Brevet FR2744867A1 — publié le 19970814

La présente invention concerne les amplifica- teurs optiques et, de manière plus particulière, les am- plificateurs optiques à plusieurs longueurs d'onde. Les amplificateurs optiques (AO) seront selon 5 toute prédiction largement utilisés dans les systèmes de télécommunications futurs. En particulier, des amplifica- teurs à fibres dopées à l'erbium (AFDE) sont actuellement utilisés. Ceux-ci servent à amplifier périodiquement un signal optique transféré sur de grandes distances dans 10 des fibres optiques, de manière possible dans des réseaux complexes, sans régénération, pour compenser l'atténua- tion du signal optique engendrée par la transmission sur une longue distance. Cependant, certains nouveaux problèmes (par 15 exemple, de dispersion) apparaissent avec les débits de données élevés et/ou les longues distances qui sont typi- ques des liaisons de transmission périodiquement ampli- fiées. Le multiplexage fréquentiel représente un procédé pour surmonter certains de ces problèmes. Dans le multi- 20 plexage fréquentiel, un débit de données typiquement éle- vé est transmis sur plusieurs porteuses optiques, ayant chacune une longueur d'onde optique différente, et, par conséquent, la vitesse et la capacité de transmission sont augmentées. 25 On va supposer qu'une porteuse optique repré- sente un canal, afin que la description reste concise. Les niveaux de puissance optique représentant l'intensité de signaux peuvent évoluer différemment dans des canaux différents. Ces différences de niveaux de puissance peu- 30 vent être très importantes dans des systèmes optiquement amplifiés, si les signaux sont atténués et ré-amplifiés de manière répétée, ou si ceux-ci se propagent sur des chemins différents dans un réseau optique. Les différences de niveaux de puissance peuvent 35 être dues aux raisons suivantes. (1) Le gain peut être différent dans des canaux différents. Une difficulté supplémentaire apparaît en ce sens que si le niveau de gain d'un amplificateur optique élargi de manière homogène, tel qu'un amplificateur à fi- 5 bres dopées à l'erbium, varie, les niveaux de gain au ni- veau de longueurs d'onde différentes varient normalement de quantités différentes. De plus, il peut être diffi- cile, voire même impossible, de savoir à quel niveau de gain un amplificateur optique fonctionnera, en particu- 10 lier du fait que le niveau peut varier dans le temps. Par ailleurs, des amplificateurs à fibres dopées à l'erbium qui présentent une courbe de gain aplatie ou une courbe de gain égalisée, indépendamment des longueurs d'onde, ont été présentés, y compris ceux dont la courbe de gain 15 est aplatie ou dont la courbe de gain est égalisée indé- pendamment des conditions de fonctionnement. Cependant, la courbe de gain n'est ni parfaitement plate, ni égale. Dans les systèmes comportant de nombreux amplificateurs optiques concaténés, même de petites différences de gain 20 entre canaux peuvent être préjudiciables au système, et conduisent à d'importantes différences de niveaux de puissance. (2) L'atténuation du signal (par exemple, perte) entre amplificateurs peut être différente dans des 25 canaux différents, d'o il résulte des différences de ni- veaux de puissance importantes. Comme pour l'amplifica- tion, l'atténuation peut aussi varier au cours du temps, et cette variation peut être différente pour des lon- gueurs d'onde différentes, d'une manière qui est imprévisible. On peut conclure qu'il est très improbable que le gain et l'atténuation coincident mutuellement au ni- veau de plusieurs longueurs d'onde, de manière simulta- née, pour la majorité des conditions de fonctionnement. 