décomposition.
Le dispositif de décomposition modale M du séparateur modal S peut être mis en œuvre par d’autres moyens que le dispositif MPLC pris en exemple et détaillé ci-dessus. On peut par exemple prévoir que ce dispositif de décomposition modale M soit formé d’un faisceau de N fibres optiques monomodes assemblées parallèlement entre elles et, éventuellement collimatées avec des microlentilles. Ce faisceau de fibres est disposé en vis-à-vis du guide d’onde F afin de recevoir le premier rayonnement lumineux I1, le décomposer spatialement par l’intermédiaire des N fibres du faisceau et ainsi produire les rayonnements lumineux élémentaires R1-RN. En complément ou en remplacement des microlentilles, on peut prévoir un dispositif optique de mise en forme du premier rayonnement I1 qui provient du guide d’onde F, ce dispositif étant disposé entre la deuxième extrémité du guide d’onde F et le faisceau de fibres. Ce dispositif optique peut comprendre au moins un élément optique en transmission ou en réflexion, par exemple une ou une pluralité d’optique(s) de forme libre (« free form optic » selon l’expression anglo-saxonne consacrée).
Le faisceau de fibres peut être arrangé en matrice, ou plus généralement les extrémités des fibres du faisceau être arrangées dans un plan, par exemple en forme de disque ou inscrit dans un disque, pour décomposer au mieux le premier rayonnement lumineux I1. Le faisceau de fibre peut être arrangé pour que les extrémités des fibres soient arrangées dans un anneau, la partie centrale de l’anneau n’étant pas pourvue de fibres et correspondant à la zone centrale de très faible intensité qui peut être présente dans le premier rayonnement lumineux I1, lorsque celui-ci provient d’un télescope T présentant un second miroir, comme cela a été présenté précédemment. Alternativement, les extrémités des fibres du faisceau peuvent être arrangées en ligne. Dans ce cas, on peut prévoir un dispositif optique, disposé entre la deuxième extrémité du guide d’onde F et le faisceau de fibres, afin de mettre en forme le premier rayonnement lumineux provenant de ce guide d’onde, et le conformer à la ligne définie par les extrémités des fibres du faisceau.
Alternativement encore, le dispositif de décomposition modale M (et le séparateur modal S) peut être intégré au dispositif photonique C lui-même, ce dispositif présentant par exemple un port d’entrée formé d’un faisceau de guides d’onde monomodes (par exemple de type gaussien, proche d’un type gaussien ou de tout autre type), agencés les uns contre, en ligne ou en matrice, les autres afin de décomposer spatialement le premier rayonnement lumineux I1. On peut munir chacun des guides d’onde d’une microlentille afin de favoriser la décomposition du premier rayonnement lumineux I1 et son couplage aux guides d’onde du dispositif photonique C. Lorsque le dispositif photonique C met en œuvre une puce photonique, celle-ci peut être munie sur une de ses surfaces d’une pluralité de coupleurs à réseau (« grating coupler » dans la terminologie anglo-saxonne), agencée en une grille sur laquelle se projette le premier rayonnement I1, chaque coupleur décomposant une partie du premier rayonnement pour l’injecter dans un guide d’onde enfoui dans la puce et dont il forme l’extrémité.
On peut naturellement prévoir que le séparateur modal S, mixe ces différents modes de mise en œuvre du dispositif de décomposition modale M, par exemple en combinant un dispositif MPLC avec un faisceau de fibres.
Comme on l’a déjà énoncé, le dispositif photonique C est configuré pour recombiner de manière cohérente une partie au moins des rayonnements lumineux élémentaires R1-RN et produire au moins un rayonnement lumineux recombiné Rc. Le rayonnement lumineux recombiné Rc est monomode et il est fourni au récepteur optique OR par exemple par simple propagation en espace libre ou, préférentiellement par l’intermédiaire d’une fibre monomode.
