Brevet FR2734953A1 — publié le 19961206

Dispositif de commutation de fréquences d'émission d'une source lumineuse La présente invention concerne de manière générale la commutation de fréquence pour la fréquence d'émission d'une source lumineuse accordable en longueur d'onde. Cette commutation en fréquence qui entre également dans le domaine de la modulation de fréquence optique est destinée à router des signaux numériques dans un guide d'onde optique commun après multiplexage en longueur d'onde. L'utilisation de la longueur d'onde, ou de la fréquence optique, pour transmettre des signaux dans une fibre optique connaît un intérêt grandissant depuis l'avènement des diodes lasers accordables en longueur d'onde. Différentes méthodes de modulation ou de multiplexage de signaux reposant sur l'exploitation de la longueur d'onde pour coder les signaux ont été développées. Dans la méthode de modulation à déplacement de fréquence FSK ("Frequency Shift Keying"), les bits d'information "O" et "1" sont codés sous forme de fréquences caractéristiques optiques vl et v2 au moyen d'une source lumineuse qui commute entre ces deux fréquences caractéristiques. La vitesse de commutation détermine le débit d'information, actuellement plusieurs centaines de Mbits/s, et est limitée par le temps de commutation intrinsèque de la source lumineuse. La source lumineuse doit donc pouvoir être commutée rapidement entre des longueurs d'onde, ou des fréquences optiques, bien déterminées. Une méthode de multiplexage en longueur d'onde, également appelé multiplexage en fréquence optique, est mise en oeuvre pour router simultanément des signaux. Selon cette méthode de multiplexage, un signal électrique formé par une succession de N mots ayant une longueur prédéterminée, tels que des octets multiplexés temporellement dans une trame, est converti en un signal optique dans lequel des fréquences optiques prédéterminées vl à vN sont assignées aux octets de la trame respectivement. Chaque octet est ainsi codé par une fréquence moyenne respective, puis les bits de cet octet sont transmis dans une fibre optique par exemple après modulation FSK relativement à deux fréquences caractéristiques prédéterminées dont la moyenne est égale à la fréquence moyenne respective. Les octets de la trame sont ensuite acheminés vers des terminaux d'abonné respectifs à travers un démultiplexeur en longueur d'onde, c'est-à-dire en fréquence optique, en assignant respectivement aux terminaux d'abonné les fréquences optiques moyennes vl à VN. Cette "coloration" en fréquence des octets nécessite une source lumineuse agile en longueur d'onde, par exemple une diode laser multisection, dite également diode laser multisegment, commutable sur les fréquences optiques moyennes prédéterminées vl à VN, avec un accès aléatoire. Le temps de commutation doit être inférieur à la durée d'un bit, c'est-à-dire inférieur à la nanoseconde lorsque le débit est de 1 Gbit/s. De futurs systèmes de routage de signaux en longueur d'onde devront avoir au moins 100 canaux de fréquence optique, espacés en fréquence typiquement de 10 GHz, avec une plage de stabilité en fréquence de l'ordre de 10 MHZ sur chaque fréquence prédéterminée vl à VN.Actuellement, à la fois un temps de commutation inférieur à 1 ns et une plage de stabilité en fréquence inférieure à 1 GHz sont difficiles à obtenir du fait de rebonds et de dérives dans les circuits électroniques de commande commandant la source lumineuse, qui génèrent des instabilités de la fréquence optique et qui limitent le nombre de canaux à 4. Des dispositifs de stabilisation connus pour stabiliser la fréquence d'une diode laser sont généralement conçus pour verrouiller l'émission de la diode laser sur une fréquence unique. Dans un premier dispositif de stabilisation, le verrouillage en fréquence est obtenu en asservissant, au moyen d'une boucle de contre-réaction, la fréquence d'émission de la diode laser sur une raie monochromatique d'émission ou d'absorption moléculaire d'un corps chimique, ou sur le pic de transmission d'un interféromètre de Fabry-Pérot de très grande finesse. La stabilité en fréquence peut atteindre quelques Hertz. Le premier dispositif de stabilisation verrouille la fréquence sur une valeur unique, très stable, pour des applications qui requièrent une monochromaticité très élevée, telles que celles exigées en métrologie optique ultra-fine. Ce premier dispositif de stabilisation n'est pas capable de commuter entre plusieurs fréquences optiques. Un second dispositif de stabilisation en fréquence connu, dérivé du premier, est conçu pour obtenir une accordabilité de la fréquence optique sur laquelle est verrouillée l'émission laser. Un interféromètre de Fabry-Pérot est désaccordé sensiblement, par exemple par effet thermique. Le désaccord sensible de l'interféromètre modifie la position en fréquence du pic de transmission sur lequel la fréquence est verrouillée. L'accordabilité en fréquence s'effectue de façon continue et, généralement, de façon lente. Ce second dispositif n'est pas capable de commuter d'une manière rapide et aléatoire d'une fréquence à une autre fréquence choisie parmi des fréquences prédéterminées vl à VN. Un troisième dispositif de stabilisation en fréquence connu est appliqué à une source lumineuse accordable en longueur d'onde, comme par exemple une diode laser multisection. Le courant qui traverse la jonction dans la diode varie afin de commuter en longueur d'onde. La variation de courant dans la jonction de diode est commandée au moyen d'une alimentation électrique qui présente des niveaux stables, sans dérive et non bruités, et commute entre plusieurs niveaux avec des temps de commutation très brefs et sans rebond. Par conséquent, la conception de l'alimentation électrique est très délicate pour une commutation entre plus