WO2006067293A1 - Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication, puce électronique et terminal munis de ce dispositif, et réseau optique de télécommunication muni de ce terminal - Google Patents

Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication, puce électronique et terminal munis de ce dispositif, et réseau optique de télécommunication muni de ce terminal Download PDF

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network terminal
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Inventor
Philippe Chanclou
Maryse Moignard
Franck Payoux
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Orange SA
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France Telecom SA
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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
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2587—Arrangements specific to fibre transmission using a single light source for multiple stations

Definitions

  • Device for telecommunication optical network terminal electronic chip and terminal provided with this device, and optical telecommunication network provided with this terminal.
  • the present invention relates to a device for an optical telecommunication network terminal, an electronic chip provided with this device, a telecommunication optical network terminal provided with this device, and an optical telecommunications network equipped with this terminal.
  • the invention applies in particular to a telecommunication optical network comprising a central connected to terminals by optical communication lines and using a wavelength division multiplexing (WDM).
  • WDM wavelength division multiplexing
  • a signal going down from a central station to a terminal will be called a descending signal, and a signal going up a signal propagating in the opposite direction.
  • the downlink signal has a constant amplitude, which makes it possible to modulate in amplitude the rising signal created from the downstream signal.
  • a device for telecommunications optical network terminal of the type comprising first and second optical branches provided with common first ends intended to be coupled to an optical line of the network in which circulates a downlink optical signal modulated in phase, these branches comprising means for creating, from this downstream signal, an amplitude modulated optical signal amplitude.
  • the first common ends of the branches are coupled to the first optical fiber by coupling means which distribute the optical power of the downlink signal in the two branches.
  • Downlink demodulation means are arranged in the first optical branch and the means for generating, from the downstream signal, the amplitude modulated upstream optical signal are arranged in the second optical branch.
  • the demodulation means comprise, for example, a type interferometer
  • Mach Zehnder transforming the phase modulated signal into an amplitude modulated signal.
  • This amplitude modulated signal is read by means of photo-detection.
  • the means for generating, from the downstream signal, the upstream optical signal comprise amplitude modulation means, generally of the OOK type (On-Off Keying).
  • the upstream optical signal is sent, after amplitude modulation, into the second optical fiber.
  • connection means generally comprise insulator means intended to isolate the output of the amplitude modulation means with respect to the downward signal.
  • the signal power in each branch is reduced relative to that of the downlink signal in the first optical fiber. More particularly, the power of the uplink signal (generally flowing in the second optical fiber) substantially corresponds to a fraction of the power of the falling signal (flowing in the first optical fiber). The power of the uplink signal is therefore significantly reduced compared to that of the falling signal.
  • connection means including means for isolating the output of the means of connection. amplitude modulation with respect to the downlink signal.
  • connection means are likely to further accentuate the power deficit of the rising signal.
  • the object of the invention is in particular to propose a device for an optical telecommunication network terminal of the aforementioned type, allowing the circulation of signals going down and up on one and the same optical fiber, this optimizing the power of the upstream signal.
  • the subject of the invention is a device for an optical telecommunication network terminal of the aforementioned type, characterized in that the means for creating the amplitude modulated signal amplitude comprise means of reflection of at least part of the power or optical spectrum of the downward optical signal, so that the rising signal, formed from the signal reflected by the reflection means, passes through the first common ends of the two branches in order to flow in the same optical line as the downstream signal .
  • the upstream signal can flow in the same optical line as the downstream signal without having to resort to connection means with the optical line other than those necessary for the distribution of the downward signal in the two optical branches.
  • the means for creating the uplink signal usually comprise amplitude modulation means
  • the invention makes it possible to avoid the use of additional means for connecting the output of the amplitude modulation means to the optical line, these additional connection means generally weakening the power of the rising signal.
  • the reflection means comprise a branch reflection device
  • the reflection device comprises tuning means for selecting the reflected portion of the optical spectrum of the downward optical signal
  • the reflection device comprises means selected from a photo-inscribed Bragg grating and a film of interference layers; the two optical branches are provided with second common ends so as to form an interferometer, these branches comprising means for demodulating the downstream signal comprising first phase-modifying means arranged in one of the optical branches and first means of photo-detection connected to the second ends of the branches, downstream of these second ends by considering the direction of propagation of the downward signal;
  • the first phase modification means are arranged downstream of the reflection device of the corresponding branch by considering the direction of propagation of the downward signal; -AT-
  • the means for creating an amplitude modulated optical amplitude signal comprise second phase modification means arranged in one of the optical branches;
  • the second phase modification means are arranged upstream of the reflection device of the corresponding branch by considering the direction of propagation of the downward signal;
  • the first and second phase-modifying means are arranged on the first optical branch, the second optical branch comprising third phase-modifying means intended to reflect, on the optical signal going down in the second optical branch, the imposed phase changes; by the second phase-modifying means on the downward optical signal in the first optical branch;
  • the third phase modification means are arranged downstream of the reflection device of the second optical branch, considering the direction of propagation of the downstream signal;
  • the device comprises fourth phase modification means forming means for adjusting the phase of the signal flowing in the second optical branch, said fourth phase modifying means being arranged upstream of the reflection device of the second branch; optically considering the direction of propagation of the descending signal;
  • the demodulation means of the downward optical signal comprise second photo-detection means connected to the second ends of the branches, downstream of these second ends by considering the direction of propagation of the downward signal, so as to allow a balanced detection of the optical signal; downstream of the second ends of the branches by considering the direction of propagation of the descending signal;
  • phase-modifying means of the down-signal demodulation means and / or the up-signal generating means and / or the back-up adjustment means make it possible to modify the phase statically or dynamically;
  • the means for modifying the phase of the demodulating means of the downlink signal and / or the means for creating the upstream signal and / or the additional adjustment means comprise at least one electro-optical material waveguide hearing between electrodes intended to be subjected to a modulation voltage.
