Brevet FR2450539A1 — publié le 19800926

L'invention concerne un multiplexeur temporel de trains de signaux binaires plésiochrones. On sait que le multiplexage temporel permet de faire passer dans une ligne de transmission un grand nombre d' informations numériques, soit pour la transmission de données, soit en téléphonie. Pour mélanger les trains de signaux en vue de leur transmission, il convient de les décaler dans le temps, en retardant les différents trains de signaux, sauf le premier, d'intervalles de temps égaux et croissants de l'un à l'autre. Si l'on effectue ce décalage à l'aide de circuits électroniques, avec des mémoires tampons et des portes logiques, on doit utiliser une horloge et des circuits logiques rapides, ce qui est d'autant plus difficile que le débit est élevé.On pourrait aussi effectuer ce décalage à l'aide de lignes à retard utilisant les ondes acoustiques. Celles-ci présentent toutefois divers inconvénients. Leur réglage n'est pas facile, et leurs caractéristiques varient avec la température. En outre, leur affaiblissement varie comme la racine carrée de la fréquence et conduit à une distorsion linéaire d'amplitude et de phase des signaux retardés. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, et de procurer un multiplexeur temporel de signaux binaires plésiochrones de réglage très facile, de caractéristiques constantes dans une large gamme de températures, et n'introduisant qu'un affaiblissement indépendant de la fréquence des signaux. Le multiplexeur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il se compose d'un jeu de fibres optiques, de longueurs différant les unes des autres de multiples successifs d'une longueur élémentaire correspondant au retard temporel que l'on veut introduire entre deux trains de signaux, et d'un mélangeur optique. De préférence, pour un multiplexeur de N trains numériques de débit individuel F, celui-ci se compose de N fibres optiques d'indice de réfraction tel que la vitesse de propagation de la lumière y ait une valeur v, et de longueurs respectives l, 1 + v , - - 1 +(N NF v , NF 1 étant une longueur arbitraire relativement courte, et si nécessaire à son entrée de portes électroniques ou optiques limitant la largeur des impulsions à 1/NF. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence à la figure du dessin annexé, un multiplexeur de quatre trains binaires plésiochrones d'impulsions à 2Mbit/s. On désire multiplexer quatre trains binaires plésiochrones et synchrones de débit F = 2Mbit/s, constitués individuellement d'impulsions de largeur 125ns. Les messages incidents 1, 2, 3, 4 sont introduits dans les circuits de commande 5, 6, 7, 8, assurant la modulation des sources optiques 9, 10, 11, semi 12, pouvant hêtre constitués par des lasers/conducteurs ou des diodes électroluminescentes. Les signaux lumineux émis par les sources parcourent ensuite des fibres optiques 13, 14, 15, 16 de longueurs respectives 1, l + 25m, 1 + 50m, l + 75m, 1 étant une longueur relativement courte, de quelques mètres, les longueurs supplémentaires étant représentées par les boucles 14A, 15A, 15B, 16A, 16B, 16C. Ces fibres peuvent être en silice ou en verre, à saut indice, à gradient d'indice ou même monomodes.On peut même utiliser des fibres différentes, en tenant compte de leurs indices de réfraction pour le retard qu'elles apportent. Il suffit de s'assurer que l'élargissement des impulsions qu'elles apportent est très inférieur à 1/4 F. Il en résulte un décalage temporel entre chaque train de 125 ns. Les différentes fibres optiques sont reliées à un mélangeur optique 17, d'un genre connu, par exemple celui décrit dans la publication K.O. Hill et autres, Applied Physics Letters, vol. 31, 11. 12. 1977, p. 740. A l'entrée du mélangeur, les messages retardés ont des configurations 18, 19, 20, 21. A la sortie de celui-ci, le train multiplex à 8 Mbit/s a la configuration 22. Celui-ci peut être transmis directement sur une fibre optique telle que 23 ou être transformé en signal électrique par un ensemble de détection à photodiode et amplificateur. Pour lui superposer d'éventuelles impulsions de synchronisation, comme en technique MIC, il suffit d'adjoindre un 5ème ensemble d'un émetteur et d'une fibre optique. On notera que l'affaiblissement des signaux dans les fibres optiques est indépendant de la fréquence du signal, pourvu que la bande passante du signal retardé soit inférieure à celle de la fibre. Ceci est généralement le cas avec des fibres à gradient d'indice ou monomodes offrant des bandes passantes supérieures à 1 G Hzxkm. Les impulsions constituant les trains à 2Mbit/s ayant généralement une largeur supérieure à 125 ns (par exemple 250 ou 500 ns), il faut la réduire lors de leur génération à l'aide, soit d'une porte électronique disposée dans le circuit de commande, soit d'une porte optique disposée entre l'émetteur et la fibre. Les signaux initiaux à multiplexer doivent être plésiochrones, mais pas nécessairement synchrones. En effet, il suffit d'ajuster les longueurs des différentes fibres pour que les impulsions soient bien décalées de 1/4 F avant le mélangeur. Un multiplexeur tel que celui qui vient d'être décrit permet d'obtenir une grande précision dans le réglage du retard des trains à multiplexer, puisqu'avec un indice moyen de réfraction du coeur de la fibre de 1, 5, le temps de propagation de la lumière dans celle-ci est de 5 ns/m. On peut donc facilement obtenir une précision inférieure à 1 ns. Bien que le multiplexeur qui vient hêtre décrit en référence a la figure assure le traitement de signaux électriques initiaux, on comprendra qu'il pourrait aussi assurer le traitement de signaux initiaux optiques, les circuits électriques de commande et les sources optiques étant alors supprimés. REVENDICATIONS 1/ Multiplexeur temporel de trains de signaux binaires plésiochrones, caractérisé en ce qu'il comprend un jeu de fibres optiques, de longueurs différant les unes des autres de multiples successifs d'une longueur élémentaire correspondant au retard temporel que l'on veut introduire entre deux trains de signaux, et d'un mélangeur optique relié à celles-ci en aval. 2/ Multiplexeur selon la revendication 1, pour N trains numériques de débit individuel F, caractérisé en ce qu'il comprend N fibres optiques d'indice de réfraction tel que la vitesse de propagation de la lumière y ait une valeur v, et de longueurs respectives l, 1 + v 1 +(N-1)v l étant NF NF' une longueur arbitraire relativement courte. 3/ Multiplexeur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte à son entrée des portes électroniques ou optiques limitant la largeur des impulsions à 1/NF.