de deux longueurs d'onde. Ce troisième dispositif est limité à un nombre de canaux peu élevé, typiquement égal à 4, et à une plage de stabilité en longueur d'onde de seulement 0,1 nm, soit une plage de stabilité en fréquence de 10 GHz. Tous les dispositifs connus précédents ne sont pas adaptés pour router des signaux au moyen d'un nombre élevé de fréquences optiques différentes. L'invention a pour objectif principal de fournir un dispositif de commutation pour commuter une source lumineuse entre des fréquences optiques en nombre élevé. A cette fin, un dispositif de commutation de fréquences pour commuter la fréquence d'émission d'une source lumineuse accordable en longueur d'onde sur l'une quelconque de fréquences prédéterminées est caractérisé en ce qu'il comprend - un moyen de conversion non linéaire pour convertir la fréquence d'émission en un signal non linéaire dont l'intensité est une fonction non linéaire de la fréquence d'émission présentant des extremums d'intensité aux fréquences prédéterminées, - un moyen de commutation pour produire un signal de commutation dont l'intensité présente des niveaux sensiblement proportionnels aux fréquences prédéterminées respectivement, et - un moyen d'addition pour additionner le signal non linéaire et le signal de commutation en un signal d'addition qui active la source lumineuse à l'une des fréquences prédéterminées imposée par le signal d'addition. Le dispositif de commutation selon l'invention commute et asservit la fréquence d'émission de la source lumineuse, telle que diode laser, sur les fréquences prédéterminées avec une stabilité, sur chacune d'entr'elles, qui est très grande grâce au moyen de conversion non linéaire du type filtre spectral optique qui est peu coûteux. L'amélioration de la plage de stabilité en fréquence est au moins 100 fois supérieure à ce qu'elle serait en l'absence du dispositif de commutation selon l'invention. L'invention réalise une plage de stabilité en fréquence de quelques MHZ et évite toute dérive et tout rebond des circuits électroniques de commande commandant la source lumineuse. Le dispositif de commutation selon l'invention confère des temps de commutation très brefs, de l'ordre de la nanoseconde ou moins, selon le type de source lumineuse utilisé. Pour réaliser un multiplexage en longueur d'onde de canaux numériques multiplexés à division du temps, le moyen de commutation comprend un moyen pour produire des adresses en réponse respectivement aux canaux, et un moyen pour convertir les adresses en les niveaux d'intensité du signal de commutation. Selon un autre aspect de l'invention, après que la commutation a eu lieu sur l'une des fréquences prédéterminées, la fréquence d'émission de la source lumineuse est modulée autour de la fréquence prédéterminée sélectionnée par le moyen de commutation pour transmettre un signal résultant d'une modulation à déplacement de fréquence FSK. La cadence de modulation est limitée par la source lumineuse utilisée. Elle peut atteindre plusieurs centaines de MHz pour une diode laser multisection. Le dispositif de commutation peut ainsi effectuer du routage de signaux par multiplexage en longueur d'onde. Selon une première réalisation, une modulation des niveaux d'intensité du signal d'addition est obtenue lorsque le moyen de commutation comprend un moyen pour moduler l'intensité des niveaux du signal de commutation en fonction de bits transmis dans les canaux respectivement, et le dispositif de commutation comprend un moyen générant un signal de commande constant imposant une fonction non linéaire prédéterminée dans le moyen de conversion non linéaire. Selon une seconde réalisation, la modulation de niveaux d'intensité du signal d'addition est obtenue lorsque le dispositif de commutation comprend un moyen pour générer un signal d'amplitude constante, et un moyen pour moduler le niveau du signal d'amplitude constante en fonction de bits transmis dans les canaux afin de produire un signal imposant une modulation des fréquences prédéterminées dans le moyen de conversion non linéaire. Le moyen de conversion non linéaire peut être un interféromètre, de préférence de type Fabry-Pérot ou Mach-Zehnder. La liaison reliant le moyen de conversion non linéaire et le moyen de commutation à travers le moyen d'addition à une électrode d'activation de la source lumineuse (1) peut être électrique. La liaison électrique peut comprendre un photodétecteur en sortie du moyen de conversion non linéaire pour fournir un signal électrique non linéaire, et un point de connexion constituant le moyen d'addition et reliant le photodétecteur et une sortie du moyen de commutation à l'électrode d'activation de la source lumineuse. Selon une autre réalisation, le moyen de conversion non linéaire est relié par une liaison optique de préférence bidirectionnelle à la source lumineuse, le moyen de commutation est relié électriquement à une électrode d'activation de la source lumineuse et la source lumineuse remplit également la fonction du moyen d'addition. Dans cette autre réalisation, de préférence, le moyen de conversion non linéaire est un interféromètre ayant une face réfléchissante pour réfléchir ledit signal non linéaire vers la source lumineuse, la source lumineuse est une diode laser ayant au moins une électrode d'activation, le moyen de commutation est relié électriquement à l'électrode d'activation, et le moyen d'addition est inclus dans la diode laser. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un bloc-diagramme schématique d'un dispositif de commutation de fréquence selon l'invention - les figures 2A et 2B sont des diagrammes de l'intensité d'un signal non linéaire en fonction de la fréquence lumineuse, fournie par deux moyens de conversion non linéaire procurant des stabilités en fréquence faible et élevée selon l'invention, respectivement - les figures 3A et 3B sont des diagrammes d'hystérésis de la fréquence lumineuse des deux moyens de conversion non linéaire en fonction d'intensité de signal de commutation, en correspondance avec les figures 2A et 2B respectivement - la figure 4 est un bloc-diagramme détaillé d'un dispositif de commutation selon une première réalisation de l'invention - la figure 5 est un diagramme d'une trame d'un signal numérique multiplex à division du temps en fonction duquel est effectuée la commutation et la modulation dans le dispositif de commutation - la figure 6 est un bloc-diagramme détaillé d'un dispositif de commutation selon une seconde réalisation de l'invention ; et - la figure 7 est un bloc-diagramme détaillé d'un dispositif de commutation selon une troisième réalisation de l'invention. En référence à la figure 1, un dispositif de commutation complet selon l'invention comprend - une source laser 1 accordable en longueur d'onde, émettant une onde lumineuse à l'une Vi de fréquences optiques d'émission prédéterminées v1 à VN, l'indice n étant compris entre 1 et l'entier N, - une ligne optique 2 dans laquelle se propage l'onde lumineuse émise par la diode laser 1, - un moyen de conversion non linéaire 3 qui convertit la fréquence optique de l'onde lumineuse émise par la source laser 1 en un signal non linéaire I1 dont l'intensité varie en fonction de la fréquence selon une loi non linéaire caractérisée par une pluralité d'extremums situés aux fréquences prédéterminées vl à vN, - un moyen de commande 4 commandant le moyen de conversion non linéaire 3 pour contrôler la position en fréquence des extremums et, si souhaité, pour moduler autour de l'une des fréquences prédéterminées v1 à vN par un signal extérieur SE3, - un moyen d'addition 5 ayant une première entrée reliée par un moyen de liaison 6 au moyen de conversion 3 et une sortie reliée à une entrée d'activation de la source laser 1 afin de réaliser une boucle d'asservissement pour asservir la diode laser 1 par le signal non linéaire produit par le moyen de conversion 3, et - un moyen de commutation 7 relié à une seconde entrée du moyen d'addition 5 pour commuter la fréquence optique d'émission Vn de la source laser à une autre fréquence sélectionnée vp sous la commande d'un signal extérieur SE2, l'indice p étant différent de l'indice n et compris entre 1 et N, et, si souhaité, pour moduler la fréquence optique sélectionnée de la source laser. Dans la figure 1, la fréquence d'émission de la source laser 1 est rebouclée sur cette dernière à travers le moyen de conversion non linéaire 3. Ceci asservit la fréquence d'émission sur l'un des extremums de l'intensité du signal non linéaire caractérisant le moyen de conversion 3. La stabilité du verrouillage en fréquence est d'autant plus grande que l'acuité de l'extremum est élevée, comme cela est expliqué plus loin. La commutation d'une fréquence à une autre est effectuée par un signal de commutation I2 qui est délivré par le moyen de commutation 7 et qui dépend du signal extérieur SE2. Le moyen de conversion non linéaire 3 est, selon une réalisation préférée, constitué par un filtre spectral caractérisé par des pics de transmission ou d'absorption aux fréquences v1 à VN. Le filtre spectral fournit une onde lumineuse I1 dont l'intensité lumineuse est une fonction non linéaire de la fréquence de l'onde lumineuse émise par la diode laser. Le moyen de conversion non linéaire 3 peut être un composant passif ou actif, électrique ou optique, ou optoélectronique, ou encore formé par l'association de plusieurs de ces composants. Le filtre spectral est un filtre de Lyot, ou un filtre de Solc, ou un interféromètre de Fabry-Pérot, ou un interféromètre de Mach-Zehnder ou bien un filtre biréfringent. Le filtre spectral est réalisé à partir de cristaux électro-optiques de façon à le rendre accordable en longueur d'onde en lui appliquant un signal de commande électrique I3 produit par le moyen de commande 4, comme on le verra plus loin. Le moyen de conversion 3 peut être associé à la source laser de façon à obtenir un composant monolithique unique. Ceci est réalisable par des techniques de la micro-électronique selon lesquelles par exemple le moyen de conversion 3 et la source laser 1 sont implantés sur un substrat. La fonction de conversion non linéaire qui caractérise le moyen de conversion 3 présente plusieurs extremums d'intensité. La figure 2A montre une fonction de conversion non linéaire FCA de type sinusoïdal caractérisant un interféromètre à deux ondes, tel qu'un interféromètre de Mach-Zehnder, constituant le moyen de conversion 3. La fonction FCA présente plusieurs pics PA1 à PAN de faible acuité situés à l'intérieur du domaine d'accordabilité Av de la source laser. Les abscisses des extremums déterminent les fréquences optiques V1 à VN sur lesquelles la source laser 1 commute grâce au signal de commutation I2 fourni par le moyen de commutation 6 comme cela est expliqué ci-après. L'acuité 1/6V de l'extremum d'un pic PA1 à PAN détermine la plage de stabilité en fréquence sur laquelle est verrouillée la source laser 1. La figure 2B montre un second exemple de fonction de conversion non linéaire FCB présentant des pics PB1 à PBN, ou raies minces, caractérisés par une forte acuité 1/6V. La fonction FCB caractérise un interféromètre de Fabry-Pérot constituant le moyen de conversion 3. Pour une fréquence donnée vn, la plage de stabilité autour de celle-ci est de l'ordre de la largeur spectrale av d'un pic à mi-hauteur. En rendant cette largeur spectrale très étroite, par exemple de l'ordre de 1 MHz, la stabilité en fréquence devient très grande. Le moyen de commande 4 commande le moyen de conversion 3 afin de modifier et de caler de façon précise les extremums d'intensité sur les fréquences prédéterminées v1 à