WO2003055110A1 - Amplificateur optique a double pompage optique comportant un dispositif d'attenuation des residus de pompes - Google Patents

Amplificateur optique a double pompage optique comportant un dispositif d'attenuation des residus de pompes Download PDF

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WO2003055110A1
WO2003055110A1 PCT/FR2002/004458 FR0204458W WO03055110A1 WO 2003055110 A1 WO2003055110 A1 WO 2003055110A1 FR 0204458 W FR0204458 W FR 0204458W WO 03055110 A1 WO03055110 A1 WO 03055110A1
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optical
amplifier
pump wave
channel
substrate
Prior art date
Application number
PCT/FR2002/004458
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Denis Barbier
Olivier Jacquin
Engin Molva
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Teem Photonics
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29—Repeaters
    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/293—Signal power control
    • H04B10/294—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
    • H04B10/2941—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation using an equalising unit, e.g. a filter
    • H—ELECTRICITY
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    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06754—Fibre amplifiers
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
    • H01S3/094015—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre with pump light recycling, i.e. with reinjection of the unused pump light back into the fiber, e.g. by reflectors or circulators

Definitions

  • the present invention relates to an optical amplifier with double optical pumping comprising a device for attenuation of pump residues.
  • the invention finds applications in all fields using optical amplifiers and more particularly in the field of optical telecommunications.
  • FIG. 1 represents a schematic diagram of an amplifier in optics with double pumping, this amplifier being able to be produced as well with guides in integrated optics as with fibers or by a combination of guides and fibers.
  • an optical guide consists of a central part generally called the heart and surrounding media located all around the heart and which may be identical to each other or different.
  • the refractive index of the medium making up the heart must be different and in most cases higher than that of the surrounding media.
  • the guide may be a planar guide, when the confinement of the light is in a plane containing the direction of propagation of light or a microguide, when the confinement of the light is produced in two directions transverse to the direction of light propagation.
  • the guide will be likened to its central part or core.
  • all or part of the surrounding media will be called a substrate, it being understood that when the guide is not or only slightly buried, one of the surrounding media may be outside the substrate and be, for example, air.
  • the substrate can be monolayer or multilayer.
  • an optical guide in a substrate can be more or less buried in this substrate and in particular comprise guide portions buried at variable depths. This is especially true in ion exchange technology in glass.
  • the double pump optical amplifier of FIG. 1 will be described by taking the example of a fiber amplifier.
  • This amplifier comprises: an input fiber 1 capable of receiving a light signal E of power Pe, to be amplified, a fiber 3 capable of receiving a first pump wave PI originating for example from a laser diode, a multiplexer such as a coupler 11, produced by bringing fibers 1 and 3 together, these are brought together by a distance and over a length such that the signal E conveyed by fiber 1 is injected into fiber 3 which carries the pump wave PI; the output of the coupler formed by the extension of the fiber 3 then carries the signal E and the PI wave, an amplifying fiber 15 spiral, connected to the fiber 3, at the output of the coupler 11, this fiber is capable of receiving the signal E at amplify and the pump wave PI grouped in fiber 3; at the output of the fiber 15, the power signal S is obtained Ps corresponding to the amplified signal E (Ps> Pe), an output fiber 5 capable of supplying the signal S, - a fiber 7 connected to the output of the fiber 15 and capable of receiving the output signal S of the fiber
  • the two pump waves PI and P2 propagate in the opposite direction in the amplifier. As these two pump waves are not completely absorbed in the amplifier, residual components of these waves leave the amplifier: the residual component of the pump wave PI leaves through fiber 7 and therefore through the input of the pump wave P2 and the residual component of the pump wave P2 leaves through the fiber 3 and therefore through the input of the pump wave PI. These residual components interfere with the pump waves and disturb the pump sources. The amplifiers' gains are then unstable.
  • the object of the present invention is to propose an optical amplifier with double optical pumping which does not have the drawbacks of the double pumping amplifiers of the prior art.
  • An object of the invention is in particular to propose an optical amplifier with double optical pumping capable of attenuating pump residues.
  • Another object of the invention is also to propose an optical amplifier with stable double optical pumping.
  • an optical amplifier with double optical pumping comprising:
  • An amplification element comprising at least a first and a second amplifying part connected optically to one another,
  • a first optical device able to supply the first amplifying part, a signal to be amplified and a first pump wave
  • a second optical device able to supply the second amplifying part, a second pump wave and to recover the amplified signal , the amplified signal and the second pump wave propagating in the opposite direction
  • this attenuation device comprising at least one optical guide in a substrate.
  • the term “attenuation of pump residues” means a reduction, for example greater than 30 dB, of these residues, it being understood that some traces of said residues may persist.
  • this reduction is such that the remaining residues are low enough not to disturb the operation of the amplifier.
  • Pump PI and P2 waves can come from the same source or be independent.
  • the residue attenuation device comprises a first and a second optical channel and a coupler between these two channels, one of the ends of the first channel being connected to the first amplifying part and the other end being free. and one of the ends of the second channel being connected to the second amplifying part and the other end being free, the first and second optical channels being optical guides formed in the substrate.
  • the coupler is produced by bringing the two channels closer to a distance and over an interaction length such that: the signal amplified in the first amplifier part and injected into the first channel passes through the coupler, in the second channel while the residues of the first pump wave, leaving the first amplifying part and injected into the first channel, remain at the coupler, in the first channel, the residues of the second pump wave leaving the second amplifier part and injected into the second channel, remain at the coupler, in the second channel.
  • the signal amplified in the first part passes via the first optical channel, then the coupler and finally the second optical channel in the second amplifying part, while the residues of the first pump wave, coming from the first amplifying part, remaining in the first channel of the attenuation device arrive at the end of said channel which is free.
  • the residues of the second pump wave, coming from the second amplifying part, remaining in the second channel of the attenuation device arrive at the end of said channel which is free.
  • the free ends of the optical channels can lead for example into free space or into a substrate and in all cases, the residues do not return to the pump sources.
  • the residue attenuation device comprises a filter element such as a Mach-Zehnder (corresponding to two Y junctions mounted head-to-tail connected by arms), said element being connected between the two amplifying parts. .
  • a filter element such as a Mach-Zehnder (corresponding to two Y junctions mounted head-to-tail connected by arms), said element being connected between the two amplifying parts. .
