WO2009083700A2 - Dispositif d'amplification de la puissance optique d'au moins un premier signal optique incident et d'au moins un deuxième signal optique incident - Google Patents

Dispositif d'amplification de la puissance optique d'au moins un premier signal optique incident et d'au moins un deuxième signal optique incident Download PDF

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WO2009083700A2
WO2009083700A2 PCT/FR2008/052424 FR2008052424W WO2009083700A2 WO 2009083700 A2 WO2009083700 A2 WO 2009083700A2 FR 2008052424 W FR2008052424 W FR 2008052424W WO 2009083700 A2 WO2009083700 A2 WO 2009083700A2
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optical
optical signal
network
amplification
signal
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PCT/FR2008/052424
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WO2009083700A3 (fr
Inventor
Philippe Chanclou
Bernard Landousies
Naveena Genay
Original Assignee
France Telecom
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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
    • H04B10/29—Repeaters
    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/297—Bidirectional amplification
    • H04B10/2971—A single amplifier for both directions

Definitions

  • the invention relates to the field of optical access networks.
  • Optical access networks are expensive networks for telecommunication operators because they are often tree networks serving many subscribers. Such networks are equipped with many components sometimes consuming electrical energy.
  • the operators have developed passive optical access networks in which all the components located between the optical center and the users' equipment are passive. that is, they do not need to be electrically powered to operate.
  • optical networks offer subscribers a high connection rate of the order of 2.5 Gbit / s (Gigabit per second). Such speeds make it possible to offer services such as high-definition television, the Internet or video telephony, thus meeting a demand from subscribers.
  • a passive optical network is, for example, a tree network of the point-to-multipoint type. Such a network is shown in FIG.
  • the network comprises at one end an optical central OC (Optical Center in English) at the output of which is connected a first end of an optical fiber 12.
  • a second end of the optical fiber 12 is connected to the input of minus one optical coupler 13 an input to N outputs, N representing the number of branches that the network has.
  • a first end of an optical fiber 14 is connected to one of the N outputs of the optical coupler 13.
  • a second end of the optical fiber 14, is connected to a line termination equipment ONT (Optical Network Termination in English), i ⁇ ⁇ 1, 2, ..., N ⁇ to which are connected one or more subscribers.
  • ONT Optical Network Termination in English
  • the optical central OC comprises a laser 10 emitting an optical signal for conveying data to the different subscribers connected to the network as well as receiving means R receiving the signals emitted by the line termination devices.
  • the passive optical network described above uses the principle of Time Division Multiplexing (TDM). In such a network, the optical signal emitted by the laser 10 is cut into a plurality of time intervals of the same duration. Each time slot is then associated, or reserved, with one of the ONT line termination equipment, according to their needs.
  • TDM Time Division Multiplexing
  • the optical center comprises a plurality of lasers each emitting a data optical component associated with a wavelength of its own.
  • An optical multiplexer placed at the output of the optical center and to which is connected a first end of the main fiber 12 of the network makes it possible to inject a wavelength multiplexed signal into the latter.
  • each line termination device is associated with an optical component from the optical center and therefore at a particular wavelength.
  • Passive optical access networks whether they use time division multiplexing or wavelength division multiplexing, have a conventional range of the order of 20 km (kilometers). This limited range of the network is due to the fact that in passive optical networks, the various optical components that are, for example, optical couplers, optical multiplexers or optical fibers, induce losses of optical power of the signals transiting the network and that the transmitted signals can not be amplified without constraints to compensate for such losses. Indeed, in a passive optical network, the downlink optical signals, that is to say the optical signals transmitted by the exchange to the subscribers, and the upstream optical signals, that is to say the optical signals emitted by the subscriber equipment destined for the optical central office is transported by a single optical fiber in order to reduce the cost of the network.
  • the use of a single optical fiber to convey the downward and upward optical signals introduces constraints on the transmission powers of these optical signals.
  • the transmission power of the data signals is sufficient to compensate for the losses associated with traversing the network and thus to allow correct reception.
  • the power must not be so high as to generate backscattered signals that may dazzle receiver R for detecting signals propagating in the subscriber-central direction.
  • the result of this compromise on the value of the optical power of transmission of the signals in a passive optical network results in a limited range of the network. If the range of passive optical access networks is sufficient in urban areas where subscribers are located at relatively short distances from optical exchanges, of the order of 5 to 10 km, this is not the case for subscribers located in rural areas.
  • the subscribers are often geographically dispersed and are therefore most often located at a distance from the optical exchanges higher than the conventional range of a passive optical network. These subscribers can not therefore benefit from the broadband transmission offered by the passive optical networks and consequently the services offered which require a broadband connection.
  • a first solution is to increase the optical transmission power of the optical signals.
  • a second known solution is to introduce amplification means such as EDFAs (Erbium-doped fiber amplifier or erbium-doped fiber amplifier) in the various branches of the network.
  • EDFAs Erbium-doped fiber amplifier or erbium-doped fiber amplifier
  • Such a solution makes it possible to increase the optical budget of the access network, which makes it possible to increase the range thereof by amplifying the optical power of the optical signals flowing in the access network.
  • the optical budget of an optical access network is the difference in optical power existing between the optical emission power of the laser arranged at the optical central station and the optical power received by the reception means arranged in the line termination equipment. .
  • a disadvantage of this solution is that it lacks flexibility in terms of implementation. Indeed, an EDFA being an active component, it is not possible to introduce it anywhere in the network. Thus, it is necessary that this component is disposed near a source of electrical energy. This introduces constraints as for the topology of the access network, which can lead to network maintenance problems due to the complexity of the topology and limit future changes in the network, in particular in terms of sharing rates.
  • optical components In addition, the introduction of such optical components into the network is an operation whose cost is high both in terms of equipment and in terms of energy consumption of the network because such equipment consumes electricity.
  • the invention responds to the need to increase the scope of an optical network in a flexible manner while limiting the operating costs of such a network.
  • Such a solution does not require increasing the optical transmission powers of the transmitted optical signals.
  • the present invention relates, according to a first aspect, to a device for amplifying the optical power of at least a first incident optical signal and at least a second incident optical signal, said device being intended to be connected to a fiber optical constituent branch of an optical network.
  • Such an amplification device comprises:
  • a multiplexing module comprising means for forming a composite optical signal from the first incident optical signal and the second incident optical signal; a module for amplifying the optical power of said composite signal comprising at least one passive amplification medium; intended to be excited by remote active amplification means.
  • the device according to the invention makes it possible to pool the resources used to amplify different optical signals circulating in an optical network.
  • the amplification device object of the invention makes it possible to form, from different incident optical signals, a single composite optical signal whose power it amplifies.
  • a single amplification device can be used to increase the optical power of a plurality of distinct optical signals.
  • Incident optical signals may have propagation directions identical or opposite.
  • Such an amplification device inserted, for example, into a branch of an optical network in which an optical signal transmitted by an optical central to a line termination equipment and an optical signal transmitted by the equipment of terminating line to the central, forms a composite optical signal from these two signals and amplifies the optical power of the composite optical signal.
  • the active amplification means deported to the central can be electrically powered from the power source of the optical central.
  • the device that is the subject of the invention makes it possible to increase the optical budget of an optical access network while limiting the operating costs of the network.