VN. Le moyen de commande 4 intervient aussi pour moduler par un signal à transmettre SE3 l'onde lumineuse à l'une Vn des fréquences vl à vN émise par la diode laser 1 en vue du routage en longueur d'onde des signaux à transmettre. Les signaux modulent la position de l'extremum de fréquence Vn sur lequel la source est verrouillée. L'onde lumineuse émise par la source laser 1 est alors modulée autour de la fréquence Vn. La profondeur maximale possible de modulation correspond à l'intervalle Av entre deux extremums, comme montré aux figures 2A et 2B. La combinaison du moyen de conversion 3 et du moyen de commande 4 constitue un premier moyen pour router des signaux en longueur d'onde. Le moyen de commutation 7 commute la fréquence de l'onde lumineuse émise par la source laser 1 sur l'une des fréquences vl à vN en dépendance du signal extérieur à transmettre SE2. Le moyen de commutation délivre un signal de commutation I2 qui est additionné dans le moyen d'addition 5 au signal Il fourni par le moyen de conversion non linéaire 3. Les principes physiques qui régissent les conditions de commutation et de stabilité dans le dispositif de commutation selon l'invention sont analogues à ceux sur lesquels est fondé le fonctionnement d'une boucle d'asservissement. Ces principes sont rappelés dans les figures 3A et 3B où sont représentées des courbes d'hystérésis HA et HB illustrant la variation de la fréquence de l'onde lumineuse émise par la source laser 1 en fonction du signal de commutation I2 délivré par le moyen de commutation 7. La courbe d'hystérésis HA dans la figure 3A caractérise un moyen de conversion non linéaire 3 ayant une fonction de conversion non linéaire FCA présentant des pics de faible acuité, comme montré à la figure 2A.Dans la figure 3B, la courbe d'hystérésis HB est associée à un moyen de conversion 3 dont la fonction de conversion non linéaire FCB offre des pics minces de forte acuité, comme montré à la figure 2B. Dans les deux cas, la fréquence Vn est sélectionnée lorsque le signal de commutation I2 prend une valeur correspondante I2n Toutefois, la plage de stabilité en fréquence aV autour de la fréquence Vn est plus étroite dans le cas d'une forte acuité des extremums des pics, comme montré à la figure 3B. Après commutation sur une fréquence prédéterminée Vn grâce au moyen de commutation 7, le routage d'un signal à transmettre SE2 dans un canal à la fréquence vn consiste à appliquer au moyen de commutation 7 le signal à transmettre afin que celuici module le courant de commutation I2 autour de la valeur I2nr comme montré schématiquement par une sinusoïde SI dans la figure 3A. La profondeur de modulation maximale possible est av. La comparaison des figures 3A et 3B conduit à choisir un moyen de conversion non linéaire 3 dont la fonction de conversion non linéaire FCA présente des pics de faible acuité lorsqu'une profondeur de modulation maximale est souhaitée. Comparativement au routage de signaux avec le moyen de commande 4, la fréquence de modulation peut être très élevée puisque le signal de commutation 12 est appliqué quasi-directement à la source laser 1. Le moyen d'addition 5 peut être un additionneur de courant, tel qu'un point de connexion, ou bien est un mélangeur électrique ou optique de deux signaux Il et I2 en un signal d'addition I1 + I2. Le moyen de liaison 6 est une liaison optique ou électrique qui réalise avec le moyen d'addition 5 une contre-réaction entre le signal I1 fourni par le moyen de conversion non linéaire 3 et la source laser 1 et qui est adaptée aux caractéristiques optiques ou électriques de la source laser du moyen de conversion 3. Lorsque le moyen de liaison 5 est une liaison électrique, celle-ci contient de préférence un circuit électrique d'amplification et/ou de correction d'erreur 6C comme montré à la figure 1. Le circuit 6C est interconnecté entre un accès de sortie du moyen de conversion non linéaire 3 à travers un photodétecteur, comme décrit plus loin, et une entrée du moyen d'addition. Le circuit 6C amplifie le signal I1 avec un gain réglable pour satisfaire une condition de gain de la boucle de contre-réaction, et/ou intègre le signal I1 en une intégrale sur une période prédéterminée et amplifie l'intégrale du signal I1 , ou dérive le signal I1 en une dérivée et amplifie la dérivée du signal I1 pour satisfaire à une condition de phase de la boucle de contreréaction. Les réalisations détaillées décrites ci-après mettent en oeuvre, en tant que source laser, une diode laser multisection accordable en longueur d'onde par voie électrique, bien qu'une autre source lumineuse accordable en longueur d'onde puisse être utilisée, telle que laser à fibre optique, laser à amplificateur semi-conducteur, ou coupleur directif. En référence à la figure 4, un dispositif de commutation selon une première réalisation de l'invention comprend, en tant que source lumineuse accordable 1, une diode laser à contre-réaction distribuée, dite diode laser DFB ("Distributed Feedback") ou une diode laser à réflecteur de Bragg, dite diode lase DBR ("Distributed Bragg Reflector") 10 possédant deux électrodes 11 et 12. L'une 11 des électrodes est alimentée par un courant 10 fourni par un générateur de courant 13. Le moyen de conversion non linéaire 3 comprend principalement un interféromètre 31 non linéaire en longueur d'onde, typiquement un interféromètre de Mach-Zehnder. Un accès optique d'entrée 3E de l'interféromètre 31 est relié à travers un isolateur optique 21 à une extrémité de sortie d'une fibre optique 20 dans l'autre extrémité de laquelle est injectée l'onde lumineuse émise par la diode laser 10. La fibre optique 20 et l'isolateur 21 constituent la ligne optique 2. Un accès optique de sortie 3S de l'interféromètre 31 est en regard d'un photodétecteur 60 relié à l'électrode 12 de la diode