WO2024052314A1 - Routeur optique pour la distribution de signaux optiques - Google Patents

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WO2024052314A1
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receiver
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Bruno SANGLE-FERRIERE
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Sangle Ferriere Bruno
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    • H04Q2213/1301—Optical transmission, optical switches

Definitions

  • the invention relates to the communication of information by optical signals, in particular to optical routing devices for the distribution of optical signals between different optoelectronic systems.
  • a transmitter/receiver When a transmitter/receiver is connected with several other transmitters/receivers to communicate different information depending on each of the other transmitters/receivers, it is usual to use one or more passive optical router(s). , also called PON (Passive Optimal Network) router(s).
  • PON Passive Optimal Network
  • a passive optical router includes a single input and a plurality of outputs, and distributes an optical signal received by the single input to one or more of the outputs and transmits the optical signals received by each of the outputs to the single entry. Directing an optical signal from the single input to one or more of the outputs is accomplished by distributing the signal power into optical fibers of the passive optical router. There is therefore a significant loss of optical energy depending on the number of divisions necessary to direct the signal from the single input to one or more of the outputs.
  • the passive optical router (PON) is poorly suited to photonic communication, in fact during such communication, the photons are randomly oriented towards one of the different outputs of the passive optical router (PON).
  • the aim of the invention is to respond, at least in part, to this need.
  • the invention relates to an optical router for the distribution of optical signals, comprising at least three input/output ports, each adapted to be optically connected to a transmitter/receiver configured to transmit and receive optical signals according to a plurality of different wavelengths, each input/output port comprising an optical routing system connected to a plurality of optical paths, internal to the optical router, each of the optical paths also being connected to another of the optical routing systems of so as to optically connect the input/output port to each of the other input/output ports, the optical routing system being configured to passively direct an optical signal received by the input/output port into one of the chosen optical paths as a function of the wavelength of said optical signal, the optical path by which an optical signal of a given wavelength is directed from a first input/output port to a second input/output port being the same optical path as that taken by an optical signal of the given wavelength from the second input/output port to the first input/output port.
  • optical path is meant, in the sense of the present invention, the path intended to be followed by an optical signal.
  • an optical path can comprise the path intended to be followed by the light beam of the optical signal in a transparent medium.
  • a path optics may comprise one or more waveguides in which the optical signals are intended to circulate.
  • the waveguides are optical fibers or channel guides. More preferably, the channel has a rectangular base, preferably square, with a side of between 0.020 pm and 5 pm for example, preferably between 0.15 pm and 5 pm.
  • the channel of the channel guide can be ribbon, inscribed on the surface or buried.
  • optical signal is meant, in the sense of the present invention, a photon, a series of photons or a light wave.
  • Each optical routing system is connected to at least N-l optical paths, N being equal to the number of input/output ports of the optical router.
  • the optical router according to the present invention advantageously allows each of the transmitters/receivers connected thereto to communicate directly with each other without relays, without the optical signals interfering with each other and with little loss of energy. Communication between the different transmitters/receivers is thus greatly facilitated. Since there is little loss of photons during communication between a transmitter/receiver and another transmitter/receiver, the optical router according to the present invention is particularly suitable for communication by polarization of photons and/or by entangled photons . Furthermore and advantageously, each of the transmitters/receivers is only connected to a single input/output port of an optical router according to the present invention, the optical router is therefore easy to use.
  • the optical router may include more than three input/output ports, preferably more than ten.
  • Optical routing systems can be configured to passively direct optical signals with wavelengths in the ultraviolet, visible or infrared range, for example between 169 nm and 14 pm.
  • An optical routing system can be configured to passively and simultaneously direct optical signals towards the same optical path for a plurality of different wavelengths, for example for wavelengths included in a wavelength band of width predefined.
  • the optical router according to the present invention allows the communication of information between two transmitters/receivers with optical signals of different wavelengths sent simultaneously, which can increase the speed of information transmission.
  • At least one, preferably each, of the optical routing systems comprises one or more switches for directing an optical signal as a function of its wavelength, each switch being chosen from: a prism of transparent dispersive material,
  • a resonator coupler comprising first and second waveguides and at least one ring resonator arranged between the first and second waveguides, the ring resonator being configured to transmit an optical signal from the first waveguide to the second waveguide, and vice versa, depending on the wavelength of the optical signal,
  • an optical coupler comprising two waveguides comprising a section in which the two waveguides are brought closer to each other so as to transmit an optical signal from one of the waveguides to the other of the waveguides as a function of the wavelength of the optical signal
  • a Bragg filter inclined relative to the direction of propagation of the incident signal and configured to transmit in the direction of propagation of the incident signal or reflect in a direction different from that of propagation of the incident signal, an incident optical signal depending on its wave length
  • the refractive indices of the materials used for successive Bragg filters or for successive resonator couplers can be chosen according to the width of the wavelength band for which an optical routing system passively directs optical signals towards the same optical path.
  • the prism can be covered with at least one anti-reflective layer. This makes it possible to limit optical energy losses due to unwanted reflections caused by changes in refractive indices during the orientation of the optical signal.
  • the resonator coupler may include a plurality of ring resonators arranged between the first and second waveguides such that transmission of an optical signal from the first waveguide to the second waveguide, and vice versa, is accomplished. by passing said optical signal through each of the ring resonators.
  • the wavelength for which the ring resonators transmit an optical signal can be the same for each of the ring resonators.
  • Ring resonators can be identical.
  • the resonator coupler may include waveguides between each of the ring resonators, said waveguides being connected to the first waveguide. Said waveguides thus make it possible to recombine together towards the same output an optical signal not transmitted by some of the ring resonators.
  • the length of said waveguides is adapted so as to avoid destructive interference during the recombination of optical signals.
  • At least one, preferably each, of the optical routing systems includes first and second switch groups configured to passively direct an optical signal, transmitted by the transmitter/receiver connected to the input/output port, to a same other input/output port chosen as a function of the wavelength of said optical signal, said optical routing system comprising a polarizing filter arranged upstream of all of the switches, said polarizing filter being configured to direct said optical signal towards the first switch group if said optical signal is in a first polarization, for example vertical, or towards the second switch group if said optical signal is in a second polarization perpendicular to the first polarization, for example horizontal, said routing system optics comprising a polarization rotator configured to rotate by 90° the polarization of the optical signal arranged between the polarizing filter and the second switch group.
  • first and second switch groups configured to passively direct an optical signal, transmitted by the transmitter/receiver connected to the input/output port, to a same other input/output port chosen as a function of the
  • the optical routing system is adapted to direct an optical signal regardless of its polarization and the switches chosen. This is particularly interesting when at least one of the chosen switches only operates with electromagnetic waves with a given polarization, for example trans-electric, for example said switch is a resonator coupler.
  • the polarizing filter is arranged so as to be between all of the switches and a transmitter/receiver, when the latter is connected to the input/output port .
  • each of the optical routing systems comprises first and second groups of switches, and the optical paths output from the first group of switch, respectively of the second switch group, of an optical routing system are connected to the first switch groups, respectively to the second switch groups, of the other optical routing systems.
  • the first and second switch groups are configured to passively direct an optical signal, emitted by the transmitter/receiver connected to the input/output port, towards the same optical path chosen as a function of the length of wave of said optical signal
  • the optical routing system comprising, for each optical path, a polarizing filter between the set of switches and said optical path, each of the polarizing filters being configured to direct an optical signal towards the first group of switches, if said optical signal is according to the first polarization, or towards the second switch group, if said optical signal is according to the second polarization, said optical routing system comprising a polarization rotator configured to rotate the polarization of the arranged optical signal by 90° between each of said polarizing filters and the second switch group.
  • each of the optical routing systems comprises first and second groups of switches configured to passively direct an optical signal, emitted by the transmitter/receiver connected to the input/output port, towards the same other port.
  • input/output chosen as a function of the wavelength of said optical signal
  • said optical routing system comprising a polarizing filter arranged upstream of all of the switches, said polarizing filter being configured to direct said optical signal towards the first group switch if said optical signal is according to a first polarization, for example vertical, or towards the second switch group if said optical signal is according to a second polarization perpendicular to the first polarization, for example horizontal
  • said optical routing system comprising a rotator of polarization configured to rotate by 90° the polarization of the optical signal arranged between the polarizing filter and the second group of switches, and, the optical paths at the output of the first group of switches, respectively of the second group of switches, of a system optical routing systems are connected to the second switch groups, respectively to the first switch groups, of the
  • the couplings between the polarizing filters and the waveguides are made so as to allow the transmission of an optical signal independently of its wavelength.
  • Switch waveguides can be optical fibers or channel guides.
  • the channel has a rectangular base, preferably square, with a side of between 0.020 pm and 5 pm for example, preferably between 0.15 pm and 5 pm.
  • the channel of the channel guide can be ribbon, inscribed on the surface or buried.
  • At least one of the input/output ports may comprise a connector to which a transmitter/receiver is intended to be connected, the connector being configured to optically connect a transmitter/receiver, optionally extended by an optical fiber or a channel guide, to the optical routing system of said input/output port.
  • At least one of the optical routing systems includes connectors configured to optically connect the switches together and/or to optically connect the switches with the connector.
  • connection can be light rays passing through air or in a vacuum, optical fibers or channel guides.
  • the channel of the channel guide has a rectangular base, preferably square, with a side of between 0.020 pm and 5 pm for example, preferably between 0.15 pm and 5 pm.
  • the channel of the channel guide can be ribbon, inscribed on the surface or buried.
  • At least one of the connections may comprise, at at least one of its ends, a mode converter, configured to switch from single-mode guidance to multi-mode guidance or vice versa.
  • At least one of the connections may comprise at at least one of its ends a joint, also called “butt coupling" in English, for optically connecting an optical fiber to a channel guide, the optical fiber belonging to a switch or to the connector and the channel guide belonging respectively to the connector or to a switch.
  • At least one of the connections may comprise at the end of an optical fiber a lens for optically connecting said optical fiber to a channel guide, by focusing the optical signal on one end of the channel, the optical fiber belonging to a switch or to the connector and the channel guide belonging respectively to the connector or to a switch.
  • the optical routing systems may comprise at least one lens arranged between one of the connections and one of the prisms or one of the Bragg filters, the lens being configured to direct the light rays leaving the connection into a light beam with parallel rays towards the prism or the Bragg filter and vice versa.
  • the optical router may include a housing in which the optical routing systems and the optical paths are housed.
  • the optical router may comprise at least two boxes, the optical routing systems of part of the input/output ports being housed in one of the boxes and the optical routing systems of another part of the input/output ports being housed in the other of the boxes.
  • the optical router comprises at least one multiplexer configured so that at least two of the optical paths, intended to transport optical signals of different wavelengths and connecting together two optical routing systems housed in different boxes the one from the other, are combined along their portion between the two boxes.
  • the optical router can be configured to modify the polarization of the transmitted optical signal, so that the polarization of said optical signal at the output of the optical router is perpendicular to the polarization of said optical signal at the input of the optical router.
  • Such an optical router is called a cross-type optical router or crossed optical router.
  • this facilitates the use of transmitters/receivers comprising a light source and a complex detector or absorber.
  • a cross-type optical router facilitates the use of transmitters/receivers configured to emit an optical signal in a first polarization, for example linear and vertical, and to receive an optical signal in a second polarization, the second polarization being perpendicular at the first polarization, for example linear and horizontal.
  • Other pairs of complementary polarizations can be used, for example the first polarization can be circular in a first direction and the second polarization can be circular in a second direction, the second direction being opposite to the first direction.
  • the crossed optical router may include a polarization rotator arranged on each of the optical paths linking two routing systems and being configured to rotate by 90° the polarization of an optical signal circulating in the corresponding optical path.
  • These polarization rotators are preferred when optical routing systems are suitable for any kind of polarization, for example if these switches are tilted Bragg filters and/or prisms.
  • Said polarization rotators may include half-wave plates or Faraday rotators.
  • the crossed optical router may comprise a polarization rotator arranged in each of the input/output ports upstream of the set of switches of the corresponding input/output port, each polarization rotator being configured to rotate by 45 ° the polarization of an optical signal circulating in the corresponding optical path.
  • each polarization rotator being configured to rotate by 45 ° the polarization of an optical signal circulating in the corresponding optical path.
  • At least one, preferably each, of the optical routing systems comprises first and second groups of switches configured to passively direct an optical signal, transmitted by the transmitter/receiver connected to the input/output port, to the same other input/output port chosen as a function of the wavelength of said optical signal, said optical routing system comprising a polarizing filter arranged upstream of all of the switches, said polarizing filter being configured to orient said optical signal towards the first group of switches if said optical signal is according to a first polarization, for example vertical, or towards the second group of switches if said optical signal is according to a second polarization perpendicular to the first polarization, for example horizontal, said system optical routing comprising a polarization rotator configured to rotate 90° the polarization of the optical signal arranged between the polarizing filter and the second switch group.
  • the optical routing system is adapted to direct an optical signal regardless of its polarization and the switches chosen. This is particularly interesting when at least one of the chosen switches only operates with electromagnetic waves with a given polarization, for example trans-electric, for example said switch is a resonator coupler.
  • the invention also relates to an optical communication system comprising at least one optical router as described above and, for each optical router, a plurality of transmitters/receivers configured to transmit and receive optical signals at a plurality of wavelengths. different, each of the transmitters/receivers being connected to one of the input/output ports of the optical router.
  • At least one, preferably each, of the transmitters/receivers is configured to transmit and receive optical signals according to a plurality of different wavelengths at least equal to N minus one, N being equal to the number of ports of input/output of the optical router to which the transmitter/receiver is connected.
  • At least one of the transmitters/receivers can be configured to transmit and receive optical signals according to a plurality of different wavelengths at least equal to N, N being equal to the number of input/output ports of the optical router to which the transmitter/receiver is connected. This is particularly advantageous if the number N is odd, for example if N is 3, because the optical communication system can be designed such that the transmitter/receiver can be connected to any of the input ports /optical router output.
  • the optical communications system may include at least two optical routers and an active router connected to the two optical routers, the active router being configured to receive an optical signal, including information, from a transmitter/receiver connected to one of the two optical routers and to transmit an optical signal, comprising said information, to another transmitter/receiver connected to the other of the two optical routers.
  • the information includes an indication, for example the identity, of the other transmitter/receiver intended to receive said information.
  • At least one of the transmitters/receivers may include a plurality of lasers, each laser being configured to emit a laser optical signal of a different wavelength from the other lasers.
  • said transmitter/receiver is configured so that the optical laser signals are directed towards the same optical output of said transmitter/receiver, the optical output being connected to the corresponding input/output port. More preferably, said optical output is also an optical input configured to receive optical signals from the corresponding input/output port.
  • the communication system can be used for communication by entangled photons as, for example, described in patent applications FR3125658 Al and FR3125659A1.
  • the transmitters/receivers may comprise first and second complex absorbers and a source configured to generate at least one pair of entangled photons comprising a first photon emitted on a first propagation path connected to the first complex absorber and a second photon emitted on a second propagation path connected to the input/output port connected to said transmitter/receiver, the first complex absorber being configured to absorb the first photon in a polarization state chosen from two complementary polarizations, the second complex absorber being configured to collect the photons emitted by another of the transmitters/receivers and/or coming from the optical router, demultiply said photons and measure the average polarization of the photons resulting from the demultiplication.
  • the communication system is adapted for the communication of quantum information by entangled photons
  • the wavelength of the pair of entangled photons is chosen as a function of F transmitter/receiver with which the source of entangled photons and the first absorber complex wish to communicate.
  • the second photon is directed according to its wavelength by the optical router towards F transmitter/receiver with which the source of entangled photons and the first complex absorber wish to communicate.
  • the communication system according to the invention advantageously makes it possible to simplify communication by entangled photons between numerous transmitters/receivers according to the above, and in a more compact manner.
  • the entire communication system can be integrated into a limited number of boxes.
  • each transmitter/receiver can group all of its components in a single box.
  • the first propagation path and/or the second propagation path may comprise an optical fiber.
  • the length of the first propagation path being twice the length of the second propagation path between the transmitter/receiver and the router for each of the transmitters/receivers comprising first and second complex absorbers and a source of entangled photons .
  • the transport time of the first and second entangled photons between their emission and their reception is approximately the same.
  • the first propagation path can, for example, be arranged along the second propagation path on the portion between the source of entangled photons and the router, then make an arc to return to the first complex absorber by being arranged along of the same second propagation path.
  • the first propagation path is wound and placed inside or outside the transmitter/receiver housing.
  • the transmitters/receivers are each connected to the optical router by an optical fiber of the same length.
  • the optical router is of the crossed type and the optical communication system comprises, for each of said transmitter/receiver(s), a polarizing filter, called an internal polarizing filter, preferably a birefringent crystal, arranged on the propagation path linked to the transmitter/receiver input/output port; the polarizing filter being configured to direct an optical signal emitted by the transmitter/receiver, in particular by the source, towards the optical router, if said optical signal is in a first polarization, and to direct an optical signal coming from the optical router towards the second complex absorber, if said signal is in a second polarization perpendicular to the first polarization.
  • a polarizing filter called an internal polarizing filter, preferably a birefringent crystal
  • the optical signal emitted by the source consists of entangled photons with a fixed polarization, for example linear and vertical allowing it to be directed towards the input/output port to which the transmitter/receiver is connected through said filter internal polarizer.
  • the optical path traveled from the source of entangled photons to the target transmitter/receiver receiving the information is preferably longer than the optical path traveled between the source of entangled photons and the first complex absorber. of the transmitter/receiver used to send the information.
  • an additional optical fiber for example 5 to 10 cm long, can be inserted in the transmitter/receiver housing between said internal polarizing filter and the second complex absorber.
  • the router used is not of the crossed type, each transmitter/receiver then preferably being provided with a 45° polarization rotator such as a Faraday rotator.
  • the optical communication system may include a polarizing device on the second propagation path output from each of the transmitters/receivers and at each input/output port of the optical router, the polarizing device being configured to transform a linearly polarized optical signal into a circularly polarized optical signal.
  • a polarizing device on the second propagation path output from each of the transmitters/receivers and at each input/output port of the optical router, the polarizing device being configured to transform a linearly polarized optical signal into a circularly polarized optical signal.
  • the invention also relates to an optical communication method comprising the use of an optical communication system as described above, the use comprising the transmission of an optical signal by one of the transmitters/receivers, said first transmitter/receiver , and reception of the optical signal by at least one other of the transmitters/receivers, called second transmitter/receiver.