35 Au contraire, pour des systèmes à une seule longueur d'onde, ceci se produit de manière automatique pour une certaine longueur d'onde, pour autant que la perte ne dé- passe pas le gain disponible fourni par l'amplificateur optique. Il en est en particulier ainsi du fait que l'at- 5 ténuation entre amplificateurs varie, comme on peut le concevoir, selon des relations de dépendance différentes vis-à-vis de la longueur d'onde, pour des raisons diffé- rentes. Parmi ces raisons, on peut trouver, à titre d'exemple, la dégradation au point de raccordement, l'in- 10 corporation de séparateurs de puissance ou autres élé- ments optiques dans le chemin de transmission, l'incorpo- ration de fibres compensant la dispersion, et les pertes accrues dues à des micro-courbures. En fait, avec un telle incertitude dans la prédiction du niveau de puis- 15 sance d'un signal due au fait que la perte de puissance du signal dépend de la longueur d'onde, il est impossible d'assurer une courbe de gain plate lorsque la perte entre amplificateurs varie, lorsqu'on utilise des amplifica- teurs élargis de manière homogène, tels que l'amplifica- 20 teur à fibres dopées à l'erbium. Même si le gain et la perte étaient toujours équilibrés pour tous les canaux, c'est-à-dire même si la somme du gain et de la perte (incluant un signe négatif) était de 0 dB pour tous les canaux, ceci ne garantirait 25 pas que les puissances dans tous les canaux seraient éga- les. Des niveaux de puissance inégaux peuvent encore être dus aux raisons suivantes. (1) Le niveau de puissance du signal entré dans le système peut être différent pour des longueurs d'onde 30 différentes. (2) Des signaux différents peuvent se propager à travers des canaux différents dans un réseau complexe en présence d'un routage. Lorsque les signaux seront à nouveau combinés, leurs puissances seront très probable- 35 ment mutuellement différentes, sauf si une certaine forme de commande de puissance est utilisée pour chaque signal individuel. (3) Des prises optiques accordables peuvent être utilisées, lesquelles sont susceptibles d'atténuer 5 les canaux, de manière sélective, d'une manière imprévi- sible. Pour de nombreuses applications, il serait pré- férable que les amplificateurs optiques puissent égaliser les niveaux de puissance des différents canaux 10 (égalisation automatique de la puissance) plutôt que de rendre les gains égaux. Les différences de niveaux de puissance devraient au moins être maintenues en deçà de certaines limites. Ceci nécessite que le gain d'un canal possédant une faible puissance d'entrée située à l'exté- 15 rieur des limites soit supérieur à celui de canaux ayant des niveaux de puissance situés à l'intérieur des limi- tes. Un tel effet est appelé commande automatique de puissance multi-canal. Si une commande automatique de puissance multi-canal est obtenue dans un système de 20 transmission périodiquement amplifié, le gain compense la perte pour chaque canal pour obtenir des niveaux de puis- sance appropriés dans les canaux. Ceci est appelé com- mande automatique de gain multi-canal. Par consequent, le système reçoit une protection relative à l'encontre de 25 variations des pertes entre les amplificateurs, même si les niveaux de puissance à l'équilibre des signaux sont alors susceptibles de changer. Il est bien connu que la commande automatique de puissance multi-canal peut être obtenue dans des am- 30 plificateurs élargis de manière inhomogène. Cependant, l'amplificateur à fibres dopées à l'erbium disponible dans le commerce est de manière prédominante élargi de manière homogène à la température ambiante. En consé- quence, le gain pour une longueur d'onde, selon une bonne 35 approximation, est relié de manière unique au gain pour toutes les autres longueurs d'onde. Par conséquent, il ne peut être dit que le gain d'un canal de puissance élevée est inférieur à celui d'un canal de puissance faible. En d'autres termes, le gain dépend des longueurs d'onde des 5 canaux. Au contraire, dans un amplificateur élargi de manière inhomogène, le gain pour une longueur d'onde est partiellement indépendant du gain pour d'autres longueurs d'onde. Dans un multiplexage fréquentiel longue distance, 10 à condition que le gain pour les autres longueurs d'onde ne soit pas affecté, au moins dans une certaine mesure, le gain pour une longueur d'onde est réduit si la puis- sance pour cette longueur d'onde devient importante. On appelle ceci une compression de gain ou une saturation de 15 gain. D'autre part, si l'on a un signal fort comprimant le gain pour une autre longueur d'onde, le gain peut res- ter élevé pour la première longueur d'onde. Plusieurs procédés ont été proposés pour la commande automatique de puissance multi-canal ou la com20 mande automatique de gain multi-canal dans un amplifica- teur à fibres dopées à l'erbium. 