Brevet FR2649803A1 — publié le 19910118

"Réflectomètre temporel optique et déclencheur automatique de masque Pour un tel réflectomètre" La présente invention concerne la commutation de signaux optiques et notamment un réflectomètre temporel optique et un déclencheur automatique de masque pour un tel réflectomètre, déclencheur qui ouvre un interrupteur optique quand un signal optique d'entrée dépasse un niveau de seuil déterminé automatiquement. Dans un réflectomètre temporel optique, un signal optique reçu d'un câble à fibre optique en essai est appliqué à un détecteur optique qui convertit le signal optique reçu en un signal électrique. Le signal électrique est ensuite échantillonné, mémorisé et affiché. L'affichage du signal électrique traité donne une représentation des caractéristiques du câble optique incluant les pertes par unité de longueur, les pertes aux épissures qui provoquent des réflexions, et les pertes sans réflexion à d'autres endroits. Du fait du faible niveau du signal optique reçu, la sensibilité du détecteur optique est relativement grande. Il en résulte qu'un retour important sur le signal reçu peut saturer le détecteur optique, de sorte que pendant un intervalle de temps correspondant jusqu'à 400 mètres de longueur du câble à fibre optique, le signal électrique est saturé, et les caractéristiques du câble ne peuvent être déterminées pendant cet intervalle de temps. Une méthode pour compenser cette réponse aux signaux optiques reçus à haut niveau, est décrite dans le brevet américain No. 4 769 534 délivré le 6 Septembre 1988 à Donald L. BRAND et intitulé I"Optical Detector with Storage Effects Reduction". Un interrupteur optique est interposé entre le signal optique reçu et le détecteur optique pour masquer les signaux optiques reçus à haut niveau, c'est-à-dire pour 2 2649803 les empêcher d'être transmis au détecteur pendant les intervalles de nonéchantillonnage. L'interrupteur optique est commandé de telle manière qu'il ne se ferme que lorsque le signal optique reçu doit être échantillonné. Le procédé est automatique, mais nécessite que les échantillons soient prélevés à des intervalles suffisants pour que le détecteur optique dispose d'un temps de recouvrement suffisant après les signaux à haut niveau. Un autre procédé est manuel par nature en ce qu'il nécessite que l'opérateur observe l'acquisition de donnée initiale et ensuite, à l'aide d'un curseur ou d'un autre moyen, signale à l'interrupteur optique de s'ouvrir aux instants des hauts niveaux. Ainsi, le signal à haut niveau n'est pas appliqué au détecteur optique, ce qui empêche la saturation du détecteur et réduit l'intervalle de temps pendant lequel les caractéristiques du câble contrôlé ne peuvent pas être déterminées. Cependant, le détecteur optique est saturé par les retours optiques à haut niveau pour l'acquisition d'une donnée initiale pour déterminer o le signal optique reçu a des impulsions à haut niveau qui ont besoin d'être masquées. On désire par conséquent créer un déclencheur automatique de masque pour un réflectomètre temporel optique qui empêche la saturation du détecteur optique et ouvre rapidement un interrupteur optique uniquement pendant le temps o un signal d'entrée optique dépasse un niveau d'entrée prédéterminé, pour réduire l'intervalle de temps pendant lequel les caractéristiques d'un câble à fibre optique ne peuvent pas être déterminées. A cet effet, l'invention concerne un réflectomètre temporel optique, du type ayant un interrupteur optique auquel un signal optique est appliqué, des moyens pour commander l'interrupteur optique en réponse à un signal de commande, et des moyens pour convertir le signal optique issu de l'interrupteur optique en un signal électrique, caractérisé en ce qu'il comprend egalement des moyens pour produire automatiquement le signal de commande en fonction d'un niveau d'entrée optique en cours du signal optique pour l'interrupteur optique et du signal électrique, de manière que l'interrupteur optique s'ouvre quand le niveau optique en cours dépasse un signal électrique de seuil déterminé par le signal électrique, pour empêcher le signal optique d'être transmis par l'interrupteur optique. L'invention concerne également un déclencheur automatique de masque pour un réflectomètre temporel optique, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens pour convertir une partie du signal optique en un signal électrique d'essai; -des moyens pour retarder le reste du signal optique; - un interrupteur optique auquel le signal optique retardé est appliqué; - des moyens pour convertir le signal de sortie de' l'interrupteur optique en un signal électrique; - des moyens pour produire un signal électrique de seuil à partir du signal électrique - des moyens pour comparer le signal