Le dispositif photonique C peut se présenter sous la forme d’une puce photonique intégrée PIC (ou d’une pluralité de puces photoniques intégrées). La puce est alors formée de guides d’onde permettant de guider les rayonnements élémentaires R1-RNqui se présentent sur son port d’entrée et d’actuateurs de phase permettant d’ajuster la phase relative de ces rayonnements et assurer au plus juste leur recombinaison pour produire le rayonnement recombiné Rc. Un exemple d’une telle puce est par exemple décrit dans le document EP3672109A1.
Le dispositif photonique C peut prendre d’autres formes qu’une puce photonique intégrée PIC ou comprendre d’autres composants pour réaliser la recombinaison cohérente des rayonnements élémentaires R1-RN. On peut notamment prévoir que cette recombinaison soit mise en œuvre par un ou une pluralité de dispositifs de conversion de lumière multiplan configuré(s) pour réaliser cette recombinaison, comme cela est par exemple illustré dans la demande FR2111490.
La présente un premier mode de mise en œuvre particulièrement adapté à une situation dans laquelle la polarisation du rayonnement lumineux incident I n’est pas multiplexée et est parfaitement déterminée. Il peut par exemple s’agir d’une transmission s’opérant à partir d’un émetteur fixe et selon un protocole imposant un état de polarisation du rayonnement incident I déterminé, par exemple linéaire ou circulaire. Alternativement, la transmission peut s’opérer à partir d’un émetteur mobile dans le repère lié au système de communication optique et le protocole de communication impose une polarisation circulaire du rayonnement incident I.
Dans ce premier mode de mise en œuvre, le guide d’onde multimode F peut être formé d’une fibre optique multimode à maintien de polarisation, la fibre optique étant choisie et couplée au port optique P du télescope pour propager le rayonnement incident I sans affecter sa polarisation. Comme on l’a vu, cette fibre optique multimode peut être choisie pour maintenir la polarisation linéaire ou circulaire du rayonnement incident I qui s’y propage. Dit autrement, la fibre optique multimode F est choisie pour que l’état de polarisation maintenu corresponde à l’état de polarisation déterminé du rayonnement incident I. Dans le cas d’une polarisation linéaire de ce rayonnement incident, on veillera à coupler cette fibre au port optique de sorte que l’axe de maintien de polarisation de la fibre multimode soit bien aligné avec l’axe de polarisation du rayonnement incident I.
Dans ce premier mode de mis en œuvre, le port optique P du télescope T peut être dépourvu d’un dispositif de conditionnement de la polarisation du rayonnement lumineux incident I. Celui-ci s’injecte directement dans le guide d’onde F et constitue le premier rayonnement lumineux I1 qui s’y propage. Si, toutefois, la polarisation du rayonnement lumineux incident I n’est pas parfaitement déterminée, on peut prévoir de placer, dans le port optique P du télescope T un dispositif de conditionnement, comme cela sera détaillé dans une autre section de la présente description.
Pour ce qui concerne le dispositif de traitement DR de ce premier mode de mise en œuvre, il est parfaitement conforme à celui décrit dans la description générale ci-dessus. Ainsi, et comme cela est illustré sur la sans que cela ne forme la seule manière d’implémenter ce premier mode de mise en œuvre, le séparateur modal S peut comprendre un unique dispositif de décomposition modale M, par exemple un dispositif de conversion multiplan produisant une pluralité de rayonnements lumineux élémentaires, par exemple 10, 20, 50 ou 100 rayonnements. Ces rayonnements élémentaires présentent tous la même polarisation que celle du rayonnement incident I et sont recombinés par un unique dispositif photonique C pour produire au moins un rayonnement lumineux recombiné monomode Rc.
Ce mode de mise en œuvre illustré sur la est particulièrement adapté à une situation dans laquelle le rayonnement lumineux incident I est multiplexé en polarisation, les polarisations étant parfaitement déterminées. Par exemple, deux polarisations multiplexées peuvent être linéaires ou circulaires, et orthogonales entre elles.