  • the invention relates to an optical network comprising an optical central unit connected to at least one line termination equipment by at least one optical fiber forming a branch of said network, said central office comprising:
  • Such a network comprises, in at least one of its branches, at least one device for amplifying the optical power of the first optical signal and the second optical signal comprising:
  • a multiplexing module comprising means for forming a composite optical signal from the first and second optical signals
  • a module for amplifying the optical power of said composite signal comprising at least one passive amplification medium intended to be excited by active amplification means included in the optical central unit.
  • the network according to the invention is particular in that it comprises in at least one of its branches, at least one amplification device object of the invention.
  • the first optical signal from the optical center passes through the amplification device, its optical power is amplified.
  • the first optical signal having regained optical power, it then becomes possible to increase the range of the network without increasing the optical transmission power.
  • the optical power emitted at the central office being substantially the same as that emitted in a conventional optical access network, the effects of backscattering remain minimal and do not disturb the reception of signals.
  • the second optical signal emitted by the line termination equipment to the optical central also sees its amplified optical power in accordance with the principle of the invention.
  • the passive optical network according to the invention makes it possible to reach a range of the order of 100 km.
  • the present invention responds to another need felt in urban areas.
  • By increasing the range of the optical access network it is possible to bring the optical center closer to the core network.
  • This makes it possible to group the optical exchanges at the same point, which has the consequence of reducing the costs of the infrastructure. This is particularly advantageous in urban areas where population density is such that many amenities are needed to cover all subscribers.
  • the multiplexing module comprises, connected to an output of the amplification module, means for separating the amplified composite optical signal into a first outgoing optical signal and a second outgoing optical signal, said first outgoing optical signal corresponding to the first amplified incident optical signal and said second outgoing optical signal corresponding to the second amplified incident optical signal.
  • the incident optical signals once their optical power amplified, are injected into the optical fiber in which the device of the invention is inserted.
  • the multiplexing module comprises an interleaver for forming the composite optical signal and for separating the amplified composite optical signal.
  • Using a single interleaver can further reduce network operating costs.
  • an interleaver is a passive optical component making it possible to form a composite optical signal from incident optical signals or to separate the optical signals forming a composite optical signal, as a function of the input port at which the signal is introduced. optical to be treated.
  • Such an optical component by its passive nature contributes to the reduction of network operating costs.
  • such an optical component is subject to mass production, it has a relatively low cost.
  • the amplification module comprises: active amplification means of the optical power of the composite optical signal,
  • At least one passive amplification medium intended to be excited by the amplification means.
  • the active amplification means known as a pump and in the form of, for example, laser diodes, emit an optical signal which excites the passive amplification medium in a specific wavelength band which corresponds at the wavelengths associated with the optical signals forming the composite optical signal.
  • the composite optical signal passes through the amplification medium, its optical power is amplified.
  • the active amplification means in the device of the invention, it is possible to implement the invention in existing optical networks without having to modify the architecture thereof, (for example without have to make a modification of the optical center to add the active amplification means).
  • FIG. 1 represents a passive optical access network according to the prior art
  • FIG. 2 represents an amplification device according to the invention
  • FIG. 3 represents a first embodiment of the amplification device according to the invention
  • FIG. 4 represents a second embodiment of the amplification device according to the invention.
  • FIG. 5 represents a third embodiment of the amplification device according to the invention.
  • FIG. 6 represents a first example of an optical network comprising an amplification device according to the invention connected to one of the optical fibers constituting the branch of the network,
  • FIG. 7 represents a second example of an optical network comprising an amplification device according to the invention inserted in one of the optical fibers constituting the branch of the network,
  • FIG. 8 represents an operating algorithm of the amplification method which is the subject of the invention
  • FIG. 2 An amplification device 2 of the optical optical signal power according to the invention is shown in FIG. 2.
  • Such an amplification device 2 comprises a multiplexing module 21 and an amplification module 22.
  • a first output S1 of the multiplexing module is connected to the input of the amplification module 22.
  • An output of the amplification module 22 is connected to a first input E1 of the multiplexing module 21.
  • the amplification device 2 is connected to an optical fiber 12, 14 constituting a branch of an optical network.
  • the optical fiber 12, 14 is for example cut off and a first end of the optical fiber 12, 14, is connected to the second input E2 of the multiplexing module 21 and a second end of the optical fiber 12, 14 is connected to the second output S2 of the multiplexing module 21.
  • Optical signals may flow in the optical fiber 12, 14,. Such optical signals are called incident optical signals.
  • the incident optical signals represented in FIG. 1 by a double arrow for one and a simple arrow for the other, enter the amplification device 2 via the input E2 or the output S2 as a function of their direction of flow in the optical fiber 12, 14 ,.
  • the incident optical signals are first processed by the multiplexing module 21.
  • the multiplexing module forms, from the incident optical signals, a composite optical signal.
  • the composite optical signal thus obtained is then injected into the amplification module 22 at the output S1 of the multiplexing module 21.
  • the amplification module 22 amplifies the optical power of the composite optical signal. Once the optical power of the amplified composite optical signal has been amplified, it is injected by the input E1 into the multiplexing module 21.
  • the multiplexing module 21 also comprises means for separating the amplified composite optical signal (not shown in FIG. 1) into its various components: the incident optical signals whose optical power has been amplified during the passage of the composite optical signal in the module amplification 21.
  • the amplified incident optical signals, or outgoing optical signals, are then injected into the optical fiber 12, 14, via the output S2 or the input E2 of the multiplexing module 21, as a function of their direction of propagation in the optical fiber 12. 14 ,.
  • FIG. 3 A first embodiment of the amplification device 2 which is the subject of the invention is represented in FIG. 3.
  • the multiplexing module 21 comprises means 21 1 for forming an optical signal. composite from the incident optical signals. The entrance
  • E2 of these means 21 1 to form a composite signal is connected to a first end of the optical fiber 12, 14,.
  • the output S1 of the means 21 1 for forming a composite optical signal is connected to the amplification module 22.
  • the multiplexing module also comprises means 212 for separating the composite optical signal amplified into its components: the signals amplified incident optics.
  • the input E1 of the means 212 for separating the composite optical signal is connected at the output of the amplification module 22.
  • the output S2 of the means 212 for separating the composite optical signal is connected to a second end of the optical fiber 12, 14, .
  • the means 21 1 for forming a composite optical signal and the means 212 for separation consist, for example, in an optical interleaver. Such an interleaver has four ports. Two ports are connected to the optical fiber 12, 14 ,, and two other ports are connected to the amplification module 22.
  • An optical interleaver is a passive optical component that combines two optical signals incident to each other to form a composite optical signal.
  • the composite optical signal obtained at the output of the interleaver is an interlace of the combined incident optical signals. This interleaving is defined by the position of a wavelength associated with an incident optical signal relative to a numbering of a reference grid (even or odd) and the direction of transmission, incoming or outgoing, of the incident optical signal. in the interleaver.
  • a first incident optical signal enters the interleaver through a first port of the interleaver. This first incident optical signal is called, for example, even optical signal.
  • a second incident optical signal enters the interleaver through a second port of the interleaver. This second optical signal is called, for example odd optical signal.
  • the interleaver interleaves the even signal and the odd signal to form a third optical signal called composite optical signal.