  • This filter element is designed to allow filtering of pump residues without disturbing the signal.
  • the difference of length between the two arms of the Mach-Zehnder is calculated to obtain said filtering.
  • the residue attenuation device comprises an absorbent element chosen from an absorbent layer arranged above the optical connection between the first and the second amplifying part, an absorbent substrate arranged between the first and the second amplifying part and optically connecting said parts.
  • the absorbent element is capable of selectively absorbing pump residues without absorbing the signal conveyed between the first and the second amplifying parts.
  • the device for attenuating the residues of the first and of the second pump wave is made wholly or partly in optics integrated in a substrate.
  • each of the amplifying parts of the amplification element is chosen independently of one another from an amplifying fiber, an amplifier guide in a substrate.
  • the amplifier part (s) are produced by an amplifier guide in a substrate, for example a guide formed in a doped substrate, said substrate can be bonded to the substrate of the attenuation device or even produced in the same substrate.
  • the first optical device capable of providing the first part amplifier, a signal to be amplified and a first pump wave comprises: a first optical channel capable of receiving the light signal to be amplified, - a second optical channel. adapted to receive the first pump wave, a multiplexing device associated with the first and second optical channels, and capable of providing a light wave composed of the signal to be amplified and the first pump wave.
  • the optical channels of said first optical device are produced either by optical fibers or by optical guides in a substrate which is preferably the same as that of the attenuation device and the multiplexing device is produced by an optical element such as a coupler composed by the first and second optical channels.
  • the second optical device capable of supplying the second amplifying part, a second pump wave and of recovering the amplified signal comprises: a third optical path capable of providing the amplified light signal, a fourth optical path. receiving the second pump wave, a multiplexing device associated with the third and fourth optical channels, and capable of supplying the second amplifying part, the second pump wave and of recovering the amplified signal.
  • the optical channels of said second optical device are produced either by optical fibers or by optical guides in a substrate which is preferably the same as that of the attenuation device and the multiplexing device is produced by an optical element such than a coupler composed by the third and fourth optical channel.
  • FIG. 1 already described, schematically represents a double pumping amplifier of the prior art
  • FIG. 2 represents a first embodiment of a double pumping amplifier comprising, in accordance with the invention, a device for attenuating pump residues,
  • FIG. 3 represents a second embodiment of an amplifier according to the invention using a device for attenuating pump residues
  • FIG. 4 schematically represents a variant of a device for attenuating pump residues using a Mach Zehnder element
  • FIG. 5 schematically illustrates another variant of a device for attenuating pump residues using an absorbent layer
  • - Figure 6 schematically shows a variant of the pump residue attenuation device using an absorbent substrate.
  • FIG. 2 represents a first embodiment of a double pumping amplifier comprising, according to the invention, a device for attenuating pump residues.
  • This amplifier includes:
  • An amplification element comprising at least first and second amplifying parts 21 and 23 optically connected to each other,
  • a first optical device capable of supplying the first amplifying part with a signal to be amplified E which may be at one or more wavelengths and a first pump wave PI which may also be at one or more wavelengths,
  • a second optical device capable of supplying the second amplifying part, a second pump wave P2 which may be at one or more lengths wave and recover the amplified signal S, the amplified signal and the second pump wave propagating in the opposite direction,
  • the amplifying parts 21 and 23 are produced respectively by an amplifying fiber while the first and the second optical devices as well as the attenuation device 25 are produced in optics integrated in a substrate 20 .
  • the attenuation device 25 comprises a first and a second optical path formed by guides 27 and 28 produced in the substrate 20 and a coupler 29, also produced in the substrate 20, by bringing these two paths together.
  • This set is represented in a fictitious frame • represented in dotted lines.
  • One end of the guide 27 is connected to the first amplifying part 21 and receives the amplified signal in the part 21 and the residues of the PI pump wave while the other end of the guide 27 is free and stops in the substrate 20;
  • one end of the guide 28 is connected to the second amplifying part 23 and transmits to the part 23 the signal amplified by the part 21 and receives the residues of the pump wave P2 while the other end of the guide 28 is free and s also stops in the substrate 20.
  • the coupler 29 is produced by bringing the two guides 27 and 28 closer to a distance and over an interaction length such that: the signal amplified in the amplifying part 21 passes through the coupler, from guide 27 to guide 28 while the residues of the pump wave PI which leave the amplifying part 21 in the guide 27, remain after passage in the coupler, in the guide 27, - the residues of the pump wave P2 which leave the amplifying part 23 , in the guide 28, remain after passage in the coupler 29, in the guide 28.
  • the free ends of the guides 27 and 28 could also have been located on the lateral faces of the substrate 20 so that the pump residues are discharged directly outside the substrate.
  • the first optical device which is capable of supplying the amplifying part 21, a signal to be amplified and the pump wave PI, comprises: - an optical path produced by a guide 30 in the substrate 20, capable of receiving the light signal E to be amplified, a second optical channel produced by a guide 31 in the substrate 20, capable of receiving the first pump wave PI, a multiplexing device produced by a coupler 33 (formed by the bringing together of the guides 30 and 31) capable of providing to the part 21, a light wave composed of the signal E to be amplified and the pump wave PI.
  • the coupler 33 is produced by a part of the guides 30 and 31 which are spaced from each other in said part, by a sufficient distance and over a sufficient length to allow the signal E to be transferred from the guide 30 to guide 31 without the PI wave undergoing propagation modification in the coupler.
  • This distance must be greater than the lateral penetration distance of the evanescent part of the PI wave in the guide 31 and less than the lateral penetration distance of the evanescent part of the E wave in the guide 30, so that the wave E can be transferred over a reasonable length (for example a few mm) from the guide 30 to the guide 31.
  • the guide 31 remains which is connected to the amplifying part 21 and in which the signal E and the PI wave are combined.
  • the second optical device which is capable of supplying the amplifying part 23, the pump wave P2 and of recovering the amplified signal S comprises: a third optical path produced by a guide 40 in the substrate 20, capable of supplying the light signal S amplified, a fourth optical channel produced by a guide 41 in the substrate 20, suitable for receiving the pump wave P2, a multiplexing device produced by a coupler 43 (formed by bringing the guides 40 and 41 closer together) capable of supplying the amplifier part 23, the pump wave P2 and of recovering the amplified signal S.