  • the first and second transmitters/receivers can be connected with a first electronic component, respectively a second electronic component, the use comprising communicating information from the first electronic component to the second electronic component by transmitting an optical signal from the first transmitter/receiver and reception of said optical signal by the second transmitter/receiver.
  • the first and second electronic components may be processors and/or memory blocks and/or network devices and/or computer peripherals.
  • the use comprises a calibration step during which at least one of the transmitters/receivers, called the transmitter/receiver to be calibrated, sends at least one optical signal at a given wavelength, then the optical signal is received by a other of the transmitters/receivers which sends back an optical response signal indicating its identity at the same said given wavelength, and the transmitter/receiver to be calibrated then records the identity of the other transmitter/receiver and the associates with the given wavelength.
  • the optical signal emitted by the transmitter/receiver to be calibrated indicates the identity of said transmitter/receiver and the other transmitter/receiver records the identity of the transmitter/receiver to be calibrated and associates it with the length of given wave.
  • the transmitter/receiver to be calibrated may send a plurality of optical signals, each at a given wavelength different from the other optical signals, such that the transmitter/receiver to be calibrated records the identity and the associated given wavelength of each of the other transmitters/receivers connected to the optical router.
  • the sending of the plurality of optical signals can be simultaneous.
  • Figure 1 is a diagram representing an optical communication system according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2B are each a diagram representing an embodiment of an optical router according to the invention.
  • Figure 3A is a diagram representing an embodiment of an optical routing system for an optical router according to Figure 2A, the optical routing system comprising a prism made of dispersive material;
  • Figures 3B and 3C are simulations of an optical routing system for an optical router according to the invention, the optical routing system comprising a prism made of dispersive material;
  • Figure 4 is a diagram representing another embodiment of an optical routing system for an optical router according to Figure 2A, the optical routing system comprising two resonator couplers;
  • Figures 5 A, 5B and 5C are each a diagram representing an embodiment of a resonator coupler for an optical routing system according to Figure 4;
  • Figure 6 is a diagram representing another embodiment of an optical routing system for an optical router according to Figure 2A, the optical routing system comprising two optical couplers;
  • Figure 7 is a diagram representing an optical coupler for an optical routing system according to Figure 6;
  • Figure 8 is a curve representing the ratio between the output power and the input power of an optical signal after transmission of the optical signal by an optical coupler according to Figure 7 as a function of the wavelength;
  • Figure 9 is a diagram representing another embodiment of an optical routing system for an optical router according to the invention, the optical routing system comprising a plurality of optical couplers connected to each other under the shape of a tree;
  • Figure 10 is a diagram representing another embodiment of an optical routing system for an optical router according to the invention, the optical routing system comprising a plurality of inclined Bragg filters arranged one by one following the others;
  • FIG 11 is a diagram representing an optical communication system according to the invention.
  • Figures 12A and 12B are each a diagram representing an embodiment of an optical router according to the invention, the optical router comprising two boxes separated from each other;
  • Figure 13 is a diagram representing an embodiment of an optical routing system for an optical router according to the invention, the optical routing system comprising first and second groups of switches, polarizing filters and polarization rotators;
  • Figure 14 is a diagram representing an optical communication system according to the invention for quantum communication by entangled photons integrating polarizing filters between the source of the entangled photons and the optical router;
  • Figure 15 is a diagram representing a first example of a cross-type optical router for the optical communication system illustrated in Figure 14;
  • Figure 16 is a diagram showing a second example of a cross-type optical router for the optical communication system illustrated in Figure 14;
  • Figure 18 is a diagram showing a third example of a cross-type optical router for the optical communication system illustrated in Figure 14;
  • Figure 18 is a diagram representing a polarizing device configured to transform a linearly polarized optical signal into a circularly polarized optical signal.
  • Figure 1 illustrates an optical communication system 100 according to the invention, which comprises an optical router 1 according to the invention and a plurality of transmitters/receivers 2.
  • Each of the transmitters/receivers 2 is connected to an electronic component 4, and also is optically connected to an input/output port 10 of the optical router 1 via an optical fiber 3.
  • the transmitters/receivers 2 connected to the optical router 1 can communicate with each other, the optical router 1 distributing the optical communication signals between said transmitter/receivers 2, which allows information transmissions between the different electronic components 4.
  • the optical router 1 includes four input/output ports 10.1-10.4, each comprising an optical routing system 11.1-11.4 and a connector 12.1 - 12.4 suitable for connecting an optical fiber 3.
  • Each optical routing system 11.1-11.4 is optically connected to each of the other optical routing systems 11.1-11.4 by optical paths 13a-13c.
  • the optical paths 13a, 13b and 13c are intended to transmit the optical signals of wavelength X a , b and Xc, respectively. That is to say, the optical routing systems 11.1-11.4 direct an optical signal of wavelength X a , Xb or Xc, respectively, in an optical path 13a, 13b or 13c.
  • the optical router 1 may include a housing 14 in which the optical paths 13a-13c and the optical routing systems 11.1-11.4 are housed.
  • an optical signal of wavelength A received by the input/output port 10.2, respectively 10.4 will be directed by the optical routing system 11.2, respectively 11.4, in an optical path 13a which will transmit said optical signal to the input/output port 10.1, respectively 10.3.
  • Table 1 below represents the assignment of wavelengths for communication between the different input/output ports 10.1-10.4 of the optical router 1 according to Figure 2A.
  • a transmitter/receiver 2 connected to one of the input/output ports 10.1-10.4 of the optical router 1 it is sufficient for a transmitter/receiver 2 connected to one of the input/output ports 10.1-10.4 of the optical router 1 to be configured to transmit and receive optical signals at at least three wavelengths different so that said transmitter/receiver 2 can transmit or receive optical signals to or from each of the other input/output ports 10.1-10.4 of the optical router 1.
  • FIG. 2B A second example of an optical router 1 according to the invention is illustrated in Figure 2B.
  • the optical router 1 is similar to that of Figure 2A except that it includes three input/output ports 10.1-10.3, each comprising an optical routing system 11.1-11.3 and a connector 12.1-12.3 adapted for connecting an optical fiber 3.
  • the optical router 1 also includes optical paths 13a, 13b and 13c intended to transmit optical signals of wavelength A a , Ab and A c , respectively.
  • the system optical routing 11.1 directs an optical signal of wavelength X a , respectively Xb, in the optical path 13a, respectively 13b.
  • the optical routing system 11.2 directs an optical signal of wavelength X a , respectively X c , in the optical path 13a, respectively 13c.
  • the optical routing system 11.3 directs an optical signal of wavelength Xb, respectively X c , in the optical path 13b, respectively 13c.
  • Table 2 below represents the assignment of wavelengths for communication between the different input/output ports 10.1-10.3 of the optical router 1 according to Figure 2B.
  • a transmitter/receiver 2 connected to one of the input/output ports 10.1-10.3 of the optical router 1 it is sufficient for a transmitter/receiver 2 connected to one of the input/output ports 10.1-10.3 of the optical router 1 to be configured to transmit and receive optical signals at at least two wavelengths different so that said transmitter/receiver 2 can transmit or receive optical signals to or from each of the other input/output ports 10.1-10.3 of the optical router 1.
  • the lengths waveforms used for communication depend on the input/output port 10.1-10.3 to which the transmitter/receiver 2 is connected.
  • the optical paths 13 can be waveguides, for example channel guides or optical fibers.
  • the waveguides 13 do not cross.
  • the waveguides 13 can overlap with each other.
  • the connectors 12 are only preferential, the transmitters/receivers 2 can be optically connected to optical routing systems 11 directly, that is to say by an optical beam in the open air or by an optical guide of a transmitter/receiver 2 welded to the optical router 1.
  • an optical router 1 may comprise six input/output ports 10.1-10.6, or even eight input/output ports 10.1-10.8, or even ten input/output ports 10.1-10.10, or even more ten input/output ports.
  • Tables 3, 4 and 5 below represent, respectively, the wavelength assignments for communication between six input/output ports 10.1-10.6, eight input/output ports 10.1-10.8, and ten input/output ports 10.1-10.10 of an optical router 1 according to the invention.
  • the optical routing system 11 comprises a prism 14 made of transparent dispersive material and connections 20.
  • connections 20 optically connects the connector 12 to the prism 14 so that when a transmitter/receiver 2 connected to the connector 12 emits an optical signal this is transmitted to the prism 14 in the form of a light beam F.
  • the other connections 20 are each optically connected to one of the optical paths 13a-13c.
  • a lens 21 is arranged at the outlet of the connection 20 between the prism 14 and the connector
  • This lens 21 is configured to direct the light rays leaving the connection 20 into a light beam with parallel rays towards the prism 14 and, conversely, to direct the parallel light rays leaving the prism 14 into said connection 20.
  • the prism 14 directs the light beam F into one of the connections 20 connected to one of the optical paths 13 a- 13c as a function of the wavelength of the optical signal.
  • the optical signal is of wavelength Xb and the prism 14 deflects the light beam F towards the connection 20 connected to the optical path 13b.
  • an optical signal coming from one of the optical paths 13 a-13c will be directed towards the connection 20 connected to the connector 12.
  • the connections 20 are configured so that the optical signal S propagates in the form of a plane wave in said connections 20.
  • Figure 3B illustrates a computer simulation of an optical routing system 11 comprising a prism 14 made of a transparent dispersive material covered with an anti-reflective layer.
  • the prism 14 is configured to direct the optical signals of wavelengths X a , respectively Xb, at the output of a connection 20 towards an optical path 13a, respectively an optical path 13b.
  • an optical signal of wavelength X a is directed in the form of a light beam F towards the optical path 13a.
  • the optical paths 13a and 13b are each waveguides whose width is substantially equal to three times the wavelength of the optical signals that they are intended to transmit.
  • Figure 3C illustrates a computer simulation of an optical routing system 11 comprising a prism 14 made of a transparent dispersive material covered with an anti-reflective layer.
  • the prism 14 is configured to direct the optical signals of wavelengths, respectively, X a , Xb, Xc, Xa, Xe, Xf and optical path 13b, an optical path 13c, an optical path 13d, an optical path 13e, an optical path 13f and an optical path 13g.
  • an optical signal of wavelength Xa is directed in the form of a light beam F towards the optical path 13d.
  • the optical paths 13a to 13g are each waveguides whose width is substantially equal to fifteen times the wavelength of the optical signals that they are intended to transmit.
  • FIG. 4 A second embodiment of an optical routing system 11 is illustrated in Figure 4.
  • the optical routing system 11 comprises first 15 and second 15' resonator couplers and connections 20.
  • the connections 20 here are inscribed channel guides.
  • the connection 20 connected with the connector 12 comprises a joint 22 soldered at its end connected to the connector 12.
  • the joint 22 allows the transmission of an optical signal from the inscribed channel guide 20 to the connector 12, and vice versa, with a loss of the signal between 10% and 90%.
  • the first resonator coupler 15 comprises first 151 and second 152 inscribed channel waveguides, and a ring resonator 150 arranged between the first 151 and second 152 waveguides.
  • the ring resonator 150 is configured to transmit an optical signal from the first waveguide 151 to the second waveguide 152 if the wavelength of the optical signal is A a , and to pass an optical signal without transmission d 'one waveguide to another if the wavelength of the optical signal is Ab or A c .
  • the second resonator coupler 15' comprises first 151' and second 152' inscribed channel waveguides, and a ring resonator 150' arranged between the first 151' and second 152' waveguides.
  • the ring resonator 150' is configured to transmit an optical signal from the first waveguide 151' to the second waveguide 152' if the wavelength of the optical signal is Ab, and to pass an optical signal without transmission from one waveguide to another if the wavelength of the optical signal is A a or Ac.
  • an optical signal when transmitted by a transmitter/receiver 2 connected to the connector 12, this will be transmitted by the first resonator coupler 15, or respectively by the second resonator coupler 15', towards the optical path 13a, or respectively the optical path 13b, if the wavelength of the optical signal is A a , respectively Ab. If the wavelength of the optical signal is A c , the optical signal will be directed towards the optical path 13c without transmission by the first 15 and second 15' resonator couplers.
  • an optical signal coming from one of the optical paths 13 a, 13b or 13c will be directed towards the connection 20 connected to the connector 12 if the wavelengths of the lights are respectively A a , Ab or Ac.
  • the resonator coupler 15 illustrated in Figure 5 A comprises first 151 and second 152 waveguides optically coupled to a ring resonator 150.
  • Those skilled in the art usually know how to optically couple a ring resonator 150 to a guide of wave 151, or 152.
  • the optical coupling depends on the radius of curvature r of the ring resonator 150 as it approaches the waveguides 151 and 152, on the distance d between the ring resonator 150 and the waveguides 151 and 152 and the refractive index of the medium between the ring resonator 150 and the waveguide 151, or 152.
  • the ring resonator 150 comprising two semi-circles of radius r spaced from each other by segments of length L.
  • the radius r and the length L are chosen so that the perimeter of the ring resonator 150 multiplied by its refractive index is a multiple plus half of the wavelength wave X from the first waveguide 151 to the second waveguide 152 and vice versa.
  • the ring resonator 150 can also be a circle of radius r, in other words, the length L of the segments is equal to 0 pm.
  • the inventor has determined that for waveguides 151 and 152 and for a ring resonator 150 with a refractive index equal to 3, distance d between the ring resonator 150 and the waveguides 151 and 152 equal at 0.2 pm and for a refractive index of the transparent medium between the ring resonator 150 and the waveguides 151 and 152 equal to 1, for example the transparent medium being air:
  • the ring resonator 150 will transmit an optical signal of wavelength ⁇ a equal to 1.33 pm if it is in the form of a circle of radius r equal to 1.62 pm;
  • the ring resonator 150 will transmit an optical signal of wavelength Xn equal to 1.57 pm if it is in the form of a circle of radius r equal to 1.67 pm;
  • the ring resonator 150 will transmit an optical signal of wavelength X c equal to 1.11 pm if it is in the form of a circle of radius r equal to 1.65 pm;
  • the ring resonator 150 will transmit an optical signal of wavelength Ai equal to 1.77 pm if it is in the form of a circle of radius r equal to 2.72 pm.
  • an optical routing system 11 can comprise a succession of four resonator couplers 15, each comprising a ring resonator 150 according to the above dimensions.
  • Such an optical routing system 11 is adapted to direct the optical signals of wavelengths, respectively, X a , Xb, X c , Xd and 13c, an optical path 13d and an optical path 13e.
  • the resonator coupler 15 illustrated in Figure 5B comprises a first waveguide 151 optically coupled to a first ring resonator 150 and second waveguide 152 optically coupled to a second ring resonator 150', the first 150 and second 150' ring resonators being optically coupled to each other.
  • the first 150 and second 150’ ring resonators have the shape of circles of different radii and therefore different perimeters.
  • the perimeter of the first ring resonator 150 multiplied by the refractive index of said ring resonator 150 is a multiple plus half of the wavelength X for which an optical signal is transmitted from the waveguide 151 to the waveguide wave 152.
  • the perimeter of the second ring resonator 150' multiplied by the refractive index of said ring resonator 150' is another multiple plus half the wavelength X for which an optical signal is transmitted from the waveguide wave 151 to waveguide 152.
  • the first 150 and second 150' ring resonators transmit the optical signals of wavelength X from the first waveguide 151 to the second waveguide 152 and vice versa.
  • the embodiment illustrated in Figure 5B advantageously allows a precise selection of wavelengths allowing the transmission of an optical signal from the first waveguide 151 to the second waveguide 152, and vice versa.
  • FIG. 5C Another embodiment comprising a succession of three ring resonators 150, 150' and 150” is illustrated in Figure 5C.
  • the three ring resonators 150, 150' and 150” are identical and configured to transmit optical signals of wavelength wave 151 to waveguide 152.
  • Optical signals whose wavelength is not sufficiently close to 'to the waveguide 152.
  • the portions of such optical signals not transmitted by each of the ring resonators 150, 150' and 150” are recombined together at the junction 153. Since the selection of wavelengths for the transmission of the waveguide waveguide 151 to the waveguide 152 is more precise, it is advantageously possible to widen the bandwidth of the optical signals transmitted by the junction 153.
  • the lengths of the waveguides, in which said non-transmitted parts circulate by each of the ring resonators 150, 150' and 150”, are determined so that the light waves joining at junction 153 can be added, whatever their wavelength.
  • a third embodiment of an optical routing system is illustrated in Figure 6.
  • the optical routing system 11 comprises first 16 and second 16’ optical couplers and connections 20.
  • An optical coupler 16 is illustrated in Figure 7, this comprises first 160 and second 161 waveguides.
  • the first 160 and second 161 waveguides can be optical fibers or inscribed channel guides.
  • the first 160 and second 161 waveguides are brought closer to each other over a section of length H and in which the first 160 and second 161 waveguides are separated by a distance e.
  • the length H, the distance e as well as the refractive index of the medium between the first 160 and second 161 waveguides are determined so as to allow optical coupling of the first waveguide 160 with the second waveguide 161 for certain wavelengths.
  • the first optical coupler 16 is configured so as to transmit an optical signal from the first waveguide 160 to the second waveguide 161 if the wavelength of the optical signal is a , and, to let an optical signal pass without transmission from one waveguide to another if the wavelength of the optical signal is Xn OR X C.
  • the second optical coupler 16' is configured so as to transmit an optical signal from the first waveguide 160' to the second waveguide 161' if the wavelength of the optical signal is Xb, and to let a signal pass optical without transmission from one waveguide to another if the wavelength of the optical signal is X c .
  • this will be transmitted by the first optical coupler 16, or respectively by the second optical coupler 16', towards the optical path 13a, or respectively the optical path 13b, if the wavelength of the optical signal is X a , respectively Xb. If the wavelength of the optical signal is X c , the optical signal will be directed towards the optical path 13c without transmission by the first 16 and second 16' optical couplers.
  • an optical signal coming from one of the optical paths 13a, 13b or 13c will be directed towards the connection 20 connected to the connector 12 if the wavelengths of the lights are respectively X a , Xb or X c .
  • an optical coupler 16 is adapted for the transmission of an optical signal from the first waveguide 160 to the second waveguide 161 for a plurality of different wavelengths.
  • An optical routing system 11 can therefore comprise a plurality of optical couplers 16 connected to each other in the form of a tree. Such an embodiment is illustrated in Figure 9.
  • the optical routing system 11 shown in Figure 9 is configured to direct an optical signal into six different optical paths 13a-13f depending on the wavelength of the optical signal.
  • the optical routing system 11 comprises five different optical couplers 16.1-16.5 and connections 20 for optically connecting the optical couplers 16.1-16.5 to each other, and, with the optical paths 13a-13f, and, with the connector 12.
