Brevet FR2538131A1 — publié le 19840622

L'invention se rapporte à un commutateur holographique entre un érnetteur modulé de lumière cohérente et un câble de fibres optiques. II existe de nombreuses façons de coupler des fibres optiques de manière à créer plusieurs voies à partir d'une fibre unique. Les informations portées par la fibre unique sont transmises à plusieurs fibres simultanément. On peut ainsi réunir les extrémités d'un faisceau de fibres en un seul point et solidariser l'extrémité de la fibre unique à ce point. L'information portée par la fibre unique est alors transmise à toutes les fibres. On peut également réunir deux fibres entre elles, en les collant côte à côte sur une zone limitée après dénudage. L'information portée par l'une passe aussi dans l'autre. On a réalisé des coupleurs à fibres optiques permettant le multiplexage ou le démultiplexage. Dans ce type de coupleur, la fibre unique est en contact avec la petite face d'un cristal ou système optique disperseur classique (prisme, réseau ou autre) dans lequel chaque longueur d'onde portée par la fibre unique est déviée différemment et par conséquent séparée des autres. On arrive ainsi à dissocier les longueurs d'onde. II suffit alors, pour récupérer chaque information, de disposer les extrémités des fibres sortantes aux endroits appropriés de sortie du système optique correspondant à chaque déviation, propre à chaque longueur d'onde. On a aussi déjà imaginé et réalisé des coupleurs holographiques dans lesquels le faisceau incident traverse successivement deux hologrammes. Le premier a pour but de dévier le faisceau et de le focaliser afin de le concentrer sur la faible surface d'extrémité de la fibre optique. Le simple but de ce type de coup leur est d'assurer la connexion entre deux troncons de fibres ou entre un émetteur et une fibre. Le principal inconvénient de ce type de coupleur réside dans ses applications limitées. II ne permet pas, en eFfet, à partir d'un seul émetteur, de créer plusieurs s-oies séparées de transit de l'information. II ne peut servir que de simple dispositif de couplage optique entre deux tronçons ou entre un émetteur et un récepteur. L'invention a pour but d'élargir considérablement les applications de ce tape de coupleur èn permettant de transmettre sélectivement et successivement à chaque fibre optique concernée l'information qui lui est destinée dans le groupe des informations multiples portées par le faisceau modulé. On atteint ainsi toutes les applications rencontrées en télécommunications et d'une façon plus générale, les applications du tape multiplexage et démultiplexage. A cet effet, I'invention se rapporte à un commutateur-coupleur holographique entre un émetteur d'un faisceau modulé et un câble de fi'ares optiques caractérisé en ce qutil se compose dTtJne plaque holographique de déviation portant plusieurs hologrammes élémentaires de déviation, montée mobile dans une monture, et d'une plaque holographique de couplage portée par la même monture ou fixe, maintenue paraI lèle à la première plaque å une distance déterminée pour la concentration et l'injection du faisceau dans chacune des fibres optiques constituant le câble de transit de l'information partagée. Outre les avantages ci-dessus mentionnés, il ne nécessite aucun réglage, I' intert'n- nexion s'avère rapide et simole, les plaques hologrd- phiques sont inusables et inaltérables. Les pièces mobiles ne nécessitent qu'une faible énergie de déplacement. A ces avantages vient s'ajouter la multiplicité des applications en commande et en transmission d'informations par multiplexage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ciaprès effectuée à titre d'exemple sur deux modes de réalisation de l'invention en référence aux dessins dans lesquels La figure 1 est une vue composite schématique en coupe longitudinale d'une première version du commutateur holographique selon l'invention avec figuration du câble de fibres optiques. La figure 2 est une vue composite schématique en coupe longitudinale d'une deuxième version du commutateur holographique selon l'invention avec figuration du câble de fibres optiques. Le commutateur-coup leur ho I ograph i que selon l'invention permet d'injecter un faisceau modulé 1 émis par un émetteur 2, dans une fibre optique 3 déterminée à un instant donné. Cette fibre fait partie du groupement de fibres rassemblés dans un câble 4 de fibres optiques disposées générale ment sur des cercles concentriques 5. Bien entendu, I'idée générale de l'invention et ses moyens restent applicables pour des câbles constitués de fibres optiques réparties différemment. Le commutateur-coupleur selon l'invention procède de l'idée générale suivante. Le faisceau modulé 1 est dévié par une plaque holographique de déviation mobile 6 portant autant d'hologrammes élémentaires que de déviations nécessaires. Le faisceau dévié 7 atteint une plaque de couplage 8 fixe ou également mobile disposée à l'entrée du câble, portant, selon le cas, autant d'ho-logrammes élémentaires que d'extrémités de fibres optiques ou un seul hologramme élémentaire par cercle concentrique de fibres optiques 3. En effet, pratiquement, pour des raisons de procédé de fabrication, les fibres optiques sont toujours disposées dans un câble en cercles concentriques. On décrira par conséquent ci-après, les