Brevet FR2568431A1 — publié le 19860131

DISPOSITIF DE CONTROLE DU FONCTIONNEMENT D'UNE LIAISON A FIBRE OPTIQUE ET RECEPTEUR COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF La présente invention a pour objet un dispositif de contrôle du fonctionnement d'une liaison utilisant une ou plusieurs fibres optiques et assurant la transmission d'informations. Elle a également pour objet un récepteur incluant un tel dispositif. Le problème que se propose de résoudre la présente invention est celui en général de la surveillance du fonctionnement d'une transmission par fibres optiques, surveillance permettant notamment d'assurer la sécurité de la transmission. En effet, outre la surveillance des défectuosités accidentelles ou de l'évolution du matériel dans le temps (vieillissement, variation de température, etc ...), il se pose un problème de surveillance et de protection de la liaison contre les prélèvements pirates d'information. De fait, les fibres optiques permettent d'assurer des liaisons discrètes et peu sensibles aux parasites électromagnétiques et, donc, sont préférentiellement choisies lorsqu'on souhaite transmettre des informations importantes et confidentielles.Mais, ainsi qu'il est connu, il est relativement facile de prélever l'information se propageant dans une fibre, par exemple en mettant en contact le coeur d'une fibre optique formant coupleur avec le coeur préalablement dénudé de la fibre optique assurant la liaison. Le problème de la surveillance de la transmission se pose donc avec une activité particulière dans un tel cas. - La présente invention a pour objet un dispositif de contrôle du fonctionnement d'une liaison à fibre optique dans lequel on réalise le prélèvement périodique de l'amplitude du signal reçu et on compare cette amplitude à une ou plusieurs valeurs précédentes. La détection d'une variation rapide, supérieure à un certain seuil prédéfini, constitue une indication de perturbation du fonctionnement de la liaison. Plus précisément, le dispositif selon l'invention de contrôle du fonctionnement d'une liaison à fibres optiques comporte: - des moyens de prélèvement périodique de l'amplitude du signal reçu après transmission sur la liaison; - des moyens de mémorisation d'au-moins une des valeurs de l'amplitude précédemment prélevées; - des moyens de comparaison de l'amplitude prélevée à l'amplitude mémorisée, fournissant un signal de perturbation du fonctionnement lorsque la différence est supérieure à un seuil prédéfini. L'invention a également pour objet un récepteur pour une liaison à fibre optique, incluant un tel dispositif. D'autres objets, particularités et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés qui représentent: - la figure 1, un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - la figure 2, un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention - la figure 3a, un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, et la figure 3b, un diagramme s'y rapportant. Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. Sur la figure 1, on a donc représenté l'extrémité d'une fibre optique 10 transmettant des signaux lumineux à destination d'un élément photorécepteur 11, tel qu'une photodiode de type PIN. Le photorécepteur 11 transforme les signaux lumineux en signaux électriques à destination d'un circuit amplificateur 1 dont le gain, dans ce mode de réalisation, est commandable (flèche 12). Le signal, repéré R1, fourni par l'amplificateur 1 est dirigé vers un circuit 2 de mise en forme des signaux à amplitude constante ; son signal de sortie constitue le signal de sortie (S) du récepteur. Le signal R1 issu de l'amplificateur 1 est dirigé par ailleurs vers un circuit 3 de commande automatique de gain, qui produit un signal N proportionnel au signal R et intégré dans le temps pour représenter le niveau moyen de ce signal. Le signal N est fourni à l'amplificateur 1 (commande 12) pour en assurer la commande du gain. Le signal N est par ailleurs dirigé vers un circuit 4 de conversion analogique-numérique, fournissant un signal numérique représentant un échantillon du signal N. Cet échantillon est dirige vers un circuit numérique 5 de comparaison, dont la fonction est de comparer cette valeur reçue du circuit 4 avec la ou les valeurs précédentes du niveau du signal reçu, ces valeurs précédentes étant mémorisées dans un circuit 6. Lorsque la comparaison révèle une variation du niveau supérieur à un seuil prédéfini, un signal est envoyé à un dispositif d'alarme 7, réalisée sous forme sonore ou lumineuse ou encore sous la forme d'un message affiché à l'attention d'un opérateur. L'échantillon fourni par l'élément 4 est donc transmis à la mémoire 6 soit directement, soit par l'intermédiaire de l'élément S, comme représenté sur la figure 1. Il apparaît ainsi que l'amplitude du signal reçu (N) est prélevée et numérisée périodiquement, puis mémorisée. La comparaison de chacun des échantillons d'amplitude ainsi obtenu avec le ou les échantillons précédents permet de détecter une perturbation dans le fonctionnement de la liaison : en effet, I'amplitude varie dans le temps, mais lentement, et une variation brusque est signe de perturbation, accidentelle ou provoquée. La fixation du seuil d'alerte et/ou de la fréquence d'échantillonnage, qui permettent de caractériser une telle perturbation, se fait en fonction des caractéristiques de la liaison considérée. C'est ainsi que la fixation du seuil d'alerte dépend notamment de la longueur de la liaison (distance entre émetteur et récepteur), du type de fibre utilisé et du nombre de connecteurs. En ce qui concerne la fréquence d'échantillonnage, elle