  • Such an optical interleaver can also be used to separate the composite optical signal formed by an interleaving of an even optical signal and an odd optical signal. It then works as a de-interlacer.
  • the composite optical signal to be separated is injected into a first port of the interleaver which separates the even and odd components of the composite optical signal which are then directed respectively to a second and a third port of the interleaver according to their direction of propagation. then injected into an optical fiber.
  • the signals Incidents enter the interleaver constituting the means 21 1 for forming a composite optical signal where they are used to form the composite optical signal.
  • the composite optical signal whose optical power is amplified is injected into the same interleaver which also constitutes the separation means 212.
  • the amplified composite optical signal is separated into two optical signals whose optical power is amplified.
  • the first amplified optical signal corresponds to the first incident signal whose optical power has been amplified, or the first optical output signal
  • the second amplified optical signal corresponds to the second incident optical signal whose optical power has been amplified, or second outgoing optical signal.
  • the interleaver constituting the separation means 212 functions as a deinterleaver.
  • the first outgoing optical signal and the second outgoing optical signal are then injected into the optical fiber 12, 14,.
  • the use of a single interleaver performing both the functions of forming a composite optical signal and of separating the amplified composite optical signal makes it possible to simplify the amplification device 2.
  • the active amplification means 21 1 consist, for example, of a laser diode, called a pump, which emits an optical amplification signal.
  • the passive amplification medium 222 consists for example of an erbium doped optical fiber section.
  • the amplification optical signal emitted by the laser diode 221 is injected into the passive amplification medium 222 in order to excite the erbium atoms present in the optical fiber section 222.
  • the erbium atoms When the erbium atoms are returned to their state not excited, they release photons under the principle of the stimulated emission whose wavelength corresponds to the wavelength of an optical signal passing through the network.
  • an amplification optical signal whose emission wavelength is 1480 nanometers makes it possible to amplify the transmission power of an optical signal whose emission wavelength is 1550 nanometers.
  • the composite optical signal formed by the multiplexing module 21 is injected into the erbium-doped optical fiber section 222 through the output S1 of the multiplexing module 21 which is connected to a first end of the doped optical fiber section. 222.
  • the optical power of the amplified composite signal is amplified, it is injected into the multiplexing module 21 through the input E1 of the multiplexing module which is connected to a second end of the fiber section.
  • erbium-doped optical element 222 in order to separate the components of the amplified composite optical signal.
  • the multiplexing module 21 may be in accordance with the multiplexing module described with reference to FIG.
  • FIG. 1 A third embodiment of the amplification device forming the subject of the invention is represented in FIG.
  • the amplification module 21 of the amplification device 2 comprises a passive amplification medium 222.
  • a passive amplification medium 222 is excited by a remote pump.
  • the pump is for example located at the optical center.
  • the multiplexing module 21 may be in accordance with the multiplexing module described with reference to FIG.
  • This embodiment is particularly advantageous because the amplification device 2 is completely passive.
  • FIG. 6 represents an optical access network comprising an amplification device 2 according to the invention connected to one of its branches.
  • An optical central office OC constitutes a first end of the network.
  • a first end of an optical fiber 12 is connected to the output of the optical central office OC.
  • a second end of the optical fiber 12 is connected to the input of at least one optical coupler 13 an input to N outputs.
  • the optical fiber 12 is called the main branch of the network.
  • a first end of an optical fiber 14 i G ⁇ 1, 2, ..., N ⁇ , is connected to one of the N outputs S, the optical coupler 13.
  • a second end of the optical fiber 14, is connected to a second optical coupler 15 ,, ie ⁇ 1, 2, ..., N ⁇ .
  • a first end of an optical fiber 16 J; I ⁇ 1, 2, ..., M ⁇ , is connected to one of the M outputs S j of the optical coupler 15 ,.
  • a second end of the optical fiber 16 j is connected to a line termination equipment ONT j , G ⁇ 1, 2, ..., M ⁇ to which are connected one or more subscribers.
  • the optical central OC comprises a laser 10 emitting a first incident optical signal associated with a particular wavelength. This first optical signal carries in the network data to the various connected subscribers.
  • the optical central office OC also comprises a reception module R of the optical signals transmitted by the line termination equipment ONTi to ONT M.
  • the laser output 10 and the input of the reception module R are each connected to an input of an optical circulator 11 comprising three ports.
  • a first end of the optical fiber 12 is connected to the third port of the optical circulator 1 1 allowing firstly the first incident optical signal emitted by the laser 10 to pass through the network towards the line termination equipment ONTi to ONT M , and secondly to the second incident optical signals emitted by the line termination equipment to transit in the network towards the optical central office OC and the reception means R.
  • Each of the optical fibers 12, 14, and 16 j constituting the network allows a bidirectional transit of the optical signals in the network, that is to say that the upward signals, from a line termination equipment to the optical central, and the downstream signals, from the exchange to the line termination equipment, flow in the same optical fiber. This reduces costs when setting up the network and facilitating its maintenance.
  • an amplification device 2 is connected to the main optical fiber 12.
  • a downward optical signal that is to say the optical signal emitted by the optical central office OC to the line termination equipment ONTi ONT M , enters the amplification device 2 through the input E2 of the multiplexing module 21.
  • a rising optical signal that is to say an optical signal issued by a line terminating equipment ONT j enters the amplification device by the output S2 of the multiplexing module 21.
  • the optical signals downlink and uplink respectively represent the first and second incident signal.
  • the downward and upward optical signals are combined by the multiplexing module 21 to form the composite optical signal whose optical power is amplified by the amplification module 22.
  • the composite optical signal whose optical power is amplified is injected into the multiplexing module in order to separate it into the amplified downlink optical signal and the amplified upstream optical signal.
  • the amplified downlink optical signal is injected into the optical fiber 12 through the output S2 of the multiplexing module in order to reach the line termination equipment ONTi ONT M.
  • the amplified upstream optical signal is injected into the optical fiber 12 through the input E2 of the multiplexing module in order to reach the reception means R of the optical central office OC.
  • An amplification device 2 may also be connected to one or more optical fibers 14,.
  • the following table shows, by way of example, the downstream optical power budgets corresponding to a network according to the embodiment described above.
  • the optical budget corresponding to the direction of downlink transmission is balanced between the losses associated with the transmission of an optical signal through the network and the gain in optical power offered by the amplification device 2. This allows correct reception of the optical signal by the line termination equipment.
  • FIG. 7 represents another embodiment of an optical access network comprising an amplification device 2 in one of its branches.
  • the optical central OC also comprises a laser diode 100 emitting an amplification optical signal.
  • the output of the laser 10 and the input of the reception means R are respectively connected to a first and a second input of an optical multiplexer 1 1 two inputs to an output.
  • the output of multiplexer January 1 is, itself, connected to a first input of a second optical multiplexer January 1 two inputs to an output.
  • the second input of the second multiplexer 1 1 1 is connected to the output of the laser diode 100.
  • the output of the second multiplexer January 11 is connected to the first end of the main fiber 12.
  • the first and second multiplexers January 1, 1 1 1 allow on the one hand to the signals emitted by the laser 10 and the laser diode 100 to pass through the network towards the line termination equipment ONTi ONT N , and secondly to the signals issued by the equipment of line termination to pass through the network towards the optical central office OC and receiving means R.