  • the coupler 43 is formed by a part of the guides 40 and 41 which are spaced from each other in said part, by a sufficient distance and over a sufficient length to allow the signal S from the amplifying part 23 to pass from the guide 41 to guide 40 and the pump wave P2 conveyed in the opposite direction in guide 41, to remain in said guide.
  • This distance must be greater than the lateral penetration distance of the evanescent part of the P2 wave in the guide 41 and less than the lateral penetration distance of the evanescent part of the signal S in the guide 41, so that the signal S can be transferred to the guide 40, over a reasonable length.
  • the guide 41 At the output (considered with respect to the direction of propagation of the wave P2) from the coupler 43, in the example of this figure, only the guide 41 remains.
  • FIG. 3 represents an amplifier using a device for attenuating pump residues of the same type as that of FIG. 2.
  • the first and second optical devices represented in this figure are of the same type as those of FIG. 2 .
  • Figure 3 differs from Figure 2 by the amplification element.
  • the latter also includes first and second amplifying parts 21 and 23 optically connected between them, but these amplifying parts which are arranged near 2 side walls at 90 ° from each other in Figure 2, are arranged in Figure 3 near two parallel side walls between them. Therefore, the introduction of the signal E in the guide 30, the pump wave PI in the guide 31, the pump wave P2 in the guide 41 and the recovery of the S wave of the guide 40 which were done in Figure 2 from the same side wall of the substrate 20 are done in Figure 3 on two different side walls.
  • the introduction of the signal E in the guide 30 and of the pump wave PI in the guide 31 is done from a first wall and the introduction of the pump wave P2 in the guide 41 and the recovery of the S wave of the guide 40 is done from a second side wall.
  • FIG. 4 schematically represents an amplifier using an attenuation device formed by a Mach Zehnder element, all the other elements of the amplifier being the same as those in FIG. 3 and bear the same references.
  • This Mach Zehnder element is produced by two junctions Y spade heads Jl and J2 connected by two arms 46 and 47, this element being optically connected between the first amplifying part 21 and the second amplifying part 23.
  • the light wave arriving from part 21 and composed of the signal amplified in said part and the residuals of the pump wave PI, is separated by the junction Jl into two light waves, these two waves then propagate respectively in the arms 46 and 47 then they recombine at the junction J2.
  • the light wave arriving from part 23 and composed of the residues of the pump wave P2 is separated by the junction J2 into two light waves, these two waves then propagate respectively in the arms 46 and 47 then they recombine at the junction J1.
  • the lengths of the arms 46 and 47 respectively are chosen so that the recombination of the light waves in the junction J2 results in destructive interference for the wavelength of the pump pump wave PI and constructive for that of the amplified signal. In this way, the residues of the pump wave PI are very strongly attenuated at the junction J2. These lengths are also chosen so that the recombination of the light waves in the junction J1 results in destructive interference for the wavelength of the pump wave P2. In this way, the residues of the pump wave P2 are very greatly attenuated at the junction J1.
  • phase shift between the two waves must be equal to ⁇ , and for the interference to be constructive, the phase shift between the two waves must be 2 ⁇ .
  • the arm 46 For example, for pump waves PI and P2 having the same wavelength of 980 and an amplified signal of wavelength 1550nm, one can choose for the arm 46 a length of 100 ⁇ m and for the arm 47 a length of lOOO ⁇ m.
  • the wavelengths of the pump waves PI and P2 can be different from one another, in this case, it is necessary to determine arm lengths which make it possible to obtain destructive interference in the junctions J2 and Jl respectively for the said wavelengths.
  • the Mach Zehnder element is produced in optics integrated in the substrate 20.
  • the junctions J1 and J2 and the arms which connect them are formed by guides.
  • a Mach Zehnder element produced by optical fibers could just as easily have used.
  • FIG. 5 schematically illustrates an amplifier using an attenuation device formed by an absorbent element such as an absorbent layer, disposed above the optical connection 53 between the first and the second amplifying parts; as before, all the other elements of the amplifier are the same as those in FIG. 3 and bear the same references.
  • an absorbent element such as an absorbent layer
  • the absorbent layer 50 is produced on the substrate 20. It is composed of a single material film or of a superimposition of material films. The material or materials making up said layer must have absorption bands at the wavelength (s) of the pump waves PI and P2 but not at the length (s) of the signal.
  • At least the part 51 of the guide 53 ensuring the optical connection between the first and the second amplifying parts and situated under the layer 50, must be at a depth relative to said layer such that the evanescent part of the pump waves can interact with layer 50.
  • the dimensions of the absorbent layer are determined so as to obtain as much absorption as possible at the wavelength (s) of the pump waves PI and P2.
  • the part 51 of the guide located under said layer can be non-linear and have coils or loops, to increase the length of interaction between the guide and the absorbent layer.
  • the absorbent layer is glass doped with Ytterbium, so as to attenuate the waves propagating at 980nm but not those propagating at 1550nm.
  • This absorbent layer can be deposited on the substrate 20 by all the conventional deposition techniques and for example by vacuum evaporation or by sol-gel deposition.
  • FIG. 6 schematically represents an amplifier with a device for attenuating pump residues, also formed by an absorbent element but which is in this variant, an absorbent substrate 60.
  • the substrate 20 is represented with the first and the second optical devices integrated into the substrate (these devices are of the same type as those described above), the substrate absorbing 60 and the first and second amplifying parts 21 and 23.
  • the amplifying parts 21 and 23 are produced respectively by amplifying fibers, they are optically connected to each other by an optical guide 53 formed in the absorbent substrate 60.
  • the other ends of the amplifying parts are optically connected as before to the guides 31 and 41 respectively first and second optical devices.
  • This substrate is for example glass doped for example with Ytterbium ions for pump waves at 980nm.
  • the substrates 20 and 60 are separated by. amplifying fibers, they can be arranged on a common support.
  • the two substrates can be bonded together, the amplifying parts can be integrated into one or the other substrate.
  • the amplifying parts can be integrated in the substrate 20 and / or in another substrate.
  • the pump waves PI and P2 for example come from laser diodes which are optically connected respectively to the guides 31 and 41 either by direct bonding of the diodes to the substrate 20, or by means of optical fibers and connecting elements such as ferrules or “V” blocks.
  • the signal to be amplified E is introduced into the guide 30 by introduction means (not shown) glued directly to the substrate 20 or connected to the guide 30 by an optical fiber and a connection element such as a ferrule. or a block of "V”.