1. Un procédé repose sur le refroidissement d'un milieu actif, c'est-à-dire d'une fibre dopée à l'er- bium, à de très faibles températures. Bien que ce procédé 25 soit décrit comme fonctionnant relativement bien, la com- plexité supplémentaire des dispositifs résultant du re- froidissement est un inconvénient relativement important. 2. Dans un autre procédé, un amplificateur à fibres à deux noyaux dopées à l'erbium est utilisé pour 30 séparer spatialement un chemin traversé par des longueurs d'onde différentes, en élargissant par conséquent globa- lement de manière efficace et inhomogène un milieu actif, bien que chaque point du milieu actif soit lui-même élargi de manière homogène. Ce procédé souffre aussi de cer- 35 tains inconvénients, parmi lesquels : l'amplificateur à fibres à deux coeurs dopées à l'erbium est connu comme produisant davantage de bruit que ceux à fibres à un seul coeur, une dépendance indésirable vis-à-vis de la polari- sation peut apparaître, des quantités considérables de 5 puissance sont perdues, et la fabrication de la fibre à deux coeurs peut être difficile. 3. Dans encore un autre procédé, les longueurs d'onde multiplexées sont séparées dans des coupleurs sé- lectifs en longueur d'onde, et sont amplifiées dans des 10 fibres dopées à l'erbium différentes. Les gains des dif- férents canaux peuvent ainsi être découplés les uns des autres, ce qui correspond à un élargissement inhomogène. Les inconvénients de cette approche sont que l'amplificateur devient beaucoup plus compliqué, et que la puissance 15 de pompage n'est pas utilisée de manière efficace. Pour contourner les problèmes mentionnés ci- dessus, un but des modes préférés de réalisation de la présente invention consiste à fournir un amplificateur optique multi-étagé, à plusieurs longueurs d'onde, desti- 20 né à permettre une commande automatique de puissance mul- ti-canal/commande automatique de gain multi-canal en uti- lisant différents types de milieux actifs dans un système subissant des pertes importantes, par exemple, un système destiné à des transmissions longue distance. 25 Un autre but consiste à fournir une cascade d'amplificateurs optiques dans laquelle des amplifica- teurs optiques destinés à la transmission d'un signal op- tique à plusieurs longueurs d'onde sont reliés en série, permettant par consequent une commande automatique de 30 puissance multi-canal/commande automatique de gain mul- ti-canal dans la cascade, globalement. Un autre but consiste à fournir une cascade d'amplificateurs optiques à plusieurs longueurs d'onde pour une compensation automatique de l'angle de perte 35 dans une plage de longueurs d'onde prédéterminée, con- trairement au système habituel à multiplexage fréquentiel amplifié. Selon un premier aspect de la présente inven- tion, on fournit un système amplificateur optique consti- 5 tué de plusieurs milieux actifs reliés en série et agencé pour amplifier un signal ayant plusieurs longueurs d'onde, dans lequel au moins certains desdits milieux ac- tifs agissent en saturation, et des milieux actifs diffé- rents sont spectralement différents, de sorte que ceux-ci 10 interagissent principalement avec des longueurs d'onde différentes, de sorte que dans le cas d'une perturbation des niveaux de puissance du signal à partir d'une distri- bution d'équilibre entre les longueurs d'onde, le système amplificateur optique agit pour ramener les niveaux de 15 puissance du signal vers ladite distribution d'équilibre. Un système amplificateur optique, tel que mentionné ci-dessus, peut être constitué d'un seul amplifi- cateur optique dans lequel lesdits plusieurs milieux ac- tifs sont reliés en série. 