WO2005027381A1 - Convertisseur electro-optique et dispositif de connexion de type bidirectionnel comportant un tel convertisseur - Google Patents

Convertisseur electro-optique et dispositif de connexion de type bidirectionnel comportant un tel convertisseur Download PDF

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WO2005027381A1
WO2005027381A1 PCT/FR2004/050373 FR2004050373W WO2005027381A1 WO 2005027381 A1 WO2005027381 A1 WO 2005027381A1 FR 2004050373 W FR2004050373 W FR 2004050373W WO 2005027381 A1 WO2005027381 A1 WO 2005027381A1
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optical
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PCT/FR2004/050373
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Inventor
Gnitabouré YABRE
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Fci
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H04B10/40—Transceivers

Definitions

  • Electro-optical converter and bidirectional type connection device comprising such a converter
  • the subject of the present invention is an electro-optical converter and a bidirectional connection device comprising such a converter.
  • the connection device is of the type used in the field of optical fiber transmissions, in particular but not only for connecting one end of an optical fiber to an electronic circuit for detecting or emitting light rays.
  • Optical fiber is mainly used as a means of transporting information, in the form of light signals, normally digitized. This means of transport has the advantage of effectively resisting noise, in particular electromagnetic noise, and also allowing very high data rates. Such speeds are required on the one hand in long-distance transmissions, but for some time now, in transmissions between drawers superimposed or joined to the same electronic cabinet.
  • the optical fiber delivers electrical or electronic signals at one or both ends while it can deliver optical signals at another end.
  • the disadvantage presented by this type of solution is on the one hand the cost generated by this integration of means.
  • the workability of the fiber is greatly reduced. Indeed, it is easily understood that the fiber length cannot be adjusted as easily as one would like, a fortiori if it is provided on both sides with electronic conversion circuits crimped at the ends of the fibers. In this case, it is not at all possible to lengthen or shorten it. It remains only to exchange it for another harness of different size, but high cost too.
  • the presence of the electronic conversion circuit leads to producing at the end of the optical fiber an end-piece whose size is inconvenient if it is necessary to thread the fiber in narrow orifices to conduct the signals from one place to another.
  • optoelectronic connection and conversion devices can be provided, that is to say having optical input-output ports on the one hand and electrical (electronic) output and input ports d 'somewhere else.
  • connection and / or conversion devices are connected on the one hand to optical fibers.
  • they are connected to electronic circuits.
  • the mode of transmission in optical fibers can depend on the single-mode or multi-mode nature of the fiber and or on the device for injecting light rays into the fiber.
  • the optical fiber used is either a single-mode fiber or a multi-mode fiber. Indeed, if the type of light injection is of multimode type, inexpensive, several modes of propagation are present simultaneously in the fiber. However, these different modes have propagation speeds or phase rotations such that, depending on the distance between the place of sampling and the place of injection, destructive interference may occur. As a result, a digital signal, all or nothing type, with abrupt transitions, will be transmitted in the form of a signal with a rise time much longer than the rise time of the optical excitation signal. . Indeed, certain spectral components undergo this interference. As a result, the transmission bandwidth of the optical fiber, in terms of Gigabits per second, can be reduced due to injection or optical transmission deficits.
  • the object of the invention is to solve these flow problems by adopting a solution which in particular does not use microscopic assemblies which mechanically require too great a precision to be able to be implemented industrially at low cost.
  • a double optical injection is used.
  • the electronic signal to be transmitted is converted by a first electro-optical transducer, for example a diode of the VCSEL type, into an optical signal.
  • the optical signal thus produced is then amplified, optically, by the production of another optical signal, continuous, powerful, which is also injected into the transmitting optical fiber.
  • the two optical signals are coupled by an optical coupler, in one example a circulator.
  • Such a circulator makes it possible to modulate the strong continuous optical signal by the modulated optical signal emitted by the first transducer. By doing so, you get a much better optical signal formatted, which has much higher form qualities. These much higher shape qualities make it possible, for example, to ensure a required throughput while choosing lower quality optical fibers, for example of the multimode type. Or, such an arrangement makes it possible to be satisfied with an optical coupling, of the transmission fiber inserted in the converter, which is of lower quality. Or else the invention makes it possible to extend distances between repeaters.