  • the optical coupler 16.1 is configured to transmit the optical signals of wavelength X a , Xb, or U to the optical coupler 16.2 and to let the optical signals of wavelength Xd, Xe, or 16.3.
  • the optical coupler 16.2 is configured to transmit the optical signals of wavelength X a , or Xb to the optical coupler 16.4 and to let the optical signals of wavelength X c pass towards the optical path 13c.
  • the optical coupler 16.3 is configured to transmit the optical signals of wavelength X e , or Xf to the optical coupler 16.5 and to let the optical signals of wavelength Xd pass to the optical path 13d.
  • the optical coupler 16.4 is configured to transmit the optical signals of wavelength Xa to the optical path 13a and to let the optical signals of wavelength Xb pass to the optical path 13b.
  • the optical coupler 16.5 is configured to transmit the optical signals of wavelength Xf to the optical path 13f and to let the optical signals of wavelength Xe pass to the optical path 13e.
  • a fourth embodiment of an optical routing system 11 is illustrated in Figure 10.
  • the optical routing system 11 comprises a succession of three inclined Bragg filters 17.1, 17.2 and 17.3, each configured to transmit or reflect a signal optics depending on its wavelength.
  • the optical routing system 11 also includes connections 20.
  • a lens 21 is arranged at the output of the connection 20 between the Bragg filters 17.1, 17.2 and 17.3 and the connector 12 so that when a transmitter/receiver 2 connected to the connector 12 emits an optical signal, this is transmitted to the Bragg filters 17.1, 17.2 and 17.3 in the form of a light beam F with parallel rays.
  • the other connections 20 are each optically connected to one of the optical paths 13a-13c.
  • the first Bragg filter 17.1 is configured so as to reflect the optical signals of wavelength A towards the connection 20 connected to the optical path 13a and to transmit the optical signals of wavelength ⁇ bOr ⁇ c .
  • the second Bragg filter 17.2 is configured so as to reflect the optical signals of wavelength A towards the connection 20 connected to the optical path 13b and to transmit the optical signals of wavelength A or A-
  • the third Bragg filter 17.3 is configured so as to reflect the optical signals of wavelength A c towards the connection 20 connected to the optical path 13c and to transmit the optical signals of wavelength A or A-
  • an optical signal output from connector 12 will be directed towards one of the optical paths 13a-13c depending on its wavelength.
  • the optical signal is of wavelength A and the second Bragg filter 17.2 reflects the light beam F towards the connection 20 connected to the optical path 13b.
  • the optical routing system 11 may comprise other optical lenses inserted between the Bragg filters 17.1-17.3 and configured to focus the beam F so as to limit its flaring.
  • the optical routing system 11 may comprise a first transparent medium in which the beam F is intended to circulate as far as the Bragg filters 17.1-17.3 and a second transparent medium, bordering the first transparent medium and having a refractive index lower than that of the first transparent medium so as to guide the beam F in the first transparent medium while allowing the beams reflected by the Bragg filters 17.1-17.3 to pass.
  • FIG 13. The optical routing system 11 comprises a first group of switches 24.1 and a second group of switches 24.2.
  • the first and second switch groups 24.1 and 24.2 are adapted to direct electromagnetic waves whose electric field is perpendicular to the plane in which the waveguides of the switches are inscribed, also called “trans-electric waves”. Electromagnetic waves whose magnetic field is perpendicular to the plane in which the switch waveguides are inscribed are called “trans-magnetic waves”.
  • the optical routing system 11 comprises a first polarizing filter 25.1 configured to direct an optical signal entering the optical routing system 11 from the connector 12 towards the first switch group 24.1, if the polarization of this optical signal is vertical, and towards the second group of switch 24.2, if the polarization of this optical signal is horizontal.
  • a first polarization rotator 26.1 is arranged between the first polarizing filter 25.1 and the second switch group 24.2. This first polarization rotator 26.1 is configured to rotate the polarization of the optical signal passing through it by 90°.
  • the optical routing system also includes a second polarizing filter 25.2, a third polarizing filter 25.3 and a fourth polarizing filter 25.4.
  • the first switch group 24.1 is configured to transmit the optical signal coming from the first polarizing filter 25.1 to the second polarizing filter 25.2, if its wavelength is equal to wave is equal to Xb, and towards the fourth polarizing filter 25.4, if its wavelength is equal to Xc.
  • the second group of switches 24.2 is configured to transmit the optical signal coming from the first polarizing filter 25.1 to the second polarizing filter 25.2, if its wavelength is equal to wave is equal to Xb, and towards the fourth polarizing filter 25.4, if its wavelength is equal to X c .
  • Each of the rotators of polarization 26.2, 26.3 and 26.47 is configured to modify the polarization of the trans-electric optical signal into a trans-magnetic optical signal and vice versa.
  • optical signals received by the second polarizing filter 25.2 from the first and second switch groups 24.1 and 24.2 are directed towards the optical path 13a.
  • optical signals received by the third polarizing filter 25.3 coming from the first and second switch groups 24.1 and 24.2 are directed towards the optical path 13b.
  • the optical signals received by the fourth polarizing filter 25.4 from the first and second groups of switches 24.1 and 24.2 are directed towards the optical path 13c.
  • FIG. 11 illustrates another embodiment of an optical communication system 100 according to the invention, the latter comprising a plurality of optical routers 1 according to the invention and a plurality of transmitters/receivers 2.
  • Each of the transmitters/receivers 2 is connected to an electronic component 4, and also is optically connected to an input/output port 10 of one of the optical routers 1 via an optical fiber 3.
  • the transmitters/receivers 2 connected to the same optical router 1 can communicate with each other, the optical router 1 distributing the optical communication signals between said transmitter/receivers 2, which allows information transmissions between the different electronic components 4.
  • An input/output port 10 of an optical router 1 can also be optically connected to an input/output port 10 of another optical router 1 via an active router 5 as shown in Figure 11.
  • An active router 5 analyzes a received optical signal to determine the recipient transmitter/receiver 2 and to transmit a new optical signal to the optical router 1 to which said transmitter/receiver 2 is optically connected, the optical signal having the appropriate wavelength so that said optical router 1 directs the optical signal to said transmitter/receiver 2.
  • the optical communication system 100 comprises a first transceiver 2 connected to a first optical router 1, said first optical router
  • the optical communication system 100 also comprises a second optical router 1 to which a second transmitter/receiver 2 is connected , the second optical router 1 being configured to direct the optical signals at the first wavelength emitted by the active router 5 towards the second transmitter/receiver 2.
  • the first transmitter/receiver 2 wishes to communicate with the second transmitter/receiver 2.
  • receiver 2 it emits an optical signal, containing the recipient's information, at the second wavelength, said optical signal is directed by the first optical router 1 towards the active router 5, which analyzes it then emits a new signal optical at the first wavelength towards the second optical router 1, said optical signal then being directed by the second optical router 1 towards the second transmitter/receiver 2.
  • the optical communication system 100 may also include a connection 6 connecting the relay 5 to a communication network comprising a plurality of optical communication systems 100 connected to each other.
  • Optical router 1 includes eight input/output ports 10.1-10.8 and two boxes 14.1 and 14.2. Input/output ports 10.1-10.4 are attached to case 14.1 and input/output ports 10.5-10.8 are attached to case 14.2. The optical signals entering one of the input/output ports 10.1-10.8 are directed according to their wavelength towards another of the input/output ports 10.1-10.8 according to the previous table 4 of assignment of the lengths d 'wave.
  • Figure 12A illustrates the different optical paths 13a-13g optically connecting the input/output port 10.1 to each of the other input/output ports 10.2-10.8.
  • the optical paths 13a-13c are housed in the housing 14.1.
  • the optical paths 13d-13g exit the housing 14.1 then enter the other housing 14.2 to optically connect the input/output port 10.1 to the input/output ports 10.5-10.8.
  • the optical router 1 includes a first multiplexer 18.1 and a second multiplexer 18.2 connected to the optical paths 13d-13g.
  • the first multiplexer 18.1 is configured to concentrate all of the optical paths 13d-13g at the output of the box 14.1 into a single waveguide 19.
  • the second multiplexer 18.2 is configured to distribute each of the optical paths 13d-13g, then concentrated in the single waveguide 19, at the input of the other box 14.2 towards the input/output port 10.5-10.8 corresponds. Thus, the optical paths 13d-13g are combined between the box 14.1 and the other box 14.2.
  • the optical router 1 may comprise a multiplexer 18, the optical paths 13d-13g being merged between the input/output port 10.1 and the entry into the box 14.2, the multiplexer 18 being configured to separate the optical paths 13d-13g at the entrance of the box 14.2 by distributing each optical path 13d-13g towards the associated input/output port 10.5-10.8.
  • Figure 12B This alternative is illustrated in Figure 12B.
  • Figure 14 illustrates an embodiment of an optical communication system 100 adapted for quantum communication by entangled photons.
  • the communication system 100 of Figure 14 differs from that of Figure 1 in that the transmitters/receivers 2.1 and 2.2 comprise a source 7.1 or 7.2, configured to generate at least one pair of entangled photons, a first complex absorber 8.1 or 8.2 and a second complex absorber 9.1 or 9.2 configured to measure the average polarization of the photons resulting from the amplifications of the photons received.
  • the components of each of the transmitters/receivers 2.1 and 2.2 are integrated in a housing 29.1, respectively 29.2.
  • the optical router used in the optical communication system shown in Figure 14 is a cross-type optical router, referred to as cross optical router 1. That is to say that the optical router 1 is configured to modify the polarization of the transmitted optical signal, so that the polarization of said optical signal at the output of the optical router 1 is perpendicular to the polarization of said optical signal at the input of the optical router.
  • the pair of entangled photons comprises a first photon, emitted on a first propagation path 3.1 of length equal to 2L, and a second photon, emitted on a second propagation path 3.2 of length equal to L.
  • the first propagation path 3.1 is connected to the first complex absorber 8.1.
  • the first complex absorber 8.1 absorbs the first photon in a polarization state chosen from the states of at least two different pairs of complementary polarization states.
  • the second propagation path 3.2 is connected to the input/output port 10 of the optical router 1.
  • the optical router 1 directs the second photon towards the transmitter/receiver 2.2 with which the source 7.1 and the first complex absorber 8.1 want communicate, called transmitter/receiver 2.2 target.
  • Said target transmitter/receiver 2.2 collects the second photon and measures its polarization.
  • the first and second photons being entangled, the absorption of the first photon by the first complex absorber 8.1 instantly determines the polarization of the second photon.
  • the optical distance traveled by the second photon between the optical router 1 and the target transmitter/receiver 2.2 is equal to L.
  • the distance traveled by the second photon is substantially the same as that traveled by the first photon. More precisely, the distance traveled by the second photon is very slightly greater than that traveled by the first photon, because the distance traveled by the second photon includes the path in the optical router 1.
  • the first complex absorber 8.1 can instantly determine the polarization of the second photon just before it reaches the target transmitter/receiver 2.2.
  • the optical communication system 100 also includes a polarizing filter 25.1 on the second propagation path 3.2 between the source 7.1 and the optical router 1.
  • the polarizing filter 25.1 makes it possible to orient an optical signal according to its polarization.
  • the source 7.1 is configured to emit an optical signal, with entangled photons, with a first polarization which will be directed by the polarizing filter 25.1 towards the crossed optical router 1 then directed towards another transmitter/receiver 2.2.
  • the optical signals coming from the crossed optical router 1 with a second polarization perpendicular to the first polarization are oriented by the polarizing filter 25.1 towards the second complex absorber 9.1.
  • the polarizing filter 25.1 therefore acts as a switch directing the optical signals emitted by the source 7.1 towards the optical router 1 and the optical signals received from the optical router 1 towards the second complex absorber 9.1.
  • the source 7.1 of said transmitter/receiver 2.1 emits pairs of entangled photons at a wavelength for which the optical router 1 directs an optical signal towards the other transmitter/receiver 2.2.
  • Each pair of entangled photons comprises a first photon directed towards the first complex absorber 8.1 of said transmitter/receiver 2.1, and a second photon of first polarization towards the polarizing filter 25.1.
  • the polarizing filter 25.1 directs the second photon towards the crossed optical router 1.
  • the crossed optical router 1 modifies the polarization of the second photon into a second polarization perpendicular to the first polarization, then directs the second photon towards another polarizing filter 25.2 arranged between the other transmitter/receiver 2.2 and the optical router 1. Since the second photon is according to the second polarization, it is then oriented by the other polarizing filter 25.2 towards the second complex absorber 9.2 of the other transmitter/receiver 2.2.
  • a first example of a crossed optical router 1 is illustrated in Figure 15.
  • the crossed optical router 1 comprises polarization rotators 26 on each of its optical paths 13a, 13b and 13c.
  • Each polarization rotator 26 is configured to rotate by 90° the polarization of the optical signal circulating in the corresponding optical path 13a, 13b or 13c.
  • an optical signal with the first polarization received by the optical router 1 will be transmitted to the transmitter/receiver 2 with the second polarization.
  • the polarization rotators 26 can be made up of half-wave plates adapted to the wavelength of the light which they crosses.
  • the crossed optical router 1 comprises polarization rotators 28.1, 28.2 and 28.3 in each of the input/output ports 10.1, 10.2 and 10.3, between the connector 12.1 , 12.2 or 12.3 corresponding and the optical routing system 11.1, 11.2 and 11.3 corresponding.
  • Each polarization rotator 28.1, 28.2 and 28.3 is configured to rotate by 45° the polarization of the optical signal transmitted through said polarization rotator 28.1, 28.2 or 28.3.
  • an optical signal with the first polarization received by the optical router 1 will be transmitted to the transmitter/receiver 2 with the second polarization.
  • each of the optical routing systems 11.1, 11.2 and 11.3 comprises a first group of switches 24.1 and a second group of switches 24.2.
  • the first and second switch groups 24.1 and 24.2 are adapted to direct electromagnetic waves whose electric field is perpendicular to the plane in which the waveguides of the switches are inscribed, also called “trans-electric waves”. Electromagnetic waves whose magnetic field is perpendicular to the plane in which the switch waveguides are inscribed are called “trans-magnetic waves”.
  • Each of said optical routing systems 11.1, 11.2 and 11.3 comprises a polarizing filter 25 configured to direct an optical signal entering the optical routing system 11.1, 11.2 or 11.3 from the connector 12.1, 12.2 or 12.3 towards the first switch group 24.1 , if the polarization of this optical signal is vertical, and towards the second group of switch 24.2, if the polarization of this optical signal is horizontal.
  • a polarization rotator 26 is arranged between the polarizing filter 25 and the second group of switches 24.2. This polarization rotator 26 is configured to rotate the polarization of the optical signal passing through it by 90°.
  • the optical paths 13a, 13b and 13c at the output of the first switch group 24.1 are connected to the second switch groups 24.2 of the other optical routing systems 11.1, 11.2 or 11.3.
  • the optical paths 13a, 13b and 13c at the output of the second switch group 24.2 are connected to the first switch groups 24.1 of the other optical routing systems 11.1, 11.2 or 11.3 .
  • the first group of switches 24.1 directs the optical signal towards the second group of switches 24.2 of the optical routing system 11.2 if the optical signal is of wavelength a , or towards the second group of switches 24.2 of the optical routing system 11.3 if the optical signal is of wavelength b .
  • the optical signal passes through the polarization rotator 26 of the optical routing system 11.2 or 11.3.
  • the polarization of the optical signal is then rotated by 90° and becomes horizontal.
  • the optical signal is then directed out of the optical router 1 passing through the polarizing filter 25 of the optical routing system 11.2 or 11.3 then through the connector 12.2 or 12.3.
  • the input/output port 10.1 receives a horizontally polarized optical signal through its connector 12.1
  • this optical signal is directed by the polarizing filter 25 of the optical routing system 11.1 towards the polarization rotator 26 of the optical routing system 11.1 .
  • the polarization of the optical signal is then rotated by 90° and becomes vertical.
  • the optical signal is then directed to the second switch group 24.2 of the optical routing system 11.1.
  • the second switch group 24.2 directs the optical signal to the first switch group 24.1 of the optical routing system 11.2 if the optical signal is of wavelength X a , or to the first switch group 24.1 of the optical routing system 11.3 if the optical signal is of wavelength Xb.
  • the optical signal After passing through the first group of corresponding switch 24.1, the optical signal is directed out of the optical router 1 passing through the polarizing filter 25 of the optical routing system 11.2 or 11.3 then through the connector 12.2 or 12.3.
  • the optical communication system 100 can also include two polarizing devices 27.1 and 27 or 27.2 and 27 on each second propagation path 3.2 between the corresponding polarizing filter 25.1, respectively 25.2, and the routing system optical 11 of the optical router 1.
  • One of the two polarizing devices 27.1 or 27.2 is arranged just after the polarizing filter 25.1, respectively 25.2, relative to the transmitter/receiver 2.1, respectively 2.2, and the other of the polarizing devices 27 can be arranged just before the input/output port 10 of the optical router 1.
  • said other polarizing device 27 can be integrated into the input/output port 10 and/or in the housing 30 of the optical router 1, said other polarizing device 27 being arranged just before the optical routing system 11.
  • the polarizing devices 27.1 or 27.2 can be housed in the housings 29.1, respectively 29.2, of the transmitter/receiver 2.1, respectively 2.2.
  • Each polarizing device 27.1, 27.2 and 27 is configured to transform a linearly polarized optical signal into a circularly polarized optical signal.
  • the optical signals circulating between the polarizing device 27.1, or 27.2, and the polarizing devices 27 are circularly polarized.
  • the polarizing device 27 having to operate for a plurality of wavelengths, it comprises two multiplexers 271, one at the input and the another at the output in order to distribute the optical signals received into different optical paths 272a, 272b or 272c depending on their wavelength.
  • the multiplexers 271 are configured to transmit in the optical path 272a the optical signals of wavelengths a , in the optical path 272b the optical signals of wavelengths b, and in the optical path 272c the optical signals of wavelengths To c .
  • the polarizing device 27 comprises on each of its optical paths 272a, 272b and 272c a quarter-wave plate 273a, 273b, respectively 273c.
  • the quarter-wave plate 273a is configured to transform an optical signal of wavelength ⁇ a and linearly polarized into an optical signal of wavelength ⁇ a and circularly polarized.
  • the quarter-wave plate 273b is configured to transform an optical signal of wavelength ⁇ n and linearly polarized into an optical signal of wavelength ⁇ n and circularly polarized.