électrique d'essai au signal électrique de seuil en vue de produire un signal de commande lorsque le signal électrique d'essai dépasse le signal électrique de seuil; et - des moyens pour commander l'interrupteur optique en réponse au signal de commande de manière à ouvrir l'interrupteur optique lorsque le signal électrique d'essai dépasse le signal électrique de seuil, afin d'empêcher les impulsions à haut niveau 4 2649803 d'être transmises par l'interrupteur optique et de saturer les moyens de conversion du signal de sortie de l'interrupteur optique. L'invention fournit donc un déclencheur automatique de masque pour un réflectomètre temporel optique qui utilise une partie d'un signal d'entrée optique pour produire un signal électrique d'essai. Le signal optique d'entrée est retardé avant 4'être appliqué à un interrupteur optique. Le signal de sortie de l'interrupteur optique est détecté pour produire un signal électrique dont une partie est ramenée à un comparateur comme signal électrique de seuil. Lorsque le signal électrique d'essai, également appliqué au comparateur, dépasse le signal électrique de seuil du fait de la réception d'une impulsion à haut niveau dans le signal optique d'entrée, un signal de commande est produit qui amène l'interrupteur optique à s'ouvrir, de façon que l'impulsion à haut niveau ne soit pas transmise au détecteur optique. Un retard électrique peut être introduit dans le trajet du signal de commande pour synchroniser ce signal de commande sur le signal optique d'entrée au niveau de l'interrupteur optique. Les objets, avantages et caractéristiques de l'invention, apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif en relation avec le dessin annexé qui est un schéma synoptique d'un déclencHeur automatique de masque pour un réflectomètre temporel optique, selon l'invention. En référence à la figure, un signal optique reçu d'un câble à fibre optique en essai est appliqué à un diviseur optique 10 dans lequel une petite partie de l'énergie optique du signal optique reçu est détournée vers un premier détecteur optique 12. La quantité de signal optique reçu détournée vers le premier détecteur optique 12 par le diviseur optique 10 n'est pas supérieure à 10% et est, de préférence, inférieure à %. La plus grande partie de l'énergie optique du signal optique reçu est transmise par le diviseur optique 10 à une ligne à retard optique 14 qui retarde le signal optique reçu. Le signal optique reçu retardé est ensuite appliqué à un interrupteur optique à grande vitesse 16 tel qu'un interrupteur optique au niobate de lithium (LiNb03). L'interrupteur optique 16 est commandé par un circuit de commande 18 pour être soit ouvert, pour empêcher le passage du signal optique reçu retardé, par l'interrupteur optique, ou fermé pour laiser passer le signal optique reçu retardé, par l'interrupteur optique. Le signal optique de sortie de l'interrupteur optique 16 est appliqué à un deuxième détecteur optique 20 qui convertit le signal optique en un signal électrique. Un amplificateur récepteur 22 amplifie le signal életcrique avant l'échantillonnage et un traitement ultérieur. Une partie du signal électrique de sortie de l'amplificateur récepteur 22 est appliquée comme signal électrique de seuil à un comparateur 24 par l'intermédiaire d'un circuit à seuil 26. Le signal électrique d'essai issu du premier détecteur optique 12 est comparé au signal électrique de seuil dans le comparateur 24 pour produire un signal de commande lorsque le signal électrique d'essai est supérieur au signal électrique de seuil. Le signal de commande est appliqué au circuit de commande de l'interrupteur optique 18, pour ouvrir l'interrupteur optique 16 en réponse au signal de commande. Un circuit à retard électrique variable 28 est inséré dans le trajet du signal de commande entre le comparateur 24 et le circuit de commande 18 pour synchroniser le signal de commande sur le signal optique reçu retardé au niveau de l'interrupteur optique 16. Le circuit à retard 6 2649803 électrique variable 28 permet au dispositif à retard optique 14, qui est généralement une longueur de câble à fibre optique, d'être fabriqué avec des tolérances plus grandes pour réduire les coûts de fabrication, toute variation entre les dispositifs à retard optique 14 étant compensée par réglage du circuit à retard électrique variable 28. Le signal de commande ouvre l'interrupteur optique 16 au début de l'impulsion à haut niveau comprise dans le signal optique reçu retardé qui a donné naissance au signal de commande, et ferme l'interrupteur optique dès que l'impulsion à haut niveau est passée. Cela a pour résultat de limiter la quantité d'information sur le câble qui est perdue à quelques centimètres de longueur et non plus à des mètres. C'est ainsi que