Brevet FR2507048A1 — publié le 19821203

DISPOSITIF DE COMMUTATION OPTIQUE ET RESEAU DE TRANSMISSION COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF La présente invention se rapporte d'une manière générale aux systèmes de transmission par fibres optiques et concerne plus particulièrement un dispositif de commutation optique destiné à acheminer un signal optique transmis par une première fibre vers une seconde fibre sélectionnée parmi plusieurs autres fibres op tiques. On connaît déjà différentes techniques permettant de com muter un signal optique d'une première fibre à une seconde fibre choisie parmi n fibres. L'une d'entre elles consiste à transmettre sur la première fibre le signal optique de longueur d'onde donnée comportant les informations proprement dites à transmettre, ainsi qu'une information de signalisation ou de routage destinée à commander la commutation du signal optique. Pour réaliser la commande de commutation, on effectue une conversion optiqueélectrique du signal transmis par la première fibre, de façon à extraire ladite information de signalisation. Dès lors, un élément de commutation de tout type connu, réagissant au signal électrique de commande, effectue la commutation des informations à transmettre qui sont émises, par l'intermédiaire d'une source lumineuse, dans ladite seconde fibre choisie. Toutefois, une telle technique présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, le fait de recourir à une conversion optique-électrique du signal transmis par la première fibre, conduit à effectuer une commutation du type électronique classique plutôt que du type optique. En outre, l'extraction de l'information de signalisation peut engendrer des pertes importantes des informations à transmettre lors de leur émission dans la seconde fibre choisie. De plus, élément de commutation est en général d'une structure -relativement complexe, par conséquent coûteux, et peu fiable. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de commutation optique, qui est entièrement satisfaisant, d'une structure simple, et assure une commutation entièrement optique, ctest-à-dire une commutation réagissant au signal optique lui-même sans avoir à effectuer aucun prélèvement sur ce signai. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commutation optique comportant une première voie de transmission destinée à transmettre des signaux lumineux de longueurs d'onde différentes données, et une pluralité de secondes voies de transmission destinées à recevoir sélectivement les signaux lumineux transmis par la première voie, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément dispersif susceptible de recevoir successivement, sous un angle d'incidence donné, les différents signaux de longueurs d'onde données transmis par la première voie, et de répartir les signaux lumineux dans les secondes voies orientées par rapport à l'élément dispersif avec des angles différents déterminés en fonction des différentes longueurs d'onde données, de sorte que chaque signal lumineux de longueur d'onde donnée transmis par la première voie est reçu, en sortie de l'élément dispersif, dans l'une des secondes voies, I'élément dispersif permettant ainsi de commuter sélectivement les différents signaux lumineux de longueurs d'onde données. On comprend qu'ainsi l'élément dispersif, tel que par exemple un réseau de diffraction, réagissant aux signaux lumineux de longueurs d'onde différentes données, assurera la distribution sélective de ces signaux suivant des directions différentes déterminées en fonction desdites longueurs d'onde données. Ainsi, cet élément dispersif constitue un moyen simple, absolument passif, donc fiable. L'invention vise également un réseau de transmission comportant un tel dispositif de commutation optique. Ce réseau de transmission est caractérisé par le fait qu'il comporte une source lumineuse réglable émettant successivement les différents signaux de longueurs seconde données. On comprend qu'ainsi la commande de la commutation sera opérée directement par chaque longueur d'onde donnée engendrée par la source lumineuse réglable, de sorte que chaque longueur d'onde constituera l'information de signalisation contenue dans le signal optique lui-même. Dès lors, I'élément dispersif réagira uniquement à la longueur d'onde donnée transmise sur la première voie, et dirigera cette longueur d'onde vers la seconde voie appropriée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère à l'unique dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple et qui représente une vue schématisée du dispositif de commutation op tique selon l'invention. Suivant un exemple de réalisation, et en se reportant au dessin annexé, le dispositif 1 de commutation optique pour un réseau de transmission, conforme à l'invention, comporte une première voie de transmission 3, telle que par exemple une fibre optique monomode ou multimode, dwaxe XX', et destinée à transmettre des signaux lumineux de longueurs d'onde différentes données. En regard de l'extrémité 4 de la fibre optique 3 est agencée une source lumineuse 5 de longueur d'onde X réglable, destinée à émettre successivement les signaux de longueurs d'onde, ctest-à-dire de couleurs, distinctes et données A1 )2 ;i3.La source lumineuse 5 est par exemple une diode laser dont la longueur d'onde varie en fonction de la température de ladite diode, comme cela est connu de l'homme du métier. De plus, la diode laser 5 est modulée, pour chaque longueur d'onde donnée, par un signal périodique, tel que par exemple un signal numérique, représentant les informations destinées à être transmises sur la fibre optique 3. Pour effectuer la commutation d'un signal lumineux de longueur d'onde donnée transmis sur la première fibre 3 à une seconde voie de transmission, telle que par une fibre optique, choisie parmi plusieurs autres. dont seulement trois d'entre elles