  • the quarter-wave plate 273c is configured to transform an optical signal of wavelength ⁇ c and linearly polarized into an optical signal of wavelength ⁇ c and circularly polarized.
  • an optical routing system 11 may comprise a prism 14 or a Bragg filter 17 and a plurality of resonator couplers 15 and/or a plurality of optical couplers 16, the prism 14 or the Bragg filter 17 being configured to transmit optical signals of wavelengths less than a predetermined length to a first group of resonator couplers 15 or couplers optical signals 16 and to transmit optical signals of wavelengths greater than the predetermined length to a second group of resonator couplers 15 or optical couplers 16.

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Abstract

Routeur optique pour la distribution de signaux optiques Routeur optique (1) pour la distribution de signaux optiques, comprenant au moins trois ports d'entrée/sortie (10), chacun adapté pour être connecté optiquement à un émetteur/récepteur (2), chaque port d'entrée/sortie comprenant un système de routage optique (11) relié à une pluralité de chemins optiques (13), chacun des chemins optiques étant également relié à un autre des systèmes de routage optique de sorte à connecter optiquement le port d'entrée/sortie à chacun des autres ports d'entrée/sortie, le système de routage optique étant configuré pour diriger passivement un signal optique reçu par le port d'entrée/sortie dans un des chemins optiques choisi en fonction de la longueur d'onde dudit signal optique.

Description

Description
Titre : Routeur optique pour la distribution de signaux optiques
Domaine technique
L’invention concerne la communication d’informations par signaux optiques, en particulier les dispositifs de routage optique pour la distribution de signaux optiques entre différents systèmes optoélectroniques.
Technique antérieure
Il est courant de nos jours qu’un émetteur/récepteur communique des informations à d’autres émetteurs/récepteurs par l’intermédiaire de signaux optiques.
Lorsqu’un émetteur/récepteur est relié avec plusieurs autres émetteurs/récepteurs pour communiquer des informations différentes en fonction de chacun des autres émetteurs/récepteurs, il est usuel d’utiliser un ou plusieurs routeur(s) optique(s) passif(s), aussi appelé(s) routeur(s) PON (Passive Optimal Network).
Un routeur optique passif (PON) comprend une unique entrée et une pluralité de sorties, et permet de distribuer un signal optique reçu par l’unique entrée vers une ou plusieurs des sorties et de transmettre les signaux optiques reçus par chacune des sorties vers l’unique entrée. L’orientation d’un signal optique de l’unique entrée vers une ou plusieurs des sorties s’effectue en répartissant la puissance du signal dans des fibres optiques du routeur optique passif. Il y a donc une perte d’énergie optique importante en fonction du nombre de divisions nécessaires pour orienter le signal de l’unique entrée vers une ou plusieurs des sorties. De plus, le routeur optique passif (PON) est mal adapté à la communication photonique, en effet lors d’une telle communication, les photons sont orientés aléatoirement vers l’une des différentes sorties du routeur optique passif (PON).
Lorsqu’un premier émetteur/récepteur relié à une des sorties du routeur optique passif (PON) cherche à envoyer des informations à un deuxième émetteur/récepteur relié à une autre des sorties du routeur optique passif (PON), alors le premier émetteur/récepteur doit transmettre les informations à un relais relié à l’unique entrée du routeur optique passif (PON) qui transmet à son tour les informations au deuxième émetteur/récepteur. La communication d’informations entre deux émetteurs/récepteurs reliés à des sorties différentes d’un routeur optique passif (PON) s’avère par conséquent complexe. De plus, les routeurs optiques passifs (PON) de l’état de l’art ne sont pas adaptés à la transmissions d’information par photons successifs, un tel photon unique entrant par une entrée unique pouvant ressortir par l’une quelconque des nombreuses sorties.
Il existe donc un besoin pour améliorer les routeurs optiques passifs pour surmonter les problèmes précités. En particulier, il existe un besoin pour un routeur optique pour la communication d’informations entre différents émetteurs/récepteurs, la communication étant simple à mettre en œuvre et présentant une faible perte d’énergie.
Le but de l’invention est de répondre, au moins en partie, à ce besoin.
Exposé de l’invention
Pour ce faire, l’invention concerne un routeur optique pour la distribution de signaux optiques, comprenant au moins trois ports d’entrée/sortie, chacun adapté pour être connecté optiquement à un émetteur/récepteur configuré pour émettre et recevoir des signaux optiques selon une pluralité de longueurs d’onde différentes, chaque port d’entrée/sortie comprenant un système de routage optique relié à une pluralité de chemins optiques, internes au routeur optique, chacun des chemins optiques étant également relié à un autre des systèmes de routage optique de sorte à connecter optiquement le port d’entrée/sortie à chacun des autres ports d’entrée/sortie, le système de routage optique étant configuré pour diriger passivement un signal optique reçu par le port d’entrée/sortie dans un des chemins optiques choisi en fonction de la longueur d’onde dudit signal optique, le chemin optique par lequel est dirigé un signal optique d’une longueur d’onde donnée d’un premier port d’entrée/sortie vers un second port d’entrée/sortie étant le même chemin optique que celui emprunté par un signal optique de la longueur d’onde donnée du second port d’entrée/sortie vers le premier port d’entrée/sortie.
Par « chemin optique », on entend dans le sens de la présente invention, le trajet destiné à être suivi par un signal optique. Ainsi, un chemin optique peut comprendre le trajet destiné être suivi par le faisceau lumineux du signal optique dans un milieu transparent. Un chemin optique peut comprendre un ou des guides d’onde dans lesquels sont destinés à circuler les signaux optiques. De préférence, les guides d’onde sont des fibres optiques ou des guides à canal. De préférence encore, le canal a une base rectangulaire, de préférence carrée, de côté compris entre 0,020 pm et 5 pm par exemple, de préférence entre 0,15 pm et 5 pm. Le canal du guide à canal peut être en ruban, inscrit en surface ou enterré.
Par « signal optique », on entend dans le sens de la présente invention, un photon, une série de photons ou une onde lumineuse.
Chaque système de routage optique est relié à au moins N-l chemins optiques, N étant égal au nombre de ports d’ entrée/ sortie du routeur optique.
Le routeur optique selon la présente invention permet, avantageusement, à chacun des émetteurs/récepteurs connectés à celui-ci de communiquer directement entre eux sans relais, sans que les signaux optiques n’interfèrent entre eux et avec peu de perte d’énergie. La communication entre les différents émetteurs/récepteurs est, ainsi, grandement facilitée. Puisqu’il y a peu de perte des photons lors d’une communication entre un émetteur/récepteur et un autre émetteur/récepteur, le routeur optique selon la présente invention est particulièrement adapté pour la communication par polarisation de photons et/ou par photons intriqués. En outre et avantageusement, chacun des émetteurs/récepteurs n’est connecté qu’à un unique port d’entrée/sortie d’un routeur optique selon la présente invention, le routeur optique est donc simple d’utilisation.
Le routeur optique peut comprendre plus de trois ports d’entrée/sortie, de préférence plus de dix.
Les systèmes de routage optique peuvent être configurés pour diriger passivement des signaux optiques de longueur d’onde dans l’ultra-violet, le visible ou l’ infra-rouge, par exemple comprise entre 169 nm et 14 pm.
Un système de routage optique peut être configuré pour diriger passivement et simultanément des signaux optiques vers un même chemin optique pour une pluralité de longueurs d’onde différentes, par exemple pour des longueurs d’onde comprises dans une bande de longueur d’onde de largeur prédéfinie. Ainsi, le routeur optique selon la présente invention permet la communication d’informations entre deux émetteurs/récepteurs avec des signaux optiques de longueurs d’onde différentes envoyés simultanément, ce qui peut augmenter la vitesse de transmission des informations.
De préférence, au moins un, de préférence chacun, des systèmes de routage optique comprend un ou plusieurs commutateurs pour diriger un signal optique en fonction de sa longueur d’onde, chaque commutateur étant choisi parmi : un prisme en matériau transparent dispersif,
- un coupleur résonateur comprenant des premier et deuxième guides d’onde et au moins un résonateur en anneau agencé entre les premier et deuxième guides d’onde, le résonateur en anneau étant configuré pour transmettre un signal optique du premier guide d’onde au deuxième guide d’onde, et inversement, en fonction de la longueur d’onde du signal optique,
- un coupleur optique comprenant deux guides d’onde comprenant une section dans laquelle les deux guides d’onde sont rapprochés l’un de l’autre de sorte à transmettre un signal optique d’un des guides d’onde à l’autre des guides d’onde en fonction de la longueur d’onde du signal optique,
- un filtre de Bragg incliné par rapport à la direction de propagation du signal incident et configuré pour transmettre dans la direction de propagation du signal incident ou refléter dans une direction différente de celle de propagation du signal incident, un signal optique incident en fonction de sa longueur d’onde
- un réseau de Bragg, de préférence inscrit dans un guide d’onde.
Les indices de réfraction des matériaux utilisés pour des filtres de Bragg successifs ou pour des coupleurs résonateurs successifs peuvent être choisis en fonction de la largeur de la bande de longueur d’onde pour laquelle un système de routage optique dirige passivement des signaux optiques vers un même chemin optique.
Le prisme peut être recouvert d’au moins une couche antireflet. Cela permet de limiter les pertes d’énergie optique dues à des reflets indésirables causés par les changements d’indices de réfraction lors de l’orientation du signal optique.
Le coupleur résonateur peut comprendre une pluralité de résonateurs en anneaux agencés entre les premier et deuxième guides d’onde de sorte que la transmission d’un signal optique du premier guide d’onde au deuxième guide d’onde, et inversement, s’effectue par passage dudit signal optique dans chacun des résonateurs en anneaux. La longueur d’onde pour laquelle les résonateurs en anneaux transmettent un signal optique peut être la même pour chacun des résonateurs en anneaux. Les résonateurs en anneaux peuvent être identiques.
Le coupleur résonateur peut comprendre des guides d’ondes entre chacun des résonateurs en anneaux, lesdits guides d’onde étant connectés au premier guide d’onde. Lesdits guides d’onde permettent ainsi de recombiner ensemble vers une même sortie un signal optique non transmis par certains des résonateurs en anneaux. De préférence, la longueur desdits guides d’onde est adaptée de sorte à éviter les interférences destructrices lors de la recombinaison des signaux optiques.
De préférence, au moins un, de préférence chacun, des systèmes de routage optique comprend des premier et deuxième groupes de commutateur configurés pour diriger passivement un signal optique, émis par l’émetteur/récepteur connecté au port d’entrée/sortie, vers un même autre port d’entrée/sortie choisi en fonction de la longueur d’onde dudit signal optique, ledit système de routage optique comprenant un filtre polarisant agencé entre amont de l’ensemble des commutateurs, ledit filtre polarisant étant configuré pour orienter ledit signal optique vers le premier groupe de commutateur si ledit signal optique est selon une première polarisation, par exemple verticale, ou vers le deuxième groupe de commutateur si ledit signal optique est selon une deuxième polarisation perpendiculaire à la première polarisation, par exemple horizontale , ledit système de routage optique comprenant un rotateur de polarisation configuré pour faire tourner de 90° la polarisation du signal optique agencé entre le filtre polarisant et le deuxième groupe de commutateur. Ainsi, le système de routage optique est adapté pour diriger un signal optique peu importe sa polarisation et les commutateurs choisis. Cela est particulièrement intéressant lorsqu’au moins un des commutateurs choisis ne fonctionne qu’avec des ondes électromagnétiques avec une polarisation donnée, par exemple trans -électrique , par exemple ledit commutateur est un coupleur résonateur.
Par « en amont de l ’ensemble des commutateurs », il faut comprendre que le filtre polarisant est agencé de sorte à être entre l’ensemble des commutateurs et un émetteur/récepteur, lorsque celui-ci est connecté au port d’entrée/sortie.
Selon une variante, chacun des systèmes de routage optique comprend des premier et deuxième groupes de commutateur, et, les chemins optiques en sortie du premier groupe de commutateur, respectivement du deuxième groupe de commutateur, d’un système de routage optique sont reliés aux premiers groupes de commutateur, respectivement aux deuxièmes groupes de commutateur, des autres systèmes de routage optique.
Selon une autre variante, les premier et deuxième groupes de commutateur sont configurés pour diriger passivement un signal optique, émis par l’émetteur/récepteur connecté au port d’entrée/ sortie, vers un même chemin optique choisi en fonction de la longueur d’onde dudit signal optique, le système de routage optique comprenant, pour chaque chemin optique, un filtre polarisant entre l’ensemble des commutateurs et ledit chemin optique, chacun des filtres polarisants étant configuré pour orienter un signal optique vers le premier groupe de commutateur, si ledit signal optique est selon la première polarisation, ou vers le deuxième groupe de commutateur, si ledit signal optique est selon la deuxième polarisation, ledit système de routage optique comprenant un rotateur de polarisation configuré pour faire tourner de 90° la polarisation du signal optique agencé entre chacun desdits filtres polarisants et le deuxième groupe de commutateur.
Selon une autre variante préférée, chacun des systèmes de routage optique comprend des premier et deuxième groupes de commutateur configurés pour diriger passivement un signal optique, émis par l’émetteur/récepteur connecté au port d’entrée/sortie, vers un même autre port d’entrée/sortie choisi en fonction de la longueur d’onde dudit signal optique, ledit système de routage optique comprenant un filtre polarisant agencé entre amont de l’ensemble des commutateurs, ledit filtre polarisant étant configuré pour orienter ledit signal optique vers le premier groupe de commutateur si ledit signal optique est selon une première polarisation, par exemple verticale, ou vers le deuxième groupe de commutateur si ledit signal optique est selon une deuxième polarisation perpendiculaire à la première polarisation, par exemple horizontale, ledit système de routage optique comprenant un rotateur de polarisation configuré pour faire tourner de 90° la polarisation du signal optique agencé entre le filtre polarisant et le deuxième groupe de commutateur, et, les chemins optiques en sortie du premier groupe de commutateur, respectivement du deuxième groupe de commutateur, d’un système de routage optique sont reliés aux deuxièmes groupes de commutateur, respectivement aux premiers groupes de commutateur, des autres systèmes de routage optique. Cette variante préférée, correspond également à un routeur optique de type croisé. De préférence, les filtres polarisants sont constitués de cristaux biréfringents, par exemple de prismes ou de lames en matériaux biréfringents.
Les couplages entre les filtres polarisants et les guides d’onde sont réalisés de sorte à permettre la transmission d’un signal optique indépendamment de sa longueur d’onde.
Les guides d’ondes des commutateurs peuvent être des fibres optiques ou des guides à canal. De préférence, le canal présente une base rectangulaire, de préférence carrée, de côté compris entre 0,020 pm et 5 pm par exemple, de préférence entre 0, 15 pm et 5 pm. Le canal du guide à canal peut être en ruban, inscrit en surface ou enterré.
Au moins un des ports d’entrée/sortie peut comprendre un connecteur sur lequel un émetteur/récepteur est destiné être branché, le connecteur étant configuré pour connecter optiquement un émetteur/récepteur, éventuellement prolongé par une fibre optique ou un guide à canal, au système de routage optique dudit port d’entrée/sortie.
De préférence, au moins un des systèmes de routage optique comprend des raccordements configurés pour connecter optiquement les commutateurs entre eux et/ou pour connecter optiquement les commutateurs avec le connecteur.
Les raccordements peuvent être des rayons lumineux transitant dans l’air ou dans le vide, des fibres optiques ou des guides à canal. De préférence, le canal du guide à canal a une base rectangulaire, de préférence carrée, de côté compris entre 0,020 pm et 5 pm par exemple, de préférence entre 0,15 pm et 5 pm. Le canal du guide à canal peut être en ruban, inscrit en surface ou enterré.
Au moins un des raccordements peut comprendre, à au moins une de ses extrémités, un convertisseur de mode, configuré pour passer d’un guidage monomode à un guidage multimode ou inversement.
Au moins un des raccordements peut comprendre à au moins une de ses extrémités une jointure, également dénommée « butt coupling » en anglais, pour connecter optiquement une fibre optique à un guide à canal, la fibre optique appartenant à un commutateur ou au connecteur et le guide à canal appartenant respectivement au connecteur ou à un commutateur. Au moins un des raccordements peut comprendre à l’extrémité d’une fibre optique une lentille pour connecter optiquement ladite fibre optique à un guide à canal, en focalisant le signal optique sur une extrémité du canal, la fibre optique appartenant à un commutateur ou au connecteur et le guide à canal appartenant respectivement au connecteur ou à un commutateur.
Les systèmes de routage optique peuvent comprendre au moins une lentille agencée entre un des raccordements et un des prismes ou un des filtres de Bragg, la lentille étant configurée pour diriger les rayons lumineux en sortie du raccordement en un faisceau lumineux à rayons parallèles vers le prisme ou le filtre de Bragg et inversement.
Le routeur optique peut comprendre un boitier dans lequel les systèmes de routage optique et les chemins optiques sont logés.
Le routeur optique peut comprendre au moins deux boitiers, les systèmes de routage optique d’une partie des ports d’entrée/sortie étant logés dans un des boitiers et les systèmes de routage optique d’une autre partie des ports d’entrée/sortie étant logés dans l’autre des boitiers. De préférence, le routeur optique comprend au moins un multiplexeur configuré de sorte qu’au moins deux des chemins optiques, destinés transporter des signaux optiques de longueurs d’onde différentes et reliant entre eux deux systèmes de routage optique logés dans des boitiers différents l’un de l’autre, sont confondus le long de leur portion entre les deux boitiers.
Le routeur optique peut être configuré pour modifier la polarisation du signal optique transmis, de sorte que la polarisation dudit signal optique en sortie du routeur optique est perpendiculaire à la polarisation dudit signal optique en entrée du routeur optique. Un tel routeur optique est dénommé routeur optique de type croisé ou routeur optique croisé. Avantageusement, cela facilite l’utilisation des émetteurs/récepteurs comprenant une source lumineuse et un détecteur ou absorbeur complexe. Notamment, un routeur optique de type croisé facilite l’utilisation d’émetteur/récepteurs configurés pour émettre un signal optique dans une première polarisation, par exemple linéaire et verticale, et pour recevoir un signal optique dans une deuxième polarisation, la deuxième polarisation étant perpendiculaire à la première polarisation, par exemple linéaire et horizontale. D’autres paires de polarisations complémentaires peuvent être utilisées, par exemple la première polarisation peut être circulaire dans un premier sens et la deuxième polarisation peut être circulaire dans un deuxième sens, le deuxième sens étant contraire au premier sens.