laser 10 successivement par une liaison électrique 61, un point de connexion électrique 50 et une liaison électrique 62. Le moyen de liaison 6 est ainsi constitué par le photodétecteur 60 et les liaisons électriques 61 et 62. Une électrode de commande 3C de l'interféromètre 31 est traversée par un courant de commande d'amplitude constante I3 = IG fourni par un générateur de courant constant 41 constituant le moyen de commande 4. Selon la réalisation illustrée à la figure 4, le moyen de commutation est un commutateur-modulateur 71 qui génère un courant variable 12 à la fois pour commuter et moduler la fréquence d'émission de la diode laser 10 en fonction d'un signal numérique multiplex SM constituant le signal extérieur à transmettre SE2, comme montré à la figure 5. Le signal SM est un signal MIC classique ayant une trame périodique TR comprenant un mot de verrouillage VT suivi de mots, tels que des octets OC1 à OCN, respectivement attribués à N canaux numériques multiplexés à division de temps C1 à CN. Le nombre N de canaux est en pratique inférieur au nombre élevé de fréquences caractéristiques Vn sur lesquelles la fréquence d'émission de la diode laser peut être calée. Le commutateur-modulateur 71 comprend en entrée des circuits connus dans un circuit de réception numérique. Un décodeur 70 décode le signal numérique multiplex SM en un signal décodé SD. Le décodeur est par exemple un démodulateur ou un convertisseur bipolaire-binaire. Le signal SD est appliqué à un circuit de récupération de rythme 71 et à une mémoire tampon 76. Le circuit 71 détecte les mots de verrouillage de trame VT et récupère notamment un signal d'horloge de trame en fonction de laquelle une base de temps 72 produit divers signaux d'horloge par division de fréquence. La base de temps contient des compteurs d'adressage qui fournissent des adresses d'écriture W1 à WN et des adresses de lecture R1 à RN de la mémoire tampon 76. Les octets de canal OC1 à OCN sont seulement écrits dans la mémoire tampon à chaque trame TR. Les octets sont lus en série à une période d'horloge d'octet locale pour être appliqués à un amplificateur 77 qui produit un signal de modulation ayant deux états +IM et -IM correspondant respectivement aux bits "1" et "0" des bits des octets sortant de la mémoire tampon. Simultanément, un convertisseur numériqueanologique (CNA) 73 convertit les adresses de lecture R1 à RN, telles que les nombres 1 à N codés binaires, en un signal analogique IC ayant plusieurs niveaux IC1 à ICN correspondant respectivement aux adresses R1 à RN et aux fréquences prédéterminées v1 à VN. Le signal IC est ensuite amplifié dans un amplificateur 74 et est additionné au signal +IM dans un additionneur 75. La sortie de l'additionneur 75 fournit au point de connexion 50 le courant de commutation I2 = IC + IM qui commande à la fois, selon cette réalisation, la commutation et la modulation de la fréquence d'émission de la diode laser 10.Au point de connexion 50 qui constitue le moyen d'addition 5, le courant I1 fourni par le photodétecteur 60 et le courant électrique 12 sont additionnés en un courant d'addition I1 + I2 qui est appliqué à l'électrode de diode laser 12. Au cours d'une trame TR, le signal de commutation I2 est composé de N niveaux IC1iIM à ICN+ IM. Chaque niveau ICn est modulé en amplitude par le signal modulateur +IM en fonction des états des bits contenus dans le mot de canal respectif OCn. L'amplitude du signal modulant IM est telle que ses variations induisent une variation de la fréquence d'émission de la diode laser 10, c'est-à-dire une profondeur de modulation, inférieure à l'intervalle Av séparant deux fréquences prédéterminées adjacentes vn à vu+1. Les deux états du signal modulant IM correspondent à deux fréquences caractéristiques dont la différence est inférieure à 2Av et dont la moyenne est égale à la fréquence prédéterminée vn du canal Cn en cours de transmission, conformément à une modulation à déplacement de fréquence FSK. Selon une autre variante, le signal numérique à transmettre est un signal numérique asynchrone composé de paquets ayant chacun un en-tête, dit également étiquette, et un champ de données. Dans cette variante, le décodeur 70 reconnaît les adresses de destinataire incluses dans les en-têtes de paquet et applique ces adresses, en tant qu'adresse de canal, directement au convertisseur numériqueanalogique 73. Les champs de données du paquet, comme précédemment les octets de données OC1 à OCN , sont écrits et lus dans la mémoire tampon 76. Lorsque la fréquence optique de l'onde lumineuse émise par la diode laser 10 est commutée sur les fréquences prédéterminées vl à VN, un routage en longueur d'onde des N canaux numériques C1 à CN est réalisé en modulant la fréquence optique de l'onde lumineuse émise par la diode laser autour de chacune des fréquences v1 à vN grâce à la modulation du courant IC par le courant iIM fournie par l'additionneur 75. Le dispositif de commutation joue ainsi le rôle d'un multiplexeur en longueur d'onde qui produit un signal lumineux multiplexé en fréquence optique émis par la diode laser 10, par exemple dans un réseau à fibre optique F0.En sortie du réseau, les canaux C1 à CN sont distribués respectivement dans des voies optiques ou électriques V1 à VN à travers un démultiplexeur en longueur d'onde DM. Les voies V1 à VN desservent N terminaux d'abonné par exemple. Le fonctionnement du dispositif de commutation de la figure 4 est maintenant expliqué. L'interféromètre à deux ondes 31 convertit l'onde lumineuse émise à une fréquence optique v par la diode laser 10 en une énergie lumineuse qui est détectée par le photodétecteur 60 et transformée en un courant I1. Le courant I1 est une fonction non linéaire de la fréquence optique v, donnée par la relation 11(V) = 1 + cos(2rvD/c) dans laquelle D est