  • the amplified signal S is recovered from the guide 40 by recovery means (not shown) bonded directly to the substrate 20 or connected to the guide 40 by an optical fiber and a connection element such as a ferrule or a block of "V".
  • connection elements such as ferrules or “V” blocks. If a “V” block is used, this can be common to several connections.

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Abstract

L'invention concerne un amplificateur optique à double pompage optique comportant : - un élément d'amplification comprenant au moins une première et une deuxième partie amplificatrice (21, 23) reliées optiquement entre elles, - un premier dispositif optique apte à fournir à la première partie amplificatrice, un signal à amplifier (E) et une première onde de pompe (P1), - un deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe (P2) et à récupérer le signal amplifié (S), le signal amplifié et la deuxième onde de pompe se propageant à contre sens, - un dispositif d'atténuation (45) des résidus de la première et de la deuxième onde de pompe relié optiquement entre la première et la deuxième partie amplificatrice. L'invention trouve des applications dans tous les domaines utilisant des amplificateurs optiques et plus particulièrement dans le domaine des télécommunications optiques.

Description

AMPLIFICATEUR OPTIQUE A DOUBLE POMPAGE OPTIQUE COMPORTANT UN DISPOSITIF D'ATTENUATION DES RESIDUS DE
POMPES Domaine technique La présente invention concerne un amplificateur optique à double pompage optique comportant un dispositif d'atténuation des résidus de pompes.
L'invention trouve des applications dans tous les domaines utilisant des amplificateurs optiques et plus particulièrement dans le domaine des télécommunications optiques.
Etat de la technique antérieure
La figure 1 représente un schéma de principe d'un amplificateur en optique à double pompage, cet amplificateur pouvant être réalisé aussi bien avec des guides en optique intégrée qu'avec des fibres ou par une combinaison de guides et de fibres.
D'une façon générale, un guide optique se compose d'une partie centrale appelée généralement cœur et de milieux environnants situés tout autour du cœur et qui peuvent être identiques entre eux ou différents. Pour permettre le confinement de la lumière dans le cœur, l'indice de réfraction du milieu composant le cœur doit être différent et dans la plupart des cas supérieur à ceux des milieux environnants. Le guide peut être un guide planaire, lorsque le confinement de la lumière se fait dans un plan contenant la direction de propagation de la lumière ou un microguide, lorsque le confinement de la lumière est réalisé dans deux directions transverses à la direction de propagation de la lumière.
Pour simplifier la description on assimilera le guide à sa partie centrale ou cœur. Par ailleurs, on appellera tout ou partie des milieux environnants, substrat, étant bien entendu que lorsque le guide est pas ou peu enterré, un des milieux environnants peut être extérieur au substrat et être par exemple de 1' air. Suivant le type de technique utilisé, le substrat peut être monocouche ou multicouches .
En outre, suivant les applications, un guide optique dans un substrat peut être plus ou moins enterré dans ce substrat et en particulier comporter des portions de guide enterrées à des profondeurs variables. Ceci est particulièrement vrai dans la technologie d'échange d'ions dans du verre.
L'amplificateur optique à double pompage de la figure 1 va être décrit en prenant l'exemple d'un amplificateur à fibres.
Cet amplificateur comprend : une fibre d'entrée 1 apte à recevoir un signal lumineux E de puissance Pe, à amplifier, une fibre 3 apte à recevoir une première onde de pompe PI issue par exemple d'une diode laser, un multiplexeur tel qu'un coupleur 11, réalisé par le rapprochement des fibres 1 et 3, celles-ci sont rapprochées d'une distance et sur une longueur telles que le signal E véhiculé par la fibre 1 est injecté dans la fibre 3 qui transporte l'onde de pompe PI ; la sortie du coupleur formée par le prolongement de la fibre 3 transporte alors le signal E et l'onde PI, une fibre amplificatrice 15 spiralêe, reliée à la fibre 3, en sortie du coupleur 11, cette fibre est apte à recevoir le signal E à amplifier et l'onde de pompe PI regroupés dans la fibre 3 ; en sortie de la fibre 15, on obtient le signal S de puissance Ps correspondant au signal E amplifié (Ps>Pe) , une fibre de sortie 5 apte à fournir le signal S, - une fibre 7 reliée à la sortie de la fibre 15 et apte à recevoir le signal S de sortie de la fibre 15, cette fibre 7 comportant par ailleurs, une autre extrémité apte à recevoir à contre sens du signal S, une deuxième onde de pompe P2 issue par exemple d'une diode laser, un multiplexeur tel qu'un coupleur 13, réalisé par le rapprochement des fibres 5 et 7, celles-ci sont rapprochées d'une distance et sur une longueur telles que le signal S véhiculé par la fibre 7 en sortie de la fibre amplificatrice, passe au niveau du coupleur 13, dans la fibre 5.
Les deux ondes de pompe PI et P2 se propagent à contre sens dans l'amplificateur. Comme ces deux ondes de pompe ne sont pas complètement absorbées dans l'amplificateur, des composantes résiduelles de ces ondes sortent de l'amplificateur : la composante résiduelle de l'onde de pompe PI sort par la fibre 7 et donc par l'entrée de l'onde de pompe P2 et la composante résiduelle de l'onde de pompe P2 sort par la fibre 3 et donc par l'entrée de l'onde de pompe PI. Ces composantes résiduelles interfèrent avec les ondes de pompe et perturbent les sources de pompe . Les gains des amplificateurs sont alors instables.
Exposé de l' invention
La présente invention a pour but de proposer un amplificateur optique à double pompage optique ne présentant pas les inconvénients des amplificateurs à double pompage de l'art antérieur. Un but de l'invention est en particulier de proposer un amplificateur optique à double pompage optique apte à atténuer les résidus de pompes.
Un autre but de l'invention est encore de proposer un amplificateur optique à double pompage optique stable.
Pour atteindre ces buts, l'invention propose un amplificateur optique à double pompage optique comportant :
• un élément d'amplification comprenant au moins une première et une deuxième partie amplificatrice reliées optiquement entre elles,
• un premier dispositif optique apte à fournir à la première partie amplificatrice, un signal à amplifier et une première onde de pompe, • un deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe et à récupérer le signal amplifié, le signal amplifié et la deuxième onde de pompe se propageant à contre sens, • ' un dispositif d'atténuation des résidus de la première et de la deuxième onde de pompe relié optiquement entre la première et la deuxième partie amplificatrice, ce dispositif d'atténuation comprenant au moins un guide optique dans un substrat.