20 Un système amplificateur optique, tel que men- tionné ci-dessus, peut être constitué de plusieurs ampli- ficateurs optiques reliés en série, chaque amplificateur optique comportant au moins un desdits plusieurs milieux actifs. 25 De manière préférée, l'un desdits milieux ac- tifs est constitué d'une fibre dopée à l'erbium. L'un desdits milieux actifs peut être constitué d'une fibre en alumino-silicate dopée à l'erbium. La fibre dopée à l'erbium peut ne pas être une 30 fibre en alumino-silicate absolument pur, du fait qu'une petite quantité de germanium dans la fibre en alumi- no-silicate peut ne pas affecter de manière importante le spectre. L'un desdits milieux actifs peut être constitué 35 d'une fibre en germano-silicate dopée à l'erbium. La fibre dopée à l'erbium peut ne pas être une faible en germano-silicate absolument pur, du fait qu'une petite quantité d'aluminium dans la fibre en germa- no-silicate peut ne pas affecter de manière importante le 5 spectre. L'un desdits milieux actifs peut être constitué d'une fibre en phospho-silicate ou en alumi- no-phospho-silicate dopée à l'erbium. Optionnellement, pour l'un desdits milieux ac- 10 tifs, l'excursion du gain au niveau d'une première lon- gueur d'onde est supérieure à l'excursion du gain au ni- veau d'une seconde longueur d'onde, tandis que l'opposé est vrai dans un autre desdits milieux actifs. De manière préférée, des premiers et seconds 15 milieux parmi lesdits milieux actifs sont reliés de ma- nière alternée en série. Un système amplificateur optique, tel que men- tionné ci-dessus, peut être agencé pour la transmission de plusieurs longueurs d'onde dans une plage de longueurs 20 d'onde, les premiers et seconds desdits milieux actifs interagissant principalement avec des longueurs d'onde situées à des extrémités opposées respectives de la plage de longueurs d'onde. De manière préférée, lesdits milieux actifs 25 sont élargis de manière homogène. Un système amplificateur optique, tel que men- tionné ci-dessus, peut comporter des amplificateurs limi- teurs optiques (ALO) pour renforcer la compression de gain induite par la puissance du signal. 30 Un système amplificateur optique, tel que men- tionné ci-dessus, peut comporter des filtres pour fournir des caractéristiques de gain différentes dans des milieux actifs différents, de sorte que la perte respective asso- ciée à chacun de ces milieux actifs soit importante au niveau des longueurs d'onde o l'excursion de gain res- pective est faible. De manière préférée, la dépendance spectrale des excursions de gain dans des milieux actifs différents 5 s'annule pratiquement à des longueurs d'onde prédétermi- nées ou dans des plages de longueurs d'onde prédétermi- nées. L'un des milieux actifs peut être une fibre en germano-silicate dopée à l'erbium ayant une faible teneur 10 en aluminium ou une teneur en aluminium nulle, de telle sorte que l'excursion du gain gp-p augmente avec la lon- gueur d'onde dans la plage allant de 1543 à 1549 nm, et de sorte que l'excursion du gain d'au moins un autre des milieux actifs diminue dans la même plage. 15 Un tel système amplificateur optique peut être adapté pour transmettre des longueurs d'onde situées dans la plage allant de 1540 à 1552 nm. L'autre des milieux actifs peut être sélection- né dans le groupe constitué d'une fibre en alumi- 20 no-germano-silicate dopée à l'erbium, à forte teneur en aluminium, d'une fibre en silicate dopée au phosphore do- pée à l'erbium et d'une fibre en phosphate dopée à l'er- bium. On va maintenant décrire la présente invention 25 de manière plus détaillée, à titre d'exemple uniquement, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente un exemple d'amplifi- cateur optique ou système comportant de nombreux milieux actifs, 30 - la figure 2 représente un exemple de laser en anneau à deux longueurs d'onde basé sur des amplifica- teurs à fibres dopées à l'erbium (AFDE), - la figure 3 représente