la différence de marche optique caractérisant l'interféromètre et c est la vitesse de la lumière. La valeur de l'intervalle spectral Av séparant deux fréquences optiques prédéterminées adjacentes Vn et vn+1 détermine la valeur de D, telle que D = c/Av.La courbe de transmission spectrale de l'interféromètre 31 présente des pics périodiques situés à des fréquences vl, ... vn, ... VN données par la relation Vn = kn c/D où kn est un nombre entier. Les deux exemples qui suivent montrent la grande flexibilité du dispositif de commutation, et en particulier, la grande transparence de celui-ci au nombre de canaux C1 à CN calés sur les fréquences v1 à VN et à l'intervalle spectral Av séparant les canaux. Selon un premier exemple, pour un dispositif de commutation commutant sur des fréquences vl à vN espacées d'un intervalle Av = 10 GHz, la différence de marche optique D est égale à 30 mm. Pour une diode laser multisection ayant une fréquence optique centrale de 200000 GHz correspondant à une longueur d'onde centrale de 1500 nm et accordable sur une plage spectrale de 260 GHz (1,95 nm en longueur d'onde), le nombre de canaux est alors de N = 27 et les différentes fréquences v1, v2, v3, ... v27 sont situées à 199870 GHz, 199880 GHz, 199890 GHz, 200130 GHz. Selon un second exemple, le dispositif de commutation précédent est adapté à des canaux séparés d'un intervalle Av = 130 GHz (0,975 nm en longueur d'onde) grâce à un interféromètre dans lequel la différence de marche optique D est 2,3 mm, sans avoir à modifier les éléments principaux 41 , 61-62 et 71 dans la boucle d'asservissement de la diode laser 10. Pour 31 canaux C1 à C311 la source laser a une plage spectrale d'accordabilité de 3900 GHz (29,25 nm). La stabilité du verrouillage en fréquence de chaque canal est déterminée par la largeur fréquentielle maximale avm à mi-hauteur des pics de transmission caractérisant l'interféromètre 31. Celle-ci est donnée par avm = Av/2 = c/(2D), soit 5 GHz dans le premier exemple précédent du dispositif de commutation à 27 canaux. La valeur de avm correspond également à la profondeur de modulation maximale pour effectuer du routage en longueur d'onde en modulant le courant de commande I3 de l'interféromètre comme déjà expliqué. A titre de comparaison, pour une source laser identique sans être liée à la boucle de contre-réaction selon l'invention, la plage de stabilité en fréquence serait de 150 GHz, soit 30 fois plus mauvaise. L'interféromètre 31 peut être réalisé par microlithographie sur différents types de substrat tels que l'arséniure de gallium GaAs, le phosphate d'indium InP, le silicium Si ou encore le niobate de lithium LiNbO3. Dans ce dernier cas, la technologie à utiliser est celle décrite dans l'article de P. MOLLIER et al. publié dans APPLIED PHYSICS LETTERS, vol. 60(3), 20 janvier 1992, pages 274 à 276 ainsi que dans l'article de Jérome HAUDEN et al. publié dans IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS, Vol. 30, No. 10, octobre 1994, pages 2325 à 2331. En ce qui concerne l'arséniure de gallium, on pourra se reporter à l'article de Robert R. HAYES et Daniel YAP publié dans JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, Vol. 11, No. 3, mars 1993, pages 523 à 527 qui décrit comment des différences de marche D de plusieurs millimètres sont obtenues à partir d'un guide optique en spirale. Un autre exemple de réalisation comprenant plusieurs interféromètres intégrés sur silicium est décrit dans l'article de HIROMU TOBA et al. publié dans JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, Vol. 8, No. 9, septembre 1990, pages 1396 à 1400. Dans un autre mode de réalisation du moyen de conversion non linéaire 3, la différence de marche optique D est introduite en tirant partie des effets de biréfingence dans un cristal biréfringent, ou une fibre biréfringente, ou un modulateur électro-optique massif. Ces composants sont caractérisés par deux indices de réfraction, l'un ordinaire nO suivant un axe lent, l'autre extraordinaire ne suivant un axe rapide. La différence de marche D qui en résulte a pour expression D = (nO - ne)L, dans laquelle L dénote la longueur du composant. De tels composants peuvent être réalisés par la technologie de l'optique intégrée selon le brevet FR-B-2 652 916 déposé le 06 octobre 1989. D'autres effets peuvent être utilisés pour obtenir l'accordabilité en longueur d'onde du filtre spectral constituant le moyen de conversion 3. A titre d'exemple, ces autres effets sont acoustooptique, piézoélectrique, élasto-optique, électrodynamique et électrostrictif. Selon une seconde réalisation, pour fournir une très grande stabilité en fréquence et un nombre de canaux élevé, le moyen de conversion non linéaire 3 est constitué par un filtre spectral qui est caractérisé par des pics plus pointus, comme montré à la figure 2B, que ceux associés à un filtre ayant une transmission spectrale sensiblement sinusoïdale, comme montré à la figure 2A. Dans cette seconde réalisation, le moyen de conversion non linéaire est de préférence un interféromètre à ondes multiples 32 , comme montré à la figure 6. Par exemple, l'interféromètre 32 est un interféromètre de Fabry-Pérot à fibre dont les deux faces sont distantes optiquement de D. La courbe de transmission spectrale est alors une fonction d1Airy qui a pour expression T(v) = 1/[1 + m sin2(4zvD/c)] avec m = 4R/(1-R)2 où R est le coefficient de réflexion des lames de l'interféromètre de Fabry Pérot.La distance D est égale à 2Av/c où Av = Vn vol représente l'intervalle de fréquence entre deux canaux adjacents Cn et Con~1. La plage de stabilité en fréquence pour chaque fréquence de canal est donnée par dv = c(1-R)/(4ff.D.R) et dépend de la valeur du coefficient de réflexion R. En reprenant le premier exemple précédent, il faut D = 15 mm et R = 0,8 pour 27 canaux