Le routeur optique croisé peut comprendre un rotateur de polarisation agencé sur chacun des chemins optiques liant deux systèmes de routage et étant configuré pour faire tourner de 90° la polarisation d’un signal optique circulant dans le chemin optique correspondant. Ces rotateurs de polarisation sont privilégiés lorsque les systèmes de routage optique sont adaptés pour toute sorte de polarisation, par exemple si ces commutateurs sont des filtres de Bragg inclinés et/ou des prismes. Lesdits rotateurs de polarisation peuvent comprendre des lames demi-ondes ou des rotateurs de Faraday.
Alternativement, le routeur optique croisé peut comprendre un rotateur de polarisation agencé dans chacun des ports d’entrée/sortie en amont de l’ensemble des commutateurs du port d’entrée/sortie correspondant, chaque rotateur de polarisation étant configuré pour faire tourner de 45° la polarisation d’un signal optique circulant dans le chemin optique correspondant. Ainsi, lorsqu’un signal optique est transmis à travers ledit routeur optique croisé, il traverse deux rotateurs de polarisation selon ce qui précède, ce qui fait tourner de 90° au total la polarisation dudit signal optique. Ces rotateurs de polarisation sont privilégiés lorsque les commutateurs du routeur optique croisé ne sont adaptés qu’à un unique type de polarisation, par exemple trans-électrique, par exemple si ces commutateurs sont des coupleurs résonateurs. Lesdits rotateurs de polarisation peuvent comprendre des rotateurs de Faraday ou des matériaux chiraux.
Selon une alternative préférée, au moins un, de préférence chacun, des systèmes de routage optique comprend des premier et deuxième groupes de commutateur configurés pour diriger passivement un signal optique, émis par l’émetteur/récepteur connecté au port d’entrée/sortie, vers un même autre port d’entrée/sortie choisi en fonction de la longueur d’onde dudit signal optique, ledit système de routage optique comprenant un filtre polarisant agencé entre amont de l’ensemble des commutateurs, ledit filtre polarisant étant configuré pour orienter ledit signal optique vers le premier groupe de commutateur si ledit signal optique est selon une première polarisation, par exemple verticale, ou vers le deuxième groupe de commutateur si ledit signal optique est selon une deuxième polarisation perpendiculaire à la première polarisation, par exemple horizontale , ledit système de routage optique comprenant un rotateur de polarisation configuré pour faire tourner de 90° la polarisation du signal optique agencé entre le filtre polarisant et le deuxième groupe de commutateur. Ainsi, le système de routage optique est adapté pour diriger un signal optique peu importe sa polarisation et les commutateurs choisis. Cela est particulièrement intéressant lorsqu’au moins un des commutateurs choisis ne fonctionne qu’avec des ondes électromagnétiques avec une polarisation donnée, par exemple trans-électrique , par exemple ledit commutateur est un coupleur résonateur.
L’invention concerne également un système de communication optique comprenant au moins un routeur optique tel que décrit précédemment et, pour chaque routeur optique, une pluralité d’émetteurs/récepteurs configurés pour émettre et recevoir des signaux optiques selon une pluralité de longueurs d’onde différentes, chacun des émetteurs/récepteurs étant connecté à un des ports d’ entrée/ sortie du routeur optique.
De préférence, au moins un, de préférence chacun, des émetteurs/récepteurs est configuré pour émettre et recevoir des signaux optiques selon une pluralité de longueurs d’onde différentes au moins égale à N moins un, N étant égal au nombre de ports d’ entrée/ sortie du routeur optique auquel l’émetteur/récepteur est connecté.
Au moins un des émetteurs/récepteurs peut être configuré pour émettre et recevoir des signaux optiques selon une pluralité de longueurs d’onde différentes au moins égale à N, N étant égal au nombre de ports d’ entrée/ sortie du routeur optique auquel l’émetteur/récepteur est connecté. Cela est particulièrement avantageux si le nombre N est impair, par exemple si N est égale à 3, car le système de communication optique peut être conçu de sorte que l’émetteur/récepteur peut être connecté à n’importe lequel des ports d’entrée/sortie du routeur optique.
Le système de communication optique peut comprendre au moins deux routeurs optiques et un routeur actif connecté aux deux routeurs optiques, le routeur actif étant configuré pour recevoir un signal optique, comprenant des informations, de la part d’un émetteur/récepteur connecté à un des deux routeurs optiques et pour émettre un signal optique, comprenant lesdites informations, vers un autre émetteur/récepteur connecté à l’autre des deux routeurs optiques. De préférence, les informations comprennent une indication, par exemple l’identité, de l’autre émetteur/récepteur destiné recevoir lesdites informations. Au moins un des émetteurs/récepteurs peut comprendre une pluralité de lasers, chaque laser étant configuré pour émettre un signal optique laser de longueur d’onde différente des autres lasers. De préférence, ledit émetteur/récepteur est configuré de sorte que les signaux optiques lasers sont dirigés vers une même sortie optique dudit émetteur/récepteur, la sortie optique étant reliée au port d’entrée/sortie correspondant. De préférence encore, ladite sortie optique est également une entrée optique configurée pour recevoir des signaux optiques du port d’entrée/sortie correspondant.
Le système de communication peut être utilisé pour la communication par photons intriqués comme, par exemple, décrite dans les demandes de brevet FR3125658 Al et FR3125659A1. Pour cela, au moins un, de préférence chacun, des émetteurs/récepteurs peut comprendre des premier et deuxième absorbeurs complexes et une source configurée pour générer au moins une paire de photons intriqués comportant un premier photon émis sur un premier chemin de propagation relié au premier absorbeur complexe et un deuxième photon émis sur un deuxième chemin de propagation relié au port d’entrée/sortie connecté audit émetteur/récepteur, le premier absorbeur complexe étant configuré pour absorber le premier photon dans un état de polarisation choisi parmi deux polarisations complémentaires, le deuxième absorbeur complexe étant configuré pour collecter les photons émis par un autre des émetteurs/récepteurs et/ou provenant du routeur optique, démultiplier lesdits photons et mesurer la polarisation moyenne des photons résultant de la démultiplication.
Ainsi, le système de communication est adapté pour la communication d’informations quantiques par photons intriqués, la longueur d’onde de la paire de photons intriqués est choisie en fonction de F émetteur/récepteur avec lequel la source de photons intriqués et le premier absorbeur complexe souhaitent communiquer. Autrement dit, le deuxième photon est dirigé en fonction de sa longueur d’onde par le routeur optique vers F émetteur/récepteur avec lequel la source de photons intriqués et le premier absorbeur complexe souhaitent communiquer.
Le système de communication selon l’invention permet, avantageusement, de simplifier la communication par photons intriqués entre de nombreux émetteurs/récepteurs selon ce qui précèdent, et, de manière plus compacte. En particulier, l’ensemble du système de communication peut être intégré dans un nombre restreint de boîtiers. Notamment, chaque émetteur/récepteur peut regrouper l’ensemble de ses composants dans un seul boitier. Le premier chemin de propagation et/ou le deuxième chemin de propagation peut comprendre une fibre optique. De préférence, la longueur du premier chemin de propagation étant le double de la longueur du deuxième chemin de propagation compris entre l’émetteur/récepteur et le routeur pour chacun des émetteurs/récepteurs comprenant des premier et deuxième absorbeurs complexes et une source de photons intriqués. Ainsi, le temps de transport des premier et deuxième photons intriqués entre leur émission et leur réception est sensiblement la même. Le premier chemin de propagation peut, par exemple, être agencé le long du deuxième chemin de propagation sur la portion entre la source de photons intriqués et le routeur, puis faire un arc de cercle pour revenir vers le premier absorbeur complexe en étant agencé le long du même deuxième chemin de propagation. Selon un autre exemple, le premier chemin de propagation est enroulé et disposé à l’intérieur ou à l’extérieur du boitier de l’émetteur/récepteur.
De préférence, les émetteurs/récepteurs sont chacun relié au routeur optique par une fibre optique de même longueur.
De préférence, le routeur optique est de type croisé et le système de communication optique comprend, pour chacun dudit ou desdits émetteurs/récepteurs, un filtre polarisant, dénommé filtre polarisant interne, de préférence un cristal biréfringent, agencé sur le chemin de propagation lié au port d’entrée/sortie de l’émetteur/récepteur ; le filtre polarisant étant configuré pour orienter un signal optique émis par l’émetteur/récepteur, notamment par la source, vers le routeur optique, si ledit signal optique est dans une première polarisation, et pour orienter un signal optique provenant du routeur optique vers le deuxième absorbeur complexe, si ledit signal est dans une deuxième polarisation perpendiculaire à la première polarisation. De préférence, le signal optique émis par la source est constitué de photons intriqués avec une polarisation fixée, par exemple linéaire et verticale permettant d’être dirigée vers le port d’entrée/sortie auquel est connecté l’émetteur/récepteur à travers ledit filtre polarisant interne .
Pour des raisons fonctionnelles, le chemin optique parcouru depuis la source de photons intriqués jusqu’à l’émetteur/récepteur cible recevant les informations est, de préférence, plus long que le chemin optique parcouru entre la source de photons intriqués et le premier absorbeur complexe de l’émetteur/récepteur servant à envoyer les informations. Pour cela, une fibre optique supplémentaire, par exemple de 5 à 10 cm de long, peut être intercalée dans le boitier de l’émetteur/récepteur entre ledit filtre polarisant interne et le deuxième absorbeur complexe.
Dans une variante, le routeur utilisé n’est pas du type croisé, chaque émetteur/récepteur étant alors de préférence pourvu d’un rotateur de polarisation à 45° tel qu’un rotateur de Faraday.
Le système de communication optique peut comporter un dispositif polarisant sur le deuxième chemin de propagation en sortie de chacun des émetteurs/récepteurs et à chaque port d’entrée/sortie du routeur optique, le dispositif de polarisation étant configuré pour transformer un signal optique polarisé linéairement en un signal optique polarisé circulairement. Avantageusement, cela permet de s’affranchir des contraintes concernant la direction de polarisation des photons dans les fibres optiques reliant les émetteurs/récepteurs au routeur optique.
L’invention concerne également un procédé de communication optique comprenant l’utilisation d’un système de communication optique tel que décrit précédemment, l’utilisation comprenant l’émission d’un signal optique par un des émetteurs/récepteurs, dit premier émetteur/récepteur, et la réception du signal optique par au moins un autre des émetteurs/récepteurs, dit deuxième émetteur/récepteur.
Les premier et deuxième émetteurs/récepteurs peuvent être connectés avec un premier composant électronique, respectivement un deuxième composant électronique, l’utilisation comprenant la communication d’informations du premier composant électronique au deuxième composant électronique par l’émission d’un signal optique du premier émetteur/récepteur et la réception dudit signal optique par le deuxième émetteur/récepteur. Les premier et deuxième composants électroniques peuvent être des processeurs et/ou des blocs mémoires et/ou des périphériques réseaux et/ou des périphériques informatiques.
De préférence, l’utilisation comporte une étape de calibrage durant laquelle au moins un des émetteurs/récepteurs, dit émetteur/récepteur à calibrer, envoie au moins un signal optique à une longueur d’onde donnée, puis le signal optique est reçu par un autre des émetteurs/récepteurs qui envoie en retour un signal optique de réponse indiquant son identité à la même dite longueur d’onde donnée, et l’émetteur/récepteur à calibrer enregistre ensuite l’identité de l’autre émetteur/récepteur et l’associe à la longueur d’onde donnée. De préférence le signal optique émis par l’émetteur/récepteur à calibrer indique l’identité dudit émetteur/récepteur et l’autre émetteur/récepteur enregistre l’identité de l’émetteur/récepteur à calibrer et l’associe à la longueur d’onde donnée.
Durant l’étape de calibrage, l’émetteur/récepteur à calibrer peut envoyer une pluralité de signaux optiques, chacun à une longueur d’onde donnée différente des autres signaux optiques, de sorte que l’émetteur/récepteur à calibrer enregistre l’identité et la longueur d’onde donnée associée de chacun des autres émetteurs/récepteurs connectés au routeur optique. L’envoi de la pluralité de signaux optiques peut être simultané.
Brève description des dessins
D’autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée, faite à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures suivantes :
[Fig 1] la figure 1 est un schéma représentant un système de communication optique selon l’invention ;
[Fig 2 A] [Fig 2B] les figures 2 A et 2B sont chacune un schéma représentant un mode de réalisation d’un routeur optique selon l’invention ;
[Fig 3A] la figure 3A est un schéma représentant un mode de réalisation d’un système de routage optique pour un routeur optique selon la figure 2A, le système de routage optique comprenant un prisme en matériau dispersif ;
[Fig 3B] [Fig 3 C] les figures 3B et 3C sont des simulations d’un système de routage optique pour un routeur optique selon l’invention, le système de routage optique comprenant un prisme en matériau dispersif ;
[Fig 4] la figure 4 est un schéma représentant un autre mode de réalisation d’un système de routage optique pour un routeur optique selon la figure 2A, le système de routage optique comprenant deux coupleurs résonateurs ;
[Fig 5 A] [Fig 5B] [Fig 5C] les figures 5 A, 5B et 5C sont chacune un schéma représentant un mode de réalisation d’un coupleur résonateur pour un système de routage optique selon la figure 4 ; [Fig 6] la figure 6 est un schéma représentant un autre mode de réalisation d’un système de routage optique pour un routeur optique selon la figure 2A, le système de routage optique comprenant deux coupleurs optiques ;
[Fig 7] la figure 7 est un schéma représentant un coupleur optique pour un système de routage optique selon la figure 6 ;
[Fig 8] la figure 8 est une courbe représentant le rapport entre la puissance en sortie sur la puissance en entrée d’un signal optique après transmission du signal optique par un coupleur optique selon la figure 7 en fonction de la longueur d’onde ;
[Fig 9] la figure 9 est un schéma représentant un autre mode de réalisation d’un système de routage optique pour un routeur optique selon l’invention, le système de routage optique comprenant une pluralité de coupleurs optiques connectés les uns aux autres sous la forme d’une arborescence ;
[Fig 10] la figure 10 est un schéma représentant un autre mode de réalisation d’un système de routage optique pour un routeur optique selon l’invention, le système de routage optique comprenant une pluralité de filtres de Bragg inclinés agencés les uns à la suite des autres ;
[Fig 11] la figure 11 est un schéma représentant un système de communication optique selon l’invention ;
[Fig 12 A] [Fig 12B] les figures 12A et 12B sont chacune un schéma représentant un mode de réalisation d’un routeur optique selon l’invention, le routeur optique comprenant deux boitiers séparés l’un de l’autre ;
[Fig 13] la figure 13 est un schéma représentant un mode de réalisation d’un système de routage optique pour un routeur optique selon l’invention, le système de routage optique comprenant des premier et deuxième groupes de commutateurs, des filtres polarisants et des rotateurs de polarisation ;
[Fig 14] la figure 14 est un schéma représentant un système de communication optique selon l’invention pour la communication quantique par photons intriqués intégrant des filtres polarisants entre la source des photons intriqués et le routeur optique ;
[Fig 15] la figure 15 est un schéma représentant un premier exemple de routeur optique de type croisé pour le système de communication optique illustré à la figure 14 ; [Fig 16] la figure 16 est un schéma représentant un deuxième exemple de routeur optique de type croisé pour le système de communication optique illustré à la figure 14 ;
[Fig 17] la figure 18 est un schéma représentant un troisième exemple de routeur optique de type croisé pour le système de communication optique illustré à la figure 14 ;
[Fig 18] la figure 18 est un schéma représentant un dispositif polarisant configuré pour transformer un signal optique polarisé linéairement en un signal optique polarisé circulairement.
Description détaillée
On a illustré à la figure 1 un système 100 de communication optique selon l’invention, celui- ci comprend un routeur optique 1 selon l’invention et une pluralité d’ émetteur s/récepteur s 2.
Chacun des émetteurs/récepteurs 2 est connecté à un composant électronique 4, et également, est connecté optiquement à un port d’entrée/sortie 10 du routeur optique 1 par l’intermédiaire d’une fibre optique 3. Ainsi, les émetteurs/récepteurs 2 connectés au routeur optique 1 peuvent communiquer entre eux, le routeur optique 1 distribuant les signaux optiques de communication entre lesdits émetteur/récepteurs 2, ce qui permet les transmissions informations entre les différents composants électroniques 4.
On a illustré à la figure 2A un premier exemple d’un routeur optique 1 selon l’invention. Le routeur optique 1 comprend quatre ports d’entrée/sortie 10.1-10.4, chacun comprenant un sy stème de routage optique 11.1-11.4 et un connecteur 12.1 - 12.4 adapté pour le branchement d’une fibre optique 3.
Chaque système de routage optique 11.1-11.4 est connecté optiquement à chacun des autres systèmes de routage optique 11.1-11.4 par des chemins optiques 13a-13c. Les chemins optiques 13a, 13b et 13c sont destinés à transmettre les signaux optiques de longueur d’onde Xa, b et Xc, respectivement. C’est-à-dire que les systèmes de routage optique 11.1-11.4 dirigent un signal optique de longueur d’onde Xa, Xb ou Xc, respectivement, dans un chemin optique 13a, 13b ou 13c. Le routeur optique 1 peut comporter un boîtier 14 dans lequel sont logés les chemins optiques 13a-13c et les systèmes de routage optique 11.1-11.4.
Par exemple, un signal optique de longueur d’onde Xa reçu par le port d’entrée/sortie 10.1, respectivement 10.3, sera dirigé par le système de routage optique 11.1, respectivement 11.3, dans un chemin optique 13a qui transmettra ledit signal optique au port d’entrée/sortie 10.2, respectivement 10.4. Inversement, un signal optique de longueur d’onde Aa reçu par le port d’entrée/sortie 10.2, respectivement 10.4, sera dirigé par le système de routage optique 11.2, respectivement 11.4, dans un chemin optique 13a qui transmettra ledit signal optique au port d’entrée/sortie 10.1, respectivement 10.3. Le tableau 1 ci-dessous représente l’affectation des longueurs d’onde pour la communication entre les différents ports d’entrée/sortie 10.1-10.4 du routeur optique 1 selon la figure 2A.
[Table 1]
Figure imgf000019_0001
Comme le montre le tableau 1, il suffit qu’un émetteur/récepteur 2 connecté à un des ports d’entrée/sortie 10.1-10.4 du routeur optique 1 soit configuré pour émettre et recevoir des signaux optiques selon au moins trois longueurs d’onde différentes pour que ledit émetteur/récepteur 2 puisse transmettre ou recevoir des signaux optiques vers ou depuis chacun des autres ports d’entrée/sortie 10.1-10.4 du routeur optique 1.