Tout comme dans le premier mode de mise en œuvre, le guide d’onde multimode F peut être formé d’une fibre optique multimode à maintien de polarisation, la fibre optique étant choisie et couplée au port optique P du télescope pour propager le rayonnement incident I multiplexé en polarisation sans affecter ses polarisations. Le premier rayonnement I1 qui se propage dans le guide d’onde présente les mêmes caractéristiques que celles du rayonnement incident I.
Dans le deuxième mode de mise en œuvre, on prévoit un séparateur de faisceau polarisant PBS disposé optiquement entre le guide d’onde F et le séparateur modal S du dispositif de traitement optique DR. Le séparateur de faisceau polarisant PBS peut être intégré au séparateur modal S. Le séparateur de faisceau polarisant PBS est donc couplé à la seconde extrémité du guide d’onde multimode F, en alignement avec ce guide d’onde de sorte qu’en sortie du séparateur, on retrouve bien les deux rayonnements polarisés du premier rayonnement lumineux I1.
Le séparateur de faisceau polarisant PBS produit un premier rayonnement lumineux polarisé Rlp et un second rayonnement lumineux polarisé Rls, le premier et le second rayonnement lumineux polarisé Rlp,Rls présentant des polarisations distinctes, généralement orthogonales.
Dans cette configuration, les deux rayonnements lumineux polarisés Rlp, Rls se propagent vers des entrées distinctes du port d’entrée du dispositif de décomposition modale M. Celui-ci est configuré pour décomposer ces deux rayonnements Rlp, Rls et fournir les rayonnements lumineux élémentaires R1-RN. Plus précisément, le dispositif de décomposition modale M est configuré pour décomposer le premier rayonnement lumineux polarisé Rlp en une première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rp 1-Rp Pet pour décomposer le second rayonnement lumineux polarisé Rls en une seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rs 1-Rs P. Ces deux pluralités de rayonnements lumineux élémentaires Rp 1-Rp P,Rs 1-Rs Qprésentent des polarisations distinctes, respectivement identiques à celles du premier et du second rayonnement lumineux polarisé Rlp,Rls car le dispositif décomposition modale M, en particulier lorsqu’il est réalisé sous la forme d’un dispositif MPLC, n’affecte pas la polarisation des rayonnements traités. On peut donc prévoir, avant le dispositif photonique C, voire même avant le dispositif MPLC, des lames d'onde ou tout autre dispositif de modification de polarisation, permettant de modifier l'état de polarisation de certains rayonnements qui se propagent afin de faciliter leur traitement par le dispositif photonique. La première pluralité et la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rp 1-Rp P,Rs 1-Rs Pconstituent, en combinaison, la pluralité de rayonnements lumineux élémentaires R1-RNproduit par le séparateur modal S.
Le dispositif de décomposition modale M peut être formé de deux dispositifs indépendants, par exemple deux dispositifs MPLC secondaires M1,M2 indépendants l’un de l’autre, c’est-à-dire munis de pièces optiques distinctes traitant séparément les premier et second rayonnements lumineux polarisés Rlp,Rls. Mais cela n’est pas une caractéristique essentielle, et les deux rayonnements lumineux polarisés Rlp,Rls peuvent également être décomposés par un unique dispositif de décomposition modale, par exemple un unique dispositif MPLC M.
On note que ce deuxième mode de mise en œuvre reste compatible avec un rayonnement lumineux non multiplexé en polarisation, cette polarisation pouvant de plus être indéterminée. On peut en effet collecter sur chacun des axes de polarisation du guide d’onde multimode F un part de l’énergie présente dans le rayonnement incident. Cette énergie est recombinée dans le dispositif de traitement.
La capacité à traiter un rayonnement multiplexé et un rayonnement non multiplexé et de polarisation indéterminée forme un avantage tout particulier de ce mode de réalisation, qui rend le système de communication optique 1 apte à décoder les messages transmis par l’émetteur SAT pour une pluralité de protocoles de communication. On note que cet avantage est obtenu au prix d’une décomposition modale mettant en œuvre deux fois plus de rayonnements lumineux élémentaires (toutes autres choses étant égales par ailleurs).