Selon l'invention, on entend par atténuation des résidus de pompe, une réduction par exemple supérieure à 30 dB, de ces résidus, étant bien entendu qu'il peut persister quelques traces desdits résidus. Avantageusement cette réduction est telle que les résidus restant sont suffisamment faibles pour ne pas perturber le fonctionnement de l'amplificateur.
Les ondes de Pompe PI et P2 peuvent être issues d'une même source ou être indépendantes.
Selon un premier mode de réalisation le dispositif d'atténuation des résidus comporte une première et une deuxième voie optique et un coupleur entre ces deux voies, une des extrémités de la première voie étant reliée à la première partie amplificatrice et l'autre extrémité étant libre et une des extrémités de la deuxième voie étant reliée à la deuxième partie amplificatrice et l'autre extrémité étant libre, les première et deuxième voies optiques étant des guides optiques formées dans le substrat.
Le coupleur est réalisé par le rapprochement des deux voies d'une distance et sur une longueur d'interaction telles que : le signal amplifié dans la première partie amplificatrice et injecté dans la première voie passe au niveau du coupleur, dans la deuxième voie tandis que les résidus de la première onde de pompe, sortant de la première partie amplificatrice et injectés dans la première voie, restent au niveau du coupleur, dans la première voie, les résidus de la deuxième onde de pompe sortant de la deuxième partie amplificatrice et injectés dans la deuxième voie, restent au niveau du coupleur, dans la deuxième voie.
Ainsi, dans ce mode de réalisation, le signal amplifié dans la première partie passe via la première voie optique, puis le coupleur et enfin la deuxième voie optique dans la deuxième partie amplificatrice, alors que les résidus de la première onde de pompe, issus de la première partie amplificatrice, en restant dans la première voie du dispositif d'atténuation arrivent à l'extrémité de ladite voie qui est libre. De même, les résidus de la deuxième onde de pompe, issus de la deuxième partie amplificatrice, en restant dans la deuxième voie du dispositif d'atténuation arrivent à l'extrémité de ladite voie qui est libre.
Les extrémités libres des voies optiques peuvent déboucher par exemple en espace libre ou dans un substrat et dans tous les cas, les résidus ne retournent pas sur les sources de pompe .
Selon un deuxième mode de réalisation le dispositif d'atténuation des résidus comporte un élément de filtrage tel qu'un Mach-Zehnder (correspondant à deux jonctions Y montées têtes-bêches reliées par des bras) , ledit élément étant relié entre les deux parties amplificatrices.
Cet élément de filtrage est réalisé de façon à permettre de filtrer les résidus de pompe sans perturber le signal. En particulier, la différence de longueur entre les deux bras du Mach-Zehnder est calculée pour obtenir ledit filtrage.
Selon un troisième mode de réalisation, le dispositif d'atténuation des résidus comporte un élément absorbant choisi parmi une couche absorbante disposée au-dessus de la connexion optique entre la première et la deuxième partie amplificatrice, un substrat absorbant disposé entre la première et la deuxième partie amplificatrice et reliant optiquement lesdites parties.
Dans ce mode de réalisation, l'élément absorbant est apte à absorber sélectivement les résidus de pompe sans absorber le signal véhiculé entre la première et la deuxième parties amplificatrices. Selon un mode préféré, le dispositif d'atténuation des résidus de la première et de la deuxième onde de pompe est réalisé entièrement ou en partie en optique intégrée dans un substrat.
Selon l'invention, chacune des parties amplificatrices de l'élément d'amplification est choisie indépendamment l'une de l'autre parmi une fibre amplificatrice, un guide amplificateur dans un substrat .
Lorsque la ou les parties amplificatrices sont réalisées par un guide amplificateur dans un substrat par exemple un guide formé dans un substrat dopé, ledit substrat peut être collé au substrat du dispositif d'atténuation ou même réalisé dans le même substrat.
Selon un mode de réalisation le premier dispositif optique apte à fournir à la première partie amplificatrice, un signal à amplifier et une première onde de pompe, comprend : une première voie optique apte à recevoir le signal lumineux à amplifier, - une deuxième voie optique .apte à recevoir la première onde de pompe, un dispositif de multiplexage associé à la première et à la deuxième voie optique, et apte à fournir une onde lumineuse composée du signal à „ amplifier et de la première onde de pompe.
Les voies optiques dudit premier dispositif optique sont réalisées soit par des fibres optiques soit par des guides optiques dans un substrat qui de préférence est le même que celui du dispositif d'atténuation et le dispositif de multiplexage est réalisé par un élément optique tel qu'un coupleur composé par la première et la deuxième voie optique.
Selon un mode de réalisation, le deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe et à récupérer le signal amplifié comprend : une troisième voie optique apte à fournir le signal lumineux amplifié, une quatrième voie optique .apte à recevoir la deuxième onde de pompe, un dispositif de multiplexage associé à la troisième et à la quatrième voie optique, et apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, la deuxième onde de pompe et à récupérer le signal amplifié. De même, les voies optiques dudit deuxième dispositif optique sont réalisées soit par des fibres optiques soit par des guides optiques dans un substrat qui de préférence est le même que celui du dispositif d'atténuation et le dispositif de multiplexage est réalisé par un élément optique tel qu'un coupleur composé par la troisième et la quatrième voie optique.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, en référence aux figures des dessins annexés.
Cette description est donnée à titre purement illustratif et non limitatif.
Brève description des figures : - La figure 1, déjà décrite, représente schématiquement un amplificateur à double pompage de l'art antérieur,
- La figure 2 représente un premier mode de réalisation d'un amplificateur à double pompage comportant conformément à l'invention, un dispositif d'atténuation des résidus de pompe,
- La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation d'un amplificateur utilisant selon l'invention un dispositif d'atténuation des résidus de pompe,
- La figure 4 représente schématiquement une variante de dispositif d'atténuation des résidus de pompe utilisant un élément Mach Zehnder,
- La figure 5 illustre schématiquement une autre variante de dispositif d'atténuation des résidus de pompe utilisant une couche absorbante, et - La figure 6 représente schématiquement une variante de dispositif d'atténuation des résidus de pompe utilisant un substrat absorbant.