  • the amplification means 22 of the amplification device 2 connected to the optical fiber 12 consist of a erbium-doped optical fiber section 222.
  • Such an optical fiber section 222 serves as a passive amplification medium.
  • the amplification optical component derived from the laser diode 100 excites the erbium atoms present in the optical fiber section 222.
  • Such a technique is said remote amplification technique since the amplification medium 222 is in the network then that the amplification means, here the laser diode 100, are located in the optical central OC.
  • Such an amplification medium makes it possible to amplify the signals transmitted both in the upward direction, from the line termination devices to the central OC, and in the downstream direction, from the optical central station to the line termination devices.
  • optical signal repeaters 17 In order to improve the quality of the transmission of the optical signal repeaters 17, can be inserted into the optical fibers 14,.
  • the following table shows, by way of example, the downstream optical power budgets corresponding to a network according to the embodiment described above.
  • the optical budget corresponding to the direction of downlink transmission is balanced between the losses associated with the transmission of an optical signal through the network and the gain in optical power offered by the amplification device 2. This allows correct reception of the optical signal by the line termination equipment.
  • the invention finally relates to a method for amplifying optical signals implemented by an amplification device 2 according to the invention.
  • a first and a second are combined to form a composite optical signal.
  • This step is implemented by the multiplexing module 21 of the amplification device of the amplification device 2.
  • a step F2 the optical power of the composite signal is amplified. This step is implemented by the amplification module 22 of the amplification device of the amplification device 2.
  • the composite optical signal whose optical power is amplified is separated into a first outgoing optical signal and a second outgoing optical signal, said first outgoing optical signal corresponding to the first amplified incident optical signal and said second signal optical output corresponding to the second amplified incident optical signal.
  • This step is implemented by the multiplexing module 21 of the amplification device of the amplification device 2.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'amplification de la puissance optique d'au moins un premier signal optique incident et d'au moins un deuxième signal optique incident, ledit dispositif étant destiné à être connecté à une fibre optique constituant branche d'un réseau optique, Un tel dispositif d'amplification comprend : un module de multiplexage comprenant des moyens pour former un signal optique composite à partir du premier signal optique incident et du deuxième signal optique incident, un module d'amplification de la puissance optique dudit signal composite. L'invention concerne aussi réseau optique comprenant un dispositif conforme à l'invention dans au moins l'une de ces branches.

Description

Dispositif d'amplification de la puissance optique d'au moins un premier signal optique incident et d'au moins un deuxième signal optique incident
L'invention concerne le domaine des réseaux d'accès optiques. Les réseaux d'accès optiques sont des réseaux coûteux pour les opérateurs en télécommunication car ce sont le plus souvent des réseaux arborescents desservant de nombreux abonnés. De tels réseaux sont équipés de nombreux composants parfois consommateurs en énergie électrique. Afin de limiter ces coûts d'exploitation tout en améliorant la qualité des services offerts aux abonnés, les opérateurs ont développé les réseaux d'accès optiques passifs dans lesquels tous les composants situés entre le central optique et les équipements des usagers sont passifs, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas besoin d'être alimentés électriquement pour fonctionner.
De tels réseaux optiques offrent aux abonnés un débit de connexion élevé de l'ordre de 2,5 Gbit/s (Gigabit par seconde). De tels débits permettent de proposer des services tels que la télévision haute définition, l'Internet ou encore la visiophonie, répondant ainsi à une demande des abonnés.
Un réseau optique passif est, par exemple, un réseau arborescent du type point à multipoints. Un tel réseau est représenté sur la figure 1 . Le réseau comporte à une première extrémité un central optique OC (Optical Center en anglais) à la sortie duquel est connectée une première extrémité d'une fibre optique 12. Une deuxième extrémité de la fibre optique 12 est connectée à l'entrée d'au moins un coupleur optique 13 une entrée vers N sorties, N représentant le nombre de branches que possède le réseau. Une première extrémité d'une fibre optique 14,, j e {1 , 2, ..., N}, est connectée à l'une des N sorties du coupleur optique 13. Une deuxième extrémité de la fibre optique 14, est connectée à un équipement de terminaison de ligne ONT, (Optical Network Terminaison en anglais), i ε {1 , 2, ..., N} auquel sont connectés un ou plusieurs abonnés. Le central optique OC comporte un laser 10 émettant un signal optique servant à véhiculer des données à destination des différents abonnés connectés au réseau ainsi que des moyens de réception R recevant les signaux émis par les dispositifs de terminaison de ligne. Le réseau optique passif décrit précédemment utilise le principe du multiplexage temporel ou TDM (Time-Division Multiplexing). Dans un tel réseau, le signal optique émis par le laser 10 est découpé en une pluralité d'intervalles temporels de même durée. Chaque intervalle temporel est ensuite associé, ou réservé, à l'un des équipements de terminaison de ligne ONT, en fonction de leurs besoins.
Il existe également des réseaux optiques passifs utilisant le multiplexage en longueurs d'onde ou WDM (Wavelength-Division Muliplexing). Dans un tel réseau, le central optique comprend une pluralité de lasers émettant chacun une composante optique de données associée à une longueur d'onde qui lui est propre. Un multiplexeur optique placé en sortie du central optique et auquel est connectée une première extrémité de la fibre principale 12 du réseau permet d'injecter dans cette dernière un signal multiplexe en longueurs d'onde. Dans un tel réseau optique, chaque dispositif de terminaison de ligne est associé à une composante optique issue du central optique et donc à une longueur d'onde particulière.
Les réseaux d'accès optiques passifs, qu'ils utilisent le multiplexage temporel ou le multiplexage en longueurs d'onde, présentent une portée classique de l'ordre de 20 km (kilomètres). Cette portée limitée du réseau tient au fait que dans les réseaux optiques passifs, les différents composants optiques que sont, par exemple, les coupleurs optiques, les multiplexeurs optiques ou les fibres optiques, induisent des pertes de puissance optique des signaux transitant dans le réseau et que les signaux émis ne peuvent pas être amplifiés sans contraintes pour compenser de telles pertes. En effet, dans un réseau optique passif, les signaux optiques descendants, c'est-à dire les signaux optiques émis par le central à destination des abonnés, et les signaux optiques remontants, c'est-à-dire les signaux optiques émis par les équipements abonnés à destination du central optique, sont véhiculés par une unique fibre optique, afin de réduire le coût du réseau. Toutefois, l'utilisation d'une unique fibre optique pour véhiculer les signaux optiques descendants et remontants introduit des contraintes sur les puissances d'émission de ces signaux optiques. Notamment, il faut, d'une part, que la puissance d'émission des signaux de données soit suffisante pour compenser les pertes liées à la traversée du réseau et ainsi permettre une réception correcte. Il faut d'autre part que la puissance ne soit pas élevée au point de générer des signaux rétrodiffusés qui risquent d'éblouir les moyens de réception R servant à détecter les signaux se propageant dans le sens abonnés- central. Le résultat de ce compromis sur la valeur de la puissance optique d'émission des signaux dans un réseau optique passif se traduit par une portée limitée du réseau. Si la portée des réseaux d'accès optiques passifs est suffisante dans les zones urbaines où les abonnés sont situés à des distances relativement faibles des centraux optiques, de l'ordre de 5 à 10 km, ce n'est pas le cas des abonnés situés dans les zones rurales. Dans ces zones, les abonnés sont souvent dispersés géographiquement et sont donc le plus souvent situés à une distance des centraux optiques supérieure à la portée classique d'un réseau optique passif. Ces abonnés ne peuvent donc pas bénéficier de la transmission haut débit offerte par les réseaux optiques passifs et par conséquent des services offerts qui nécessitent une connexion à haut débit.