La illustre une variante du deuxième mode de mise en œuvre qui vient d’être exposé. Selon cette variante le dispositif de décomposition modale M du séparateur modal S est couplé à la seconde extrémité du guide d’onde multimode F. Il produit une pluralité de rayonnements lumineux décomposés (Rld1-RldP), comme cela a été détaillé dans un passage précédent. Ce séparateur modal M peut ainsi être mis en œuvre par un dispositif MPLC.
Le séparateur modal S comprend également un séparateur de faisceau polarisant PBS agencé, dans cette variante, optiquement en aval du dispositif de décomposition modale M. Le séparateur de faisceau polarisant PBS reçoit donc la pluralité de rayonnements lumineux décomposés Rld1-RldPet produit une première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rp 1-Rp Pet une seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rs 1-Rs Q, la première pluralité et la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rp 1-Rp P,Rs 1-Rs Qprésentant des polarisations distinctes. Ils constituent, en combinaison, la pluralité de rayonnements lumineux élémentaires R1-RNproduit par le séparateur modal S.
Que la variante de la ou celle de la soit implémentée dans le dispositif de traitement optique DR du deuxième mode de mise en œuvre, le séparateur modal S produit donc une première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rp 1-Rp Pet une seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rs 1-Rs Q. Ces deux pluralités de rayonnements lumineux élémentaires présentent naturellement des polarisations distinctes. Comme on l’a déjà indiqué, on peut prévoir des lames d’onde pour placer ces rayonnements lumineux élémentaires (ou une partie d’entre eux) dans un état de polarisation choisi, par exemple un état de polarisation attendu par le dispositif photonique C. Les rayonnements lumineux élémentaires se propagent, en espace libre ou guidés par des fibres par exemple monomodes, et avantageusement à maintien de polarisation, du séparateur modal S au dispositif photonique C.
Avantageusement, et comme cela est illustré sur les figures 3a et 3b, le dispositif photonique C est configuré pour produire un premier rayonnement lumineux recombiné Rc1à partir de la première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rp 1-Rp Pet produire un second rayonnement lumineux recombiné Rc2à partir de la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rs 1-Rs Q.. Cette configuration peut être mise en œuvre par un unique dispositif photonique C, par exemple une unique puce photonique PIC, ou par l’intermédiaire de deux dispositifs photoniques indépendants (par exemple deux puces photoniques PIC1,PIC2) recevant respectivement la première et la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rp 1-Rp P, Rs 1-Rs Q. Plus précisément, le premier dispositif photonique (par exemple une première puce photonique PIC1) est optiquement couplé au séparateur modal S pour recevoir la première pluralité de rayonnement lumineux élémentaires Rp 1-Rp Pet produire le premier rayonnement lumineux recombiné Rc1. Le second dispositif photonique (par exemple une seconde puce photonique PIC2) est optiquement couplé au séparateur modal S pour recevoir la seconde pluralité de rayonnement lumineux élémentaires Rs 1-Rs Pet produire le second rayonnement lumineux recombiné Rc2. On peut prévoir des lames d'onde ou tout autre dispositif de modification de polarisation en amont et/ou en aval de la puce photonique PIC ou des puces photoniques PIC1,PIC2 afin d’ajuster la polarisation des rayonnements élémentaires à celle attendue par la ou les puces.
Comme on l’a vu précédemment, ces couplages optiques peuvent être réalisés en espace libre, par l’intermédiaire de fibres optiques par exemple des fibres monomodes à maintien de polarisation, voire même par l’assemblage mécanique des dispositifs photoniques au séparateur modal S.
