Brevet FR2565442A1 — publié le 19851206

Equipement terminal de ligne de télécommunication optique La présente invention concerne un équipement terminal de ligne de télécommunication optique, plus partidulièrement destiné à permettre la distribut in vers deux abonnés de programmes transmis par une même fibre optique à partir d'un centre de distribution, et inversement de faire parvenir vers le centre les signaux de commande envoyés par chaque abonné. On sait actuellement faire cheminer dans une même fibre optique, à partir d'un même centre de distribution et vers deux abonnés distincts habitant par exemple le même immeuble, deux programmes vidéo distincts à large bande portés par des lumières de longueurs d'onde différentes. On utilise pour cela côté distribution un duplexeur de longueurs d'onde et côté abonnés un composant analogue fonctionnant à l'inverse en démultiplexeur. Pour regrouper ou séparer les longueurs d'onde, de tels composants peuvent utiliser des réseaux de diffraction ou des miroirs sélectifs capables de réfléchir certaines bandes de longueurs d'onde et de laisser passer les autres. Les brevets français publiés sous les numéros 2.479.981 et 2.519.148 décrivent par exemple de tels composants utilisant respectivement un réseau ou un miroir sélectif. Pour les signaux de commande, en retour, on pourrait utiliser deux autres longueurs d'onde différentes des deux longueurs d'onde porteuses des programmes vidéo, et l'équipement serait constitué, à chaque extrémité de la fibre de transmission, par un système multiplexeur-démultiple- xeur à quatre longueurs d'onde. On pourrait aussi envisager d'affecter en propre à chaque abonné une seule longueur d'onde utilisée aussi bien pour porter le signal vidéo à large bande du centre de distribution à l'abonné que pour porter en retour le signal de télécommande à basse fréquence de l'abonné au centre de distribut ion. Dans ce cas à chaque poste d'abonné un coupleur Y permet d'extraire et d'introduire les signaux vidéo et les signaux de commande à la même longueur d'onde vers une ligne de couplage à la ligne générale de transmission, les deux lignes de couplage étant alors reliées à la ligne de transmission par un duplexeur de longueurs d'onde. L'équipement au centre de distribution serait symétrique avec un filtrage électrique pour séparer, à la longueur d'onde unique de chaque abonné, son signal de télécommande de son signal vidéo à large bande. Pour des raisons économiques de standardisation de matériels, il apparaitrait beaucoup plus intéressant de pouvoir utiliser la même longueur d'onde pour tous les signaux de télécommande, ceux-ci pouvant être facilement séparés au centre de distribution par démultiplexage fréquentiel ou temporel. Par contre les signaux vidéo à large bande, plus difficiles à multiplexer temporellement ou fréquentiellement seraient toujours portés par des longueurs d'onde différentes entre elles. Il serait également intéressant que l'une des longueurs d'onde porteuses de signaux vidéo puisse être la même ou être très voisine de la longueur d'onde commune des signaux de commande en retour. L'invention permet d'obtenir ce résultat et s'applique à un équipement terminal entre une fibre optique de transmission de signaux en provenance d'un centre de distribution et deux points d'utilisation A et B comportant chacun un récepteur RA, RB et un poste de commande CA, CB, équipement destiné à séparer vers les récepteurs Ra et RB les signaux en provenance du centre de distribution portés respectivement par des lumières de longueurs d'onde 11 et 12, et destiné simultanément à renvoyer vers la fibre de transmission des signaux de commande en provenance des postes CA et CB, dans le cas où les signaux de commande sont portés par des lumières de même longueur d'onde 13, elle-même très proche de l'une des longueurs d'onde 1 du signal transmis par la fibre vers le poste A. Selon l'invention l'équipement comporte 1/ un élément M, à la fois coupleur et duplexeur de longueurs d'onde, et déterminé pour séparer, en provenance de la fibre de transmission, - une forte porportion X de la lumière de longueur d'onde 11 vers une pre mière fibre de sortie SA, - le complément x de la lumière de longueur d'onde 11 et la totalité de la lumière de longueur d'onde 12 vers une deuxième fibre de sortie SB, avec X + x = 1. 2/ un élément NA, constitué par un coupleur "en Y", et déterminé pour séparer, en provenance de la fibre SA, - une forte proportion Y de la lumière vers le récepteur RA, - le complément y de la lumière vers le poste CA, avec Y + y = 1. 