  • the invention also relates to an electronic chip, characterized in that it comprises a device as defined above.
  • the invention also relates to a terminal for an optical telecommunications network, characterized in that it comprises a device as defined above.
  • the invention also relates to a telecommunication optical network of the type comprising a central connected to at least one terminal by an optical communication line, characterized in that the terminal is as defined above.
  • the optical line comprises a single optical fiber.
  • the network uses wavelength division multiplexing according to WDM (Wave-Length Division Multiplexing) format.
  • FIG. 1 is a schematic view of a telecommunication optical network comprising a terminal according to the invention
  • FIGS. 2 to 4 are views of a device for a telecommunications optical network terminal according to first to third embodiments of the invention, respectively.
  • FIG. 1 shows a telecommunication optical network according to the invention designated by the general reference 10.
  • This network 10 comprises a central unit 12 and at least one terminal 14, in general several terminals 14, as shown in FIG. figure 1.
  • Each terminal 14 is connected to the central 12 by an optical communication line comprising a single optical fiber 16.
  • Each terminal 14 comprises a device 18 according to the invention, a first embodiment of which is shown in greater detail in FIG.
  • the single optical fiber 16 allows, on the one hand, the flow of a descending optical signal in the direction represented by an arrow D in FIG. 2 and, on the other hand, the circulation of a rising optical signal in the direction represented by an arrow M in this figure 2.
  • the downlink optical signal is phase modulated in accordance in particular with a DPSK (Differential Phase Shift Keying) format using conventional means.
  • the rising optical signal is amplitude modulated, in particular according to an OOK format (On-Off Keying) using means that will be described later.
  • the device 18 for telecommunications optical network terminal comprises first 20 and second 22 optical branches.
  • the fiber optical 16 is coupled, using conventional means "Y", to common first ends 20A, 22A branches.
  • the device 18 also comprises photo-detection means R coupled, using conventional means "Y", common second ends 2OB, 22B branches.
  • the optical fiber 16 is disposed upstream of the first ends 20A, 22A of the branches and the photo-detection means R are arranged downstream of the second ends 20B, 22B branches.
  • the two optical branches 20, 22 connected in parallel between the optical fiber 16 and the photo detection means R form an interferometer, some aspects of which will be specified later.
  • the two optical branches 20, 22 comprise means for modulating the downlink signal. More particularly, the means for modulating the downlink signal comprise first phase-modifying means 24 arranged in the first optical branch 20.
  • the two optical branches 20, 22 comprise means for generating, from the downstream signal, an amplitude modulated optical signal.
  • the means for creating the upstream signal comprise reflection means comprising first 26 and second 28 reflection devices respectively arranged in the first 20 and second 22 branches.
  • Each reflection device 26, 28 is formed for example by a photo-inscribed Bragg grating, as shown diagrammatically in FIG. 2.
  • the reflection devices 26, 28 may be formed by other conventional means, in particular a film of interference layers. It will be noted that, by considering the propagation direction D of the downward signal, the first phase-modifying means 24 are arranged downstream of the first reflection device 26.
  • the means for creating the amplitude modulated optical signal amplitude comprise second phase modification means 30 arranged in one of the optical branches.
  • these second phase-modifying means 30 are arranged in the first branch 20, upstream of the first reflection device 26, considering the propagation direction D of the down-link signal.
  • Third phase-modifying means 32 are arranged in the second optical branch 22. These third phase-modifying means 32 are intended to reflect, on the fraction of the downward optical signal passing in the second optical branch 22, the imposed phase changes. by the second means 30 of phase modification on the fraction of the downward optical signal passing in the first optical branch 20.
  • These third phase modification means 32 are arranged downstream of the second reflection device 28 by considering the direction of propagation of the downlink signal.
  • fourth phase-modifying means 34 are arranged in the second optical branch 22, upstream of the second reflection device 28, considering the direction of propagation of the downlink signal.
  • These fourth phase-altering means 34 form means for adjusting the phase of the signal passing through the second optical branch 22.
  • the phase-modifying means 24, 30, 32 and 34 are produced using conventional means, in particular waveguides made of electro-optical material, for example lithium niobate (LiNbO 3 ). extending between electrodes to be subjected to a modulation voltage.
  • the means 24, 30, 32 and 34 can modify the phase of the corresponding optical signal statically (application of a constant modulation voltage) or dynamic (application of a variable modulation voltage).
  • the reflection devices 26, 28, the phase modification means 24, 30, 32, 34 and, if appropriate, the photo-detection means R can be manufactured using conventional methods and means. including nanotechnology. It is thus possible to integrate the device 18 for a telecommunications optical network terminal in an electronic chip.
  • the device 18 according to the first embodiment shown in FIG. 2 is more particularly adapted to demodulate and modulate a monochromatic signal.
  • the reflection devices 26, 28 are intended to reflect a portion of the power of the monochromatic downlink optical signal coming from the optical fiber 16.