un spectre de transmission d'une combinaison inférieure filtre-atténuateur 35 depuis l'entrée indiquée par la référence numérique 14 jusqu'à la sortie indiquée par la référence numérique 19 dans le laser de la figure 2, - la figure 4 représente un spectre de sortie d'un laser en anneau à deux longueurs d'onde incorporant 5 deux amplificateurs à fibres dopées à l'erbium à base de fibres en alumino-germano-silicate dopées à l'erbium à forte teneur en aluminium (EDF), - la figure 5 représente un spectre de sortie du laser en anneau à deux longueurs d'onde lorsque l'at10 ténuation est diminuée de 3 dB dans tous les atténuateurs du dispositif dont la sortie est représentée sur la fi- gure 4, - la figure 6 représente un spectre de sortie du laser en anneau à deux longueurs d'onde lorsque l'at- 15 ténuation est augmentée de 2 dB dans tous les atténua- teurs du dispositif dont la sortie est représentée sur la figure 4, - la figure 7 représente un spectre de sortie composite constitué des spectres des figures 4 à 6, 20 - la figure 8 représente la puissance de sortie pour deux longueurs d'onde différentes égales à 1551,8 nm et 1559,8 nm dans un laser en anneau à deux longueurs d'onde basé sur deux amplificateurs à fibres dopées à l'erbium utilisant des fibres dopées à l'erbium en alumi25 no-germano-silicate à forte teneur en aluminium, lorsque tous les atténuateurs sont changés de manière uniforme, - la figure 9 représente la puissance de sortie pour deux longueurs d'onde différentes égales à 1551,8 nm et 1559,8 nm dans un laser en anneau à deux longueurs 30 d'onde basé sur un amplificateur à fibres dopées à l'er- bium utilisant des fibres dopées à l'erbium en alumi- no-germano-silicate à forte teneur en aluminium, et un amplificateur à fibres dopées à l'erbium utilisant des fibres dopées à l'erbium en germano-silicate exempt d'aluminium, lorsque tous les atténuateurs sont changés de manière uniforme, - la figure 10 représente la puissance de sor- tie pour deux longueurs d'onde différentes égales à 5 1541,9 nm et 1549,8 run dans un laser en anneau à deux longueurs d'onde basé sur un amplificateur à fibres do- pées à l'erbium utilisant des fibres dopées à l'erbium en alumino-germano-silicate à forte teneur en aluminium, et un amplificateur à fibres dopées à l'erbium utilisant des 10 fibres dopées à l'erbium en germano-silicate ne contenant pas d'aluminium, lorsque tous les atténuateurs sont chan- gés de manière uniforme, - la figure 11 représente la puissance de sor- tie pour deux longueurs d'onde différentes égales à 15 1541,9 nm et 1549,8 rn dans un laser en anneau à deux longueurs d'onde sur deux amplificateurs à fibres dopées à l'erbium utilisant des fibres dopées à l'erbium en alu- mino-germano-silicate à forte teneur en aluminium, lors- que tous les atténuateurs sont changés de manière uniforme, - la figure 12 est un relevé composite des re- levés de puissance de sortie des figures 8 à 11, - la figure 13 représente un spectre de sortie pour le réglage de référence des atténuateurs 25 (correspondant à un changement de 0 dB dans tous les at- ténuateurs) du dispositif dont la sortie est représentée sur la figure 10, - la figure 14 représente un spectre de sortie lorsque l'atténuation est modifiée de - 3,0 dB dans tous 30 les atténuateurs du dispositif dont la sortie est repré- sentée sur la figure 10, - la figure 15 représente un spectre de sortie lorsque l'atténuation est modifiée de + 3,0 dB dans tous les atténuateurs du dispositif dont la sortie est repré- 35 sentée sur la figure 10, - la figure 16 représente un spectre de sortie composite d'un laser en anneau à deux longueurs d'onde lorsque l'atténuation est modifiée de 1,0 et 2,0 dB, res- pectivement, dans tous les atténuateurs du dispositif 5 dont la sortie est représentée sur la figure 10, en asso- ciation avec les spectres de sortie des figures 13 à 15, - la figure 17 représente une puissance de sor- tie d'un laser en anneau à deux longueurs d'onde basé sur deux amplificateurs à fibres dopées à l'erbium