l'invention fournit un déclencheur automatique de masque pour un réflectomètre temporel optique, qui compare une partie d'un signal optique d'entrée à un signal de seuil dérivé d'un signal de sortie électrique correspondant au signal optique d'entrée. Le signal optique d'entrée est retardé d'un court laps de temps de manière que lorsqu'une impulsion à haut niveau est présente dans le signal optique d'entrée, un signal de commande est produit qui ouvre un interrupteur optique pour empêcher l'impulsion à haut niveau d'être transmise à un détecteur optique, ce qui évite la saturation du détecteur optique. Cela permet d'utiliser des convertisseurs analogique/numérique rapides pour prélever des échantillons à intervalles de temps ou de distance rapprochés pour fournir des données plus rapidement en vue de faire rapidement une moyenne. 7 2649803 REVENDICATIONS 1 - Réflectomètre temporel optique, du type ayant un interrupteur optique (16) auquel un signal optique est appliqué, des moyens pour commander l'interrupteur optique (16) en réponse à un signal de commande, et des moyens (20) pour convertir le signal optique issu de l'interrupteur optique (16) en un signal électrique, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens (26, 12, 24) pour produire automatiquement le signal de commande en fonction d'un niveau d'entrée optique en cours du signal optique pour l'interrupteur optique (16) et du signal électrique, de manière que l'interrupteur optique (16) s'ouvre quand le niveau optique en cours dépasse un signal électrique de seuil déterminé par le signal électrique, pour empêcher le signal optique d'être transmis par l'interrupteur optique (16). 2 - Réflectomètre temporel optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour produire automatiquement le signal de commande (26, 12, 24) comprennent: - des moyens (26) pour produire le signal électrique de seuil à partir du signal électrique; et - des moyens (12, 24) pour comparer le signal électrique de seuil au niveau d'entrée optique en cours en vue de produire le signal de commande. 3 - Réflectomètre temporel optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour comparer le signal électrique de seuil au niveau d'entrée optique en cours (12, 24) comprennent: - des moyens (12) pour convertir une partie du niveau d'entrée optique en cours en un signal électrique d'essai; et - des moyens (24) pour comparer le signal électrique d'essai au signal électrique de seuil en vue de produire le signal de commande lorsque le signal 8 2649803 électrique d'essai dépasse le signal électrique de seuil. 4 Réflectomètre temporel optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour produire le signal de commande comprennent des moyens pour retarder le signal optique (14) à l'entrée de l'interrupteur optique (16) de manière que le signal optique soit en synchronisation avec le signal de commande au niveau de l'interrupteur optique (16). 5 -.Réflectomètre temporel optique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (28) pour retarder le signal de commande afin de compenser des variations dans les moyens pour retarder le signal optique (14) de telle manière que le signal de commande soit en synchronisation avec le signal optique au niveau de l'interrupteur optique (16). 6 - Déclencheur automatique de masque pour un réflectomètre temporel optique, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens (12) pour convertir une partie du signal optique en un signal électrique d'essai; des moyens (14) pour retarder le reste du signal optique; - un interrupteur optique (16) auquel le signal optique retardé est appliqué; des moyens (20) pour convertir le signal de sortie de l'interrupteur optique '(16) en un signal électrique; - des moyens (26) pour produire un signal électrique de seuil à partir du signal électrique; - des moyens (24) pour comparer le signal électrique d'essai au signal électrique de seuil en vue de produire un signal de commande lorsque le signal électrique d'essai dépasse le signal électrique de seuil; et 9- 2649803 - des moyens (18) pour commander l'interrupteur optique (16) en réponse au signal de commande de manière à ouvrir l'interrupteur optique lorsque le signal électrique d'essai dépasse le signal électrique de seuil, afin d'empêcher les impulsions à haut niveau d'être transmises par l'interrupteur optique et de saturer les moyens (20) de conversion du signal de sortie de l'interrupteur optique (16). 7 - Déclencheur automatique de masque selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (28) pour retarder le signal de commande afin de compenser des variations dans les moyens (14) pour retarder le signal optique de manière que le signal optique à l'entrée de l'interrupteur optique (16) soit synchronisé sur le signal de commande.