  • the rising signal is formed by the device 18, from the descending optical signal, in the following manner.
  • the downlink optical signal (including only one wavelength ⁇ ) has a constant amplitude A.
  • the phase P of the downstream signal is modulated.
  • the power of the downward signal, coming from the optical fiber 16, is distributed in the branches 20, 22, for example half in each branch 20, 22.
  • the corresponding reflection device 26, 28 reflects a part of the power of the split down signal so as to form a fraction. of the uplink signal to the first end 2OA, 2OB of the corresponding branch and the optical fiber 16.
  • a phase modulation control CP is sent to the second means 30 in order to phase modulate the upstream signal fraction returned by the first reflection device 26 to the optical fiber 16.
  • the second means 30 is also modulated by the second means 30, even before it is reflected by the first device 26.
  • the distance between the first reflection device 26 and the second phase modification means 30 is limited.
  • the first rising signal fraction coming from the first branch 20 and modulated in phase by the second means 30, combines with the second rising signal fraction, coming from the second branch 22 but not modified in phase with respect to the downgoing signal (except possibly a booster setting imposed by the fourth means 34 of phase modification).
  • This combination at the first common ends 2OA, 22A of the branches) of the first and second upstream signal fractions creates a rising signal in the optical fiber 16 of amplitude A modulated and wavelength ⁇ .
  • the device 18 forms an interferometer enabling the rising signal to be passed through the first common ends 2OA,
  • the downlink signal of wavelength ⁇ , modulated in phase is demodulated by the device 18 forming an interferometer, as follows.
  • a phase modulation BIT command is sent to the first phase-modifying means 24 for phase modulating a first non-reflected downstream signal fraction, passing through the first reflection device 26.
  • the first non-reflected downlink signal fraction is assigned a reference phase shift equivalent to a bit time.
  • a second non-reflected downstream signal fraction passes through the second reflection device 28.
  • the same phase modulation CP control is sent to the third means 32 for phase modulating the second non-reflected downlink signal fraction. This has the effect of passing on The second non-reflected downlink signal fraction passing in the second optical branch 22, the phase changes imposed by the second phase-modifying means 30 on the first non-reflected downlink signal fraction passing through the first optical branch 20.
  • the first fraction non-reflected downlink signal combines with the second non-reflected downlink signal fraction, originating from the second branch 22 and modulated in phase by the third phase-modifying means 32 (having the same effect as the second phase-modifying means) as well as possibly by the fourth means 34 of supplementary adjustment.
  • This combination (at the second common ends 2OB, 22B of the branches) of the first and second non-reflected downstream signal fractions creates an amplitude modulated downlink signal of wavelength ⁇ , readable by the photo-detection means.
  • FIGS. 3 and 4 there is shown a device 18 for a telecommunications optical network terminal according to second and third embodiments of the invention, respectively.
  • elements similar to those of the preceding figures are designated by identical references.
  • the reflection devices 26, 28 are intended to reflect part of the optical spectrum of the downward signal.
  • each reflection device 26, 28 comprises tuning means for selecting the reflected portion of the optical spectrum of the downlink signal.
  • the tuning means may comprise, for example, heating means capable of influencing the spacing of the lines of the photo-inscribed gratings by expansion of the media on which these networks are inscribed.
  • the downlink signal comprises a first wavelength ⁇ 1 of constant amplitude A (unmodulated) and a second wavelength ⁇ 2 of modulated phase P.
  • the reflection devices 26, 28 are tuned in this example so as to reflect the entire first wavelength ⁇ 1 and to behave in a transparent manner for the second wavelength ⁇ 2.
  • the first wavelength ⁇ 1 is thus reflected by the reflection devices 26, 28 to form the amplitude modulated uplink signal, similarly to what has been described with respect to the embodiment illustrated in FIG. 2.
  • the second wavelength ⁇ 2, modulated in phase passes through the reflection devices 26, 28 to be demodulated, in a manner analogous to that described with respect to the embodiment illustrated in FIG.
  • the second embodiment of the device 18 is particularly suitable for communication between the central office 12 and the terminal 16 using a wavelength division multiplexing (WDM).
  • WDM wavelength division multiplexing
  • the spectral bands reflected by the reflection devices 26, 28 or transparent with respect to these reflection devices 26, 28 may be thin (like WDM type channels) or wide.
  • first R1 and second R2 photo-detection means are arranged downstream of the second ends 2OB, 22B considering the propagation directions of the downlink signal.
  • This conventional arrangement of the first R1 and second R2 photo-detection means allows a balanced detection of the downward optical signal downstream of the branches 20, 22.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

Ce dispositif (18) pour terminal de réseau optique de télécommunication comprend des première (20) et seconde (22) branches optiques munies de premières extrémités communes (20A, 22A) destinées à être couplées à une ligne optique (16) du réseau dans laquelle circule un signal optique descendant modulé en phase. Les branches (20, 22) comprennent des moyens (26, 28, 30) de création, à partir du signal descendant, d'un signal optique montant modulé en amplitude, comportant des moyens (26, 28) de réflexion d'au moins une partie de la puissance ou du spectre optique du signal optique descendant. Le signal montant, formé à partir du signal réfléchi par les moyens de réflexion (26, 28, 30), passe par les premières extrémités communes des deux branches afin de circuler dans la même ligne optique (16) que le signal descendant.