utilisant 10 des fibres dopées à l'erbium en alumino-germano-silicate à forte teneur en aluminium, pour deux longueurs d'onde différentes égales à 1551,8 nm et 1559,8 nm, lorsque seul l'un des atténuateurs de la figure 2 est changé par rap- port à une position de référence, en n'affectant par con- 15 séquent que l'une des deux longueurs d'onde, - la figure 18 représente une puissance de sortie d'un laser en anneau à deux longueurs d'onde basé sur un amplificateur à fibres dopées à l'erbium utilisant des fibres dopées à l'erbium en alumino-germano-silicate à 20 forte teneur en aluminium, et un amplificateur à fibres dopées à l'erbium utilisant des fibres dopées à l'erbium en germano-silicate ne contenant pas d'aluminium pour deux longueurs d'onde différentes égales à 1551,8 nm et 1559,8 nm, lorsque seul l'un des atténuateurs de la fi- 25 gure 2 est changé par rapport à une position de réfé- rence, en n'affectant par conséquent que l'une des deux longueurs d'onde, - la figure 19 représente une puissance de sor- tie d'un laser en anneau à deux longueurs d'onde basé sur 30 un amplificateur à fibres dopées à l'erbium utilisant des fibres dopées à l'erbium en alumino-germano-silicate à forte teneur en aluminium, et un amplificateur à fibres dopées à l'erbium utilisant des fibres dopées à l'erbium en germano-silicate ne contenant pas d'aluminium pour 35 deux longueurs d'onde différentes égales à 1541,9 nm et 1549,9 rnm, lorsque seul l'un des atténuateurs de la fi- gure 2 est changé par rapport à une position de réfé- rence, en n'affectant par conséquent que l'une des deux longueurs d'onde, 5 - la figure 20 représente une puissance de sor- tie d'un laser en anneau à deux longueurs d'onde basé sur deux amplificateurs à fibres dopées à l'erbium utilisant des fibres dopées à l'erbium en alumino-germano-silicate à forte teneur en aluminium, pour deux longueurs d'onde 10 différentes égales à 1541,9 nm et 1549,8 nm, lorsque seul l'un des atténuateurs de la figure 2 est changé par rap- port à une position de référence, en n'affectant par con- séquent que l'une des deux longueurs d'onde, - la figure 21 représente une puissance de sortie d'un laser en anneau à deux longueurs d'onde basé sur un amplificateur à fibres dopées à l'erbium utilisant des fibres dopées à l'erbium en alumino-germano-silicate à forte teneur en aluminium, et un amplificateur à fibres dopées à l'erbium utilisant des fibres dopées à l'erbium 20 en germano-silicate ne contenant pas d'aluminium pour deux longueurs d'onde différentes égales à 1529,4 nm et 1536,2 nm, lorsque seul l'un des atténuateurs de la fi- gure 2 est changé par rapport à une position de réfé- rence, en n'affectant par conséquent que l'une des deux 25 longueurs d'onde, - la figure 22 est un graphique composite qui représente une puissance de sortie couplée en sortie en fonction de variations d'atténuation au niveau d'une lon- gueur d'onde uniquement, qui est déduit des figures 17 à 30 21, - la figure 23 représente un spectre de sortie pour le réglage de référence des atténuateurs (correspondant à un changement de 0 dB dans tous les at- ténuateurs) du dispositif dont la sortie est représentée 35 sur la figure 21, - la figure 24 représente un spectre de sortie lorsque l'atténuation est modifiée de - 5,0 dB dans tous les atténuateurs de la figure 21, - la figure 25 représente un spectre de sortie 5 lorsque l'atténuation est modifiée de + 3,0 dB dans tous les atténuateurs de la figure 21, - la figure 26 est un graphique composite qui représente un spectre de sortie d'un laser en anneau à deux longueurs d'onde, déduit des figures 23 à 25, 10 - la figure 27 est une représentation schémati- que d'un montage en cascade étudié, lorsque k longueurs d'onde différentes sont propagées à travers une cascade constituée de 150 éléments de chaîne différents (CE), constitués chacun de deux éléments de chaîne auxiliaires, 15 de sorte qu'au total le montage en cascade a une longueur de 300 amplificateurs à fibres dopées à l'erbium, - la figure 28 représente