On a illustré à la figure 2B un deuxième exemple d’un routeur optique 1 selon l’invention. Le routeur optique 1 est similaire à celui de la figure 2A excepté qu’il comprend trois ports d’entrée/sortie 10.1-10.3, chacun comprenant un système de routage optique 11.1-11.3 et un connecteur 12.1-12.3 adapté pour le branchement d’une fibre optique 3.
Le routeur optique 1 comprend également des chemins optiques 13a, 13b et 13c destinés à transmettre des signaux optiques de longueur d’onde Aa, Ab et Ac, respectivement. Le système de routage optique 11.1 dirige un signal optique de longueur d’onde Xa, respectivement Xb, dans le chemin optique 13a, respectivement 13b. Le système de routage optique 11.2 dirige un signal optique de longueur d’onde Xa, respectivement Xc, dans le chemin optique 13a, respectivement 13c. Le système de routage optique 11.3 dirige un signal optique de longueur d’onde Xb, respectivement Xc, dans le chemin optique 13b, respectivement 13c.
Le tableau 2 ci-dessous représente l’affectation des longueurs d’onde pour la communication entre les différents ports d’entrée/sortie 10.1-10.3 du routeur optique 1 selon la figure 2B.
[Table 2]
Figure imgf000020_0001
Comme le montre le tableau 2, il suffit qu’un émetteur/récepteur 2 connecté à un des ports d’entrée/sortie 10.1-10.3 du routeur optique 1 soit configuré pour émettre et recevoir des signaux optiques selon au moins deux longueurs d’onde différentes pour que ledit émetteur/récepteur 2 puisse transmettre ou recevoir des signaux optiques vers ou depuis chacun des autres ports d’entrée/sortie 10.1-10.3 du routeur optique 1. Toutefois et contrairement au routeur optique 1 de la figure 2 A, les longueurs d’onde utilisées pour la communication dépendent du port d’entrée/sortie 10.1-10.3 auquel est connecté T émetteur/récepteur 2.
Dans chacun des modes de réalisation des figures 2A et 2B, les chemins optiques 13 peuvent être des guides d’onde, par exemple des guide à canal ou des fibres optiques. De préférence, les guides d’onde 13 ne se croisent pas. Par exemple, les guides d’onde 13 peuvent se chevaucher les uns aux autres. Par ailleurs, les connecteurs 12 ne sont que préférentiels, les émetteurs/récepteurs 2 peuvent être connectés optiquement aux systèmes de routage optique 11 directement, c’est-à-dire par un faisceau optique à l’air libre ou bien par un guide optique d’un émetteur/récepteur 2 soudé au routeur optique 1.
Bien entendu, le nombre de ports d’entrée/sortie 10 peut être tout nombre supérieur ou égal à trois. Par exemple, un routeur optique 1 selon l’invention peut comprendre six ports d’entrée/sortie 10.1-10.6, voire huit ports d’entrée/sortie 10.1-10.8, voire dix ports d’entrée/sortie 10.1-10.10, voire plus de dix ports d’entrée/sortie. Les tableau 3, 4 et 5 ci- dessous représentent, respectivement, les affectations des longueurs d’onde pour la communication entre six ports d’entrée/sortie 10.1-10.6, huit ports d’entrée/sortie 10.1-10.8, et, dix ports d’entrée/sortie 10.1-10.10 d’un routeur optique 1 selon l’invention.
[Table 3]
Figure imgf000021_0001
[Table 4]
Figure imgf000022_0001
[Table 5]
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000024_0001
On a illustré à la figure 3A, un premier mode de réalisation d’un système de routage optique
11. Le système de routage optique 11 comprend un prisme 14 en matériau transparent dispersif et des raccordements 20.
Un des raccordements 20 connecte optiquement le connecteur 12 au prisme 14 de sorte que lorsqu’un émetteur/récepteur 2 branché au connecteur 12 émet un signal optique celui-ci est transmis jusqu’au prisme 14 sous la forme d’un faisceau lumineux F. Les autres raccordements 20 sont chacun connectés optiquement à un des chemins optiques 13a-13c.
Une lentille 21 est agencée en sortie du raccordement 20 entre le prisme 14 et le connecteur
12. Cette lentille 21 est configurée pour diriger les rayons lumineux en sortie du raccordement 20 en un faisceau lumineux à rayons parallèles vers le prisme 14 et, inversement, pour diriger les rayons lumineux parallèles en sortie du prisme 14 dans ledit raccordement 20.
En fonction de la longueur d’onde du signal optique, le faisceau lumineux F sera plus au moins dévié par le prisme 14. Ainsi, le prisme 14 dirige le faisceau lumineux F dans un des raccordements 20 connecté à un des chemins optiques 13 a- 13c en fonction de la longueur d’onde du signal optique.
Par exemple, comme illustré à la figure 3 A, le signal optique est de longueur d’onde Xb et le prisme 14 dévie le faisceau lumineux F vers le raccordement 20 connecté au chemin optique 13b.
Inversement, selon le principe du retour inverse de la lumière, un signal optique provenant d’un des chemins optiques 13 a- 13c sera dirigé vers le raccordement 20 connecté au connecteur 12. De préférence, les raccordements 20 sont configurés pour que le signal optique S se propage sous la forme d’une onde plane dans lesdits raccordements 20.
On a illustré à la figure 3B une simulation informatique d’un système de routage optique 11 comprenant un prisme 14 en un matériau transparent dispersif recouvert d’une couche antireflet. Le prisme 14 est configuré pour diriger les signaux optiques de longueurs d’onde Xa, respectivement Xb, en sortie d’un raccordement 20 vers un chemin optique 13a, respectivement un chemin optique 13b. Dans la simulation présentée, un signal optique de longueur d’onde Xa est dirigé sous la forme d’un faisceau lumineux F vers le chemin optique 13a.
Les chemins optiques 13a et 13b sont chacun des guides d’onde dont la largeur est sensiblement égale à trois fois la longueur d’onde des signaux optiques qu’ils sont destinés transmettre.
On a illustré à la figure 3C une simulation informatique d’un système de routage optique 11 comprenant un prisme 14 en un matériau transparent dispersif recouvert d’une couche antireflet. Le prisme 14 est configuré pour diriger les signaux optiques de longueurs d’onde, respectivement, Xa, Xb, Xc, Xa, Xe, Xf et Xg en sortie d’un raccordement 20 vers, respectivement, un chemin optique 13a, un chemin optique 13b, un chemin optique 13c, un chemin optique 13d, un chemin optique 13e, un chemin optique 13f et un chemin optique 13g. Dans la simulation présentée, un signal optique de longueur d’onde Xa est dirigé sous la forme d’un faisceau lumineux F vers le chemin optique 13d.
Les chemins optiques 13a à 13g sont chacun des guides d’onde dont la largeur est sensiblement égale à quinze fois la longueur d’onde des signaux optiques qu’ils sont destinés transmettre.
On a illustré à la figure 4 un deuxième mode de réalisation d’un système de routage optique 11. Le système de routage optique 11 comprend des premier 15 et deuxième 15’ coupleurs résonateurs et des raccordements 20.
Les raccordements 20 sont ici des guides à canal inscrit. Le raccordement 20 relié avec le connecteur 12 comprend une jointure 22 soudée à son extrémité reliée au connecteur 12. La jointure 22 permet la transmission d’un signal optique du guide à canal inscrit 20 au connecteur 12, et inversement, avec une perte du signal comprise entre 10 % et 90 %. Le premier coupleur résonateur 15 comprend des premier 151 et deuxième 152 guides d’onde à canal inscrit, et, un résonateur en anneau 150 agencé entre les premier 151 et deuxième 152 guides d’onde. Le résonateur en anneau 150 est configuré pour transmettre un signal optique du premier guide d’onde 151 au deuxième guide d’onde 152 si la longueur d’onde du signal optique est Aa, et, de laisser passer un signal optique sans transmission d’un guide d’onde à un autre si la longueur d’onde du signal optique est Ab ou Ac.
Le deuxième coupleur résonateur 15’ comprend des premier 151’ et deuxième 152’ guides d’onde à canal inscrit, et, un résonateur en anneau 150’ agencé entre les premier 151’ et deuxième 152’ guides d’onde. Le résonateur en anneau 150’ est configuré pour transmettre un signal optique du premier guide d’onde 151’ au deuxième guide d’onde 152’ si la longueur d’onde du signal optique est Ab, et, de laisser passer un signal optique sans transmission d’un guide d’onde à un autre si la longueur d’onde du signal optique est Aa ou Ac.
Ainsi, lorsqu’un signal optique est émis par un émetteur/récepteur 2 branché au connecteur 12, celui-ci sera transmis par le premier coupleur résonateur 15, ou respectivement par le deuxième coupleur résonateur 15’, vers le chemin optique 13a, ou respectivement le chemin optique 13b, si la longueur d’onde du signal optique est Aa, respectivement Ab. Si la longueur d’onde du signal optique est Ac, le signal optique sera dirigé vers le chemin optique 13c sans transmission par les premier 15 et deuxième 15’ coupleurs résonateurs.
Inversement, selon le principe du retour inverse de la lumière, un signal optique provenant d’un des chemins optiques 13 a, 13b ou 13c sera dirigé vers le raccordement 20 connecté au connecteur 12 si les longueurs d’onde des lumières sont respectivement Aa, Ab ou Ac.
On a illustré aux figures 5 A à 5D différents mode de réalisation de coupleurs résonateurs 15.
Le coupleur résonateur 15 illustré à la figure 5 A comprend des premier 151 et deuxième 152 guides d’onde couplés optiquement à un résonateur en anneau 150. L’homme du métier sait de manière usuelle comment coupler optiquement un résonnateur en anneau 150 à un guide d’onde 151, ou 152. Notamment, il sait que le couplage optique dépend du rayon de courbure r du résonateur en anneau 150 à l’approche des guides d’onde 151 et 152, de la distance d entre le résonnateur en anneau 150 et les guides d’ onde 151 et 152 et de 1 ’ indice de réfraction du milieu entre le résonnateur en anneau 150 et le guide d’onde 151, ou 152. Le résonateur en anneau 150 comprenant deux demi-cercles de rayon r éloigné l’un de l’autre par des segments de longueur L. Le rayon r et la longueur L sont choisis de sorte que le périmètre du résonateur en anneau 150 multiplié par son indice de réfraction est un multiple plus la moitié de la longueur d’onde X pour laquelle un signal optique est transmis du guide d’onde 151 au guide d’onde 152. Ainsi, le résonateur en anneau 150 transmet les signaux optiques de longueur d’onde X du premier guide d’onde 151 au deuxième guide d’onde 152 et inversement. Le résonateur en anneau 150 peut également être un cercle de rayon r, autrement dit, la longueur L des segments et égale à 0 pm.
L’inventeur a déterminé que pour des guides d’onde 151 et 152 et pour un résonateur en anneau 150 d’indice de réfraction égal à 3, de distance d entre le résonnateur en anneau 150 et les guides d’onde 151 et 152 égale à 0,2 pm et pour un indice de réfraction du milieu transparent entre le résonnateur en anneau 150 et les guides d’onde 151 et 152 égal à 1, par exemple le milieu transparent étant de l’air :
- le résonateur en anneau 150 transmettra un signal optique de longueur d’onde Àa égale à 1,33 pm si il se présente sous la forme d’un cercle de rayon r égal à 1,62 pm ;
- le résonateur en anneau 150 transmettra un signal optique de longueur d’onde Xn égale à 1,57 pm si il se présente sous la forme d’un cercle de rayon r égal à 1,67 pm ;
- le résonateur en anneau 150 transmettra un signal optique de longueur d’onde Xc égale à 1,11 pm si il se présente sous la forme d’un cercle de rayon r égal à 1,65 pm ;
- le résonateur en anneau 150 transmettra un signal optique de longueur d’onde Ai égale à 1,77 pm si il se présente sous la forme d’un cercle de rayon r égal à 2,72 pm.
Pour chacune des dimensions décrites au paragraphe précédent, le résonateur en anneau 150 ne transmettra pas un signal optique de longueur d’onde Xe égale à 1,885 pm. Ainsi, un système de routage optique 11 selon l’invention peut comprendre une succession de quatre coupleurs résonateurs 15, chacun comprenant un résonateur en anneau 150 selon les dimensions qui précèdes. Un tel système de routage optique 11 est adapté pour diriger les signaux optiques de longueurs d’onde, respectivement, Xa, Xb, Xc, Xd et Xe vers, respectivement, un chemin optique 13a, un chemin optique 13b, un chemin optique 13c, un chemin optique 13d et un chemin optique 13e.
Le coupleur résonateur 15 illustré à la figure 5B comprend un premier guide d’onde 151 couplé optiquement à un premier résonateur en anneau 150 et deuxième guide d’onde 152 couplé optiquement à un deuxième résonateur en anneau 150’, les premier 150 et deuxième 150’ résonateurs en anneau étant couplés optiquement entre eux.
Les premier 150 et deuxième 150’ résonateurs en anneau ont la forme de cercles de rayons différents et donc de périmètres différents. Le périmètre du premier résonnateur en anneau 150 multiplié par l’indice de réfraction dudit résonnateur en anneau 150 est un multiple plus la moitié de la longueur d’onde X pour laquelle un signal optique est transmis du guide d’onde 151 au guide d’onde 152. Le périmètre du deuxième résonnateur en anneau 150’ multiplié par l’indice de réfraction dudit résonnateur en anneau 150’ est un autre multiple plus la moitié de la longueur d’onde X pour laquelle un signal optique est transmis du guide d’onde 151 au guide d’onde 152. Ainsi, les premier 150 et deuxième 150’ résonateurs en anneau transmettent les signaux optiques de longueur d’onde X du premier guide d’onde 151 au deuxième guide d’onde 152 et inversement.
Le mode de réalisation illustré à la figure 5B permet, avantageusement, une sélection précise des longueurs d’onde permettant la transmission d’un signal optique du premier guide d’onde 151 au deuxième guide d’onde 152, et inversement.
Un autre mode de réalisation comportant une succession de trois résonateurs en anneau 150, 150’ et 150” est illustré à la figure 5C. Les trois résonateurs en anneau 150, 150’ et 150” sont identiques et configurés pour transmettre les signaux optiques de longueur d’onde X. Ce mode de réalisation permet une sélection encore plus précise des longueurs d’onde pour la transmission du guide d’onde 151 au guide d’onde 152. Les signaux optiques dont la longueur d’onde n’est pas suffisamment proche de X ne seront pas transmis par chacun des résonateurs en anneau 150, 150’ et 150” du guide d’onde 151 jusqu’au guide d’onde 152. Les parties des tels signaux optiques non transmises par chacun des résonateurs en anneau 150, 150’ et 150” sont recombinées ensemble à la jonction 153. Puisque la sélection des longueurs d’onde pour la transmission du guide d’onde 151 au guide d’onde 152 est plus précise, il est, avantageusement, possible d’élargir la bande passante des signaux optiques transmis par la jonction 153. Les longueurs des guides d’ondes, dans lesquels circulent lesdites parties non transmises par chacun des résonateurs en anneau 150, 150’ et 150”, sont déterminées de sorte que les ondes lumineuses se rejoignant à la jonction 153 puissent s’ajouter, quel que soit leur longueur d’onde. On a illustré à la figure 6 un troisième mode de réalisation d’un système de routage optique
11. Le système de routage optique 11 comprend des premier 16 et deuxième 16’ coupleurs optiques et des raccordements 20.
On a illustré à la figure 7 un coupleur optique 16, celui-ci comprend des premier 160 et deuxième 161 guides d’onde. Les premier 160 et deuxième 161 guides d’onde peuvent être des fibres optique ou des guides à canal inscrit. Les premier 160 et deuxième 161 guides d’onde sont rapprochés l’un de l’autre sur une section de longueur H et dans laquelle les premier 160 et deuxième 161 guides d’onde sont séparés d’une distance e. La longueur H, la distance e ainsi que l’indice de réfaction du milieu entre les premier 160 et deuxième 161 guides d’onde sont déterminés de sorte à permettre le couplage optique du premier guide d’onde 160 avec le deuxième guide d’onde 161 pour certaines longueurs d’onde.
Dans le mode de réalisation illustré à la figure 6, le premier coupleur optique 16 est configuré de sorte à transmettre un signal optique du premier guide d’onde 160 au deuxième guide d’onde 161 si la longueur d’onde du signal optique est Xa, et, de laisser passer un signal optique sans transmission d’un guide d’onde à un autre si la longueur d’onde du signal optique est Xn OU XC.
Le deuxième coupleur optique 16’ est configuré de sorte à transmettre un signal optique du premier guide d’onde 160’ au deuxième guide d’onde 161’ si la longueur d’onde du signal optique est Xb, et, de laisser passer un signal optique sans transmission d’un guide d’onde à un autre si la longueur d’onde du signal optique est Xc.
Ainsi, lorsqu’un signal optique est émis par un émetteur/récepteur 2 branché au connecteur
12, celui-ci sera transmis par le premier coupleur optique 16, ou respectivement par le deuxième coupleur optique 16’, vers le chemin optique 13a, ou respectivement le chemin optique 13b, si la longueur d’onde du signal optique est Xa, respectivement Xb. Si la longueur d’onde du signal optique est Xc, le signal optique sera dirigé vers le chemin optique 13c sans transmission par les premier 16 et deuxième 16’ coupleurs optiques.
Inversement, un signal optique provenant d’un des chemins optiques 13 a, 13b ou 13c sera dirigé vers le raccordement 20 connecté au connecteur 12 si les longueurs d’onde des lumières sont respectivement Xa, Xb ou Xc.
On a illustré à la figure 8 le rapport entre la puissance en sortie sur la puissance en entrée d’un signal optique pour un coupleur optique 16 selon la figure 7 en fonction de la longueur d’onde X du signal optique, le signal optique étant transmis du premier guide d’onde 160 au deuxième guide d’onde 161. Comme le montre la figure 8, un coupleur optique 16 est adapté pour la transmission d’un signal optique du premier guide d’onde 160 au deuxième guide d’onde 161 pour une pluralité de longueurs d’onde différentes.
Un système de routage optique 11 peut donc comprendre une pluralité de coupleurs optiques 16 connectés les uns aux autres sous la forme d’un arbre. Un tel mode de réalisation est illustré à la figure 9.