Il existe donc un besoin d'augmenter la portée des réseaux optiques passifs, notamment pour pouvoir desservir les abonnés situés dans les zones rurales.
Pour ce faire, une première solution est d'augmenter la puissance optique d'émission des signaux optiques. Cependant comme exposé précédemment, il est difficile de le faire sans préjudice sur la qualité de réception des données du fait des contraintes précédemment évoquées. Une deuxième solution connue est d'introduire des moyens d'amplification tels que des EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier ou amplificateur à fibre dopée à l'erbium) dans les différentes branches du réseau. Une telle solution permet d'augmenter le budget optique du réseau d'accès ce qui permet d'augmenter la portée de celui-ci en amplifiant la puissance optique des signaux optiques circulant dans le réseau d'accès. Le budget optique d'un réseau d'accès optiques est la différence de puissance optique existant entre la puissance optique d'émission du laser 10 disposé au central optique et la puissance optique reçue par les moyens de réception disposés dans les équipements de terminaison de lignes.
Un inconvénient de cette solution est qu'elle manque de flexibilité en termes d'implémentation. En effet, un EDFA étant un composant actif, il n'est pas possible de l'introduire n'importe où dans le réseau. Ainsi, il est nécessaire que ce composant soit disposé à proximité d'une source d'énergie électrique. Ceci introduit des contraintes quant à la topologie du réseau d'accès qui peuvent engendrer des problèmes de maintenance du réseau dus à la complexité de la topologie et limiter les évolutions futures du réseau, en termes de taux de partage notamment.
De plus, l'introduction de tels composants optiques dans le réseau constitue une opération dont le coût est élevé tant en termes d'équipements qu'en termes de consommation énergétique du réseau car de tels équipements sont consommateurs d'énergie électrique.
L'invention répond quant à elle au besoin d'augmenter la portée d'un réseau optique de manière flexible tout en limitant les coûts d'exploitation d'un tel réseau. Une telle solution ne nécessite pas d'augmenter les puissances optiques d'émission des signaux optiques émis.
En effet, la présente invention concerne selon un premier aspect un dispositif d'amplification de la puissance optique d'au moins un premier signal optique incident et d'au moins un deuxième signal optique incident, ledit dispositif étant destiné à être connecté à une fibre optique constituant branche d'un réseau optique.
Un tel dispositif d'amplification comprend :
- un module de multiplexage comprenant des moyens pour former un signal optique composite à partir du premier signal optique incident et du deuxième signal optique incident, - un module d'amplification de la puissance optique dudit signal composite comprenant au moins un milieu d'amplification passif destiné à être excité par des moyens d'amplification actifs déportés.
Le dispositif objet de l'invention permet de mutualiser les ressources utilisées pour amplifier différents signaux optiques circulant dans un réseau optique. En effet, le dispositif d'amplification objet de l'invention permet de former, à partir de différents signaux optiques incidents, un unique signal optique composite dont il amplifie la puissance. Ainsi, un unique dispositif d'amplification peut être utilisé pour augmenter la puissance optique d'une pluralité de signaux optiques distincts.
Il n'est alors plus nécessaire d'introduire des moyens d'amplification de type EDFA dans chacune des branches du réseau.
Les signaux optiques incidents peuvent avoir des sens de propagation identique ou bien opposés.
Un tel dispositif d'amplification inséré, par exemple, dans une branche d'un réseau optique dans laquelle circule un signal optique émis par un central optique à destination d'un équipement de terminaison de ligne et un signal optique émis par l'équipement de terminaison de ligne à destination du central, forme un signal optique composite à partir de ces deux signaux et amplifie la puissance optique de ce signal optique composite.
En déportant les moyens d'amplification actifs par exemple au niveau du central optique du réseau, celui-ci devient un réseau passif. Ceci contribue à réduire davantage les coûts d'exploitation du réseau puisque celui-ci ne comporte plus d'éléments optiques actifs entre le central optique et les équipements de terminaison de ligne. En outre, les moyens d'amplification actifs déportés au central peuvent être alimentés électriquement à partir de la source d'énergie électrique du central optique.
Ainsi, le dispositif objet de l'invention permet d'augmenter le budget optique d'un réseau d'accès optique tout en limitant les coûts d'exploitation du réseau.
L'invention concerne selon un deuxième aspect un réseau optique comprenant un central optique relié à au moins un équipement de terminaison de ligne par au moins une fibre optique constituant branche dudit réseau, ledit central comprenant :
- des moyens d'émission d'au moins un premier signal optique à destination de l'équipement de terminaison de ligne,
- des moyens de réception d'au moins un deuxième signal optique en provenance de l'équipement de terminaison de ligne.
Un tel réseau comprend, dans au moins l'une de ses branches, au moins un dispositif d'amplification de la puissance optique du premier signal optique et du deuxième signal optique comprenant :
- un module de multiplexage comprenant des moyens pour former un signal optique composite à partir des premier et deuxième signaux optiques,
- un module d'amplification de la puissance optique dudit signal composite comprenant au moins un milieu d'amplification passif destiné à être excité par des moyens d'amplification actifs compris dans le central optique. Le réseau selon l'invention est particulier en ce qu'il comprend dans au moins l'une de ses branches, au moins un dispositif d'amplification objet de l'invention.
Dans le réseau selon l'invention, lorsque le premier signal optique issu du central optique traverse le dispositif d'amplification, sa puissance optique se trouve amplifiée. Ainsi les pertes subies par le premier signal optique sont compensées. Le premier signal optique ayant regagné de la puissance optique, il devient alors possible d'augmenter la portée du réseau sans augmenter la puissance optique d'émission. La puissance optique émise au niveau du central étant sensiblement la même que celle émise dans un réseau d'accès optique classique, les effets de rétrodiffusion restent minimes et ne perturbent pas la réception des signaux.
Il est à noter que le deuxième signal optique émis par les équipements de terminaison de ligne à destination du central optique voit également sa puissance optique amplifiée conformément au principe de l'invention.
Ainsi, pour le même budget optique qu'un réseau optique passif classique dont la portée est de 20 km, le réseau optique passif selon l'invention permet d'atteindre une portée de l'ordre de 100 km.
De façon alternative, la présente invention répond à un autre besoin ressenti dans les zones urbaines. En augmentant la portée du réseau d'accès optique, il est possible de rapprocher le central optique du réseau cœur. Ceci permet de regrouper les centraux optiques en un même point ce qui a pour conséquence de réduire les coûts de l'infrastructure. Ceci est particulièrement avantageux dans les zones urbaines où la densité de population est telle que de nombreux équipements sont nécessaires pour couvrir tous les abonnés.