3/ un élément Ng, constitué par un démultiplexeur de longueurs d'onde, et déterminé pour séparer, en provenance de la fibre SB, - la lumière de longueur d'onde 12 vers le récepteur RB, - la lumière de longueur d'onde ll vers le poste CB. Selon une forme préférentielle de réalisation de l'invention, les valeurs X, Y, et leurs compléments x, y sont déterminés en tenant compte des fonctions d'émission des postes CA et CB de telle sorte que, après affaiblissement dans les composants du terminal, les intensités des signaux introduits dans la fibre de transmission soient sensiblement égales. L'invention concerne également un composant optique destiné à séparer, dans une lumière comportant deux longueurs d'onde 11 et 12 et amenée par une fibre optique d'entrée, - une proportion X de la lumière de longueur d'onde 11 vers une première fi bre de sortie. - le complément x de la lumière de longueur d'onde 11 et la totalité de la lumière de longueur d'onde 12 vers une deuxième fibre de sortie, avec X + x = 1. Selon l'invention ce composant, destiné à constituer l'élément M de l'équipement terminal, comporte, face aux extrémités des trois fibres d'entrée et de sortie disposées dans un même plan, - une première surface sphérique dont le centre est situé dans le plan des extrémités des trois fibres, traitée sur une portion X de sa surface pour être entièrement réfléchissante pour une bande de longueurs d'onde contenant 11, l'autre portion x de la surface restant transparente à toutes les longueurs d'onde, - une deuxième surface sphérique, disposée en arrière de la première par rapport au plan des extrémités des fibres et dont le centre est également situé dans ce plan, traitée pour être entièrement réfléchissante à toutes les longueurs d'onde, l'extrémité de l'une des fibres de sortie étant disposée symétriquement à celle de la fibre d'entrée par rapport au centre de la première surface sphérique tandis que l'extrémité de l'autre fibre de sortie est disposée symétriquement à celle de la fibre d'entrée par rapport au centre de la deuxième surface sphérique. L'invention sera mieux comprise en se référant à un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés. La figure 1 est un schéma optique montrant l'ensemble d'un équipement terminal réalisé selon l'invention, avec les fibres de liaison entre les trois composants, avec la ligne générale de transmission, et avec les récepteurs et postes commande des deux points d'utilisation. Les figures 2 et 3 montrent avec plus de détails la structure du composant directement relié à la fibre générale de transmission. La figure 2 est une coupe axiale selon Il-Il de la figure 3 ; la figure 3 est une cou pe selon III-III de la figure 2. Les figures 4 et 5 montent avec plus de détails la structure -du composant directement associé au point d'utilisation -B. ta figure 4 est une coupe axiale selon IV-IV de la figure 5 ; la figure 5 est une coupe selon V-V de la figure 4. Les figures 6 et 7 montrent avec plus de détails la structure du composant directement associé au point d'utilisation A. La figure 6 est une coupe axiale selon VI-VI de la figure 7. La figure 7 est une coupe selon Vit-Vil de la figure 6. On se réfèrera tout d'abord à la figure 1 qui montre le schéma de l'ensemble de l'équipement terminal objet de l'invention, destiné à être installé à l'extrémité d'une fibre générale de transmission 1 pour desservir deux abonnés A et B à un système de télécommunications par fibres optiques. Par son autre extrémité la fibre 1 est reliée à un centre de distribution de programmes vidéo. Cette fibre 1 achemine ici deux programmes à large bande portés par deux longueurs d'onde différentes 11 et 12. Le programme porté par la longueur d'onde 11 est destiné à aboutir au récepteur RA de l'abonné A ; le programme porté par 12 est destiné au récepteur RB de l'abonné B. En retour, par son poste de commande CA, l'abonné A envoie vers le centre de distribution, par la fibre 1, des signaux de commande modulés 13A portés par une longueur d'onde 13 qui est la même que il ou très voisine de celle-ci. De même l'abonné B envoie, à partir de son poste de commande Cg des signaux 13g portés par la même longueur d'onde 13 que ceux provenant de B et qui doivent être également introduits dans la fibre 1 à destination du centre de distribution. A ce centre de distribution les signaux 13A et 13g seront séparés du signal vidéo à large bande 11 et entre eux par filtrage