Description

Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication, puce électronique et terminal munis de ce dispositif, et réseau optique de télécommunication muni de ce terminal.
La présente invention concerne un dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication, une puce électronique munie de ce dispositif, un terminal pour réseau optique de télécommunication muni de ce dispositif, et un réseau optique de télécommunication muni de ce terminal.
L'invention s'applique en particulier à un réseau optique de télécommunication comprenant un central relié à des terminaux par des lignes optiques de communication et utilisant un multiplexage en longueur d'onde (WDM, Wave-length Division Multiplexing).
Dans ce qui suit, on appellera signal descendant un signal se propageant du central vers un terminal, et signal montant un signal se propageant dans le sens contraire.
Il est connu de former des signaux descendant et montant au moyen d'un seul et même flux lumineux. Il est également connu de moduler le signal descendant en phase
(DPSK, Differential Phase Shift Keying). Le signal descendant a dans ce cas une amplitude constante ce qui permet de moduler en amplitude le signal montant créé à partir du signal descendant.
Ainsi, on connaît déjà dans l'état de la technique, un dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication, du type comprenant des première et seconde branches optiques munies de premières extrémités communes destinées à être couplées à une ligne optique du réseau dans laquelle circule un signal optique descendant modulé en phase, ces branches comprenant des moyens de création, à partir de ce signal descendant, d'un signal optique montant modulé en amplitude. Un dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication du type précité est décrit par exemple dans les documents suivants :
- "An Optical Network Unit for WDM Access Networks with Downstream DPSK and Upstream Re-modulated OOK Data Using Injection-Locked FP Laser" W. Hung, CK. Chan, L.K. Chen, F.Tong. Optical Fiber Communications Conférence (OFC) 2003, 23-28 March 2003, pages 281-282, vol. 1.
- "System Characterization of a Robust Re-modulation Scheme with DPSK Downstream Traffic in a WDM Access Network", Wai Hung, Chun-Kit Chan, Lian-Kuan Chen and Chinlon Lin, ECOC 2003 Rimini Italy, No. We3.4.5, 21-25 September 2003. CΘS documents proposent de faire circuler les signaux descendant et montant respectivement dans des première et seconde fibres optiques reliant entre eux un terminal et le central.
Les premières extrémités communes des branches sont couplées à la première fibre optique par des moyens de couplage qui répartissent la puissance optique du signal descendant dans les deux branches.
Des moyens de démodulation du signal descendant sont agencés dans la première branche optique et les moyens de création, à partir du signal descendant, du signal optique montant modulé en amplitude sont agencés dans la seconde branche optique. Les moyens de démodulation comprennent par exemple un interféromètre de type
Mach Zehnder transformant le signal modulé en phase en signal modulé en amplitude. Ce signal modulé en amplitude est lu par des moyens de photo-détection.
Les moyens de création, à partir du signal descendant, du signal optique montant comprennent des moyens de modulation en amplitude, en général de type tout ou rien (OOK, On-Off Keying). Le signal optique montant est envoyé, après modulation en amplitude, dans la seconde fibre optique.
Le cas échéant, le signal optique montant peut être renvoyé dans la première fibre à l'aide de moyens appropriés de raccordement de la sortie des moyens de modulation en amplitude à cette première fibre. Ces moyens de raccordement comprennent généralement des moyens formant isolateur destinés à isoler la sortie des moyens de modulation en amplitude vis à vis du signal descendant.
Du fait de la répartition de la puissance du signal descendant dans les deux branches optiques, la puissance du signal dans chaque branche est réduite par rapport à celle du signal descendant dans la première fibre optique. Plus particulièrement, la puissance du signal montant (circulant en général dans la seconde fibre optique) correspond sensiblement à une fraction de la puissance du signal descendant (circulant dans la première fibre optique). La puissance du signal montant est donc notablement réduite par rapport à celle du signal descendant.
Par ailleurs, si l'on souhaite n'utiliser qu'une seule fibre optique pour faire circuler les signaux descendant et montant, on doit recourir à des moyens de raccordement relativement complexes, comprenant notamment des moyens d'isolation de la sortie des moyens de modulation en amplitude vis à vis du signal descendant. Ces moyens de raccordement sont susceptibles de plus d'accentuer le déficit de puissance du signal montant. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication du type précité, autorisant la circulation des signaux descendant et montant sur une seule et même fibre optique, ceci en optimisant la puissance du signal montant.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication du type précité, caractérisé en ce que les moyens de création du signal montant modulé en amplitude comprennent des moyens de réflexion d'au moins une partie de la puissance ou du spectre optique du signal optique descendant, de façon que le signal montant, formé à partir du signal réfléchi par les moyens de réflexion, passe par les premières extrémités communes des deux branches afin de circuler dans la même ligne optique que le signal descendant. Ainsi, le signal montant peut circuler dans la même ligne optique que le signal descendant sans avoir à recourir à des moyens de raccordement avec la ligne optique autres que ceux nécessaires à la répartition du signal descendant dans les deux branches optiques. Les moyens de création du signal montant comprenant habituellement des moyens de modulation en amplitude, l'invention permet d'éviter l'utilisation de moyens supplémentaires de raccordement de la sortie des moyens de modulation en amplitude à la ligne optique, ces moyens supplémentaires de raccordement affaiblissant généralement la puissance du signal montant.