Selon une caractéristique du dispositif objet de l'invention, le module de multiplexage comprend, connectés à une sortie du module d'amplification, des moyens de séparation du signal optique composite amplifié en un premier signal optique sortant et un deuxième signal optique sortant, ledit premier signal optique sortant correspondant au premier signal optique incident amplifié et ledit deuxième signal optique sortant correspondant au deuxième signal optique incident amplifié. Les signaux optiques incidents, une fois leur puissance optique amplifiée, sont injectés dans la fibre optique dans laquelle le dispositif objet de l'invention est inséré. Selon une autre caractéristique du dispositif objet de l'invention, le module de multiplexage comprend un entrelaceur pour former le signal optique composite et pour séparer le signal optique composite amplifié.
L'utilisation d'un unique entrelaceur permet de réduire davantage les coûts d'exploitation du réseau.
En effet, un entrelaceur est un composant optique passif permettant de former un signal optique composite à partir de signaux optique incidents ou bien de séparer les signaux optiques formant un signal optique composite, en fonction du port d'entrée au niveau duquel est introduit le signal optique à traiter. Un tel composant optique de par son caractère passif contribue à la réduction des coûts d'exploitation du réseau. De plus, un tel composant optique faisant l'objet d'une production de masse, il a un coût de revient relativement faible.
Selon une autre caractéristique du dispositif objet de l'invention, le module d'amplification comprend : - des moyens d'amplification actifs de la puissance optique du signal optique composite,
-au moins un milieu d'amplification passif destiné à être excité par les moyens d'amplification.
Les moyens d'amplification actifs, connus sous le terme de pompe et se présentant sous la forme, par exemple, de diodes lasers, émettent un signal optique qui excite le milieu d'amplification passif dans une bande de longueurs d'ondes précise qui correspond aux longueurs d'onde associées aux signaux optiques formant le signal optique composite. Ainsi, lorsque le signal optique composite traverse le milieu d'amplification, sa puissance optique se trouve amplifiée. Bien que l'utilisation de moyens d'amplification actifs représente un coût supplémentaire d'exploitation, le fait qu'ils soient mutualisés entre plusieurs branches constitutives du réseau présente un avantage par rapport aux réalisations de l'art antérieur où de tels moyens sont disposés dans toutes les branches du réseau.
De plus, en introduisant les moyens d'amplification actifs dans le dispositif objet de l'invention, il est possible de mettre en œuvre l'invention dans des réseaux optiques existant sans avoir à modifier l'architecture de ceux-ci, (par exemple sans avoir à réaliser une modification du central optique pour ajouter les moyens d'amplification actifs).
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de modes de réalisation particuliers décrits en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 représente un réseau d'accès optique passif selon l'art antérieur,
- la figure 2 représente un dispositif d'amplification selon l'invention,
- la figure 3 représente un premier mode de réalisation du dispositif d'amplification selon l'invention,
- la figure 4 représente un deuxième mode de réalisation du dispositif d'amplification selon l'invention,
- la figure 5 représente un troisième mode de réalisation du dispositif d'amplification selon l'invention,
- la figure 6 représente un premier exemple de réseau optique comportant un dispositif d'amplification selon l'invention connecté à l'une des fibres optiques constituant branche du réseau,
- la figure 7 représente un deuxième exemple de réseau optique comportant un dispositif d'amplification selon l'invention insérée dans l'une des fibres optiques constituant branche du réseau,
- la figure 8 représente un algorithme de fonctionnement du procédé d'amplification objet de l'invention,
Un dispositif d'amplification 2 de la puissance optique de signaux optiques conforme à l'invention est représenté à la figure 2. Un tel dispositif d'amplification 2 comporte un module de multiplexage 21 et un module d'amplification 22. Une première sortie S1 du module de multiplexage est connectée en entrée du module d'amplification 22. Une sortie du module d'amplification 22 est connectée à une première entrée E1 du module de multiplexage 21.
Le dispositif d'amplification 2 est connecté à une fibre optique 12, 14, constituant une branche d'un réseau optique. A cette fin, la fibre optique 12, 14, est par exemple sectionnée et une première extrémité de la fibre optique 12, 14, est connectée à la deuxième entrée E2 du module de multiplexage 21 et une deuxième extrémité de la fibre optique 12, 14, est connectée à la deuxième sortie S2 du module de multiplexage 21 .
Des signaux optiques peuvent circuler dans la fibre optique 12, 14,. De tels signaux optiques sont appelés signaux optiques incidents. Les signaux optiques incidents, représentés sur la figure 1 par une double flèche pour l'un et par une flèche simple pour l'autre, entrent dans le dispositif d'amplification 2 par l'entrée E2 ou par la sortie S2 en fonction de leur sens de circulation dans la fibre optique 12, 14,.
Les signaux optiques incidents sont traités dans un premier temps par le module de multiplexage 21 . Le module de multiplexage forme, à partir des signaux optiques incidents, un signal optique composite. Le signal optique composite ainsi obtenu est ensuite injecté dans le module d'amplification 22 au niveau de la sortie S1 du module de multiplexage 21.
Dans un second temps, le module d'amplification 22 amplifie la puissance optique du signal optique composite. Une fois la puissance optique du signal optique composite amplifiée, celui-ci est injecté par l'entrée E1 dans le module de multiplexage 21 .
Le module de multiplexage 21 comporte également des moyens de séparation du signal optique composite amplifié (non représentés à la figure 1 ) en ses différentes composantes : les signaux optiques incidents dont la puissance optique a été amplifiée lors du passage du signal optique composite dans le module d'amplification 21 . Les signaux optiques incidents amplifiés, ou signaux optiques sortant, sont alors injectés dans la fibre optique 12, 14, par la sortie S2 ou l'entrée E2 du module de multiplexage 21 , en fonction de leur sens de propagation dans la fibre optique 12, 14,.
Un premier mode de réalisation du dispositif d'amplification 2 objet de l'invention est représenté à la figure 3. Dans ce mode de réalisation du dispositif d'amplification 2, le module de multiplexage 21 comporte des moyens 21 1 pour former un signal optique composite à partir des signaux optiques incidents. L'entrée
E2 de ces moyens 21 1 pour former un signal composite est connectée à une première extrémité de la fibre optique 12, 14,. La sortie S1 des moyens 21 1 pour former un signal optique composite est connectée au module d'amplification 22.
Le module de multiplexage comporte également des moyens 212 de séparation du signal optique composite amplifié en ses composantes : les signaux optiques incidents amplifiés. L'entrée E1 des moyens 212 de séparation du signal optique composite est connectée en sortie du module d'amplification 22. La sortie S2 des moyens 212 de séparation du signal optique composite est connectée à une deuxième extrémité de la fibre optique 12, 14,. Les moyens 21 1 pour former un signal optique composite et les moyens 212 de séparation consistent, par exemple, en un entrelaceur optique. Un tel entrelaceur comporte quatre ports. Deux ports sont connectés à la fibre optique 12, 14,, et deux autres ports sont connectés au module d'amplification 22.
Un entrelaceur optique est un composant optique passif qui permet de combiner deux signaux optiques incidents entre eux pour former un signal optique composite. Le signal optique composite obtenu en sortie de l'entrelaceur est un entrelacement des signaux optiques incidents combinés. Cet entrelacement est défini par la position d'une longueur d'onde associée à un signal optique incident par rapport à une numérotation d'une grille de référence (paire ou impaire) et le sens de transmission, entrant ou sortant, du signal optique incident dans l'entrelaceur.