moyens nécessaires et mis en oeuvre pour un balayage en coordonnées polaires. II est bien entendu qu'un balayage en coordonnées cartésiennes ne résulte que d'une simple adaptation et entre donc pleinement dans le cadre de la présente invention On examinera tout d'abord la réa-lisation représentée en figure 1. Le commutateur-coupleur comprend essentiel lement l'association des moyens suivants . La plaque holographique de déviation 6 est montée mobile en translation sur un support intérieur fixe 9 solidaire d'une monture 10 mobile en rotation autour de l'axe du faisceau modulé 1. Cette monture vient s'adapter sur l'extrémité du câble 4 soit directement soit par l'intermédiaire d'une bague 11 permettant la libre rotation de la monture 10. La monture 10 présente, sur sa face frontale 12 , une ouverture 13 par laquelle entre le faisceau modulé 1. Le support 9 comprend des moyens de maintien et de coulissement selon une direction transversale, par exemple sous la forme de deux ailes transversales telles que 14, délimitant un compartiment 15 le long des parois duquel coulisse le cadre de maintien 16 de la plaque holographique de déviation 6. La plaque holographique 6 comporte autant d'hologrammes élémentaires 17 disposés en alignement selon la direction de déplacement que de déviations nécessaires du faisceau 7. En principe, et dans le cas examiné de disposition, il existe autant de déviations que de cercles concentriques. Dans la réalisation de la figure 1, la monture 10 comporte un rétrécissement à son extrémité opposée, présentant des moyens de maintien de la plaque holographique de couplage 8 maintenue ainsi parallèle à la plaque de déviation et à la face d'entrée du câble. Dans le cas examiné de la figure 1, cette plaque de couplage se déplace par rotation sur elle-même devant la face d'entrée du câble. II suffit, par conséquent, d'un seul hologramme élémentaire 18 par cercle concen trique, pour balayer toute la surface d'entrée du câble et pouvoir injecter le faisceau modulé porteur de l'information, dans chacune des fibres optiques. Dans la réalisation représentée en figure 2, la plaque holographique 5 de couplage est portée par une bague fixe 19 solidarisée au câble 4 au niveau de son entrée. On s'affranchit ainsi des différentes disparités mécaniques, défauts d'ajustement et de formes qui ne permettent pas toujours une parfaite coincidence entre l'hologramme élémentaire 18 et l'entrée de la fibre. Dans ce cas, la plaque holographique 8 doit comporter le mame nombre d'hologrammes élémentaires 18 en disposition identique que le nombre d'extrémités entrée de fibres optiques rassemblées dans le câble 4. Le faisceau dévié 7 pourra balayer ainsi à chaque rotation de la monture 10, un cercle concentrique complet. Les caracteristiques nécessaires des hologrammes élémentaires portés par chaque plaque 6 ou 8 : déviation, concentration, focal isation sont prévues lors de l'enregistrement. Une autre façon d'obtenir le résultat serait de canaliser le faisceau modulé 1 émis par le modulateur 2 jusqu'à l'entrée de la monture 10 et de prévoir des moyens de commande en incl inaison des extrémités de la fibre optique. On peut ainsi se dispenser de déplacer la première plaque holographique ou, dans certains cas, la supprimer complètement. II est bien entendu que diverses modifications, substitutions et adjonctions simples, sans apport inventif, entre pleinement dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Commutateur-coupleur ho I ograph i - que pour la transmission sélective d'informations dans une ou plusieurs fibres d'un câble de fibres optiques à partir d'un faisceau module caractérisé en ce qu'il comprend une plaque holographique (6) de déviation comportant plusieurs hologrammes élémen- taires de déviation (17) montée mobile en translatipn dans une monture mobile (10), une plaque holographique (8) de couplage maintenue parallèle à la première plaque et à la section d'entrée du câble comportant un ou plusieurs hologrammes élémentaires de couplage (18) par zones circulaires concentriques coincidant avec celles des extrémités des fibres optiques. 2. Commutateur-coupleur selon la revendication 1 caractérisé sé en ce que la plaque de déviation (6) est mobile en translation selon une direction transversale par rapport à la monture 10. 3. Commutateur-coupleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la monture est mobile en rotation autour de l'axe du faisceau modulé. 4. Commutateur-coupleur selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les hologrammes élémentaires (17) sont alignés. 5. Commutateur-coupleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la plaque de couplage (8) est portée par la monture 10. 6. Commutateur-coupleur selon les revendications- 1 et 5 caractérisé en ce que la plaque de couplage (8) comporte un seul hologramme élémentaire (18) par zone circulaire concentrique. 7. Commutateur-coupleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la plaque de couplage (8) est portée par une bague sépare solidaire de l'extrémité du câble. 8. Commutateur-coupleur selon les revendications 1 et 7 caractérisé en ce que la plaque de couplage (8) présente autant d'hologrammes élémentaires (18) que d'extrémités de fibres optiques sur la section droite du câble (4) et en coincidence selon la même disposition.