Brevet FR2663481A1 — publié le 19911220

La présente invention concerne la télémétrie et en particulier des installations et des procédés de télémétrie destinés à des installations comprenant des amplificateurs optiques chaînés. Les amplificateurs optiques, par exemple ceux qui mettent en oeuvre des fibres spécialement dopées ou des matériaux semi-conducteurs, ont des chances d'être utilisés pour les acheminements des transmissions par câbles à fibres optiques à longue distance, car ils donnent une amélioration considérable Ils permettent une amplification directe du signal optique et simplifient donc les étages répéteurs intermédiaires, en éliminant la nécessité de la transmission complète des signaux de type 3 R (remise en forme, remise en synchronisation, régénération) Une installation ayant plusieurs amplificateurs optiques doit disposer d'un moyen de diagnostic indiquant o un défaut existe et transmettant cette information à l'une des stations terminales de l'installation. Dans un premier aspect, l'invention concerne une installation de télémétrie numérique destinée à être utilisée avec une installation de transmission optique qui comporte une station terminale de transmission, plusieurs amplificateurs optiques chaînés et une station terminale réceptrice, qui sont tous reliés par une fibre optique, l'installation de télémétrie comprenant un dispositif destiné à superposer un mot codé de surveillance aux données optiques de sortie d'un émetteur optique à la station terminale de transmission, un dispositif, placé à chaque amplificateur optique et destiné à détecter le mot codé de surveillance ou un mot codé de détresse provenant d'un amplificateur précédent quelconque, un dispositif destiné à relayer les mots codés qui peuvent être reçus ou à superposer un mot codé respectif de détresse lorsqu'aucun mot codé n'est reçu, et un dispositif, placé à la station terminale réceptrice, et destiné à détecter le mot codé de surveillance, un mot codé de détresse ou l'absence de tous ces mots codés, cette absence ou le mot codé reçu de détresse étant utilisé pour la localisation du défaut de l'installation de transmission. Dans un autre aspect, l'invention concerne un procédé de télémétrie numérique destiné à être utilisé avec un système de transmission optique comprenant une station terminale de transmission, plusieurs amplificateurs optiques chaînés et une station terminale réceptrice, qui sont tous reliés par une fibre optique, le procédé compre- nant les étapes suivantes: l'application d'un mot codé de surveillance aux données optiques de sortie de la station terminale de transmission, la détection, à chaque amplifi- cateur optique, de la présence du mot codé de surveillance ou d'un mot codé de détresse provenant d'un amplificateur précédent quelconque, le relais des mots codés éventuelle- ment reçus ou l'application d'un mot codé respectif de détresse lorsqu'aucun mot codé n'est reçu, la détection, par la station terminale réceptrice, de la présence du mot codé de surveillance, d'un mot codé de détresse ou de l'absence de ces mots codés, et la détermination, d'après cette absence ou d'après le mot codé de détresse reçu, de l'emplacement d'un défaut de l'installation de trans- mission. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel: la figure 1 représente un amplificateur à fibre optique et un circuit simple de réglage automatique de gain qui lui est destiné; et la figure 2 représente une installation de télémé- trie numérique dans un amplificateur à fibre optique. Dans une installation de transmission à fibre optique à longue distance, de nombreux paramètres, tels que les pertes dans la section de la fibre et le couplage de la fibre à l'amplificateur, présentent des plages de tolé- rances En conséquence, le gain exact nécessaire à chaque étage de l'installation doit être ajusté afin que le signal de sortie de l'amplificateur se trouve à un niveau décrit. Ceci nécessite un réglage automatique de gain du signal d'un type quelconque à chaque amplificateur individuel Une forme simple de boucle de réglage automatique de gain est représentée sur la figure 1 pour un amplificateur 1 à fibre optique, par exemple un amplificateur à fibre optique de silice dopée par de l'erbium Un signal optique reçu, qui a été émis par un laser émetteur (non représenté) de la station terminale, est introduit en 2 et le signal optique amplifié est transmis en 3 Une petite partie