Description détaillée de modes de mise en œuyre de l'invention :
Sur les différentes figures qui vont être décrites, on a représenté une coupe du substrat dans lequel est réalisé notamment le dispositif d'atténuation des résidus de pompe selon l'invention ; cette coupe contient les différentes directions de propagation des ondes lumineuses dans les guides, étant bien entendu que suivant les technologies utilisées, ces directions ne sont pas en pratique forcément contenues dans un même plan.
La figure 2 représente un premier mode de réalisation d'un amplificateur à double pompage comportant, conformément à l'invention, un dispositif d'atténuation des résidus de pompe. Cet amplificateur comporte :
• un élément d'amplification comprenant au moins une première et une deuxième parties amplificatrices 21 et 23 reliées optiquement entre elles,
• un premier dispositif optique apte à fournir à la première partie amplificatrice, un signal à amplifier E qui peut être à une ou plusieurs longueurs d'onde et une première onde de pompe PI qui peut être également à une ou plusieurs longueurs d'onde,
• un deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe P2 qui peut être à une ou plusieurs longueurs d'onde et à récupérer le signal amplifié S, le signal amplifié et la deuxième onde de pompe se propageant à contre sens,
• un dispositif d'atténuation 25 des résidus des pompes PI et P2, relié optiquement entre la première et la deuxième parties amplificatrices.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, les parties amplificatrices 21 et 23 sont réalisées respectivement par une fibre amplificatrice tandis que le premier et le deuxième dispositifs optiques ainsi que le dispositif d'atténuation 25 sont réalisés en optique intégrée dans un substrat 20.
Le dispositif d'atténuation 25 comporte une première et une deuxième voies optiques formées par des guides 27 et 28 réalisés dans le substrat 20 et un coupleur 29, réalisé également dans le substrat 20, par le rapprochement de ces deux voies . Cet ensemble est représenté dans un cadre • fictif représenté en pointillés . Une extrémité du guide 27 est reliée à la première partie amplificatrice 21 et reçoit le signal amplifié dans la partie 21 et les résidus de l'onde de pompe PI tandis que l'autre extrémité du guide 27 est libre et s'arrête dans le substrat 20 ; une extrémité du guide 28 est reliée à la deuxième partie amplificatrice 23 et transmet à la partie 23 le signal amplifié par la partie 21 et reçoit les résidus de l'onde de pompe P2 tandis que l'autre extrémité du guide 28 est libre et s'arrête également dans le substrat 20. Le coupleur 29 est réalisé par le rapprochement des deux guides 27 et 28 d'une distance et sur une longueur d' interaction telles que : le signal amplifié dans la partie amplificatrice 21 passe au niveau du coupleur, du guide 27 au guide 28 tandis que les résidus de l'onde de pompe PI qui sortent de la partie amplificatrice 21 dans le guide 27, restent après passage dans le coupleur, dans le guide 27, - les résidus de l'onde de pompe P2 qui sortent de la partie amplificatrice 23, dans le guide 28, restent après passage dans le coupleur 29, dans le guide 28.
Lorsque les résidus de l'onde de pompe PI
(respectivement de l'onde P2) arrivent à l'extrémité libre du guide 27 (respectivement du guide 28) , ces résidus se perdent dans le substrat 20 et finissent en général par sortir de ce dernier.
Les extrémités libres des guides 27 et 28 auraient pu également être situées sur des faces latérales du substrat 20 afin que les résidus de pompe soient évacués directement à l'extérieur du substrat.
Le premier dispositif optique qui est apte à fournir à la partie amplificatrice 21, un signal à amplifier et l'onde de pompe PI, comprend : - une voie optique réalisée par un guide 30 dans le substrat 20, apte à recevoir le signal lumineux E à amplifier, une deuxième voie optique réalisée par un guide 31 dans le substrat 20, apte à recevoir la première onde de pompe PI, un dispositif de multiplexage réalisé par un coupleur 33 (formé par le rapprochement des guides 30 et 31) apte à fournir à la partie 21, une onde lumineuse composée du signal E à amplifier et de l'onde de pompe PI .
Ainsi, le coupleur 33 est réalisé par une partie des guides 30 et 31 qui sont écartés l'un de l'autre dans ladite partie, d'une distance suffisante et sur une longueur suffisante pour permettre au signal E d'être transféré du guide 30 au guide 31 sans que l'onde PI ne subisse de modification de propagation dans le coupleur. Cette distance doit être supérieure à la distance de pénétration latérale de la partie évanescente de l'onde PI dans le guide 31 et inférieure à la distance de pénétration latérale de la partie évanescente de l'onde E dans le guide 30, pour que l'onde E puisse être transférée sur une longueur raisonnable (par exemple quelques mm) du guide 30 au guide 31. En sortie du coupleur 33, dans l'exemple de cette figure, il ne subsiste que le guide 31 qui est relié à la partie amplificatrice 21 et dans laquelle le signal E et l'onde PI sont regroupés.
Le deuxième dispositif optique qui est apte à fournir à la partie amplificatrice 23, l'onde de pompe P2 et à récupérer le signal amplifié S comprend : une troisième voie optique réalisée par un guide 40 dans le substrat 20, apte à fournir le signal lumineux S amplifié, une quatrième voie optique réalisée par un guide 41 dans le substrat 20, .apte à recevoir l'onde de pompe P2, un dispositif de multiplexage réalisé par un coupleur 43 (formé par le rapprochement des guides 40 et 41) apte à fournir à la partie amplificatrice 23, l'onde de pompe P2 et à récupérer le signal amplifié S. De même, le coupleur 43 est formé par une partie des guides 40 et 41 qui sont écartés l'un de l'autre dans ladite partie, d'une distance suffisante et sur une longueur suffisante pour permettre au signal S issu de la partie amplificatrice 23 de passer du guide 41 au guide 40 et à l'onde de pompe P2 véhiculée à contre sens dans le guide 41, de rester dans ledit guide. Cette distance doit être supérieure à la distance de pénétration latérale de la partie évanescente de l'onde P2 dans le guide 41 et inférieure à la distance de pénétration latérale de la partie évanescente du signal S dans le guide 41, pour que le signal S puisse être transféré dans le guide 40, sur une longueur raisonnable. En sortie, (considéré par rapport à la direction de propagation de l'onde P2) du coupleur 43, dans l'exemple de cette figure, il ne subsiste que le guide 41.