électrique temporel ou fréquentiel. L'extrémité de la fibre de transmission 1 est appliquée au composant M qui comporte, comme on le voit plus en détail sur les figures 2 et 3, quatre éléments optiques juxtaposés par collage. L'élément 5 est un simple support de fibres optiques où sont noyées les extrémités de la fibre 1 et des fibres SA et Sg vers les postes A et B. Les extrémités des trois fibres affleurent à la surface plane 6 qui forme le joint collé avec l'élément adjacent 7. L'autre face de l'élément 7 est une surface sphérique 8 dont le centre Cg est dans le plan 6. La surface 8 est partiellement recouverte de couches multidiélectriques 9 déterminées pour présenter un haut pouvoir réflecteur pour une bande de longueurs d'onde contenant 11, mais pour laisser passer une autre bande de longueurs d'onde contenant 12.Le revêtement multi-diélectrique formant ainsi un miroir sélectif ne recouvre cependant qu'une partie, relativement importante, de la surface 8 ; l'autre partie 10 de cette surface n'est pas traitée et reste transparente à toutes les longueurs d'onde. On pourra désigner par X et x le rapport relatif des surfaces 9, 10, avec ici x L'élément intermédiaire suivant 11 présente une surface plane 12 qui forme le joint collé avec l'élément extrême 13. L'autre face de l'élément 13 est une surface sphérique entièrement réfléchissante 14 dont le centre C14 est également situé sur le plan 6. Les fibres 1, SA et Sg sont disposées dans l'élément 5 de telle sorte que dans le plan 6 l'extrémité de SA soit symétrique de l'extrémité de l par rapport à Cg, et que Sg soit symétrique de l'extrémité de 1 par rapport à C14. L'obtention de cette disposition est facilitée par la possibilité de réglage de la position relative des éléments 5 et 7 d'une part et 9 et 11 d'autre part par glissement sur les surfaces planes 6 et 12 avant collage définitif. L'autre extrémité de la fibre Sg est appliquée au composant NB dont la structure générale, comme on le voit plus en détail aux figures 4 et 5 est très comparable à celle décrite plus haut du composant M, et comporte quatre éléments juxtaposés 15, 17, 21 et 23. Mais ici la surface sphérique 18 séparant les éléments 17 et 21, et dont le centre C19 est dans le même plan 16 que les extrémités des fibres Sg, R'B et C'B, est entièrement traitée en couches multidiélectriques pour constituer un miroir pour une bande de longueurs d'onde contenant 11 et pour laisser passer une bande de longueurs d'onde contenant 12.De même dans le plan 16 la fibre R'g, reliée par son autre extrémité au récepteur Rg, est symétrique de Sg par rapport au centre C24 du miroir d'extrémité 24, tandis que la fibre C'g, reliée par son autre extrémité au poste de commande Cg, est symérique de Sg par rapport au centre C19 du miroir sélectif 19. Un composant tel que NA a été décrit dans le brevet français 82-12439 du même déposant. L'autre extrémité de la fibre SA est appliquée au composant NA dont la structure générale, comme on le voit plus en détail aux figures 6 et 7 est encore la même que pour les composants M et Ng, avec quatre éléments juxtaposés 25, 27, 31 et 33, la face extrême de ce dernier formant un miroir sphérique concave 34 dont le centre C34 est dans le plan 26 où viennent affleurer les extrémités des fibres SA, R'A et R'A. La surface sphérique 28, dont le centre C29 est dans le plan 26, est ici traitée sur une pe tite partie 29 seulement pour constituer dans cette zone un miroir totalement réfléchissant, tandis que la plus grande partie 30 reste transparente à toutes les longueurs d'onde. On pourra désigner par Y et y le rapport relatif des surfaces 30 et 39, avec ici y La fibre R'A, reliée par son autre extrémité au récepteur RA, est symétrique de SA par rapport au centre C34 du miroir d'extrémité 34, tandis que la fibre C'A, reliée par son autre extrémité au poste de commande CA, est symétrique de SA par rapport au centre C29 du miroir partiel 29. Un composant tel que NA a été décrit dans le brevet français 82-19284 du même déposant. On se référera maintenant à nouveau à la figure 1 pour examiner le fonctionnement de l'ensemble de l'équipement terminal ainsi constitué. Dans le composant M les lumières de longueurs d'onde 11 et 12, porteuses des programmes vidéo et en provenance du centre de distribution, sont projetées en sortie de la fibre 1 vers les miroirs 9 et 14. La totalité de la lumière 12 sera réfléchie par le miroir 14 puisque la totalité de cette lumière aura traversé la surface sphérique 8, aussi bien