Le système de routage optique 11 illustré à la figure 9 est configuré pour diriger un signal optique dans six chemins optiques 13a-13f différents en fonction de la longueur d’onde du signal optique. Pour cela, le système de routage optique 11 comprend cinq coupleurs optiques 16.1-16.5 différents et des raccordements 20 pour connecter optiquement les coupleurs optiques 16.1-16.5 entre eux, et, avec les chemins optiques 13a-13f, et, avec le connecteur 12.
Le coupleur optique 16.1 est configuré pour transmettre les signaux optiques de longueur d’onde Xa, Xb, ou U vers le coupleur optique 16.2 et pour laisser passer les signaux optiques de longueur d’onde Xd, Xe, ou Xf vers le coupleur optique 16.3. Le coupleur optique 16.2 est configuré pour transmettre les signaux optiques de longueur d’onde Xa, ou Xb vers le coupleur optique 16.4 et pour laisser passer les signaux optiques de longueur d’onde Xc vers le chemin optique 13c. Le coupleur optique 16.3 est configuré pour transmettre les signaux optiques de longueur d’onde Xe, ou Xf vers le coupleur optique 16.5 et pour laisser passer les signaux optiques de longueur d’onde Xd vers le chemin optique 13d. Le coupleur optique 16.4 est configuré pour transmettre les signaux optiques de longueur d’onde Xa vers le chemin optique 13a et pour laisser passer les signaux optiques de longueur d’onde Xb vers le chemin optique 13b. Le coupleur optique 16.5 est configuré pour transmettre les signaux optiques de longueur d’onde Xf vers le chemin optique 13f et pour laisser passer les signaux optiques de longueur d’onde Xe vers le chemin optique 13e.
On a illustré à la figure 10 un quatrième mode de réalisation d’un système de routage optique 11. Le système de routage optique 11 comprend une succession de trois filtres de Bragg inclinés 17.1, 17.2 et 17.3, chacun configuré pour transmettre ou refléter un signal optique en fonction de sa longueur d’onde. Le système de routage optique 11 comprend également des raccordements 20. Une lentille 21 est agencée en sortie du raccordement 20 entre les filtres de Bragg 17.1, 17.2 et 17.3 et le connecteur 12 de sorte que lorsqu’un émetteur/récepteur 2 branché au connecteur 12 émet un signal optique celui-ci est transmis jusqu’aux filtres de Bragg 17.1, 17.2 et 17.3 sous la forme d’un faisceau lumineux F à rayons parallèles. Les autres raccordements 20 sont chacun connectés optiquement à un des chemins optiques 13a- 13c.
Le premier filtre de Bragg 17.1 est configuré de sorte à refléter les signaux optiques de longueur d’onde A vers le raccordement 20 connecté au chemin optique 13a et pour transmettre les signaux optiques de longueur d’onde ÀbOu Àc.
Le deuxième filtre de Bragg 17.2 est configuré de sorte à refléter les signaux optiques de longueur d’onde A vers le raccordement 20 connecté au chemin optique 13b et pour transmettre les signaux optiques de longueur d’onde A ou A-
Le troisième filtre de Bragg 17.3 est configuré de sorte à refléter les signaux optiques de longueur d’onde Àc vers le raccordement 20 connecté au chemin optique 13c et pour transmettre les signaux optiques de longueur d’onde A ou A-
Ainsi, un signal optique en sortie du connecteur 12 sera dirigé vers un des chemins optiques 13a-13c en fonction de sa longueur d’onde. Par exemple, comme illustré à la figure 10, le signal optique est de longueur d’onde A et le deuxième filtre de Bragg 17.2 reflète le faisceau lumineux F vers le raccordement 20 connecté au chemin optique 13b.
Inversement, selon le principe du retour inverse de la lumière, un signal optique provenant d’un des chemins optiques 13 a- 13c sera dirigé vers le raccordement 20 connecté au connecteur 12.
Selon une autre alternative non représentée ici, le système de routage optique 11 peut comprendre d’autres lentilles optiques insérées entre les filtres de Bragg 17.1-17.3 et configurées pour focaliser le faisceau F de sorte à limiter sont évasement. Alternativement, le système de routage optique 11 peut comprendre un premier milieu transparent dans lequel est destiné circuler le faisceau F jusqu’aux filtres de Bragg 17.1-17.3 et un deuxième milieu transparent, bordant le premier milieu transparent et présentant un indice de réfraction inférieure à celui du premier milieu transparent de sorte à guider le faisceau F dans le premier milieu transparent tout en laissant passer les faisceaux réfléchis par les filtres de Bragg 17.1- 17.3. On a illustré à la figure 13 un autre mode de réalisation d’un système de routage optique 11. Le système de routage optique 11 comprend un premier groupe de commutateur 24.1 et un deuxième groupe de commutateur 24.2. Les premier et deuxième groupes de commutateur 24.1 et 24.2 sont adaptés pour diriger les ondes électromagnétiques dont le champ électrique est perpendiculaire au plan dans lequel sont inscrits les guides d’onde des commutateurs, également appelées « ondes trans-électriques ». Les ondes électromagnétiques dont le champ magnétique est perpendiculaire au plan dans lequel sont inscrits les guides d’onde des commutateurs sont appelées « ondes trans -magnétiques ».
Le système de routage optique 11 comprend un premier filtre polarisant 25.1 configuré pour orienter un signal optique entrant dans le système de routage optique 11 à partir du connecteur 12 vers le premier groupe de commutateur 24.1, si la polarisation de ce signal optique est verticale, et vers le deuxième groupe de commutateur 24.2, si la polarisation de ce signal optique est horizontale. Un premier rotateur de polarisation 26.1 est agencé entre le premier filtre polarisant 25.1 et le deuxième groupe de commutateur 24.2. Ce premier rotateur de polarisation 26.1 est configuré pour faire tourner de 90° la polarisation du signal optique le traversant.
Le système de routage optique comprend également un deuxième filtre polarisant 25.2, un troisième filtre polarisant 25.3 et un quatrième filtre polarisant 25.4. Le premier groupe de commutateur 24.1 est configuré pour transmettre le signal optique provenant du premier filtre polarisant 25.1 vers le deuxième filtre polarisant 25.2, si sa longueur d’onde est égale à Xa, vers le troisième filtre polarisant 25.3, si sa longueur d’onde est égale à Xb, et vers le quatrième filtre polarisant 25.4, si sa longueur d’onde est égale à Xc. Le deuxième groupe de commutateur 24.2 est configuré pour transmettre le signal optique provenant du premier filtre polarisant 25.1 vers le deuxième filtre polarisant 25.2, si sa longueur d’onde est égale à Xa, vers le troisième filtre polarisant 25.3, si sa longueur d’onde est égale à Xb, et vers le quatrième filtre polarisant 25.4, si sa longueur d’onde est égale à Xc.
Un deuxième rotateur de polarisation 26.2, un troisième rotateur de polarisation 26.3, respectivement un quatrième rotateur de polarisation 26.4, est agencé entre le deuxième groupe de commutateur 24.2 et, respectivement, le deuxième filtre polarisant 25.2, le troisième filtre polarisant 25.3 et le quatrième filtre polarisant 25.4. Chacun des rotateurs de polarisation 26.2, 26.3 et 26.47 est configuré pour modifier la polarisation du signal optique trans-électrique en un signal optique trans-magnétique et inversement.
Les signaux optiques reçus par le deuxième filtre polarisant 25.2 provenant des premier et deuxième groupes de commutateur 24.1 et 24.2 sont dirigés vers le chemin optique 13a. De même, les signaux optiques reçus par le troisième filtre polarisant 25.3 provenant des premier et deuxième groupes de commutateur 24.1 et 24.2 sont dirigés vers le chemin optique 13b. Les signaux optiques reçus par le quatrième filtre polarisant 25.4 provenant des premier et deuxième groupes de commutateurs 24.1 et 24.2 sont dirigés vers le chemin optique 13c.
On a illustré à la figure 11 un autre mode de réalisation d’un système 100 de communication optique selon l’invention, celui-ci comprenant une pluralité de routeurs optiques 1 selon l’invention et une pluralité d’émetteurs/récepteurs 2.
Chacun des émetteurs/récepteurs 2 est connecté à un composant électronique 4, et également, est connecté optiquement à un port d’entrée/sortie 10 d’un des routeurs optiques 1 par l’intermédiaire d’une fibre optique 3. Ainsi, les émetteurs/récepteurs 2 connectés à un même routeur optique 1 peuvent communiquer entre eux, le routeur optique 1 distribuant les signaux optiques de communication entre lesdits émetteur/récepteurs 2, ce qui permet les transmissions informations entre les différents composants électroniques 4.
Un port d’entrée/sortie 10 d’un routeur optique 1 peut également être connecté optiquement à un port d’entrée/sortie 10 d’un autre routeur optique 1 par l’intermédiaire d’un routeur actif 5 comme illustré à la figure 11.
Un routeur actif 5 analyse un signal optique reçu pour déterminer l’émetteur/récepteur 2 destinataire et pour émettre un nouveau signal optique vers le routeur optique 1 auquel est connecté optiquement ledit émetteur/récepteur 2, le signal optique présentant la longueur d’onde adéquate pour que ledit routeur optique 1 dirige le signal optique vers ledit émetteur/récepteur 2.
La présence d’un routeur actif 5 dans le système de communication optique 100 est avantageuse, car elle permet de diminuer la quantité de longueurs d’onde différentes que doivent émettre les émetteurs/récepteurs 2 pour communiquer entre eux. Par exemple, le système de communication optique 100 comprend un premier émetteur/récepteur 2 connecté à un premier routeur optique 1, ledit premier routeur optique
1 étant configuré pour diriger les signaux optiques à une première longueur d’onde, respectivement à une deuxième longueur d’onde, émis par ledit premier émetteur/récepteur
2 vers un autre émetteur/récepteur 2 connecté au premier routeur optique 1, respectivement à un routeur actif 5 connecté au premier routeur optique 1. Le système de communication optique 100 comprend également un deuxième routeur optique 1 auquel est connecté un deuxième émetteur/récepteur 2, le deuxième routeur optique 1 étant configuré pour diriger les signaux optiques à la première longueur d’onde émise par le routeur actif 5 vers le deuxième émetteur/récepteur 2. Ainsi, lorsque le premier émetteur/récepteur 2 souhaite communiquer avec le deuxième émetteur/récepteur 2, il émet un signal optique, contenant l’information du destinataire, à la deuxième longueur d’onde, ledit signal optique est dirigé par le premier routeur optique 1 vers le routeur actif 5, qui l’analyse puis émet un nouveau signal optique à la première longueur d’onde vers le deuxième routeur optique 1, ledit signal optique étant alors dirigé par le deuxième routeur optique 1 vers le deuxième émetteur/récepteur 2.
Le système de communication optique 100 peut également comprendre une connexion 6 connectant le relais 5 à un réseau de communication comportant une pluralité de systèmes de communication optique 100 connectés entre eux.
On a illustré à la figure 12A un autre mode de réalisation d’un routeur optique 1 selon l’invention. Le routeur optique 1 comprend huit ports d’entrée/sortie 10.1-10.8 et deux boitiers 14.1 et 14.2. Les ports d’entrée/sortie 10.1-10.4 sont fixés au boitier 14.1 et les ports d’entrée/sortie 10.5-10.8 sont fixés au boitier 14.2. Les signaux optiques entrant dans un des ports d’entrée/sortie 10.1-10.8 sont dirigés en fonction de leur longueur d’onde vers un autre des ports d’entrée/sortie 10.1-10.8 selon le précédent tableau 4 d’affectation des longueurs d’onde.
La figure 12A illustre les différents chemins optiques 13a- 13g reliant optiquement le port d’entrée/sortie 10.1 à chacun des autres ports d’entrée/sortie 10.2-10.8. Les chemins optiques 13a- 13c sont logés dans le boitier 14.1. Les chemins optiques 13d- 13g sortent du boitier 14.1 puis rentre dans l’autre boitier 14.2 pour relier optiquement le port d’entrée/sortie 10.1 aux ports d’entrée/sortie 10.5-10.8. Le routeur optique 1 comprend un premier multiplexeur 18.1 et un deuxième multiplexeur 18.2 connectés aux chemins optiques 13d-13g. Le premier multiplexeur 18.1 est configuré pour concentrer l’ensemble des chemins optiques 13d-13g en sortie du boitier 14.1 en un unique guide d’onde 19. Le deuxième multiplexeur 18.2 est configuré pour répartir chacun des chemins optiques 13d-13g, alors concentrés en l’unique guide d’onde 19, en entrée de l’autre boitier 14.2 vers le port d’entrée/sortie 10.5-10.8 correspond. Ainsi, les chemins optiques 13d-13g sont confondus entre le boitier 14.1 et l’autre boitier 14.2.
De manière alternative, le routeur optique 1 peut comprendre un multiplexeur 18, les chemins optiques 13d- 13g étant confondus entre le port d’entrée/sortie 10.1 et l’entrée dans le boitier 14.2, le multiplexeur 18 étant configuré pour séparer les chemins optiques 13d- 13g à l’entrée du boitier 14.2 en répartissant chaque chemin optique 13d-13g vers le port d’entrée/sortie 10.5-10.8 associé. Cette alternative est illustrée à la figure 12B.
On a illustré à la figure 14 un mode de réalisation d’un système de communication optique 100 adapté pour la communication quantique par photons intriqués. Le système de communication 100 de la figure 14 diffère de celui de la figure 1 en ce que les émetteurs/récepteurs 2.1 et 2.2 comprennent une source 7.1 ou 7.2, configurée pour générer au moins une paire de photons intriqués, un premier absorbeur complexe 8.1 ou 8.2 et un deuxième absorbeur complexe 9.1 ou 9.2 configuré pour mesurer la polarisation moyenne des photons issus de l’ amplifications des photons reçus. Les composants de chacun des émetteurs/récepteurs 2.1 et 2.2 sont intégrés dans un boîtier 29.1, respectivement 29.2.
De plus, le routeur optique utilisé dans le système de communication optique illustré à la figure 14 est un routeur optique de type croisé, dénommé routeur optique 1 croisé. C’est-à- dire que le routeur optique 1 est configuré pour modifier la polarisation du signal optique transmis, de sorte que la polarisation dudit signal optique en sortie du routeur optique 1 est perpendiculaire à la polarisation dudit signal optique en entrée du routeur optique 1. La paire de photons intriqués comprend un premier photon, émis sur un premier chemin de propagation 3.1 de longueur égale à 2L, et un deuxième photon, émis sur un deuxième chemin de propagation 3.2 de longueur égale à L.
Le premier chemin de propagation 3.1 est relié au premier absorbeur complexe 8.1. Ainsi, le premier absorbeur complexe 8.1 absorbe le premier photon dans un état de polarisation choisi parmi les états d’au moins deux paires différentes d’états de polarisation complémentaires .
Le deuxième chemin de propagation 3.2 est relié au port d’entrée/sortie 10 du routeur optique 1. Ainsi, le routeur optique 1 dirige le deuxième photon vers l’émetteur/récepteur 2.2 avec lequel la source 7.1 et le premier absorbeur complexe 8.1 veulent communiquer, dit émetteur/récepteur 2.2 cible. Ledit émetteur/récepteur 2.2 cible collecte le deuxième photon et mesure sa polarisation. Les premier et deuxième photons étant intriqués, l’absorption du premier photon par le premier absorbeur complexe 8.1 détermine instantanément la polarisation du deuxième photon.
La distance optique parcourue par le deuxième photon entre le routeur optique 1 et l’émetteur/récepteur 2.2 cible est égale à L. Ainsi, la distance parcourue par le deuxième photon est sensiblement la même que celle parcourue par le premier photon. Plus précisément, la distance parcourue par le deuxième photon est très légèrement supérieure à celle parcourue par le premier photon, car la distance parcourue par le deuxième photon comprend le parcours dans le routeur optique 1. Subséquemment, le premier absorbeur complexe 8.1 peut déterminer instantanément la polarisation du deuxième photon juste avant que celui-ci n’atteigne l’émetteur/récepteur 2.2 cible.
Par ailleurs, le système de communication optique 100 comprend également un filtre polarisant 25.1 sur le deuxième chemin de propagation 3.2 entre la source 7.1 et le routeur optique 1.
Le filtre polarisant 25.1 permet d’orienter un signal optique en fonction de sa polarisation. Notamment, la source 7.1 est configurée pour émettre un signal optique, avec photons intriqués, avec une première polarisation qui sera orienté par le filtre polarisant 25.1 vers le routeur optique croisé 1 puis diriger vers un autre émetteur/récepteur 2.2. D’autre part, les signaux optiques provenant du routeur optique croisé 1 avec une deuxième polarisation perpendiculaire à la première polarisation sont orientés par le filtre polarisant 25.1 vers le deuxième absorbeur complexe 9.1. Le filtre polarisant 25.1 fait donc office de commutateur orientant les signaux optiques émis par la source 7.1 vers le routeur optique 1 et les signaux optiques reçus depuis le routeur optique 1 vers le deuxième absorbeur complexe 9.1. Lorsqu’un émetteur/récepteur 2.1 souhaite communiquer par intrication quantique avec un autre émetteur/récepteur 2.2, la source 7.1 dudit émetteur/récepteur 2.1 émet des paires de photons intriqués à longueur d’onde pour laquelle le routeur optique 1 dirige un signal optique vers l’autre émetteur/récepteur 2.2. Chaque paire de photons intriqués comprend un premier photon dirigé vers le premier absorbeur complexe 8.1 dudit émetteur/récepteur 2.1, et un deuxième photon de première polarisation vers le filtre polarisant 25.1. Le filtre polarisant 25.1 oriente le deuxième photon vers le routeur optique 1 croisé. Le routeur optique 1 croisé modifie la polarisation du deuxième photon en une deuxième polarisation perpendiculaire à la première polarisation, puis dirige le deuxième photon vers un autre filtre polarisant 25.2 agencé entre l’autre émetteur/récepteur 2.2 et le routeur optique 1. Puisque le deuxième photon est selon la deuxième polarisation, il est ensuite orienté par l’autre filtre polarisant 25.2 vers le deuxième absorbeur complexe 9.2 de l’autre émetteur/récepteur 2.2.