Un premier signal optique incident entre dans l'entrelaceur par un premier port de l'entrelaceur. Ce premier signal optique incident est appelé, par exemple, signal optique pair. Un deuxième signal optique incident entre dans l'entrelaceur par un deuxième port de l'entrelaceur. Ce deuxième signal optique est appelé, par exemple signal optique impair.
L'entrelaceur entrelace le signal pair et le signal impair pour former un troisième signal optique dit signal optique composite.
Un tel entrelaceur optique peut également être utilisé pour séparer le signal optique composite formé par un entrelacement d'un signal optique pair et d'un signal optique impair. Il fonctionne alors en désentrelaceur.
Le signal optique composite à séparer est injecté dans un premier port de l'entrelaceur qui sépare les composantes pair et impair du signal optique composite qui sont alors dirigées respectivement vers un deuxième et un troisième port de l'entrelaceur en fonction de leur sens de propagation puis injectés dans une fibre optique.
Dans le premier mode de réalisation du dispositif d'amplification 2, les signaux incidents entrent dans l'entrelaceur constituant les moyens 21 1 de formation d'un signal optique composite où ils sont utilisés pour former le signal optique composite.
En sortie du module d'amplification 22, le signal optique composite dont la puissance optique est amplifiée est injecté dans le même entrelaceur qui constitue également les moyens 212 de séparation. Le signal optique composite amplifié est séparé en deux signaux optiques dont la puissance optique est amplifiée. Le premier signal optique amplifié correspond au premier signal incident dont la puissance optique a été amplifiée, ou premier signal optique sortant, et le deuxième signal optique amplifié correspond au deuxième signal optique incident dont la puissance optique a été amplifiée, ou deuxième signal optique sortant. Ainsi, on voit que l'entrelaceur constituant les moyens de séparation 212 fonctionne en tant que désentrelaceur.
Le premier signal optique sortant et le deuxième signal optique sortant sont ensuite injectés dans la fibre optique 12, 14,. L'utilisation d'un unique entrelaceur réalisant à la fois les fonctions de former un signal optique composite et de séparer le signal optique composite amplifié permet de simplifier le dispositif d'amplification 2.
Un deuxième mode de réalisation du dispositif d'amplification objet de l'invention est représenté à la figure 4. Dans ce mode de réalisation, les moyens d'amplification actifs 21 1 sont par exemple constitués d'une diode laser, appelée pompe, émettant un signal optique d'amplification. Le milieu d'amplification passif 222 est constitué par exemple d'une section de fibre optique dopée à l'erbium.
Le signal optique d'amplification émis par la diode laser 221 est injecté dans le milieu d'amplification passif 222 afin d'exciter les atomes d'erbium présents dans la section de fibre optique 222. Lors du retour des atomes d'erbium à leur état non excité, ceux-ci libèrent des photons en vertu du principe de l'émission stimulée dont la longueur d'onde correspond à la longueur d'onde d'un signal optique transitant dans le réseau. A titre d'exemple, un signal optique d'amplification dont la longueur d'onde d'émission est de 1480 nanomètres permet d'amplifier la puissance d'émission d'un signal optique dont la longueur d'onde d'émission est de 1550 nanomètres. Le signal optique composite formé par le module de multiplexage 21 est injecté dans la section de fibre optique dopée à l'erbium 222 au travers de la sortie S1 du module de multiplexage 21 qui est connectée à une première extrémité de la section de fibre optique dopée à l'erbium 222. Une fois la puissance optique du signal composite amplifiée, celui-ci est injecté dans le module de multiplexage 21 au travers de l'entrée E1 du module de multiplexage qui est connectée à une deuxième extrémité de la section de fibre optique dopée à l'erbium 222, afin de séparer les composantes du signal optique composite amplifié.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le module de multiplexage 21 peut être conforme au module de multiplexage décrit en référence à la figure 3.
Un troisième mode de réalisation du dispositif d'amplification objet de l'invention est représenté à la figure 5.
Dans ce mode de réalisation, le module d'amplification 21 du dispositif d'amplification 2 comporte un milieu d'amplification passif 222. Un tel milieu d'amplification passif 222 est excité par une pompe déportée. La pompe est par exemple située au central optique.
Dans ce troisième mode de réalisation, le module de multiplexage 21 peut être conforme au module de multiplexage décrit en référence à la figure 3.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car le dispositif d'amplification 2 est complètement passif.
La figure 6 représente un réseau d'accès optique comportant un dispositif d'amplification 2 selon l'invention connecté à l'une de ses branches.
Un central optique OC constitue une première extrémité du réseau. Une première extrémité d'une fibre optique 12 est connectée à la sortie du central optique OC. Une deuxième extrémité de la fibre optique 12 est connectée à l'entrée d'au moins un coupleur optique 13 une entrée vers N sorties. La fibre optique 12 est appelée branche principale du réseau. Une première extrémité d'une fibre optique 14,, i G {1 , 2, ..., N}, est connectée à l'une des N sorties S, du coupleur optique 13. Une deuxième extrémité de la fibre optique 14, est connectée à un deuxième coupleur optique 15,, i e {1 , 2, ..., N}. Une première extrémité d'une fibre optique 16J; j e {1 , 2, ..., M}, est connectée à l'une des M sorties Sj du coupleur optique 15,. Une deuxième extrémité de la fibre optique 16j est connectée à un équipement de terminaison de ligne ONTj, i G {1 , 2, ..., M} auquel sont connectés un ou plusieurs abonnés.
Le central optique OC comporte un laser 10 émettant un premier signal optique incident associé à une longueur d'onde particulière. Ce premier signal optique véhicule dans le réseau des données à destination des différents abonnés connectés.
Le central optique OC comporte également un module de réception R des signaux optiques émis par les équipements de terminaison de ligne ONTi à ONTM.
La sortie laser 10 et l'entrée du module de réception R sont chacune connectées à une entrée d'un circulateur optique 1 1 comportant trois ports. Une première extrémité de la fibre optique 12 est connectée au troisième port du circulateur optique 1 1 permettant d'une part au premier signal optique incident émis par le laser 10 de transiter dans le réseau en direction des équipements de terminaison de ligne ONTi à ONTM, et d'autre part aux deuxièmes signaux optiques incidents émis par les équipements de terminaison de ligne de transiter dans le réseau en direction du central optique OC et des moyens de réception R.
Chacune des fibres optiques 12, 14, et 16j constitutives du réseau permet un transit bidirectionnel des signaux optiques dans le réseau, c'est-à-dire que les signaux remontants, d'un équipement de terminaison de ligne vers le central optique, et les signaux descendants, du central vers les équipements de terminaison de ligne, circulent dans la même fibre optique. Ceci permet de réduire les coûts lors de la mise en place du réseau et de faciliter sa maintenance.
Dans ce mode de réalisation, un dispositif d'amplification 2 selon le premier ou le deuxième mode de réalisation est connecté à la fibre optique principale 12. Un signal optique descendant, c'est-à-dire le signal optique émis par le central optique OC à destination des équipements de terminaison de ligne ONTi à ONTM, entre dans le dispositif d'amplification 2 au travers de l'entrée E2 du module de multiplexage 21. Un signal optique remontant, c'est-à-dire un signal optique émis par un équipement de terminaison de ligne ONTj entre dans le dispositif d'amplification par la sortie S2 du module de multiplexage 21. Ainsi, les signaux optiques descendant et remontant constituent respectivement le premier et le deuxième signal incident. Les signaux optiques descendant et remontant sont combinés par le module de multiplexage 21 pour former le signal optique composite dont la puissance optique est amplifiée par le module d'amplification 22. Le signal optique composite dont la puissance optique est amplifiée est injecté dans le module de multiplexage afin de le séparer en le signal optique descendant amplifié et le signal optique remontant amplifié.