Dans une première variante d’exécution représentée sur la , le dispositif photonique C comprend un dispositif de recombinaison R configuré pour recombiner le premier et le second rayonnement recombiné Rc1, Rc2et former un unique rayonnement lumineux recombiné RCprésentant une unique polarisation. Dans cette configuration, le dispositif de recombinaison peut être formé d’un dispositif de Mach-Zehnder ou d’un séparateur de faisceau polarisant en montage inverse. Dans ce deuxième cas, la polarisation de l’unique rayonnement lumineux recombiné RCpeut être instable et fluctuer dans le temps. Cette variante d’exécution trouve naturellement son intérêt lorsque la polarisation du rayonnement lumineux incident I n’est pas multiplexée, puisque toute l’énergie de faisceau est placée dans l’unique rayonnement lumineux recombiné RCprésentant une unique polarisation.
Dans une seconde variante d’exécution représentée sur la , qui trouve son intérêt lorsque la polarisation du rayonnement lumineux incident I est multiplexée, le dispositif photonique C comprend un dispositif de recombinaison R configuré pour former un unique rayonnement lumineux recombiné présentant deux polarisations superposées. Dans cette configuration, le dispositif de recombinaison peut être formé d’un séparateur de faisceau polarisant en montage inverse.
Dans chacune des variantes d’exécution des figures 3a et 3b, le dispositif de recombinaison est parfaitement optionnel. On peut prévoir que le dispositif photonique C (et donc le système de communication optique 1) délivre séparément le premier et le second rayonnement recombiné Rc1, Rc2, c’est-à-dire sans les recombiner entre eux. Dans ce cas, le récepteur optique OR peut être muni de deux entrées distinctes permettant de traiter les rayonnements Rc1, Rc2 fournis par le système de communication optique 1.
Le troisième mode de mise en œuvre est illustré sur la et forme une variante du deuxième mode de mise en œuvre. Il s’applique donc dans les mêmes conditions d’utilisation et bénéficie des mêmes avantages.
Dans ce troisième mode de mise en œuvre, le séparateur de faisceau polarisant PBS est disposé dans le port optique P du télescope T, en amont du guide d’onde multimode F. Le séparateur de faisceau polarisant PBS est agencé pour injecter le premier rayonnement lumineux polarisé Rlp dans un premier guide d’onde multimode F1 à maintien de polarisation et pour injecter le second rayonnement lumineux polarisé Rls dans un second guide d’onde multimode F2 à maintien de polarisation. Tout comme dans le deuxième mode de mise en œuvre, un dispositif de décomposition modale M du séparateur modal S est configuré pour décomposer le premier rayonnement lumineux polarisé Rlp fourni par le premier guide d’onde multimode F1 en une première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rp 1-Rp P. Il est également configuré pour décomposer le second rayonnement lumineux polarisé Rls fourni par le second guide d’onde multimode F2 en une seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires Rs 1-Rs Q.
Le dispositif de décomposition modale M peut également être formé de deux dispositifs indépendants, par exemple deux dispositifs MPLC secondaires M1,M2 indépendants l’un de l’autre, ou d’un unique dispositif de décomposition modale M, comme dans le deuxième mode de mise en œuvre. Le dispositif photonique C peut être implémenté selon l’une ou l’autre des variantes exposées en relation avec la description des figures 3a et 3c.
Dans les modes de mise en œuvre qui viennent d’être exposés, le rayonnement lumineux incident I présente une polarisation qui nécessite d’être déterminée. Cette situation n’est toutefois pas courante. Ce n’est notamment pas le cas lorsque le protocole de communication n’impose aucune polarisation particulière au rayonnement incident I ou lorsque l’émetteur SAT est mobile dans un repère lié au système optique de communication 1.
Afin de traiter cette situation, et comme cela a été déjà évoqué dans la présentation générale de cette description, on peut munir le port optique P du télescope T d’un dispositif de conditionnement de la polarisation du rayonnement lumineux incident I. Ce dispositif de conditionnement peut notamment être intégré au port optique P du télescope T, afin de traiter le rayonnement lumineux incident I avant son injection dans le guide d’onde F.
Le dispositif de conditionnement de la polarisation peut correspondre à un dispositif de contrôle statique ou un dispositif de contrôle dynamique de polarisation.