  • the shape quality of the optical signal is normally increased by increasing the bias voltage of the transducers. This increase in bias voltage leads to greater demand on these transducers, and to correspondingly reducing their lifespan.
  • the subject of the invention is therefore a bidirectional electro-optical connector comprising a first electro-optical transducer receiving, in an electrical input-output port, as an input an electrical signal modulating and producing, in an optical input port, as output an optical signal modulated by the electrical signal, characterized in that it comprises a second electro-optical transducer, producing, in an electrical input-output port, at output a continuous optical signal, and an optical circulator receiving on a first input of the optical input-output port the optical output of the first transducer and on a second input of the optical input-output port the optical output of the second transducer, and delivering on an optical output of the optical input-output port the optical signal modulated by the electrical signal.
  • FIG. 1 shows an electro-optical converter 1 according to the invention.
  • This electro-optical converter 1 comprises a first electro-optical transducer 2 receiving at input 3 an electrical, electronic, modulating signal.
  • the first transducer 2 produces at output 4 an optical signal modulated by the electrical signal.
  • this signal available at output 4 is picked up by a termination 5 of an optical fiber 6 and is routed to its final destination.
  • the converter comprises a second electro-optical transducer 7 which is not modulated.
  • the electrooptical transducer 7 produces at its output 8 a continuous optical signal.
  • the transducer 7 is called an electro-optical transducer because, in practice, it is electrically powered, in one way or another, to produce the continuous optical signal.
  • an optical fiber 9 picks up at its termination 10 the continuous optical signal.
  • the two fibers 6 and 9 are connected at the input of an optical circulator 11, on inputs 12 and 13 respectively.
  • the circulator 11 is a conventional circulator, in one example a three-way circulator, of the rotator type Faraday or delay plate circulator, or comprising a polarization beam splitter, a birefringent crystal, a prism, a mirror or a lens.
  • the circulator 11 thus has two inputs 14 and 15 in relation to the ports 12 and 13, and an output 16 in relation to an output port 17.
  • the operation of a circulator is such that the optical wave cannot be there propagate only in one direction, for example that shown by the arrow 18.
  • the direction 18 leads in particular the continuous wave transmitted by the optical fiber 9 to be optically modulated by the modulated optical wave transmitted by the fiber 6. In this way , on output 16 and port 17, there is a more powerful modulated optical wave.
  • the operation of the circulator is also also such that the modulation produced by the transducer 2 does not disturb the operation of the transducer 7 with a continuous optical wave.
  • an optical isolator 19 is placed on the optical path between two strands of the optical fiber 9. This isolator 19 allows me to propagate the optical wave only from the output port 8 to the input port 13 of the circulator 11.
  • the insulator 19 is produced by a Bragg grating cell.
  • the optical circulator 11 therefore receives on its first input 12 the optical output of the first transducer 2 and on its second input 13 the optical output of the second transducer 7.
  • the circulator 11 delivers on its optical output 17 the optical signal modulated by the electrical signal .
  • a transmission optical fiber 20 with its terminations 21 and 22 is more particularly used to route the optical signal thus amplified from an electro-optical converter to another converter located in another piece of equipment (for example distant a few meters) but the reverse type, optoelectronics.
  • Figure 1 shows a complete device comprising on the one hand the transmission channel which has just been described so far, and on the other hand a reception channel.
  • the reception channel comprises, like the optical output port 17, an optical input port 23 in which is connected a termination 24 of a reception optical fiber 25.
  • the optical reception port 23 is a reception port a third transducer 26, here of the optoelectronic type producing on an electrical output 27 an electrical reception signal. It can therefore be seen that, at the location of the optical injection, there is a doubling of the optical injection and a combination in the circulator 11 of the optical waves injected.
  • FIG. 2 shows a practical representation of the electro-optical connection device shown in FIG. 1. In a preferred example, this device comprises two separate but associated sets.