ont été repue' sentées sur le dessin (repérées en 7, 8 et 9, d'axes respectifs YY', ZZ' et UU'), le dispositif de commutation 1 comporte également un élément dispersif 10, tel que par exemple un réseau de diffraction du type holographique. Ce réseau de diffraction 10 est par exemple un réseau plan incliné opérant par réflexion. Bien entendu, le réseau 10 pourrait être également soit un réseau plan disposé verticalement et opérant par transmission, soit un réseau concave, et pourrait etre remplacé par un prisme, sans sortir du cadre de l'invention. Comme il apparaît sur la figure, la première fibre 3 et les secondes fibres (7, 8, 9) sont disposées en regard du réseau de diffraction 10, une lentille (non représentée), assurant la focalisation des rayons lumineux, étant interposée entre lesdites fibres et le réseau dans le cas où ce dernier est un réseau plan. Plus précisément, les secondes fibres optiques (7, 8 et 9) sont orientées par rapport au réseau de diffraction 10 avec des angles différents déterminés en fonction des différentes longueurs d'onde données. En effet, une propriété connue inhérente aux réseaux optiques réside dans le fait que l'angle de diffraction d'un rayon lumineux incident sur un réseau optique est une fonction de la longueur d'onde de ce rayon lumineux. Cette propriété est fondée sur la formule connue suivante: sin eri ~ sin oO =+kn ou: est la longueur d'onde donnée du faisceau lumineux; 0o est l'angle d'incidence du faisceau lumineux avec la normale NN' du réseau de diffraction, tel que représenté sur la figure; Ori est l'angle de diffraction du faisceau lumineux pour la longueur d'onde B; k est un nombre entier ; et n est le nombre de sillons du réseau par unité de longueur. Dans ces conditions, en fixant l'angle d'incidence 6 à une valeur donnée, on positionne chaque fibre optique (7 ; g; 9) par rapport au réseau de diffraction 10 en déterminant chaque angle de diffraction ( #r1; #r2; #r3) selon chaque longueur d'onde donnée (#1 ; #2 ; #3). Pour effectuer la commutation d'un signal lumineux de lon gueur d'onde, par exemple égale à l de la fibre 3 à la fibre 7 dont l'angle de diffraction 6r1 est déterminé en fonction de ladite longueur d'onde )W1 on ajuste la température de la diode laser 5 de manière à se placer à la longueur d'onde donnée X1. Dès lors, le signal lumineux de longueur d'onde À1 transmis par la fibre 3 est reçu par le réseau de diffraction 10 sous l'angle d'incidence #o. Le réseau 10 donne alors naissance à un faisceau lumineux diffracté qui est reçu dans la fibre optique 7 sous l'angle de diffraction e r I De même, pour commuter les signaux lumineux de longueurs d'onde respectives 2 et S3, on ajuste la température de la diode laser 5 de façon à se placer successivement aux longueurs d'onde données 2 et B3. Ces dernières sont ensuite distribuées sélectivement par le réseau de diffraction 10 dans les fibres optiques 8 et 9 d'angles de diffraction respectifs o r2 et #r3 déterminés en fonction desdites longueurs dbnde À2 et B3. A titre illustratif, pour une diode laser de longueur d'onde X = 1,3 m, une variation de température d'1 C engendre une o variation de la longueur d'onde émise de 5 A, de sorte qu'une variation de température par exemple de 200C permet une variation de la longueur d'onde A = 5 x 20 = 10 nm. En utilisant un réseau de diffraction dont la résolution est de 1 nm, on peut donc commuter dix voies avec une variation de température de la diode laser égale à 20 C. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté et comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles d sont effectuées suivant l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commutation optique comportant une première voie de transmission (3) destinée à transmettre des signaux lumineux de longueurs d'onde différentes données ( #1, #2, #3), et une pluralité de secondes voies de transmission (7, 8, 9) destinées à recevoir sélectivement les signaux lumineux transmis par la première voie, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément dispersif (10) susceptible de recevoir successivement, sous un angle incidence donné ( #o), les différents signaux de longueurs d'onde données (#1, #2, #3) transmis par la première voie (3), et de répartir les signaux lumineux dans les secondes voies (7, 8, 9) orientées par rapport à l'élément dispersif (10) avec des angles différents ( #r1, #r2, #r3)déterminés en fonction des différentes longueurs d'onde données ( #1, #2, #3), de sorte que chaque signal lumineux de longueur d'onde donnée ( #1) transmis par la première voie (3) est reçu, en sortie de l'élément dispersif (10), dans l'une des secondes voies (7), l'élément dispersif permettant ainsi de commuter sélectivement les différents signaux lumineux de longueurs d'onde données. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément dispersif (10) est un réseau de diffraction, les angles déterminés Qr22 0r1' r2' 0r3 des secondes voies (7, 8, 9) avec le réseau correspondant aux angles de diffraction des signaux lumineux de longueurs d'onde données. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réseau de diffraction (10) est un réseau plan opérant par réflexion. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première (3) et les secondes (7, 8, 9) voies de transmission sont des fibres optiques. 5. Réseau de transmission, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commutation optique selon l'une quelconque des revendications précédentes. 6. Réseau selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un module émetteur comprenant au moins une source lumineuse réglable (5) émettant successivement les différents signaux de longueurs d'onde données ( #1, #2, #3) destinés à être transmis par la première voie de transmission (3). 7. Réseau selon la revendication 6, caractérisé en ce que la source lumineuse réglable (5) est une diode laser.