A titre d’exemple, qui peut s’appliquer à chacun des modes de mise en œuvre exposés ci-dessus, il est possible de mesurer totalement ou partiellement l’état de polarisation du rayonnement lumineux incident par le biais d’un polarimètre et de le corriger en conséquence en utilisant des lames à retard biréfringentes motorisées ou statiques, ou bien des cellules à cristaux liquides ou de Pockels biréfringents. On pourra se référer à l’article de T. Chiba, Y. Ohtera and S. Kawakami, "Polarization stabilizer using liquid crystal rotatable waveplates," inJournal of Lightwave Technology, vol. 17, no. 5, pp. 885-890, May 1999, pour un exemple d’un tel dispositif de maitrise de la polarisation d’un rayonnement lumineux.
D’une manière générale, on pourra se référer au chapitre « Polarization Measurement » de Soe-Mie F. Nee, de l’ouvrage « Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook » édité par John G. Webster, Halit Eren et publiée par CRC Press (ISBN 9781315217444) pour les principes de base en matière de polarisation d’un rayonnement lumineux.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en œuvre décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
Un système de communication conforme à la présente invention peut comprendre d’autres éléments ou dispositifs que ceux présentés dans le détail dans la présente description. On peut notamment prévoir des lames d'onde, ou tout autre dispositif de modification de polarisation, disposé dans le chemin de propagation des différents rayonnements, de manière à adapter la polarisation de ces rayonnements aux différents traitements mis en œuvre.
Claims (18)
- Système de télécommunication optique (1) en espace libre comprenant :
- un télescope (T) présentant un objectif (O) pour collecter un rayonnement lumineux incident (I) et produire, au niveau d’un port optique (P), un premier rayonnement lumineux (I1) ;
- un dispositif de traitement optique (DR) comprenant :
- un séparateur modal (S) comprenant un dispositif de décomposition modale (M) configuré pour décomposer le premier rayonnement lumineux, le séparateur modal (S) produisant une pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (R1-RN) ;
- un dispositif photonique (C) optiquement couplé au séparateur modal (S), le dispositif photonique (C) étant configuré pour recombiner de manière cohérente une partie au moins des rayonnements lumineux élémentaires (R1-RN)et produire au moins un rayonnement lumineux recombiné (Rc) ;
- au moins un guide d’onde multimode (F) à maintien de polarisation présentant une première extrémité couplée au port optique (P) du télescope (T) et une seconde extrémité couplée au dispositif de traitement optique (DR).
- Système de télécommunication optique (1) selon la revendication 1 dans lequel le dispositif de décomposition modale (M) comprend au moins un dispositif de conversion multiplan.
- Système de télécommunication optique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le dispositif de décomposition modale (M) comprend un faisceau de fibres optiques monomodes assemblées parallèlement entre elles.
- Système de télécommunication optique (1) selon l’une des revendications précédentes comprenant un séparateur de faisceau polarisant (PBS) disposé en amont du dispositif photonique (C), le séparateur optique (S) produisant une première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rp 1-Rp P) et une seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rs 1-Rs Q) présentant des polarisations distinctes, la première pluralité et la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rp 1-Rp P, Rs 1-Rs Q) constituant la pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (R1-RN).
- Système de télécommunication optique (1) selon la revendication 4 dans lequel le séparateur de faisceau polarisant (PBS) est couplé à la seconde extrémité du guide d’onde multimode (F), le séparateur de faisceau polarisant (PBS) produisant un premier rayonnement lumineux polarisé (Rlp) et un second rayonnement lumineux polarisé (Rls) présentant des polarisations distinctes.
- Système de télécommunication optique (1) selon la revendication 4 dans lequel le séparateur de faisceau polarisant (PBS) est disposé dans le port optique (P) du télescope (T) pour produire un premier rayonnement lumineux polarisé (Rlp) et un second rayonnement lumineux polarisé (Rls) présentant des polarisations distinctes, le séparateur de faisceau polarisant (PBS) étant agencé dans le port optique (P) pour injecter le premier rayonnement lumineux polarisé (Rlp) dans un premier guide d’onde multimode (F1) à maintien de polarisation et pour injecter le second rayonnement lumineux polarisé (Rls) dans un second guide d’onde multimode (F2) à maintien de polarisation.