  • a first assembly comprises a flat electronic circuit 28 essentially provided with the first and the second electro-optical transducer 2 and 7, as well as with the third optoelectronic transducer 26.
  • These transducers 2, 7 and 26 are for example connected and deposited on the circuit 28 by precise surface mounting technology, in particular in which the transducers are mounted by solder ball connections. At the time of the reflow of these solder balls, the transducers occupy on the circuit 28 a place very precisely designated and corresponding to a screen printing of this circuit 28.
  • the device also comprises a second assembly 29 which is an optical structure, optically connected to circuit 28.
  • optical connection is obtained by a precise comparison, in particular also by solder balls such as 30A and 31A, of the input ports 12 and 13 of the circulator 11 with the transducers 2 and 7.
  • the optical structure 29 therefore comprises in this respect three sections of optical fiber, 30B, 31 B and 32, respectively connecting the port 12 to the input 14, the port 13 to the input 15 and the output 16 to the port 17.
  • the structure 29 also includes another section 33 of optical fiber connecting an input port 34 to an output port 35, the latter placing precisely opposite the optoelectronic transducer 26.
  • the structure 29 can be made of e different way. For example, a base made of glass or another transparent material can be grooved at the location of the sections 30B, 31B, 32 and 33 and receive the circulator 11 in an intermediate cavity.
  • the latter especially if it has a network of Bragg is of the passive type. It does not require electrical power.
  • the base can also be covered with another transparent structure thus making it possible to form the sections 30B, 31 B, 32 and 33. These sections are optionally filled with a transparent material, with a refractive index suitable for playing well. role of optical fiber.
  • the structure 29 therefore comprises the ports 12, 13 and 35 facing the circuit 28, and on the other hand it comprises the ports 17 and 34 facing the two terminations 36 and 37 of two optical fibers 38 and 39 transmission and reception respectively.
  • FIG. 3 shows a more complete embodiment of the bidirectional connection device of Figure 2.
  • the assembly 29 and the circuit 28 are associated on the one hand with each other, and on the other hand with an electronic connection (and also processing) circuit 40.
  • the circuit 40 present in the form of a wafer is placed at right angles to the circuit 28.
  • the circuit 40 is planar and is surmounted by a radiator 41.
  • a thermally radiant sole 42 is connected on the one hand to the radiator 41 and on the other hand to the circuit 40 and to the circuit 28.
  • the device of FIG. 3 is intended to be mounted, for example by a surface mounting technology or by a connection technology by wire (wire bonding) on a receiving printed circuit, parallel to the plane of the circuit 40.
  • the arrangement thus recommended is particularly advantageous because, due to the doubling of the emission, in particular by the presence of the transducer 26 with continuous optical emission, the dissipated heat can to be more important. It is thus shown that, in the present case, the dissipated heat is significant without moreover increasing the bias voltage of the modulating transducer 2. It is only increased due to the presence of the second optical transducer 7. The bias voltages of these two transducers may be lower. Their resistance over time is better ensured, subject to effective dissipation of the heat produced.

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Abstract

Pour résoudre un problème de débit avec une transmission optoélectronique, on prévoit dans une interconnexion de remplacer un convertisseur électro-optique par un convertisseur électro-optique assisté par une source optique à émission continue. Un circulateur permet de réaliser alors une amplification optique et de disposer d'un signal optique bien plus efficace. On montre qu'en agissant ainsi on peut réduire les contraintes de montage comportant notamment la mise en place d'accessoires optiques pour mieux focaliser ou concentrer les signaux optiques produits.