La figure 3 représente un amplificateur utilisant un dispositif d'atténuation des résidus de pompe du même type que celui de la figure 2. De même, le premier et le deuxième dispositifs optiques représentés sur cette figure sont du même type que ceux de la figure 2.
La figure 3 se distingue de la figure 2 par l'élément d'amplification. Ce dernier comprend également une première et une deuxième parties amplificatrices 21 et 23 reliées optiquement entre elles, mais ces parties amplificatrices qui sont disposées à proximité de 2 parois latérales à 90° l'une de l'autre dans la figure 2, sont disposées sur la figure 3 à proximité de deux parois latérales parallèles entres elles. De ce fait, l'introduction du signal E dans le guide 30, de l'onde de pompe PI dans le guide 31, de l'onde de pompe P2 dans le guide 41 et la récupération de l'onde S du guide 40 qui se faisaient dans la figure 2 à partir de la même paroi latérale du substrat 20 se font sur la figure 3 sur deux parois latérales différentes. Ainsi, l'introduction du signal E dans le guide 30 et de l'onde de pompe PI dans le guide 31 se fait à partir d'une première paroi et l'introduction de l'onde de pompe P2 dans le guide 41 et la récupération de l'onde S du guide 40 se font à partir d'une deuxième paroi latérale.
La figure 4 représente schématiquement un amplificateur utilisant un dispositif d'atténuation formé par un élément Mach Zehnder, tous les autres éléments de l'amplificateur étant les mêmes que ceux de la figure 3 et portent les mêmes références.
Cet élément Mach Zehnder est réalisé par deux jonctions Y têtes bêches Jl et J2 reliées par deux bras 46 et 47, cet élément étant relié optiquement entre la première partie amplificatrice 21 et la deuxième partie amplificatrice 23. L'onde lumineuse arrivant de la partie 21 et composée du signal amplifié dans ladite partie et des résidus de l'onde de pompe PI, est séparée par la jonction Jl en deux ondes lumineuses, ces deux ondes se propagent alors respectivement dans les bras 46 et 47 puis elles se recombinent au niveau de la jonction J2.
En sens inverse, l'onde lumineuse arrivant de la partie 23 et composée des résidus de l'onde de pompe P2, est séparée par la jonction J2 en deux ondes lumineuses, ces deux ondes se propagent alors respectivement dans les bras 46 et 47 puis elles se recombinent au niveau de la jonction Jl .
Les longueurs respectivement des bras 46 et 47 sont choisies pour que la recombinaison des ondes lumineuses dans la jonction J2 se traduise par des interférences destructives pour la longueur d'onde de l'onde de pompe PI et constructives pour celles du signal amplifié. De cette façon, les résidus de l'onde de pompe PI sont très fortement atténués au niveau de la jonction J2. Ces longueurs sont également choisies pour que la recombinaison des ondes lumineuses dans la jonction Jl se traduise par des interférences destructives pour la longueur d'onde de l'onde de pompe P2. De cette façon, les résidus de l'onde de pompe P2 sont très fortement atténués au niveau de la jonction Jl.
Pour avoir des interférences destructives entre deux ondes, il faut que leur déphasage soit égale à Σ, et pour que les interférences soient constructives, il faut que le déphasage entre les deux ondes soit de 2∑.
A titre d'exemple, pour des ondes de pompe PI et P2 présentant la même longueur d'onde de 980 et un signal amplifié de longueur d'onde 1550nm, on peut choisir pour le bras 46 une longueur de lOOμm et pour le bras 47 une longueur de lOOOμm. Bien entendu, les longueurs d'onde des ondes de pompe PI et P2 peuvent être différentes entre elles, dans ce cas, il faut déterminer des longueurs de bras qui permettent d'obtenir dans les jonctions J2 et Jl des interférences destructives respectivement pour les dites longueurs d'onde.
Dans cet exemple de réalisation, l'élément Mach Zehnder est réalisé en optique intégrée dans le substrat 20. Autrement dit les jonctions Jl et J2 et les bras qui les relient sont formés par des guides. Bien entendu, on aurait pu tout aussi bien utiliser un élément Mach Zehnder réalisé par des fibres optiques.
La figure 5, illustre schématiquement un amplificateur utilisant un dispositif d'atténuation formé par un élément absorbant tel qu'une couche absorbante, disposée au-dessus de la connexion optique 53 entre la première et la deuxième parties amplificatrices ; comme précédemment, tous les autres éléments de l'amplificateur sont les mêmes que ceux de la figure 3 et portent les mêmes références.
La couche absorbante 50 est réalisée sur le substrat 20. Elle est composée d'un film de matériaux unique ou d'une superposition de films de matériaux. Le ou les matériaux composants ladite couche doivent présenter des bandes d'absorption à la ou aux longueurs d'ondes des ondes de pompe PI et P2 mais pas à la ou aux longueurs du signal.
Par ailleurs, au moins la partie 51 du guide 53 assurant la liaison optique entre la première et la deuxième parties amplificatrices et située sous la couche 50, doit être à une profondeur par rapport à ladite couche telle que la partie évanescente des ondes de pompe puisse interagir avec la couche 50.
Les dimensions de la couche absorbante sont déterminées de façon à obtenir le plus d'absorption possible à la ou aux longueurs d'ondes des ondes de pompe PI et P2.
Pour avoir des dimensions compactes, tout en obtenant une bonne atténuation des résidus de pompes, la partie 51 du guide située sous ladite couche (représentée en pointillés sur la figure 5) peut être non linéaire et présenter des serpentins ou des boucles, pour augmenter la longueur d'interaction entre le guide et la couche absorbante .
A titre d'exemple, pour des ondes de pompe à 980nm et un signal à 1550nm, la couche absorbante est du verre dopé avec de l'Ytterbium, de façon à atténuer les ondes se propageant à 980nm mais pas celles se propageant à 1550nm.
Cette couche absorbante peut être déposée sur le substrat 20 par toutes les techniques classiques de dépôt et par exemple par évaporâtion sous vide ou par dépôt sol-gel.
La figure 6 représente schématiquement un amplificateur avec un dispositif d'atténuation des résidus de pompe, formé également par un élément absorbant mais qui est dans cette variante, un substrat absorbant 60.
Sur la figure 6, est représenté le substrat 20 avec le premier et le deuxième dispositifs optiques intégrés dans le substrat (ces dispositifs sont du même type que ceux décrits précédemment) , le substrat absorbant 60 et les première et deuxième parties amplificatrices 21 et 23.