- Système de télécommunication optique (1) selon la revendication 5 ou 6 dans lequel le séparateur modal (S) comprend un premier dispositif de décomposition modale (M1) agencé pour recevoir le premier rayonnement lumineux polarisé (Rlp) et produire une première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rp 1-Rp P) et un second dispositif de décomposition modale (M2) agencé pour recevoir le second rayonnement lumineux polarisé (Rls) et produire une seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rs 1-Rs Q), la première pluralité et la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rp 1-Rp P, Rs 1-Rs Q) constituant la pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (R1-RN) produits par le séparateur modal (S).
- Système de télécommunication optique (1) selon la revendication 4 dans lequel le dispositif de décomposition modale (M) est couplé à la seconde extrémité du guide d’onde multimode (F) pour produire une pluralité de rayonnements lumineux décomposés (Rld1-RldP) et le séparateur de faisceau polarisant (PBS) est disposé optiquement en aval du dispositif de décomposition modale (M) pour recevoir la pluralité de rayonnements lumineux décomposés (Rld1-RldP) et produire la première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rp 1-Rp P) et la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rs 1-Rs Q).
- Système de télécommunication optique (1) selon l’une des revendications 4 à 8 dans lequel le dispositif photonique (C) est configuré pour produire un premier rayonnement lumineux recombiné (Rc1) à partir de la première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rp 1-Rp P) et produire un second rayonnement lumineux recombiné (Rc2) à partir de la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rs 1-Rs P).
- Système de télécommunication optique (1) selon la revendication 9 dans lequel le dispositif photonique (C) comprend un premier dispositif photonique (C1) optiquement couplé au séparateur modal (S) pour recevoir la première pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rp 1-Rp P) et produire le premier rayonnement lumineux recombiné (Rc1) et d’un second dispositif photonique (C2) optiquement couplé au séparateur modal (S) pour recevoir la seconde pluralité de rayonnements lumineux élémentaires (Rs 1-Rs P) et produire le second rayonnement lumineux recombiné (Rc2).
- Système de télécommunication optique (1) selon la revendication 9 ou 10 dans lequel le dispositif photonique (C) comprend un dispositif de recombinaison (R) configuré pour recombiner le premier et le second rayonnement recombiné (Rc1, Rc2) et former un unique rayonnement lumineux recombiné (RC).
- Système de télécommunication optique (1) selon la revendication précédente dans lequel le dispositif de recombinaison (R) est configuré pour former un unique rayonnement lumineux recombiné présentant une seule polarisation.
- Système de télécommunication optique (1) selon la revendication 11 dans lequel le dispositif de recombinaison (R) est configuré pour former un unique rayonnement lumineux recombiné présentant des polarisations superposées.
- Système de télécommunication optique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le port optique (P) comprend un dispositif de contrôle statique ou dynamique de polarisation.
- Système de télécommunication optique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le dispositif photonique (C) est optiquement couplé au séparateur modal (S) par l’intermédiaire d’une pluralité de fibres optiques monomodes.
- Système de télécommunication optique (1) selon la revendication précédente dans lequel les fibres optiques monomodes de la pluralité de fibres monomodes sont à maintien de polarisation.
- Système de télécommunication optique (1) selon l’une des revendications 1 à 14 dans lequel le couplage entre le dispositif photonique (C) et le séparateur modal (S) est dépourvue de fibres optiques.
- Système de télécommunication optique (1) selon l’une des revendications précédentes comprenant un récepteur optique (RO) de démodulation du rayonnement lumineux recombiné (Rc) optiquement couplé au dispositif de traitement optique (DR).
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Family Applications (1)
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Citations (7)
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- 2022-11-21 FR FR2212067A patent/FR3142310A1/fr active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024110378A1 (fr) | 2024-05-30 |
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