Description

Convertisseur électro-optique et dispositif de connexion de type bidirectionnel comportant un tel convertisseur La présente invention à pour objet un convertisseur électro-optique et un dispositif de connexion bidirectionnel comportant un tel convertisseur. Le dispositif de connexion est du type de ceux utilisés dans le domaine des transmissions par fibres optiques, notamment mais pas seulement pour raccorder une extrémité d'une fibre optique à un circuit électronique de détection ou d'émission de rayons lumineux. Une fibre optique est utilisée essentiellement comme moyen de transport d'information, sous la forme de signaux lumineux, normalement numérisés. Ce moyen de transport présente l'avantage de résister efficacement aux bruits, notamment électromagnétiques, et de permettre par ailleurs des débits d'information très élevés. De tels débits sont requis d'une part dans les transmissions longues distances, mais depuis quelques temps, dans des transmissions entre des tiroirs superposés ou accolés d'une même armoire électronique. Par exemple des débits de 10 Gigabits par seconde, sur des distances de l'ordre ou inférieures à un mètre peuvent être mieux assurés par une liaison optique. Toutefois, le traitement dans les dispositifs informatiques actuels étant de type électronique, il importe de faire une conversion optoélectronique des signaux lumineux à traiter, à l'entrée et à la sortie de la fibre optique. En outre, les fibres optiques pouvant être aboutées les unes aux autres, il importe de pouvoir les connecter avec efficacité. Diverses solutions ont été imaginées pour résoudre ces problèmes de conversion et ou de connexion. Dans certaines solutions, il a été imaginé de fabriquer des harnais. Dans ces harnais, la fibre optique ou une nappe de fibres optiques est munie à ses deux extrémités (ou au moins à une de ses extrémités), d'une manière fixe, d'un dispositif de conversion optoélectronique. Dans ce cas, la fibre optique délivre à une extrémité, ou aux deux, des signaux électriques ou électroniques alors qu'elle peut délivrer à une autre extrémité des signaux optiques. L'inconvénient présenté par ce type de solution est d'une part le coût engendré par cette intégration de moyens. D'autre part la maniabilité de la fibre en est fortement réduite. En effet, on comprend aisément que la longueur de la fibre ne peut pas être ajustée aussi facilement qu'on le voudrait, a fortiori si elle est munie de part et d'autre de circuits électroniques de conversion sertis aux bouts des fibres. Dans ce cas, il n'est pas du tout possible de la rallonger ou de la raccourcir. Il ne reste qu'à l'échanger contre un autre harnais de taille différente, mais de coût élevé lui aussi. Par ailleurs la présence du circuit électronique de conversion amène à réaliser à l'extrémité de la fibre optique un embout dont l'encombrement est gênant s'il faut enfiler la fibre dans des orifices étroits pour conduire les signaux d'un endroit à un autre. Pour résoudre ce problème, on peut prévoir des dispositifs de connexion et de conversion optoélectronique, c'est-à-dire ayant des ports d'entrée sortie optiques d'une part et des ports de sortie et d'entrée électriques (électroniques) d'autre part. Ces dispositifs de connexion et ou de conversion sont connectés d'une part à des fibres optiques. D'autre part, ils sont connectés à des circuits électroniques. Par ailleurs, le mode de transmission dans les fibres optiques peut dépendre de la nature monomode ou multimode de la fibre et ou du dispositif d'injection des rayons lumineux dans la fibre. Ensuite, lors de l'injection ou de l'extraction des rayons lumineux d'une fibre optique, il importe de concentrer ces rayons au maximum sur le cœur de la fibre, dont le diamètre est de l'ordre de dix micromètres pour une fibre monomode (alors qu'ils sont de l'ordre de 50 ou de 62,5 micromètres pour des fibres multi modes). En pratique, on assiste alors à une déperdition volumique, les rayons lumineux se dispersant dans un cône d'ouverture large, typiquement de l'ordre de vingt degrés. Seuls les rayons lumineux situés dans un angle solide sous lequel, depuis le cœur d'une fibre optique on voit une zone sensible d'un détecteur optoélectronique, ou réciproquement, sont utilisés. Cette partition dans l'angle solide réduit la puissance injectée ou prélevée. Des pertes considérables sont ainsi rencontrées