dans sa partie traitée 9 qui reste transparente à la longueur d'onde 12 que dans sa partie 10 transparente à toutes les longueurs d'onde ; toute la lumière 12 sera donc focalisée sur l'extrémité de la fibre Sg vers le composant NB. La plus grande partie X de la lumière 11 sera réfléchie par le miroir 9 pour être focalisée sur l'extrémité de la fibre SA vers le composant NA.Par contre la petite partie x de cette lumière 11 qui tombe sur la partie entièrement transparente 10 de la surface 8 atteindra le miroir 14 qui la focalisera vers la fibre Sg. La lumière 11 + 12 issue de la fibre 1 se trouve ainsi répartie à la sortie du composant M en Xll dans la fibre SA et xll + 12 dans la fibre 53. Dans le composant Ng, qui fonctionne ici en démultiplexeur de longueurs d'onde pour séparer les plages contenant respectivement 11 et 12, la lumière de longueur d'onde 11 amenée par S3 est entièrement réfléchie par le miroir 19 sur la fibre ClB vers le poste Cg. Par contre la lumière 12 qui traverse le miroir 19 est entièrement réfléchie par le miroir 24 sur la fibre RlB vers le récepteur Rg. Dans le composant NA, qui fonctionne ici en découpleur, la plus grande partie Y de la lumière de longueur d'onde 11 qui tombe sur la zone transparente 30 de la surface 28 est réfléchie par le miroir 34 sur la fibre R'A vers le récepteur RA. Par contre la petite partie y de la lumière qui rencontre la zone réfléchissante 29 est réfléchie par celle-ci sur la fibre C'A vers le poste A On voit qu'en définitive la totalité de la lumière 12 est reçue par le récepteur Rg. Le récepteur RA ne reçoit finalement qu'une partie XY de la lumière 11, après une légère perte dans chacun des composants M et NA, mais cet affaiblissement est sans conséquence pratique sur la qualité de la réception. Le reste de la lumière 11 se répartit en une fraction xll, vers CB et une fraction yXl1 vers CA. Ces deux fractions de lumière 11 sont perdues dans les postes CA et CB. Mais le dispositif ainsi réalisé va permettre, en cheminement inverse, le passage des signaux de commande de CA et C3 vers la fibre de transmission 1, puisque ces signaux sont portés par une longueur d'onde commune 13 égale à 11 ou très voisine de celle-ci. Ainsi le signal 13A issu du poste de commande CA, suivant dans le composant NA le cheminement inverse de la lumière 11, va se retrouver pour une petite partie y seulement dans la fibre SA vers le composant M. Dans celui-ci la plus grande partie X, par réflexion sur le miroir 9, va être introduite dans la fibre 1. C'est donc en définitive une partie Xy du signal 13A qui sera transmise vers le centre de distribution. Le signal L3B issu du poste de commande Cg, va intégralement passer dans la fibre SB par réflexion sur le miroir 19 du composant Ng. Par contre dans le composant M seule une petite partie x, traversant la zone entièrement transparente de la surface 8, sera réfléchie par le miroir 14 vers la fibre 1. C'est donc en définitive une partie x du signal 13B qui sera transmise vers le centre de distribution. On voit qu'on a ainsi obtenu le résultat recherché, c'est-à-dire envoyer dans la même fibre de transmission vers le centre de distribution les signaux de commande provenant des postes CA et Cg, même si ceux-ci sont portés par une même longueur d'onde elle-même très voisine de l'une des longueurs d'onde porteuses de signaux vidéo. Ce résultat est atteint en n'utilisant qu'un nombre très restreint de composants optiques de fabrication simple, et sans affaiblir de façon gênante l'un ou l'autre des signaux vidéo. Pour faciliter, au centre de distribution, le filtrage électrique des signaux basse fréquence de commande 13A et 133, entre eux et d'avec les signaux vidéo 11, il pourra être utile que les fractions effectivement re çues au centre, respectivement xl3g et Xyl3A, aient sensiblement la même intensité. En première approximation on déterminera alors les valeurs des pro portions X, s, Y, y de façon à satisfaire sensiblement la relation x = Xy. I1 faut cependant noter que cette relation x = Xy suppose que les fonctions d'émission des modulateurs de CA et Cg soient sensiblement les mêmes. S'il en était autrement il faudrait tenir compte de l'énergie effectivement transmise pendant une même durée T, et affecter alors chaque coefficient d'affaiblissement x ou Xy à l'intégrale des signaux émis sur la durée T avant d'établir l'égalité à chercher à respecter. Bien entendu l'invention n'est pas strictement limitée au mode de réalisation donné à titre d'exemple, mais