espacés de Av = 10 MHz avec une stabilité en fréquence de av = 10 MHz. En référence au second exemple précédent, pour 31 canaux espacés de Av = 130 GHz (0,975 nm) avec une stabilité en fréquence de dv = 13 GHz (0,097 nm), il faut D = 1,25 mm et R = 0,6. Ces résultats sont obtenus par exemple avec un interféromètre intégré de Fabry-Pérot ayant une longueur de cavité de 500 pm et formé d'une section d'amplification et d'une section de commande, toutes deux en InGaAsP, comme cela est décrit dans l'article de Takahiro Numai publié dans JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, vol. 10, No. 11, Novembre 1992, pages 1590 à 1596.Le moyen de commande 4 génère un courant variable qui contrôle l'interféromètre 32 en température et le courant traversant la jonction de la section de commande qui commande l'accordabilité en longueur d'onde des modes de résonance de 1' interféromètre. L'interféromètre de Fabry-Pérot peut également être réalisé avec des cristaux liquides, comme cela est écrit dans l'article de Katsuhiko Hirabayashi et al., publié dans JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, Vol. 11, No. 12, 1993, pages 2033 à 2043, ou bien avec un cristal électro-optique massif ou intégré, d'épaisseur optique D, sur les faces d'extrémité duquel sont déposées des couches diélectriques réfléchissantes de coefficient de réflexion R, comme cela est décrit dans l'article de T. Suzuki et al. publié dans APPLIED OPTICS, Vol. 33, No. 6, 20 février 1994, pages 1044 à 1046, dans le cas d'un interféromètre intégré sur LiNbO3. Dans cette seconde réalisation comprenant un interféromètre 32 caractérisé par des pics de transmission de très grande acuité, un canal Cn est commuté sur un autre canal au moyen d'une variation du courant de commutation I2. Comme montré à la figure 6, le moyen de commutation joue le rôle de commutateur 72 qui comprend, par exemple toujours pour le type de signal numérique SM à transmettre montré à la figure 5, le décodeur 70, le circuit de récupération de rythme 71, la base de temps 72, le convertisseur numériqueanalogique 73 et l'amplificateur 74. Le courant amplifié IC fourni par l'amplificateur 74 constitue le courant de commutation 12 = IC qui est additionné au courant I1 au point de connexion 50, pour commuter la fréquence d'émission de la diode laser 10 sur les fréquences vl à vN en fonction des adresses de lecture R1 à RN des canaux C1 à CN reçus par le décodeur 70. Comparativement à la première réalisation montrée à la figure 4, la seconde réalisation applique un courant IM = 0 à l'entrée de l'additonneur 75. Bien que le routage en longueur d'onde puisse être effectué en modulant le courant I2 par le signal à transmettre, comme montré à la figure 4, de préférence, le moyen de commande est choisi pour une profondeur de modulation maximale. Comme montré à la figure 6, le moyen de commande constitue un modulateur comprenant une mémoire tampon 46 et un amplificateur 47 qui sont agencés de la même manière que la mémoire tampon 76 et 77 dans la figure 4 par rapport aux autres éléments 70 à 73 inclus dans les commutateurs 71 et 72. Selon cette seconde réalisation, le signal à transmettre SE3 est constitué par les octets OC1 à OCN des canaux C1 à CN fournis par le décodeur 70 et écrits dans la mémoire tampon 76.Le signal à deux états tIM fourni par l'amplificateur 47 est additionné dans un additionneur 48 à un courant continu IG fourni par un générateur de courant 49 pour produire un courant de commande I3 = IG+IM. Le courant IG fixe les fréquences du filtre constitué par l'interféromètre de Fabry-Pérot 32 tandis que le courant lIM module la position de ces fréquences.Cette modulation est reportée dans le courant I1 sortant de l'interféromètre 32 à travers le photodétecteur 60, afin que le courant I1 + I2 activant la diode laser 10 varie d'une part par niveaux en fonction du canal à transmettre C1 à CN indiqué par l'intensité du signal de commutation I2 sortant de l'amplificateur 74, d'autre part par modulation à deux états en fonction des états des bits du canal à transmettre indiqués par le signal de commande I3. Selon d'autres variantes, un interféromètre connu autre que l'interféromètre de Fabry-Pérot 32 remplace ce dernier pour obtenir des pics de transmission de grande acuité accordables en longueur d'onde : interféromètre de Lyot, de Solc ou de Sagnac, filtre de type DBR, et cascade d'interféromètres de Mach-Zehnder intégrés sur différents substrats. Selon une troisième réalisation montrée à la figure 7, la boucle de contre-réaction dans le dispositif de commutation est formée par une liaison optique, au lieu d'une liaison électrique 60-61-62 selon les première et seconde réalisations décrites ci-dessus. Dans cette troisième réalisation, on retrouve une diode laser 10, un interféromètre 33 et une fibre optique de liaison 20 entre la diode laser 10 et un accès optique 3ES de l'interféromètre 33. Ce troisième dispositif de commutation comprend également un moyen de commutation et un moyen de commande qui peuvent être respectivement analogues au commutateur-modulateur 71 et au générateur de courant 41 selon la première réalisation illustrée à la figure 4, ou au commutateur 72 et au modulateur 42 selon la seconde réalisation illustrée à la figure 6. Le moyen de commutation 71 ou 72 applique directement un courant de commutation I2 = IC+IM ou I2 = IC à l'électrode 12 de la diode laser 10. Le moyen de commande 41 ou 42 applique le courant de commande I3 = IG ou I3 = IG+IM à l'une des électrodes de commande 3C de l'interféromètre 33. L'interféromètre 33 est typiquement un interféromètre de Mach-Zehnder intégré dans lequel l'autre accès optique 3S à des guides d'onde internes dans l'interféromètre est usiné pour constituer une face terminale 3R revêtue d'une couche réfléchissante. La face