du signal de sortie de l'amplificateur est prélevée par un coupleur 4 à fibre et est appliquée à un filtre optique 5 à bande étroite destiné à séparer par filtrage l'émission spon- tanée Cette émission spontanée, détectée en 6, est utili- sée pour le pilotage d'un laser 7 de pompage Le signal optique de sortie du laser 7 de pompage est couplé à la fibre amplificatrice 1 par un coupleur 8 à fibre Dans la réalisation simple de réglage automatique de gain représen- tée sur la figure 1, la tension produite par l'émission spontanée détectée est simplement comparée à une tension de référence et le laser de pompage est piloté de manière appropriée. L'installation de télémétrie numérique (surveil- lance) proposée selon l'invention peut être réalisée avec une boucle optique à réglage automatique de gain telle que décrite en référence à la figure 1 Les circuits de télémé- trie et de réglage automatique de gain nécessaires à l'amplificateur optique sont représentés sur la figure 2 sur laquelle des références identiques à celles de la figure 1 ont été utilisées le cas échéant Un signal à basse fréquence sous forme d'un mot codé numériquement particulier (mot codé de surveillance) est superposé au signal optique de sortie de données de la station terminale de transmission Ce mot codé de surveillance est capté dans chacun des ensembles amplificateurs à l'aide d'une prise de signaux, par exemple par l'intermédiaire du filtre 5 à bande étroite et du détecteur 6 utilisé pour la détection nécessaire au réglage automatique de gain, lorsque l'ins- tallation est continue L'amplificateur comporte un circuit numérique qui décode (dans un décodeur 10) les données numériques du signal optique et les compare au mot codé prévu de surveillance donné par le générateur 11 de mots, dans un comparateur 12 Si le mot codé de surveillance qui est attendu est reçu par un amplificateur, il est alors relayé vers l'amplificateur suivant Si le mot codé prévu de surveillance n'est pas reçu par un amplificateur quel- conque, celui-ci transmet son propre mot original de détresse, donné par le générateur 13 de nouveau mot Dans le second amplificateur et les amplificateurs suivants d'une installation, les amplificateurs comparent aussi le mot reçu aux mots de détresse de tous les amplificateurs précédents dans le cas o le mot de surveillance attendu n'est pas reçu Lorsqu'un tel mot de détresse est reçu d'un amplificateur précédent, il est relayé vers l'amplificateur suivant par modulation de la source de pompage de l'ampli- ficateur et en conséquence par émission spontanée de l'amplificateur Un ensemble 14 de traitement et de com- mande est destiné à provoquer l'injection, par le généra- teur 11 de mots, du mot codé de surveillance et des tona- lités de détresse attendus de tous les amplificateurs précédents, tour à tour, dans le comparateur de mots. Ainsi, chaque amplificateur analyse le mot codé de surveil- lance et les mots de détresse qui peuvent provenir de chaque amplificateur précédent, et si l'un d'eux est présent, il le renvoie à l'amplificateur suivant Lors- qu'aucun mot codé n'est détecté, l'amplificateur transmet son propre mot original de détresse qui est relayé sans perturbation à la station terminale réceptrice dans laquelle les mots reçus sont détectés afin que la présence ou l'absence d'un défaut dans l'installation soit détermi- née et, en cas de présence d'un tel défaut, que son empla- cement soit aussi déterminé Lorsqu'aucun mot de surveil- lance ni de détresse n'est reçu par la station terminale, le défaut se trouve entre elle et le dernier amplificateur de l'installation. En résumé, l'installation et le procédé de télémé- trie numérique selon l'invention, décrits précédemment, assurent la superposition d'un mot codé de surveillance à basse fréquence aux données de sortie d'un émetteur optique d'une station terminale de transmission Chaque module amplificateur décode les données numériques du signal optique et, si elles ne correspondent pas à un mot codé préréglé, un mot codé original de détresse est introduit dans la ligne de l'installation par modulation de la source de pompage de l'amplificateur et donc de l'émission spon- tanée de l'amplificateur La station terminale réceptrice décode le mot numérique et détermine l'emplacement du défaut de l'installation le cas échéant De cette manière, l'emplacement d'un défaut est possible dans des installa- tions à amplificateur