Suivants d'autres caractéristiques optionnelles de différents modes de réalisation de l'invention : - les moyens de réflexion comprennent un dispositif de réflexion par branche ;
- le dispositif de réflexion comprend des moyens d'accord pour sélectionner la partie réfléchie du spectre optique du signal optique descendant ;
- le dispositif de réflexion comprend des moyens choisis parmi un réseau de Bragg photo-inscrit et un film de couches interférentielles ; - les deux branches optiques sont munies de secondes extrémités communes de façon à former un interféromètre, ces branches comprenant des moyens de démodulation du signal descendant comprenant des premiers moyens de modification de phase agencés dans une des branches optiques et des premiers moyens de photo-détection raccordés aux secondes extrémités des branches, en aval de ces secondes extrémités en considérant le sens de propagation du signal descendant ;
- les premiers moyens de modification de phase sont disposés en aval du dispositif de réflexion de la branche correspondante en considérant le sens de propagation du signal descendant ; -A-
- les moyens de création d'un signal optique montant modulé en amplitude comprennent des deuxièmes moyens de modification de phase agencés dans une des branches optiques ;
- les deuxièmes moyens de modification de phase sont disposés en amont du dispositif de réflexion de la branche correspondante en considérant le sens de propagation du signal descendant ;
- les premiers et deuxièmes moyens de modification de phase sont agencés sur la première branche optique, la seconde branche optique comprenant des troisièmes moyens de modification de phase destinés à répercuter, sur le signal optique descendant dans la seconde branche optique, les modifications de phase imposées par les deuxièmes moyens de modification de phase sur le signal optique descendant dans la première branche optique ;
- les troisièmes moyens de modification de phase sont disposés en aval du dispositif de réflexion de la seconde branche optique en considérant le sens de propagation du signal descendant ;
- le dispositif comprend des quatrièmes moyens de modification de phase formant des moyens de réglage d'appoint de la phase du signal circulant dans la seconde branche optique, ces quatrièmes moyens de modification de phase étant disposés en amont du dispositif de réflexion de la seconde branche optique en considérant Ie sens de propagation du signal descendant ;
- les moyens de démodulation du signal optique descendant comprennent des seconds moyens de photo-détection raccordés aux secondes extrémités des branches, en aval de ces secondes extrémités en considérant le sens de propagation du signal descendant, de façon à autoriser une détection balancée du signal optique en aval des secondes extrémités des branches en considérant le sens de propagation du signal descendant ;
- les moyens de modification de phase des moyens de démodulation du signal descendant et/ou des moyens de création du signal montant et/ou des moyens de réglage d'appoint permettent de modifier la phase de façon statique ou dynamique ;
- les moyens de modification de phase des moyens de démodulation du signal descendant et/ou des moyens de création du signal montant et/ou des moyens de réglage d'appoint comprennent au moins un micro-guide d'ondes en matériau électro-optique s'entendant entre des électrodes destinées à être soumises à une tension de modulation. L'invention a également pour objet une puce électronique, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif tel que défini ci-dessus.
L'invention a encore pour objet un terminal pour réseau optique de télécommunication, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif tel que défini ci- dessus.
L'invention a encore pour objet un réseau optique de télécommunication du type comprenant un central relié à au moins un terminal par une ligne optique de communication, caractérisé en ce que le terminal est tel que défini ci-dessus.
De préférence, la ligne optique comprend une seule fibre optique. Le cas échéant, le réseau utilise un multiplexage en longueur d'onde conformément à un format WDM (Wave-length Division Multiplexing).
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un réseau optique de télécommunication comprenant un terminal selon l'invention ;
- les figures 2 à 4 sont des vues d'un dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon respectivement des premier à troisième modes de réalisation de l'invention.
On a représenté sur la figure 1 un réseau optique de télécommunication, selon l'invention, désigné par la référence générale 10. Ce réseau 10 comprend un central 12 et au moins un terminal 14, en général plusieurs terminaux 14 comme cela est représenté sur la figure 1.
Chaque terminal 14 est relié au central 12 par une ligne optique de communication comprenant une seule fibre optique 16. Chaque terminal 14 comprend un dispositif 18 selon l'invention dont un premier mode de réalisation est représenté plus en détail sur la figure 2.
La fibre optique unique 16 permet, d'une part, la circulation d'un signal optique descendant dans le sens représenté par une flèche D sur la figure 2 et, d'autre part, la circulation d'un signal optique montant dans le sens représenté par une flèche M sur cette figure 2.
Le signal optique descendant est modulé en phase conformément notamment à un format DPSK (Differential Phase Shift Keying) à l'aide de moyens classiques. Le signal optique montant est modulé en amplitude, conformément notamment à un format OOK (On-Off Keying) à l'aide de moyens qui seront décrits par la suite. Sur la figure 2, on voit que le dispositif 18 pour terminal de réseau optique de télécommunication comprend des première 20 et seconde 22 branches optiques. La fibre optique 16 est couplée, à l'aide de moyens classiques en "Y", à des premières extrémités communes 2OA, 22A des branches.
Le dispositif 18 comprend également des moyens de photo-détection R couplés, à l'aide de moyens classiques en "Y", à des secondes extrémités communes 2OB, 22B des branches. Ainsi, en considérant le sens D de propagation du signal descendant, la fibre optique 16 est disposée en amont des premières extrémités 2OA, 22A des branches et les moyens de photo-détection R sont disposés en aval des secondes extrémités 2OB, 22B des branches.