Les parties amplificatrices 21 et 23 sont réalisées respectivement par des fibres amplificatrices, elles sont reliées optiquement entre- elles par un guide optique 53 formé dans le substrat absorbant 60. Les autres extrémités des parties amplificatrices sont reliées optiquement comme précédemment respectivement aux guides 31 et 41 des première et deuxième dispositifs optiques.
Ce substrat est par exemple du verre dopé par exemple par des ions Ytterbium pour des ondes de pompe à 980nm.
Sur cette figure, les substrats 20 et 60 sont séparés par. les fibres amplificatrices, ils peuvent être disposés sur un support commun.
D'autres dispositions peuvent bien entendu être envisagées, par exemple les deux substrats peuvent être collés ensemble, les parties amplificatrices pouvant être intégrées dans l'un ou l'autre substrat.
De même, dans les autres figures, les parties amplificatrices peuvent être intégrées dans le substrat 20 et/ou dans un autre substrat.
Dans tous ces exemples, les ondes de pompe PI et P2 sont par exemple issues de diodes laser qui sont reliées optiquement respectivement aux guides 31 et 41 soit par un collage direct des diodes sur le substrat 20, soit par l'intermédiaire de fibres optiques et d'éléments de connexions tels que des férules ou des blocs de « V ». De la même façon, le signal à amplifier E est introduit dans le guide 30 par des moyens d'introduction (non représentés) collés directement au substrat 20 ou reliés au guide 30 par une fibre optique et un élément de connexion tel qu'une férule ou un bloc de « V ». Le signal amplifié S est récupéré du guide 40 par des moyens de récupération (non représentés) collés directement au substrat 20 ou reliés au guide 40 par une fibre optique et un élément de connexion tel qu'une férule ou un bloc de « V ».
Enfin, lorsque les parties amplificatrices sont formées par des fibres optiques, celles-ci sont reliées aux guides correspondants du substrat 20 également par des éléments de connexion tels que des férules ou des bloc de « V ». Dans Le cas de l'utilisation d'un bloc de « V », celui-ci peut être commun à plusieurs connexions .

Claims

REVENDICATIONS
1. Amplificateur optique à double pompage optique, caractérisé en ce qu'il comporte : • un élément d'amplification comprenant au moins une première et une deuxième partie amplificatrice (21, 23) reliées optiquement entre elles,
• un premier dispositif optique apte à fournir à la première partie amplificatrice, un signal à amplifier (E) et une première onde de pompe (PI) ,
• un deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe (P2) et à récupérer le signal amplifié (S) , le signal amplifié et la deuxième onde de pompe se propageant à contre sens,
• un dispositif d'atténuation des résidus de la première et de la deuxième onde de pompe relié optiquement entre la première et la deuxième partie amplificatrice, ce dispositif d'atténuation comprenant au moins un guide optique dans un substrat.
2. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'atténuation des résidus comporte une première et une deuxième voie optique (27,28) et un coupleur (29) entre ces deux voies, une des extrémités de la première voie étant reliée à la première partie amplificatrice (21) et l'autre extrémité étant libre et une des extrémités de la deuxième voie étant reliée à la deuxième partie amplificatrice (23) et l'autre extrémité étant libre, les première et deuxième voies optiques étant des guides optiques formés dans le substrat.
3. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coupleur (29) est réalisé par le rapprochement de la première et de la deuxième voie optique (27,28) d'une distance et sur une longueur d' interaction telles que : le signal amplifié dans la première partie amplificatrice et injecté dans la première voie passe au niveau du coupleur, dans la deuxième voie tandis que des résidus de la première onde de pompe, sortant de la première partie amplificatrice et injectés dans la première voie, restent au niveau du coupleur, dans la première voie, des résidus de la deuxième onde de pompe sortant de la deuxième partie amplificatrice et injectés dans la deuxième voie, restent au niveau du coupleur, dans la deuxième voie .
4. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'atténuation des résidus comporte un élément de filtrage des résidus de la première onde de pompe et de la deuxième onde de pompe, relié entre les deux parties amplificatrices.
5. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de filtrage est un élément Mach-Zehnder (45) réalisé par l'association de guides optiques dans le substrat.
6. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lé dispositif d'atténuation des résidus comporte un élément absorbant (50, 60) des résidus de la première onde de pompe et de la deuxième onde de pompe, relié entre les deux parties amplificatrices.
7. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément absorbant est choisi parmi une couche absorbante (50) et un substrat absorbant (60) , la première et la deuxième partie amplificatrice étant reliées entre elles par une connexion optique formée par un guide optique, la couche absorbante est disposée au-dessus de ladite connexion et le substrat absorbant comporte ladite connexion.
8. Amplificateur optique à double pompage optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'atténuation des résidus de la première et de la deuxième onde de pompe est réalisé tout ou partie en optique intégrée dans un substrat (20) .
9. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la deuxième partie amplificatrice de l'élément d'amplification sont choisies indépendamment l'une de l'autre parmi une fibre amplificatrice ou un guide amplificateur dans un substrat.
10. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier dispositif optique apte à fournir à la première partie amplificatrice, le signal à amplifier et la première onde de pompe, comprend : une première voie optique (30) apte à recevoir le signal lumineux à amplifier (E) , une deuxième voie optique (31) apte à recevoir la première onde de pompe (PI) , un dispositif de multiplexage (33) associé à la première et à la deuxième voie optique, et apte à fournir à la première partie amplificatrice une onde lumineuse composée du signal à amplifier et de la première onde de pompe.
11. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième dispositif optique apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, une deuxième onde de pompe (P2) et à récupérer le signal amplifié (S) comprend : - une troisième voie optique (40) apte à fournir le signal lumineux amplifié (S) , une quatrième voie optique (41) apte à recevoir la deuxième onde de pompe (P2) , un dispositif de multiplexage (4 3) associé à la troisième et à la quatrième voie optique, et apte à fournir à la deuxième partie amplificatrice, la deuxième onde de pompe et à récupérer le signal amplifié .
12. Amplificateur optique à double pompage optique selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le dispositif de multiplexage est un coupleur.
13. Amplificateur optique à double pompage optique selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le premier et/ou le deuxième dispositif optique est réalisé en optique intégrée dans un substrat .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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