optique, sur de longues distances, dans les cas o les réflectomètres ne peuvent pas habituel- lement fonctionner Bien qu'on ait décrit plus précisément l'installation et le procédé selon l'invention en référence à un amplificateur à fibre optique, ils s'appliquent évidemment à d'autres amplificateurs optiques. REVENDICATIONS 1 Installation de télémétrie numérique destinée à être utilisée avec une installation de transmission optique comprenant une station terminale de transmission, plusieurs amplificateurs optiques chaînés ( 1) et une station termi- nale réceptrice, qui sont tous connectés par une fibre optique ( 2, 3), l'installation étant caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif ( 13) destiné à superposer un mot codé de surveillance aux données optiques de sortie d'un émetteur optique placé à la station terminale de transmission, un dispositif ( 10, 11, 12) placé à chaque amplificateur optique et destiné à détecter le mot codé de surveillance ou un mot codé de détresse provenant d'un amplificateur précédent quelconque, un dispositif ( 13, 14) destiné à relayer les mots codés éventuellement reçus ou à superposer un mot codé respectif de détresse lorsqu'aucun mot codé n'est reçu, et un dispositif, placé à la station terminale réceptrice et destiné à détecter le mot codé de surveillance, un mot codé de détresse ou l'absence de tous ces mots codés, cette absence ou le mot codé reçu de détresse étant utilisé pour la localisation d'un défaut dans l'installation de transmission. 2 Installation selon la revendication 1, caracté- risée en ce que les amplificateurs optiques sont des amplificateurs ( 1) à fibre optique. 3 Installation selon la revendication 2, caracté- risée en ce que le dispositif de détection de mots codés des amplificateurs optiques comporte un décodeur ( 10) d'un mot codé reçu, un générateur ( 11) de mots codés, un dispo- sitif ( 12) destiné à comparer un mot codé éventuellement reçu au mot codé prévu de surveillance ou au mot codé prévu de détresse des amplificateurs précédents, un générateur ( 13) d'un mot codé de détresse, et une unité ( 14) de traitement et de commande destinée à commander les généra- teurs de mots codés en fonction du signal de sortie du dispositif de comparaison. 4 Installation selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce qu'un circuit respectif de réglage automatique de gain (figure 1) est associé à chaque ampli- ficateur ( 1) à fibre optique, chaque circuit de réglage automatique de gain comprenant un dispositif ( 6) de détec- tion du signal nécessaire pour le réglage automatique de gain, ce dispositif détectant aussi les mots codés de surveillance et de détresse pour la télémétrie. Installation selon la revendication 4 lorsqu'elle dépend de la revendication 3, caractérisée en ce que les mots codés détectés sont décodés par un décodeur ( 10) avant application au dispositif de comparaison ( 12). 6 Procédé de télémétrie numérique destiné à être utilisé dans une installation de transmission optique qui comporte une station terminale de transmission, plusieurs amplificateurs optiques chaînés et une station terminale de réception, qui sont tous connectés par une fibre optique, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'appli- cation d'un mot codé de surveillance aux données optiques de sortie de la station terminale de transmission, la détection, à chaque amplificateur optique, de la présence du mot codé de surveillance ou d'un mot codé de détresse d'un amplificateur précédent quelconque, le relais des mots codés éventuellement reçus ou l'application d'un mot codé respectif de détresse lorsqu'aucun mot codé n'est reçu, la détection, par la station terminale réceptrice, de la présence du mot codé de surveillance, d'un mot codé de détresse ou de l'absence de ces mots codés, et la détermi- nation, d'après cette absence ou du mot codé reçu de détresse, de l'emplacement d'un défaut dans l'installation de transmission. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les amplificateurs optiques sont des amplificateurs à fibre optique. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les mots codés sont détectés par les amplificateurs optiques du mot codé prévu de surveillance ou des mots codés de détresse des amplificateurs précédents, le procédé comprenant détresse au lorsqu'aucun l'application d'un mot codé respectif de signal transmis à l'amplificateur suivant mot codé n'est présent.