lors de la conversion optoélectronique, voire lors de la connexion de plusieurs fibres optiques aboutees les unes aux autres. Pour résoudre ces problèmes, il est connu, notamment dans le document US-A-5 168 537, de placer des lentilles focalisantes sur le trajet des rayons lumineux de manière à en concentrer l'énergie sur les zones utiles : le cœur de la fibre ou la zone sensible du détecteur. La mise en place de ces lentilles focalisantes est cependant, industriellement, un inconvénient car elle nécessite des manipulations d'objets microscopiques pour lesquels, par ailleurs, la mise en place doit être rigoureuse compte tenu des tolérances évoquées ci-dessus. De ce fait, les dispositifs présentés dans ce document ne sont utilisables qu'en laboratoire, pas à grande échelle. D'une manière générale, la qualité de l'injection et de la conversion optoélectronique conditionne le débit des signaux transmissibles par les fibres optiques. Un problème provient du fait que la fibre optique utilisée est soit une fibre de type monomode soit de type multimode. En effet, si le type d'injection lumineuse est de type multimode, bon marché, plusieurs modes de propagation sont présents simultanément dans la fibre. Or ces modes, différents, présentent des vitesses de propagation ou des rotations de phases telles que, selon la distance qui sépare le lieu de prélèvement du lieu de l'injection, des interférences destructrices peuvent se présenter. Il en résulte qu'un signal de type numérique, de type tout ou rien, avec des transitions brutales, sera transmis sous la forme d'un signal avec un temps de montée bien plus long que le temps de montée du signal optique d'excitation. En effet, certaines composantes spectrales subissent ces interférences. De ce fait, la bande passante de transmission de la fibre optique, en terme de Gigabits par seconde, peut être réduite du fait des déficits d'injection ou de transmission optique. Le but de l'invention est de résoudre ces problèmes de débit en adoptant une solution ne faisant notamment pas appel à des montages microscopiques qui mécaniquement demandent une précision trop grande pour pouvoir être mis en œuvre industriellement à moindre coût. Selon l'invention, en émission on utilise une double injection optique. En pratique le signal électronique à émettre est converti par un premier transducteur électro-optique, par exemple une diode du type VCSEL, en un signal optique. Le signal optique ainsi produit est alors amplifié, optiquement, par la production d'un autre signal optique, continu, puissant, qui est aussi injecté dans la fibre optique d'émission. Les deux signaux optiques sont couplés par un coupleur optique, dans un exemple un circulateur. Un tel circulateur permet de moduler le signal optique continu puissant par le signal optique modulé émis par le premier transducteur. En agissant ainsi, on dispose d'un signal optique résultant bien mieux formaté, qui possède des qualités de forme bien supérieures. Ces qualités de forme bien supérieures permettent par exemple d'assurer un débit requis tout en choisissant des fibres optiques de qualité moindre, par exemple de type multimodes. Ou bien, une telle disposition permet de se satisfaire d'un couplage optique, de la fibre de transmission insérée dans le convertisseur, qui soit de moins bonne qualité. Ou bien l'invention permet d'allonger des distances entre des répéteurs. Dans l'état de la technique, la qualité de forme du signal optique est normalement augmentée en augmentant la tension de polarisation des transducteurs. Cette augmentation de tension de polarisation conduit à solliciter plus fortement ces transducteurs, et à en réduire corrélativement la durée de vie. Avec l'invention, le transducteur modulant n'est pas sollicité aussi fortement, sa durée de vie est bien augmentée. L'invention a donc pour objet un connecteur bidirectionnel électro- optique comportant un premier transducteur électro-optique recevant, dans un port électrique d'entrée sortie, en entrée un signal électrique modulant et produisant, dans un port optique d'entrée, en sortie un signal optique modulé par le signal électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième transducteur électro-optique, produisant, dans un port électrique d'entrée sortie, en sortie un signal optique continu, et un circulateur optique recevant sur une première entrée du port