terminale réfléchissante 3R renvoit un signal lumineux d'intensité I1 vers la diode laser 10 à travers la fibre optique 20 qui constitue à la fois la liaison optique 2 et le moyen de liaison 6 en référence à la figure 1. A l'intérieur de la diode laser 1, le signal de commutation I2 se superpose optiquement au signal non linéaire I1 en signal d'addition I1+I2, la diode laser remplissant la fonction du moyen d'addition 5. En pratique, la diode laser 10 et l'interféromètre 32 peuvent être intégrés sur le même substrat, la fibre optique 20 étant remplacée par un guide d'onde optique intégré. Les configurations décrites précédemment mettent en oeuvre des diodes laser multisection. D'autres types de composants peuvent jouer le rôle de sources accordables en longueur d'onde : coupleurs sélectifs en longueur d'onde, filtres acousto-optiques accordables en longueur d'onde, lasers à cavité externe, lasers à fibre, etc... Les exemples donnés ci-dessus ne sont pas limitatifs et s'appliquent à toute source lumineuse accordable en longueur d'onde. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commutation de fréquences pour commuter la fréquence d'émission d'une source lumineuse (1) accordable en longueur d'onde sur l'une quelconque (vn) de fréquences prédéterminées (v1 à vN), caractérisé en ce qu'il comprend - un moyen de conversion non linéaire (3) pour convertir la fréquence d'émission en un signal non linéaire (I1) dont l'intensité est une fonction non linéaire de la fréquence d'émission présentant des extremums d'intensité (PA1 à PAN, PB1 à PBN) aux fréquences prédéterminées (v1 à VN), - un moyen de commutation (7) pour produire un signal de commutation (I2) dont l'intensité présente des niveaux (IC1 à ICN) sensiblement proportionnels aux fréquences prédéterminées respectivement, et - un moyen d'addition (5) pour additionner le signal non linéaire (I1) et le signal de commutation (I2) en un signal d'addition (I1 + I2) qui active la source lumineuse (1) à l'une des fréquences prédéterminées imposée par le signal d'addition. 2 - Dispositif de commutation de fréquences conforme à la revendication 1, dans lequel le moyen de commutation (71, 72) reçoit un signal numérique (SM) dans lequel des canaux numériques (C1 à CN) sont multiplexés à division du temps et comprend un moyen (71, 72) pour produire des adresses (R1 à RN) en réponse respectivement aux canaux (C1 à CN), et un moyen (73) pour convertir les adresses en les niveaux d'intensité (IC1 à ICN) du signal de commutation (IL). 3 - Dispositif de commutation de fréquences conforme à la revendication 2, dans lequel le moyen de commutation (71) comprend un moyen (76, 77, 75) pour moduler l'intensité des niveaux d'intensité (IC1 à ICN) du signal de commutation (I2) en fonction de bits transmis dans les canaux (C1 à CN) respectivement. 4 - Dispositif de commutation de fréquences conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un moyen (41) générant un signal de commande constant (I3 = IG) imposant une fonction non linéaire prédéterminée dans le moyen de conversion non linéaire (3). 5 - Dispositif de commutation de fréquences conforme à la revendication 1 ou 2, comprenant un moyen (49) pour générer un signal d'amplitude constante (IG), et un moyen (46, 47, 48) pour moduler le niveau du signal d'amplitude constante (IG) en fonction de bits transmis dans les canaux (C1 à CN) afin de produire un signal imposant une modulation des fréquences prédéterminées (v1 à vN) dans le moyen de conversion non linéaire (3). 6 - Dispositif de commutation de fréquences conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le moyen de conversion non linéaire (3) est un interféromètre, de préférence de type Mach Zehnder ou Fabry-Pérot. 7 - Dispositif de commutation de fréquences conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le moyen de conversion non linéaire (31, 32) est un filtre spectral optique (71, 72) et le filtre spectral optique et le moyen de commutation (71 72) sont reliés à travers le moyen d'addition (5) à une électrode d'activation (12) de la source lumineuse (1) par une liaison électrique (60, 61, 62). 8 - Dispositif de commutation de fréquences conforme à la revendication 7, dans lequel la liaison électrique comprend un photodétecteur (60) en sortie (3S) du filtre spectral optique (31, 32) pour fournir un signal électrique non linéaire (Il), et un point de connexion (50) constituant le moyen d'addition et reliant le photodétecteur et une sortie du moyen de commutation (71t 72) à l'électrode d'activation (12) de la source lumineuse (10). 9 - Dispositif de commutation de fréquences conforme à l'une quelconque des revendications 6 à 8, comprenant un circuit électrique d'amplification et/ou de correction d'erreur (6C) interconnecté entre le moyen de conversion non linéaire (3), à travers un photodétecteur (60), et le moyen d'addition (5). 10 - Dispositif de commutation de fréquences conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le moyen de conversion non linéaire (33) est relié par une liaison optique bidirectionnelle (20) à la source lumineuse (10), le moyen de commutation (71, 72) est relié électriquement à une électrode d'activation (12) de la source lumineuse (10), et la source lumineuse (10) remplit également la fonction du moyen d'addition (5). 11 - Dispositif de commutation de fréquences conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le moyen de conversion non linéaire est un interféromètre (33) ayant une face réfléchissante (3R) pour réfléchir ledit signal non linéaire (Il) vers la source lumineuse (10), la source lumineuse (1) est une diode laser ayant une électrode d'activation (12), le moyen de commutation (71, 72) est relié électriquement à l'électrode d'activation (12), et le moyen d'addition (5) est inclus dans la source lumineuse (10).