Les deux branches optiques 20, 22 raccordées en parallèle entre la fibre optique 16 et les moyens de photo détections R forment un interféromètre dont certains aspects du fonctionnement seront précisés par la suite.
Les deux branches optiques 20, 22 comprennent des moyens de modulation du signal descendant. Plus particulièrement, les moyens de modulation du signal descendant comportent des premiers moyens 24 de modification de phase agencés dans la première branche optique 20.
Par ailleurs, les deux branches optiques 20, 22 comprennent des moyens de création, à partir du signal descendant, d'un signal optique montant modulé en amplitude.
Plus particulièrement, les moyens de création du signal montant comportent des moyens de réflexion comprenant des premier 26 et second 28 dispositifs de réflexion agencés respectivement dans les première 20 et seconde 22 branches.
Chaque dispositif de réflexion 26, 28 est formé par exemple par un réseau de Bragg photo-inscrit, comme cela est schématisé sur la figure 2. En variante, les dispositifs de réflexion 26, 28 peuvent être formés par d'autres moyens classiques, notamment un film de couches interférentielles. On notera que, en considérant le sens D de propagation du signal descendant, les premiers moyens 24 de modification de phase sont disposés en aval du premier dispositif de réflexion 26.
Les moyens de création du signal optique montant modulé en amplitude comprennent des deuxièmes moyens 30 de modification de phase agencés dans une des branches optiques. Dans l'exemple illustré, ces deuxièmes moyens 30 de modification de phase sont agencés dans la première branche 20, en amont du premier dispositif de réflexion 26 en considérant le sens D de propagation du signal descendant.
Des troisièmes moyens 32 de modification de phase sont agencés dans la seconde branche optique 22. Ces troisièmes moyens 32 de modification de phase sont destinés à répercuter, sur la fraction du signal optique descendant passant dans la seconde branche optique 22, les modifications de phase imposées par les deuxièmes moyens 30 de modification de phase sur la fraction du signal optique descendant passant dans la première branche optique 20.
Ces troisièmes moyens 32 de modification de phase sont disposés en aval du second dispositif de réflexion 28 en considérant le sens de propagation du signal descendant.
De préférence, des quatrièmes moyens 34 de modification de phase sont agencés dans la seconde branche optique 22, en amont du second dispositif de réflexion 28, en considérant le sens de propagation du signal descendant. Ces quatrièmes moyens 34 de modification de phase forment des moyens de réglage d'appoint de la phase du signal passant dans la seconde branche optique 22.
Les moyens 24, 30, 32 et 34 de modification de phase sont réalisés à l'aide de moyens classiques, en particulier des micro-guides d'ondes en matériau électro-optique, par exemple en niobate de lithium (LiNbO3), s'étendant entre des électrodes destinées à être soumises à une tension de modulation. Selon les cas, les moyens 24, 30, 32 et 34 peuvent modifier la phase du signal optique correspondant de façon statique (application d'une tension de modulation constante) ou dynamique (application d'une tension de modulation variable).
On notera donc que les dispositifs de réflexion 26, 28, les moyens 24, 30, 32, 34 de modification de phase et, le cas échéant, les moyens de photo-détection R peuvent être fabriqués à l'aide de procédés et moyens classiques relevant notamment des nanotechnologies. On peut ainsi intégrer le dispositif 18 pour terminal de réseau optique de télécommunication dans une puce électronique.
Le dispositif 18 selon le premier mode de réalisation représenté sur la figure 2 est plus particulièrement adapté pour démoduler et moduler un signal monochromatique. En effet, dans ce cas, les dispositifs de réflexion 26, 28 sont destinés à réfléchir une partie de la puissance du signal optique descendant monochromatique provenant de la fibre optique 16.
Dans le cas de la figure 2, le signal montant est formé par le dispositif 18, à partir du signal optique descendant, de la façon suivante. Le signal optique descendant (ne comprenant qu'une seule longueur d'onde λ) a une amplitude A constante. Par contre la phase P du signal descendant est modulée.
La puissance du signal descendant, provenant de la fibre optique 16, est répartie dans les branches 20, 22, par exemple pour moitié dans chaque branche 20, 22.
Dans chaque branche 20, 22, le dispositif de réflexion correspondant 26, 28 réfléchit une partie de la puissance du signal descendant fractionné de façon à former une fraction de signal montant renvoyée vers la première extrémité 2OA, 2OB de la branche correspondante et la fibre optique 16.
Dans la première branche 20, une commande CP de modulation de phase est envoyée aux deuxièmes moyens 30 afin de moduler en phase Ia fraction de signal montant renvoyée par le premier dispositif de réflexion 26 vers Ia fibre optique 16.
On notera que la fraction de signal descendant passant dans la première branche
20 est également modulée par les deuxièmes moyens 30, avant même sa réflexion par Ie premier dispositif 26. Pour éviter que les passages aller et retour du signal dans les deuxièmes moyens 30 de modulation de phase ne perturbent l'interprétation de la modulation effectuée par ces deuxièmes moyens 30 sur la fraction de signal montant, la distance entre Ie premier dispositif de réflexion 26 et les seconds moyens 30 de modification de phase est limitée.