optique d'entrée sortie la sortie optique du premier transducteur et sur une deuxième entrée du port optique d'entrée sortie la sortie optique du deuxième transducteur, et délivrant sur une sortie optique du port optique d'entrée sortie le signal optique modulé par le signal électrique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - Figure 1 : une représentation d'un convertisseur muni d'un dispositif de couplage optique selon l'invention ; - Figure 2 : une représentation d'une réalisation pratique d'un tel convertisseur ou d'un tel dispositif ; - Figure 3 : une représentation d'une réalisation pratique d'un dispositif selon l'invention complet pour montage sur un circuit imprimé. La figure 1 montre un convertisseur électro-optique 1 selon l'invention. Ce convertisseur électro-optique 1 comporte un premier transducteur électrooptique 2 recevant en entrée 3 un signal électrique, électronique, modulant. Le premier transducteur 2 produit en sortie 4 un signal optique modulé par le signal électrique. Normalement, ce signal disponible à la sortie 4 est prélevé par une terminaison 5 d'une fibre optique 6 et est acheminé vers sa destination finale. Dans l'invention, le convertisseur comporte un deuxième transducteur électro-optique 7 qui n'est pas modulé. Le transducteur électrooptique 7 produit à sa sortie 8 un signal optique continu. Le transducteur 7 est dit transducteur électro-optique parce que, dans la pratique, il est alimenté électriquement, d'une manière ou d'une autre, pour produire le signal optique continu. Comme pour le premier transducteur 2, une fibre optique 9 prélève par sa terminaison 10 le signal optique continu. Selon l'invention, les deux fibres 6 et 9 sont connectées en entrée d'un circulateur optique 11 , sur des entrées respectivement 12 et 13. Le circulateur 11 est un circulateur classique, dans un exemple un circulateur à trois voies, de type rotateur de Faraday ou circulateur à plateaux de retard, ou comportant un séparateur de faisceau par polarisation, un cristal biréfringent, un prisme, un miroir ou une lentille. Le circulateur 11 possède ainsi deux entrées 14 et 15 en relation avec les ports 12 et 13, et une sortie 16 en relation avec un port de sortie 17. Le fonctionnement d'un circulateur est tel que l'onde optique ne peut s'y propager que dans un sens, par exemple celui montré par la flèche 18. Le sens 18 conduit en particulier l'onde continue transmise par la fibre optique 9 à être modulée optiquement par l'onde optique modulée transmise par la fibre 6. De cette façon, sur la sortie 16 et le port 17, on retrouve une onde optique modulée plus puissante. Le fonctionnement du circulateur est aussi également tel que la modulation produite par le transducteur 2 ne perturbe pas le fonctionnement du transducteur 7 à onde optique continue. Au besoin, un isolateur optique 19 est placé sur le cheminement optique entre deux brins de la fibre optique 9. Cet isolateur 19 m'autorise la propagation de l'onde optique que du port de sortie 8 vers le port d'entrée 13 du circulateur 11. Dans un exemple, l'isolateur 19 est réalisé par une cellule à réseaux de Bragg. Le fonctionnement des circulateurs peut être mieux compris à la lecture de l'article : « Effect of Relatively Strong Light Injection on the Chirp- to Power ratio and the 3 db Bandwidth of Directly Modulated Semiconductor lasers » de Gnitabouré Yabre, IEEE Journal of Lightwave Technology, volume 14, numéro 10, octobre 1996, pages 2367 et suivantes. Son intérêt peut aussi être déduit de l'article « Réduction Of Nonlinear Distortion in Directly Modulated Semiconductor Lasers by Cohérent Light Injection » dû à Gnitabouré Yabre et Jean Le Bihan, IEEE Journal of Quantum Electronics, volume 33, numéro 7, de juillet 1997, pages 1132 et suivantes. Enfin l'amélioration de la bande passante modulée peut être comprise par l'article « Enhanced Modulation Bandwidth in Injection-Locked Semiconductor Lasers » dû à Simpson T.B. et Liu J.M. et paru dans IEEE Photonics Technology Letters, volume 9, numéro 10, octobre 1997. Le circulateur optique 11 reçoit donc sur sa première entrée 12 la sortie optique du premier transducteur 2 et sur sa deuxième entrée 13 la sortie optique du deuxième transducteur 7. Le circulateur 11 délivre sur sa sortie optique 17 le signal optique modulé par le signal électrique. Une fibre optique de transmission 20 avec ses