On a illustré à la figure 15 un premier exemple de routeur optique croisé 1. Le routeur optique croisé 1 comprend des rotateurs de polarisation 26 sur chacun de ses chemins optiques 13 a, 13b et 13c. Chaque rotateur de polarisation 26 est configuré pour faire tourner de 90° la polarisation du signal optique circulant dans le chemin optique 13a, 13b ou 13c correspondant. Ainsi, un signal optique avec la première polarisation reçu par le routeur optique 1 sera transmis vers l’ émetteur/récepteur 2 avec la deuxième polarisation. Avantageusement, cela simplifie le système de communication optique 100 car pour chaque émetteur/récepteur 2 c’est la même première polarisation qui peut être utilisée pour transmettre un signal optique d’une source 7 vers le routeur optique 1 et c’est la même deuxième polarisation qui peut être utilisée pour recevoir un signal optique du routeur optique 1 et l’orienter vers le deuxième absorbeur complexe 9. Les rotateurs de polarisation 26 peuvent être constitués de lames demi-ondes adaptées à la longueur d’onde de la lumière qui les traverse.
On a illustré à la figure 16 un autre exemple de routeur optique croisé 1. Le routeur optique croisé 1 comprend des rotateurs de polarisation 28.1, 28.2 et 28.3 dans chacun des ports d’entrée/sortie 10.1, 10.2 et 10.3, entre le connecteur 12.1, 12.2 ou 12.3 correspondant et le système de routage optique 11.1, 11.2 et 11.3 correspondant. Chaque rotateur de polarisation 28.1, 28.2 et 28.3 est configuré pour faire tourner de 45° la polarisation du signal optique transmis à travers ledit rotateur de polarisation 28.1, 28.2 ou 28.3. Ainsi, un signal optique avec la première polarisation reçu par le routeur optique 1 sera transmis vers l’émetteur/récepteur 2 avec la deuxième polarisation. Avantageusement, cela simplifie le système de communication optique 100 car pour chaque émetteur/récepteur 2 c’est la même première polarisation qui peut être utilisée pour transmettre un signal optique d’une source 7 vers le routeur optique 1 et c’est la même deuxième polarisation qui peut être utilisée pour recevoir un signal optique du routeur optique 1 et l’orienter vers le deuxième absorbeur complexe 9.
On a illustré à la figure 17 une variante préférée de routeur optique croisé 1. Dans ledit routeur optique croisé 1 , chacun des systèmes de routage optique 11.1, 11.2 et 11.3 comprend un premier groupe de commutateur 24.1 et un deuxième groupe de commutateur 24.2. Les premier et deuxième groupes de commutateur 24.1 et 24.2 sont adaptés pour diriger les ondes électromagnétiques dont le champ électrique est perpendiculaire au plan dans lequel sont inscrits les guides d’onde des commutateurs, également appelées « ondes trans - électriques ». Les ondes électromagnétiques dont le champ magnétique est perpendiculaire au plan dans lequel sont inscrits les guides d’onde des commutateurs sont appelées « ondes trans -magnétique s ».
Chacun desdits systèmes de routage optique 11.1, 11.2 et 11.3 comprend un filtre polarisant 25 configuré pour orienter un signal optique entrant dans le système de routage optique 11.1, 11.2 ou 11.3 à partir du connecteur 12.1, 12.2 ou 12.3 vers le premier groupe de commutateur 24.1, si la polarisation de ce signal optique est verticale, et vers le deuxième groupe de commutateur 24.2, si la polarisation de ce signal optique est horizontale. Pour chacun desdits systèmes de routage optique 11.1, 11.2 et 11.3, un rotateur de polarisation 26 est agencé entre le filtre polarisant 25 et le deuxième groupe de commutateur 24.2. Ce rotateur de polarisation 26 est configuré pour faire tourner de 90° la polarisation du signal optique le traversant.
Pour chaque système de routage optique 11.1, 11.2 et 11.3, les chemins optiques 13a, 13b et 13c en sortie du premier groupe de commutateur 24.1 sont reliés aux deuxièmes groupes de commutateur 24.2 des autres systèmes de routage optique 11.1, 11.2 ou 11.3. De même, pour chaque système de routage optique 11.1, 11.2 et 11.3, les chemins optiques 13a, 13b et 13c en sortie du deuxième groupe de commutateur 24.2 sont reliés aux premiers groupes de commutateur 24.1 des autres systèmes de routage optique 11.1, 11.2 ou 11.3. Ainsi, lorsque le port d’entrée/sortie 10.1 reçoit un signal optique polarisé verticalement par son connecteur 12.1, ce signal optique est dirigé vers le premier groupe de commutateur 24.1 par le filtre polarisant 25. Le premier groupe de commutateur 24.1 dirige le signal optique vers le deuxième groupe de commutateur 24.2 du système de routage optique 11.2 si le signal optique est de longueur d’onde a, ou vers le deuxième groupe de commutateur 24.2 du système de routage optique 11.3 si le signal optique est de longueur d’onde b. Après son passage dans le deuxième groupe de commutateur 24.2 correspondant, le signal optique traverse le rotateur de polarisation 26 du système de routage optique 11.2 ou 11.3. La polarisation du signal optique est alors tournée de 90° et devient horizontale. Le signal optique est ensuite dirigé hors du routeur optique 1 en passant par le filtre polarisant 25 du système de routage optique 11.2 ou 11.3 puis par le connecteur 12.2 ou 12.3.
Similairement, lorsque le port d’entrée/sortie 10.1 reçoit un signal optique polarisé horizontalement par son connecteur 12.1, ce signal optique est dirigé par le filtre polarisant 25 du système de routage optique 11.1 vers le rotateur de polarisation 26 du système de routage optique 11.1. La polarisation du signal optique est alors tournée de 90° et devient verticale. Le signal optique est ensuite dirigé vers le deuxième groupe de commutateur 24.2 du système de routage optique 11.1. Le deuxième groupe de commutateur 24.2 dirige le signal optique vers le premier groupe de commutateur 24.1 du système de routage optique 11.2 si le signal optique est de longueur d’onde Xa, ou vers le premier groupe de commutateur 24.1 du système de routage optique 11.3 si le signal optique est de longueur d’onde Xb. Après son passage dans le premier groupe de commutateur 24.1 correspondant, le signal optique est dirigé hors du routeur optique 1 en passant par le filtre polarisant 25 du système de routage optique 11.2 ou 11.3 puis par le connecteur 12.2 ou 12.3.
Comme cela est illustré à la figure 14, le système de communication optique 100 peut également comprendre deux dispositifs polarisants 27.1 et 27 ou 27.2 et 27 sur chaque deuxième chemin de propagation 3.2 entre le filtre polarisant 25.1, respectivement 25.2, correspondant et le système de routage optique 11 du routeur optique 1. Un des deux dispositifs polarisants 27.1 ou 27.2 est disposé juste après le filtre polarisant 25.1, respectivement 25.2, par rapport à l’émetteur/récepteur 2.1, respectivement 2.2, et l’autre des dispositifs polarisants 27 peut être disposé juste avant le port d’entrée/sortie 10 du routeur optique 1. Alternativement, ledit autre dispositif polarisant 27 peut être intégré dans le port d’entrée/sortie 10 et/ou dans le boîtier 30 du routeur optique 1, ledit autre dispositif polarisant 27 étant agencé juste avant le système de routage optique 11. Les dispositifs polarisants 27.1 ou 27.2 peuvent être logés dans les boîtiers 29.1, respectivement 29.2, de l’émetteur/récepteur 2.1, respectivement 2.2. Chaque dispositif polarisant 27.1, 27.2 et 27 est configuré pour transformer un signal optique polarisé linéairement en un signal optique polarisé circulairement. Ainsi, les signaux optiques circulant entre le dispositif polarisant 27.1, ou 27.2, et les dispositifs polarisants 27 sont polarisés circulairement.
On a illustré à la figure 18 un dispositif polarisant 27 pour le système de communication optique 100 de la figure 14. Le dispositif polarisant 27 devant fonctionner pour une pluralité de longueurs d’onde, il comprend deux multiplexeurs 271, un en entrée et l’autre en sortie afin de répartir les signaux optiques reçus en différents chemins optiques 272a, 272b ou 272c en fonction de leur longueur d’onde. Par exemple, les multiplexeurs 271 sont configurés pour transmettre dans le chemin optique 272a les signaux optiques de longueurs d’onde a, dans le chemin optique 272b les signaux optiques de longueurs d’onde b, et dans le chemin optique 272c les signaux optiques de longueurs d’onde Àc. Le dispositif polarisant 27 comprend sur chacun de ses chemins optiques 272a, 272b et 272c une lame quart d’onde 273a, 273b, respectivement 273c. La lame quart d’onde 273a est configuré pour transformer un signal optique de longueur d’onde Àa et polarisé linéairement en un signal optique de longueur d’onde Àa et polarisé circulairement. La lame quart d’onde 273b est configuré pour transformer un signal optique de longueur d’onde Àn et polarisé linéairement en un signal optique de longueur d’onde Àn et polarisé circulairement. La lame quart d’onde 273c est configuré pour transformer un signal optique de longueur d’onde Àc et polarisé linéairement en un signal optique de longueur d’onde Àc et polarisé circulairement.
D’autres variantes et améliorations peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications ci-après.
Notamment, il est possible de combiner les différents modes de réalisation des systèmes de routage optique 11 entre eux. Par exemple, un système de routage optique 11 peut comprendre un prisme 14 ou un filtre de Bragg 17 et une pluralité de coupleurs résonateurs 15 et/ou une pluralité de coupleurs optiques 16, le prisme 14 ou le filtre de Bragg 17 étant configuré pour transmettre les signaux optiques de longueurs d’onde inférieures à une longueur prédéterminée vers un premier groupe de coupleurs résonateurs 15 ou coupleurs optiques 16 et pour transmettre les signaux optiques de longueurs d’onde supérieures à la longueur prédéterminée vers un deuxième groupe de coupleurs résonateurs 15 ou coupleurs optiques 16.

Claims

Revendications
1. Routeur optique (1) pour la distribution de signaux optiques, comprenant au moins trois ports d’entrée/sortie (10), chacun adapté pour être connecté optiquement à un émetteur/récepteur (2) configuré pour émettre et recevoir des signaux optiques selon une pluralité de longueurs d’onde différentes, chaque port d’entrée/sortie comprenant un système de routage optique (11) relié à une pluralité de chemins optiques (13), internes au routeur optique, chacun des chemins optiques étant également relié à un autre des systèmes de routage optique de sorte à connecter optiquement le port d’entrée/sortie à chacun des autres ports d’entrée/sortie, le système de routage optique étant configuré pour diriger passivement un signal optique reçu par le port d’entrée/sortie dans un des chemins optiques choisi en fonction de la longueur d’onde dudit signal optique, le chemin optique par lequel est dirigé un signal optique d’une longueur d’onde donnée d’un premier port d’entrée/sortie vers un second port d’entrée/sortie étant le même chemin optique que celui emprunté par un signal optique de la longueur d’onde donnée du second port d’entrée/sortie vers le premier port d’entrée/sortie.
2. Routeur optique selon la revendication précédente, au moins un, de préférence chacun, des systèmes de routage optique comprenant un ou plusieurs commutateurs pour diriger un signal optique en fonction de sa longueur d’onde, chaque commutateur étant choisi parmi : un prisme (14) en matériau transparent dispersif,
- un coupleur résonateur (15) comprenant des premier (151) et deuxième (152) guides d’onde et au moins un résonateur en anneau (150) agencé entre les premier et deuxième guides d’onde, le résonateur en anneau étant configuré pour transmettre un signal optique du premier guide d’onde au deuxième guide d’onde, et inversement, en fonction de la longueur d’onde du signal optique,
- un coupleur optique (16) comprenant deux guides d’onde (160, 161) comprenant une section dans laquelle les deux guides d’onde sont rapprochés l’un de l’autre de sorte à transmettre un signal optique d’un des guides d’onde à l’autre des guides d’onde en fonction de la longueur d’onde du signal optique,
- un filtre de Bragg (17) incliné et configuré pour transmettre ou refléter un signal optique en fonction de sa longueur d’onde,
- un réseau de Bragg.
3. Routeur optique selon la revendication précédente, les guides d’onde des commutateurs étant des fibres optiques ou des guides à canal, de préférence le canal ayant une base rectangulaire, de préférence carrée, de côté compris entre 0,020 pm et 5 pm par exemple, de préférence entre 0,15 pm et 5 pm.
4. Routeur optique selon la revendication 2 ou 3, au moins un des ports d’ entrée/ sortie comprenant un connecteur (12) sur lequel un émetteur/récepteur est destiné être branché, le connecteur étant configuré pour connecter optiquement un émetteur/récepteur, éventuellement prolongé par une fibre optique ou un guide à canal, au système de routage optique dudit port d’entrée/sortie.
5. Routeur optique selon l’une des revendications 2 à 4, au moins un des systèmes de routage optique comprenant des raccordements (20) configurés pour connecter optiquement les commutateurs entre eux et/ou pour connecter optiquement les commutateurs avec le connecteur.
6. Routeur optique selon la revendication précédente, les raccordement étant des fibres optiques ou des guides à canal, de préférence le canal ayant une base rectangulaire, de préférence carrée, de côté compris entre 0,020 pm et 5 pm par exemple, de préférence entre 0,15 pm et 5 pm.
7. Routeur optique selon l’une des revendications précédentes, les systèmes de routage optique étant configurés pour diriger passivement des signaux optiques de longueur d’onde comprise entre 169 nm et 14 pm.
8. Routeur optique selon l’une des revendications précédentes, les chemins optiques comprenant un ou des guides d’onde (13) dans lesquels sont destinés circuler les signaux optiques, de préférence les guides d’onde étant des fibres optiques ou des guides à canal, de préférence le canal ayant une base rectangulaire, de préférence carrée, de côté compris entre 0,020 pm et 5 pm par exemple, de préférence entre 0,15 pm et 5 pm.
9. Routeur optique selon l’une des revendications précédentes, chacun des systèmes de routage optique comprend des premier et deuxième groupes de commutateur (24.1, 24.2) configurés pour diriger passivement un signal optique, émis par l’émetteur/récepteur connecté au port d’entrée/sortie, vers un même autre port d’entrée/sortie choisi en fonction de la longueur d’onde dudit signal optique, ledit système de routage optique comprenant un filtre polarisant (25, 25.1) agencé entre amont de l’ensemble des commutateurs, ledit filtre polarisant étant configuré pour orienter ledit signal optique vers le premier groupe de commutateur si ledit signal optique est selon une première polarisation, par exemple verticale, ou vers le deuxième groupe de commutateur si ledit signal optique est selon une deuxième polarisation perpendiculaire à la première polarisation, par exemple horizontale, ledit système de routage optique comprenant un rotateur de polarisation (26, 26.1) configuré pour faire tourner de 90° la polarisation du signal optique agencé entre le filtre polarisant et le deuxième groupe de commutateur.
10. Routeur optique selon la revendication précédente, les chemins optiques en sortie du premier groupe de commutateur, respectivement du deuxième groupe de commutateur, d’un système de routage optique sont reliés aux deuxièmes groupes de commutateur, respectivement aux premiers groupes de commutateur, des autres systèmes de routage optique.
11. Système de communication optique (100) comprenant au moins un routeur optique (1) selon l’une des revendications précédentes et, pour chaque routeur optique, une pluralité d’émetteurs/récepteurs (2) configurés pour émettre et recevoir des signaux optiques selon une pluralité de longueurs d’onde différentes, chacun des émetteurs/récepteurs étant connecté à un des ports d’entrée/sortie du routeur optique.
12. Système selon la revendication précédente, au moins un, de préférence chacun, des émetteurs/récepteurs étant configuré pour émettre et recevoir des signaux optiques selon une pluralité de longueurs d’onde différentes au moins égale à N-l, N étant égal au nombre de ports d’entrée/sortie du routeur optique auquel l’émetteur/récepteur est connecté.
13. Système selon la revendication 11 ou 12, au moins un des émetteurs/récepteurs comprenant une pluralité de lasers, chaque laser étant configuré pour émettre un signal optique laser de longueur d’onde différente des autres lasers.
14. Procédé de communication optique comprenant l’utilisation d’un système de communication optique (100) selon l’une des revendications 11 à 13, l’utilisation comprenant l’émission d’un signal optique par un des émetteurs/récepteurs (2), dit premier émetteur/récepteur, et la réception du signal optique par au moins un autre des émetteurs/récepteurs, dit deuxième émetteur/récepteur.
15. Procédé selon la revendication précédente, les premier et deuxième émetteurs/récepteurs étant connectés avec un premier composant électronique (4), respectivement un deuxième composant électronique (4), l’utilisation comprenant la communication d’informations du premier composant électronique au deuxième composant électronique par l’émission d’un signal optique du premier émetteur/récepteur et la réception dudit signal optique par le deuxième émetteur/récepteur, de préférence les premier et deuxième composants électroniques étant des processeurs et/ou des blocs mémoires et/ou des périphériques réseaux et/ou des périphériques informatiques.
16. Procédé selon la revendication 14 ou 15, l’utilisation comportant une étape de calibrage durant laquelle au moins un des émetteurs/récepteurs, dit émetteur/récepteur à calibrer, envoie au moins un signal optique à une longueur d’onde donnée, puis le signal optique est reçu par un autre des émetteurs/récepteurs qui envoie en retour un signal optique de réponse indiquant son identité à la même dite longueur d’onde donnée, et l’ émetteur/récepteur à calibrer enregistre ensuite l’identité de l’autre émetteur/récepteur et l’associe à la longueur d’onde donnée.
17. Procédé selon la revendication précédente, le signal optique émis par l’ émetteur/récepteur à calibrer indique l’identité dudit émetteur/récepteur et l’autre émetteur/récepteur enregistre l’identité de l’ émetteur/récepteur à calibrer et l’associe à la longueur d’onde donnée.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020145784A1 (en) * 2001-04-05 2002-10-10 Zhensheng Zhang Optical wavelength switching system with wavelength selective splitters and combiners
US20120237155A1 (en) * 2011-03-15 2012-09-20 Oracle International Corporation Scalable silicon photonic multiplexers and demultiplexers
FR3025659A1 (fr) * 2014-11-06 2016-03-11 Commissariat Energie Atomique Source laser multi-longueurs d'onde auto-alignee et emetteur-recepteur integrant une telle source
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Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020145784A1 (en) * 2001-04-05 2002-10-10 Zhensheng Zhang Optical wavelength switching system with wavelength selective splitters and combiners
US20120237155A1 (en) * 2011-03-15 2012-09-20 Oracle International Corporation Scalable silicon photonic multiplexers and demultiplexers
FR3025659A1 (fr) * 2014-11-06 2016-03-11 Commissariat Energie Atomique Source laser multi-longueurs d'onde auto-alignee et emetteur-recepteur integrant une telle source
FR3125658A1 (fr) 2021-07-22 2023-01-27 Marbeuf Conseil Et Recherche Système de communication quantique par photons intriqués
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