La première fraction de signal montant, issue de la première branche 20 et modulée en phase par les deuxièmes moyens 30, se combine avec la seconde fraction de signal montant, issue de la seconde branche 22 mais non modifiée en phase par rapport au signal descendant (excepté éventuellement un réglage d'appoint imposé par les quatrièmes moyens 34 de modification de phase). Cette combinaison (aux premières extrémités communes 2OA, 22A des branches) des première et seconde fractions de signal montant crée un signal montant dans la fibre optique 16 d'amplitude A modulée et de longueur d'onde λ.
On notera donc que le dispositif 18 selon l'invention forme un interféromètre permettant de faire passer le signal montant par les premières extrémités communes 2OA,
22A des deux branches afin de faire circuler ce signal montant dans la même fibre optique 16 que le signal descendant. Dans le cas de la figure 2, le signal descendant de longueur d'onde λ, modulé en phase, est démodulé par le dispositif 18 formant un interféromètre, de la façon suivante. Dans Ia première branche 20, une commande BIT de modulation de phase est envoyée aux premiers moyens 24 de modification de phase afin de moduler en phase une première fraction non réfléchie de signal descendant, traversant Ie premier dispositif de réflexion 26. Ces premiers moyens 24 de modification de phase affectent, à Ia première fraction non réfléchie de signal descendant, un déphasage de référence équivalent à un temps bit.
Dans la seconde branche 22, une seconde fraction non réfléchie de signal descendant traverse le second dispositif de réflexion 28. La même commande CP de modulation de phase est envoyée aux troisièmes moyens 32 afin de moduler en phase la seconde fraction non réfléchie de signal descendant. Ceci a pour effet de répercuter, sur Ia seconde fraction non réfléchie de signal descendant passant dans la seconde branche optique 22, les modifications de phase imposées par les deuxièmes moyens 30 de modification de phase sur Ia première fraction non réfléchie de signal descendant passant dans la première branche optique 20. La première fraction non réfléchie de signal descendant, issue de la première branche 20 et modulée en phase par les premiers 24 et deuxièmes 30 moyens de modification de phase, se combine avec la seconde fraction non réfléchie de signal descendant, issue de la seconde branche 22 et modulée en phase par les troisièmes moyens 32 de modification de phase (ayant le même effet que les deuxièmes moyens 30 de modification de phase) ainsi qu'éventuellement par les quatrièmes moyens 34 de réglage d'appoint. Cette combinaison (aux secondes extrémités communes 2OB, 22B des branches) des première et seconde fractions non réfléchies de signal descendant crée un signal descendant modulé en amplitude, de longueur d'onde λ, susceptible d'être lu par les moyens de photo-détection R. Sur les figures 3 et 4, on a représenté un dispositif 18 pour terminal de réseau optique de télécommunication selon respectivement des deuxième et troisième modes de réalisation de l'invention. Sur ces figures 3 et 4, les éléments analogues à ceux des figures précédentes sont désignés par des références identiques.
Dans le cas du deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 3, les dispositifs de réflexion 26, 28 sont destinés à réfléchir une partie du spectre optique du signal descendant.
De préférence, chaque dispositif de réflexion 26, 28 comprend des moyens d'accord pour sélectionner la partie réfléchie du spectre optique du signal descendant. Dans le cas de dispositifs de réflexion 26, 28 formés par des réseaux de Bragg photo-inscrits, les moyens d'accord pourront comprendre par exemple des moyens de chauffage susceptibles d'influencer l'écartement des raies des réseaux photo-inscrits par dilatation des supports sur lesquels sont inscrits ces réseaux.
Dans le cas de la figure 3, le signal descendant comprend une première longueur d'onde λ1 , d'amplitude A constante (non modulée), et une seconde longueur d'onde λ2, de phase P modulée.
Les dispositifs de réflexion 26, 28 sont accordés dans cet exemple de façon à réfléchir la totalité de la première longueur d'onde λ1 et à se comporter de façon transparente pour la seconde longueur d'onde λ2.
La première longueur d'onde λ1 est donc réfléchie par les dispositifs de réflexion 26, 28 pour former le signal montant modulé en amplitude, de façon analogue à ce qui a été décrit à propos du mode de réalisation illustré sur la figure 2. Par contre, la seconde longueur d'onde λ2, modulée en phase, traverse les dispositifs de réflexion 26, 28 pour être démodulée, de façon analogue à ce qui a été décrit à propos du mode de réalisation illustré sur la figure 2.
On notera que le deuxième mode de réalisation du dispositif 18 est particulièrement adapté à une communication entre le central 12 et le terminal 16 utilisant un multiplexage en longueur d'onde (WDM, Wave-length Division Multiplexing). Les bandes spectrales réfléchies par les dispositifs de réflexion 26, 28 ou transparentes à l'égard de ces dispositifs de réflexion 26, 28 peuvent être fines (comme des canaux de type WDM) ou larges. Dans le cas du troisième mode de réalisation, le dispositif 18 représenté sur la figure
4 diffère de celui représenté sur la figure 2 en ce que les secondes extrémités communes 2OB, 22B des deux branches optiques sont couplées, à l'aide de moyens classiques en "X", à des premier R1 et second R2 moyens de photo-détection. Ces premier R1 et second R2 moyens de photo-détection sont disposés en aval des secondes extrémités 2OB, 22B en considérant les sens de propagation du signal descendant.