terminaisons 21 et 22, est plus particulièrement utilisée pour acheminer le signal optique ainsi amplifié d'un convertisseur électro-optique à un autre convertisseur situé dans un autre équipement (par exemple distant de quelque mètres) mais le type inverse, optoélectronique. A cet égard, la figure 1 montre un dispositif complet comportant d'une part la voie d'émission qui vient d'être décrite jusqu'ici, et d'autre part une voie de réception. La voie de réception comporte à l'instar du port optique de sortie 17, un port optique d'entrée 23 dans lequel est connectée une terminaison 24 d'une fibre optique de réception 25. Le port optique de réception 23 est un port de réception d'un troisième transducteur 26, ici de type optoélectronique produisant sur une sortie électrique 27 un signal électrique de réception. On constate donc bien que, à l'endroit de l'injection optique, il y a un doublement de l'injection optique et une combinaison dans le circulateur 11 des ondes optiques injectées. La figure 2 montre une représentation pratique du dispositif de connexion électro-optique montré sur la figure 1. Dans un exemple préféré, ce dispositif comporte deux ensembles disjoint mais associés. Un premier ensemble comporte un circuit électronique 28 plan muni essentiellement du premier et du deuxième transducteur électro-optique 2 et 7, ainsi que du troisième transducteur optoélectronique 26. Ces transducteurs 2, 7 et 26 sont par exemple connectés et déposés sur le circuit 28 par une technologie précise de montage en surface, notamment dans laquelle les transducteurs sont montés par des connexions par boules de soudure. Au moment de la refusion de ces boules de soudure, les transducteurs occupent sur le circuit 28 une place très précisément désignée et correspondant à une sérigraphie de ce circuit 28. Le dispositif comporte par ailleurs un deuxième ensemble 29 qui est une structure optique, optiquement connectée au circuit 28. Par exemple, cette connexion optique est obtenue par une mise en regard précise, notamment aussi par boules de soudure telles que 30A et 31 A, des ports d'entrée 12 et 13 du circulateur 11 avec les transducteurs 2 et 7. La structure optique 29 comporte donc à cet égard trois tronçons de fibre optique, 30B, 31 B et 32, reliant respectivement le port 12 à l'entrée 14, le port 13 à l'entrée 15 et la sortie 16 au port 17. La structure 29 comporte également un autre tronçons 33 de fibre, optique reliant un port d'entrée 34 à un port de sortie 35, ce dernier place précisément en regard du transducteur optoélectronique 26. La structure 29 peut être réalisé de différente façon. Par exemple une embase en verre ou en un autre matériau transparent peut être rainurée à l'endroit des tronçons 30B, 31 B, 32 et 33 et recevoir dans une cavité intermédiaire le circulateur 11. Ce dernier, notamment s'il comporte un réseau de Bragg est de type passif. Il ne nécessite pas d'alimentation électrique. L'embase peut être par ailleurs recouverte d'une autre structure transparente permettant ainsi de former les tronçons 30B, 31 B, 32 et 33. Ces tronçons sont éventuellement remplis d'un matériau transparent, d'indice de réfraction adapté pour bien jouer le rôle de fibre optique. D'une part, la structure 29 comporte donc les ports 12, 13 et 35 en regard du circuit 28, et d'autre part elle comporte les ports 17 et 34 en regard de deux terminaisons 36 et 37 de deux fibres optiques 38 et 39 d'émission et de réception respectivement. La structure 29, notamment par la présence des tronçons 30B, 31 B, 32 et 33 permet d'adapter l'ecartement normalisé devant exister entre les terminaisons 36 et 37 de fibre optique à des écartements bien plus fins correspondant à la position des transducteurs 2, 7 et 26. La figure 3 montre une réalisation plus complète du dispositif de connexion bidirectionnel de la figure 2. Dans celui-ci, l'ensemble 29 et le circuit 28 sont associés d'une part entre eux, et d'autre part à un circuit électronique de connexion (et aussi de traitement) 40. Le circuit 40 présent sous forme d'une plaquette est placé à angle droit du circuit 28. Le circuit 40 est plan et est surmonté d'un radiateur 41. Une sole 42 radiante thermiquement est reliée d'une part au radiateur 41 et d'autre part au circuit 40 et au circuit 28. La sole sert à collecter efficacement l'énergie thermique produite par les transducteurs 2 ,7 et 26 montés