elle couvre aussi les réalisations qui n en diffèreraient que par des détails, par des variantes de réalisation ou par l'utilisation de moyens équivalents. C'est ainsi que les composants NA et NB qui ont été décrits ci-dessus, et qui sont respectivement un coupleur-découpleur en Y et un duplexeur-déduplexeur de longueurs d'onde pourraient être remplacés par des composants remplissant la même fonction. Par exemple le composant N3 pourrait être remplacé par un démultiplexeur à réseau de diffraction comme celui décrit par le brevet français publié sous le n" 2.479.981 du même déposant. De même le composant NA pourrait être remplacé par un coup leur où un petit miroir sphérique est encastré dans le grand comme décrit par le brevet français publié sous le nO 2.505.056 du même déposant. REVENDICATIONS 1.- Equipement terminal entre une fibre optique de transmission de signaux en provenance d'un centre de distribution et deux points d'utilisation A et B comportant chacun un récepteur RA et RB et un poste de commande CA, C8, équipement destiné à séparer vers les récepteurs RA et R8 les signaux en provenance du centre de distribution portés respectivement par des lumières de longueurs d'onde 11 et 12, et destiné simultanément à renvoyer vers la fibre de transmission des signaux de commande en provenance des postes CA et C8, dans le cas où les signaux de commande sont portés par des lumières de même longueur d'onde 13 elle-même très proche de l'une des longueurs d'onde 11, du signal transmis par la fibre vers le poste A, caractérisé par le fait qu'il comporte 1/ un élément M, à la fois coupleur et duplexeur de longueur d'onde, et déterminé pour séparer, en provenance de la fibre de transmission (1), - une forte proportion X de la lumière de longueur d'onde 11 vers une pre mière fibre de sortie SA, - le complément x de la lumière de longueur d'onde 11 et la totalité de la lumière de longueur d'onde 12 vers une deuxième fibre de sortie Sg, avec X + x = 1. 2/ un élément NA > constitué par un coup leur "en Y", et déterminé pour séparer, en provenance de la fibre SA, - une forte proportion Y de la lumière vers le récepteur RA, - le complément y de la lumière vers le poste CA, avec Y + y = 1. 3/ un élément Ng, constitué par un démultiplexeur de longueurs d'onde, et déterminé pour séparer, en provenance de la fibre SB, - la lumière de longueur d'onde 12 vers le récepteur Rg, - la lumière de longueur d'onde 11 vers le poste CB. 2.- Equipement terminal selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les valeurs X, Y, et leurs compléments x, y sont déterminés, en tenant compte des fonctions d'émission des postes CA et CB de telle sorte que, après affaiblissement dans les composants du terminal, les intensités des signaux introduits dans la fibre de transmission soient sensiblement égales. 3.- Composant optique destiné à séparer, dans une lumière comportant deux longueurs d'onde 1l et 12 et amenée par une fibre optique d'entrée, - une proportion X de la lumière de longueur d'onde 11 vers une première fi bre de sortie (SA), - le complément x de la lumière de longueur d'onde 11 et la totalité de la lumière de longueur d'onde 12 vers une deuxième fibre de sortie (Sg), avec X + x = 1, caractérisé par le fait qu'il comporte, face aux extrémités des trois fibres d'entrée (1) et de sortie (SA, Sg) disposées dans un même plan (6), - une première surface sphérique (8) dont le centre (Cg) est situé dans le plan (6) des extrémités des trois fibres, traitée sur une portion X (9) de sa surface pour être entièrement réfléchissante pour une bande de longueurs d'onde contenant 11, l'autre portion x (10) de la surface restant transparente à toutes les longueurs d'onde, - une deuxième surface sphérique (14) disposée en arrière de la première (8) par rapport au plan (6) des extrémités des fibres et dont le centre (C14) est également situé dans ce plan (6), traitée pour être entièrement réfléchissante à toutes les longueurs d'onde, et par le fait que l'extrémité de la première fibre de sortie (SA) est disposée symétriquement à celle de la fibre d'entrée (1) par rapport au centre (Cg) de la première surface sphérique (8) tandis que l'extrémité de la deuxième fibre de sortie (Sg) est disposée symétriquement à celle de la fibre d'entrée (1) par rapport au centre (C14) de la deuxième surface sphérique (14). 4.- Equipement terminal selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément M utilisé est un composant optique réalisé selon la revendication 3.