Une fois séparés, le signal optique descendant amplifié est injecté dans la fibre optique 12 au travers de la sortie S2 du module de multiplexage afin de pouvoir atteindre les équipements de terminaison de ligne ONTi à ONTM. Le signal optique remontant amplifié est injecté dans la fibre optique 12 au travers de l'entrée E2 du module de multiplexage afin de pouvoir atteindre les moyens de réception R du central optique OC. Un dispositif d'amplification 2 peut également être connecté à une ou plusieurs fibres optiques 14,.
Le tableau suivant indique à titre d'exemple les bilans de puissance optique dans le sens descendant correspondant à un réseau conforme au mode de réalisation précédemment décrit.
Figure imgf000016_0001
Dans ce tableau, on voit que le budget optique correspondant au sens de transmission descendant est équilibré entre les pertes liées à la transmission d'un signal optique à travers de le réseau et le gain en puissance optique offert par le dispositif d'amplification 2. Ceci permet une réception correcte du signal optique par les équipements de terminaison de lignes.
La figure 7 représente un autre mode de réalisation d'un réseau d'accès optique comprenant un dispositif d'amplification 2 dans l'une de ses branches. Les éléments constitutifs du réseau communs au mode de réalisation décrit à la figure 6 portent les mêmes références et ne seront pas décrits. Dans ce mode de réalisation, le central optique OC comporte également une diode laser 100 émettant un signal optique d'amplification.
La sortie du laser 10 et l'entrée des moyens de réception R sont reliées respectivement à une première et une deuxième entrée d'un multiplexeur optique 1 1 deux entrées vers une sortie. La sortie du multiplexeur 1 1 est, elle-même, connectée à une première entrée d'un deuxième multiplexeur optique 1 1 1 deux entrées vers une sortie. La seconde entrée du deuxième multiplexeur 1 1 1 est reliée à la sortie de la diode laser 100. Enfin, la sortie du deuxième multiplexeur 1 1 1 est reliée à la première extrémité de la fibre principale 12. Les premier et deuxième multiplexeurs 1 1 , 1 1 1 permettent d'une part aux signaux émis par le laser 10 et la diode laser 100 de transiter dans le réseau en direction des équipements de terminaison de ligne ONTi à ONTN, et d'autre part aux signaux émis par les équipements de terminaison de ligne de transiter dans le réseau en direction du central optique OC et des moyens de réception R. Dans ce mode de réalisation, les moyens d'amplification 22 du dispositif d'amplification 2 connecté à la fibre optique 12 sont constitués d'une section de fibre optique dopée à l'erbium 222. Une telle section de fibre optique 222 sert de milieu d'amplification passif.
La composante optique d'amplification issue de la diode laser 100 excite les atomes d'erbium présents dans la section de fibre optique 222. Une telle technique est dite technique d'amplification déportée puisque le milieu d'amplification 222 se situe dans le réseau alors que les moyens d'amplification, ici la diode laser 100, se situent dans le central optique OC. Un tel milieu d'amplification permet d'amplifier les signaux émis aussi bien dans le sens remontant, des dispositifs de terminaison de ligne vers le central OC, que dans le sens descendant, du central optique vers les dispositifs de terminaison de ligne.
Afin d'améliorer la qualité de la transmission des répéteurs de signaux optique 17, peuvent être insérés dans les fibres optiques 14,.
Le tableau suivant indique à titre d'exemple les bilans de puissance optique dans le sens descendant correspondant à un réseau conforme au mode de réalisation précédemment décrit.
Figure imgf000018_0001
Dans ce tableau, on voit que le budget optique correspondant au sens de transmission descendant est équilibré entre les pertes liées à la transmission d'un signal optique à travers de le réseau et le gain en puissance optique offert par le dispositif d'amplification 2. Ceci permet une réception correcte du signal optique par les équipements de terminaison de lignes.
L'invention concerne enfin un procédé d'amplification de signaux optiques mis en œuvre par un dispositif d'amplification 2 selon l'invention. En référence à la figure 8, au cours d'une étape F1 un premier et un deuxième sont combinés pour former un signal optique composite. Cette étape est mise en œuvre par le module de multiplexage 21 du dispositif d'amplification du dispositif d'amplification 2.
Au cours d'une étape F2, la puissance optique du signal composite est amplifiée. Cette étape est mise en œuvre par le module d'amplification 22 du dispositif d'amplification du dispositif d'amplification 2.
Enfin au cours d'une étape F3, le signal optique composite dont la puissance optique est amplifiée est séparé en un premier signal optique sortant et un deuxième signal optique sortant, ledit premier signal optique sortant correspondant au premier signal optique incident amplifié et ledit deuxième signal optique sortant correspondant au deuxième signal optique incident amplifié. Cette étape est mise en œuvre par le module de multiplexage 21 du dispositif d'amplification du dispositif d'amplification 2.

Claims

REVENDICATIONS
1 ) Dispositif d'amplification de la puissance optique d'au moins un premier signal optique incident et d'au moins un deuxième signal optique incident, ledit dispositif étant destiné à être connecté à une fibre optique constituant branche d'un réseau optique, caractérisé en ce que le dispositif d'amplification comprend :
- un module de multiplexage comprenant des moyens pour former un signal optique composite à partir du premier signal optique incident et du deuxième signal optique incident,
- un module d'amplification de la puissance optique dudit signal composite comprenant au moins un milieu d'amplification passif destiné à être excité par des moyens d'amplification actifs déportés. 2) Dispositif d'amplification selon la revendication 1 , dans lequel le module de multiplexage comprend, connectés à une sortie du module d'amplification, des moyens de séparation du signal optique composite amplifié en un premier signal optique sortant et un deuxième signal optique sortant, ledit premier signal optique sortant correspondant au premier signal optique incident amplifié et ledit deuxième signal optique sortant correspondant au deuxième signal optique incident amplifié.
3) Dispositif d'amplification selon la revendication 1 , dans lequel le module de multiplexage comprend un entrelaceur pour former le signal optique composite et pour séparer le signal optique composite amplifié.
4) Réseau optique comprenant un central optique relié à au moins un équipement de terminaison de ligne par au moins une fibre optique constituant branche dudit réseau, ledit central comprenant :
- des moyens d'émission d'au moins un premier signal optique à destination de l'équipement de terminaison de ligne,
- des moyens de réception d'au moins un deuxième signal optique en provenance de l'équipement de terminaison de ligne, caractérisé en ce que ladite branche comprend au moins un dispositif d'amplification de la puissance optique du premier signal optique et du deuxième signal optique comprenant :
- un module de multiplexage comprenant des moyens pour former un signal optique composite à partir des premier et deuxième signaux optiques,
- un module d'amplification de la puissance optique dudit signal composite comprenant au moins un milieu d'amplification passif destiné à être excité par des moyens d'amplification actifs compris dans le central optique.
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