sur le circuit 28. Le dispositif de la figure 3 est destiné à être monté, par exemple par une technologie de montage en surface ou par une technologie de connexion par fil (wire bonding ) sur un circuit imprimé récepteur, parallèle au plan du circuit 40. Le montage ainsi préconisé est particulièrement intéressant parce que, du fait du doublement de l'émission, notamment par la présence du transducteur 26 à émission optique continue, la chaleur dissipée peut être plus importante. On montre ainsi que, dans le cas présent, la chaleur dissipée est importante sans par ailleurs augmenter la tension de polarisation du transducteur modulant 2. Elle est seulement augmentée du fait de la présence du deuxième transducteur optique 7. Les tensions de polarisation de ces deux transducteurs peuvent être plus faible. Leur tenue dans le temps est mieux assurée, sous réserve d'une dissipation efficace de la chaleur produite.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Connecteur (1 ) bidirectionnel électro-optique comportant un premier transducteur électro-optique (2) recevant, dans un port électrique d'entrée sortie, en entrée (3) un signal électrique modulant et produisant, dans un port optique d'entrée, en sortie (4) un signal optique modulé par le signal électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième transducteur électro-optique (7), produisant, dans un port électrique d'entrée sortie, en sortie (8) un signal optique continu, et un circulateur (11) optique recevant sur une première entrée (12) du port optique d'entrée sortie la sortie (4) optique du premier transducteur (2) et sur une deuxième entrée (13) du port optique d'entrée sortie la sortie (8) optique du deuxième transducteur (7), et délivrant sur une sortie optique (17) du port optique d'entrée sortie le signal optique modulé par le signal électrique. 2 - Connecteur (1) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le circulateur (11) comporte un isolateur optique (19) directionnel placé entre le deuxième transducteur (7) et un circulateur (11) à trois voies. 3 - Connecteur (1) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le circulateur (11 ) comporte un rotateur de Faraday, un circulateur à plateaux de retard, un séparateur de faisceaux par polarisation, un cristal biréfringent, un prisme, un miroir ou une lentille. 4 - Connecteur (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un transducteur optoélectronique (26) recevant en entrée (23) sur le port optique d'entrée sortie un signal optique modulé et produisant en sortie (27) sur le port électrique d'entrée sortie un signal électrique modulé. 5 - Connecteur (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte, en deux ensembles disjoints mais associés, - un premier circuit électronique (28) muni d'un premier et d'un deuxième transducteurs électro-optiques (2, 7) et d'un troisième transducteur optoélectronique (26), et - une structure optique (29) connectée à ce circuit (28) comportant, d'une part, un premier et un deuxième ports de sortie (12, 13) pour recevoir un signal optique provenant du premier et du deuxième transducteurs électro-optiques (2 et 7) et un port d'entrée (35) pour injecter un signal optique dans le troisième transducteur optoélectronique (26), et d'autre part une terminaison de sortie (36) de fibre optique (38) et une terminaison (37) d'entrée de fibre optique (39), les deux ports de sortie (12, 13) et la terminaison de sortie (36) étant optiquement reliés au circulateur (11), le port d'entrée (35) et la terminaison d'entrée (37) étant directement reliés l'un à l'autre. 6 - Connecteur (1) selon l'une des revendications 4 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un premier circuit électronique (28) à angle droit par rapport à un deuxième circuit électronique (40), le deuxième circuit électronique (40) étant plat et étant surmonté d'un radiateur (41), une sole (42) radiante thermiquement reliée au radiateur (41) pour dissiper l'énergie thermique et le deuxième circuit (40) étant destiné à être monté sur un circuit imprimé.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6473225B1 (en) * 2000-03-16 2002-10-29 Alcatel Light amplifier device
US20030113053A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-19 Fujitsu Limited Optical circuit device and methd for fabricating the same

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