Cet agencement classique des premier R1 et second R2 moyens de photo détection autorise une détection balancée du signal optique descendant en aval des branches 20, 22.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (18) pour terminal (14) de réseau optique (10) de télécommunication, du type comprenant des première (20) et seconde (22) branches optiques munies de premières extrémités communes (2OA, 22A) destinées à être couplées à une ligne optique (16) du réseau dans laquelle circule un signal optique descendant modulé en phase, ces branches (20, 22) comprenant des moyens (26, 28, 30) de création, à partir de ce signal descendant, d'un signal optique montant modulé en amplitude, caractérisé en ce que les moyens de création du signal montant modulé en amplitude comprennent des moyens (26, 28) de réflexion d'au moins une partie de la puissance ou du spectre optique du signal optique descendant, de façon que le signal montant, formé à partir du signal réfléchi par les moyens de réflexion (26, 28, 30), passe par les premières extrémités communes des deux branches afin de circuler dans la même ligne optique (16) que le signal descendant.
2. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon la revendication 1 , dans lequel les moyens de réflexion comprennent un dispositif de réflexion (26, 28) par branche (20,22).
3. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon la revendication 2, dans lequel Ie dispositif de réflexion (26, 28) comprend des moyens d'accord pour sélectionner la partie réfléchie du spectre optique du signal optique descendant.
4. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le dispositif de réflexion (26, 28) comprend des moyens choisis parmi un réseau de Bragg photo-inscrit et un film de couches interférentielles.
5. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les deux branches optiques (20,22) sont munies de secondes extrémités communes (2OB, 22B) de façon à former un interféromètre, ces branches comprenant des moyens de démodulation du signal descendant comprenant des premiers moyens (24) de modification de phase agencés dans une des branches optiques (20,22) et des premiers moyens (R; R1) de photodétection raccordés aux secondes extrémités (2OB, 22B) des branches, en aval de ces secondes extrémités (2OB, 22B) en considérant le sens de propagation du signal descendant.
6. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon les revendications 2 et 5 prises ensemble, dans lequel les premiers moyens (24) de modification de phase sont disposés en aval du dispositif de réflexion (26, 28) de la branche correspondante (20,22) en considérant le sens de propagation du signal descendant.
7. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les moyens de création d'un signal optique montant modulé en amplitude comprennent des deuxièmes moyens (30) de modification de phase agencés dans une des branches optiques (20,22).
8. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon les revendications 2 et 7 prises ensemble, dans lequel les deuxièmes moyens (30) de modification de phase sont disposés en amont du dispositif de réflexion (26, 28) de la branche correspondante (20,22) en considérant Ie sens de propagation du signal descendant.
9. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon la revendication 7 ou 8, dans lequel les premiers (24) et deuxièmes (30) moyens de modification de phase sont agencés sur la première branche optique (20), la seconde branche optique (22) comprenant des troisièmes moyens (32) de modification de phase destinés à répercuter, sur le signal optique descendant dans la seconde branche optique (22), les modifications de phase imposées par les deuxièmes moyens (30) de modification de phase sur le signal optique descendant dans la première branche optique (20).
10. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon la revendication 9, dans lequel les troisièmes moyens (32) de modification de phase sont disposés en aval du dispositif de réflexion (28) de la seconde branche optique (22) en considérant le sens de propagation du signal descendant.
11. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon la revendication 9 ou 10, comprenant des quatrièmes moyens (34) de modification de phase formant des moyens de réglage d'appoint de la phase du signal circulant dans la seconde branche optique (22) , ces quatrièmes moyens (34) de modification de phase étant disposés en amont du dispositif de réflexion (28) de la seconde branche optique en considérant le sens de propagation du signal descendant.
12. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon l'une quelconque des revendications 5 à 11 , dans lequel les moyens de démodulation du signal optique descendant comprennent des seconds moyens de photo-détection (R2) raccordés aux secondes extrémités (2OB, 22B) des branches (20,22), en aval de ces secondes extrémités (2OB, 22B) en considérant le sens de propagation du signal descendant, de façon à autoriser une détection balancée du signal optique en aval des secondes extrémités (2OB, 22B) des branches (20,22) en considérant le sens de propagation du signal descendant. 1 1Z
13. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon l'une quelconque des revendications 5 à 12, dans lequel les moyens (24, 30, 32, 34) de modification de phase des moyens de démodulation du signal descendant et/ou des moyens de création du signal montant et/ou des moyens de réglage d'appoint permettent de modifier la phase de façon statique ou dynamique.
14. Dispositif pour terminal de réseau optique de télécommunication selon l'une quelconque des revendications 5 à 13, dans lequel les moyens (24, 30, 32, 34) de modification de phase des moyens de démodulation du signal descendant et/ou des moyens de création du signal montant et/ou des moyens de réglage d'appoint comprennent au moins un micro-guide d'ondes en matériau électro-optique s'entendant entre des électrodes destinées à être soumises à une tension de modulation.
15. Puce électronique, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif (18) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
16. Terminal pour réseau optique de télécommunication, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (18) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
17. Réseau optique de télécommunication du type comprenant un central(12) relié à au moins un terminal (14) par une ligne optique (16) de communication, caractérisé en ce que le terminal est selon la revendication 16.
18. Réseau optique selon la revendication 17, dans lequel la ligne optique comprend une seule fibre optique (16).
19. Réseau optique selon la revendication 17 ou 18, utilisant un multiplexage en longueur d'onde conformément à un format WDM (Wave-length Division Multiplexing).
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