est fonction du type de signaux transmis ; à titre d'exemple, sit la période des signaux transmis est inférieur ou égal à la microseconde, la durée de l'intégration du signal R (réalisée dans l'élément 3) est de l'ordre de la microseconde et la fréquence d'échantillonnage de l'ordre de la seconde. Le circuit de comparaison 5 peut être réalisé par exemple à l'aide d'un microprocesseur, le circuit 6 étant la mémoire associée à ce microprocesseur. Cette réalisation peut permettre des comparaisons avec plusieurs valeurs précédentes du niveau du signal, éventuellement avec des poids différents, ce qui permet d'améliorer la détection des perturbations en tenant compte de variations lentes prévisibles du niveau du signal. La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, dans lequel les amplificateurs utilisés ne comportent pas de commande automatique de gain. Sur cette figure, on retrouve la fibre optique 10 se terminant sur le photodétecteur 11, connecté maintenant à un circuit d'amplification 9 à gain constant. Le signal R2 fourni par l'amplificateur 9 est dirigé vers le circuit de mise en forme 2, qui amplifie ce signal avec une limitation d'amplitude de façon à ce que, à sa sortie, le signal S obtenu ait une amplitude constante. Par ailleurs le signal R2 est fourni à un circuit 8 qui l'intégre pour en donner une valeur moyenne dans le temps, qui constitue le signal N. Ce signal N est comme précédemment envoyé successivement au convertisseur analogique-numérique 4 puis au circuit de comparaison 5 qui, le cas échéant, fournit un signal au circuit d'alarme 7. La figure 3a représente un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur cette figure, on retrouve la fibre optique 10 et le photorécepteur 1 1 alimentant une chaîne de réception (éléments 1, 2 et 3) par exemple identique à celle de la figure 1 et produisant à la fois le signal S et le signal N. Dans ce mode de réalisation, le signal N est fourni à un circuit 9 échantillonneur-bloqueur qui reçoit par ailleurs un signal de commande C, dont l'évolution dans le temps est donnée par la figure 3b. Le signal C est un signal périodique dont la période se décompose en deux phases repérées respectivement T1 et T2. Durant la phase T2, dont la durée est très courte par rapport à la phase T1, l'échantillonneur-bloqueur 9 met en mémoire un échantillon du signal N, repéré M, et le transmet à un circuit de comparaison à seuil 12. La durée de phase T2 correspond au temps d'intégration du signal, intégration réalisée dans les modes de réalisation précédents par les éléments 3 ou 8. A la fin de la phase T2, le circuit 9 se bloque et sa sortie est maintenue pendant toute la phase T1, dite de blocage, au niveau (M) qu'elle avait en fin de phase T2.La durée de la phase T2 correspond à la période d'échantillonnage des modes de réalisation précédents. Le comparateur 12 reçoit par ailleurs directement le signal N et il compare ainsi en permanence le niveau actuel du signal N avec le niveau M préalablement échantillonné par le circuit 9. En outre, le seuil du comparateur 12 est réglé pour correspondre à la plus forte variation prévisible pendant la durée (T1) du blocage. Lorsque la variation du signal N par rapport au signal M est supérieure au seuil du comparateur, celuici fournit un signal au dispositif d'alarme 7. Il est à noter que, dans ce mode de réalisation, la partie de la chaîne de réception fournissant le signal N, c'est-à-dire englobant les éléments 1, 2 et 3, peut sans difficulté être remplacée par la partie 9, 2, 8, de la chaise de réception de la figure 2. Il est à remarquer que le mode de réalisation de la figure 3 est plus simple que les modes de réalisation précédents mais qu'également, ses performances sont moindres. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle du fonctionnement d'une liaison (10) à fibre optique, caractérisé par le fait qu'il comporte: - des moyens (4, 9) de prélèvement périodique de l'amplitude du signal reçu après transmission sur la liaison; - des moyens (6, 9) de mémorisation d'au-moins une des valeurs de l'amplitude précédemment prélevées; - des moyens (5, 12) de comparaison de l'amplitude prélevée à l'amplitude mémorisée, fournissant un signal de perturbation du fonctionnement lorsque la différence est supérieure à un seuil prédéfini. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens d'intégration (3,8) du signal reçu, fournissant une valeur moyenne de l'amplitude du signal reçu aux moyens de prélèvement périodique de l'amplitude du signal reçu. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens d'intégration comportent un dispositif de commande automatique de gain. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de prélèvement périodique comportent un convertisseur analogique-numérique (4). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de comparaison comportent un micro-processeur (5). 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que les moyens de prélèvement périodique comportent un échantillonneur-bloqueur (9). 7. Dispositif selon l'une des revendications l, 2, 3 ou 6, caractérisé par le fait que les moyens de comparaison comportent un comparateur à seuil. 8. Récepteur pour une liaison à fibre optique, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif selon l'une des revendications précédentes. 9. Récepteur selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens (1) d'amplification du signal issu de la fibre optique et des moyens (3) de commande automatique du gain des moyens d'amplification, les moyens (4) de prélèvement du dispositif de contrôle prélevant le signal issu des moyens de commande du gain.