le rapport signal/bruit du moins bon canal en fonction de la variation de l'angle de perte, o les résultats sont indiqués pour 20 un système C avec (courbe représentée en pointillés) et sans (courbe représentée par un trait interrompu) déca- lage de l'angle de perte, et les résultats sont indiqués pour un système B sans décalage de l'angle de perte (courbe représentée par un trait plein), 25 - la figure 29 représente le rapport signal/bruit du canal le moins bon en fonction de la perte de la liaison, o les résultats sont indiqués pour un système C avec (courbe représentée par des pointillés) et sans (courbe représentée par un trait interrompu) déca30 lage de l'angle de perte, et les résultats sont indiqués pour un système B sans décalage de l'angle de perte (courbe représentée par un trait plein) et un système A (courbe représentée par un trait interrompu par un point), sans décalage de l'angle de perte dans les deux 35 cas, - la figure 30 représente des caractéristiques exprimant la puissance de sortie en fonction de la puis- sance d'entrée pour un amplificateur optique typique et pour un amplificateur limiteur optique (ALO), 5 - la figure 31 représente une transmission à deux longueurs d'onde dans un montage en cascade consti- tué d'amplificateurs optiques alternés autres que des am- plificateurs limiteurs optiques, en fonctionnement nor- mal, 10 - la figure 32 représente la transmission à deux longueurs d'onde dans un montage en cascade consti- tué d'amplificateurs optiques alternés autres que des am- plificateurs limiteurs optiques, dans un fonctionnement perturbé, 15 - la figure 33 représente une transmission à deux longueurs d'onde dans un montage en cascade consti- tué d'amplificateurs limiteurs optiques alternés, dans un fonctionnement normal, et - la figure 34 représente une transmission à 20 deux longueurs d'onde dans un montage en cascade consti- tué d'amplificateurs limiteurs optiques alternés, dans un fonctionnement perturbé. Une liaison de transmission optique, un réseau de transmission optique, un amplificateur optique et un 25 laser à plusieurs longueurs d'onde, destinés à effectuer une commande automatique de puissance mul- ti-canal/commande automatique de gain multi-canal en uti- lisant différents types de milieux actifs, conformément aux exemples de la présente invention, vont maintenant 30 être décrits. La figure 1 est une vue schématique d'un pre- mier exemple de mise en oeuvre de la présente invention. Celui-ci comporte au moins deux milieux actifs différents (1, 4, 7) dépendant de la longueur d'onde, d'au moins 35 deux types différents. Les milieux actifs sont soumis de manière séparée ou collectivement à un pompage par l'in- termédiaire de moyens optiques ou autres moyens (2, 5, 8), et sont séparés les uns des autres par des milieux atténuants linéaires ou non-linéaires (3, 6), par exemple 5 une fibre de transmission. En outre, des éléments atté- nuants sont insérés en option à l'intérieur des milieux actifs. La figure 1 est une figure générique. Il est possible de considérer tous les composants comme une par- 10 tie d'un amplificateur optique unique. Alors, la figure 1 représente un amplificateur optique pour une commande au- tomatique de puissance multi-canal/commande automatique de gain multi-canal. L'amplificateur peut être réalisé sous la forme d'une unité physique unique. En d'autres 15 termes, il est possible de prendre tousles composants de la figure 1 et de les mettre dans une boîte qui constituera un amplificateur optique pour une commande automa- tique de puissance multi-canal/commande automatique de gain multi-canal. En variante, au moins une partie de la 20 perte existant entre les milieux actifs peut être engen- drée par une fibre de transmission. Dans ce cas, la fi- gure 1 peut représenter trois amplificateurs optiques (constituant chacun de manière typique une unité physique faisant l'objet individuellement d'un pompage) séparés 25 par deux tronçons de fibres de transmission. Alors, la figure 1 est équivalente dans la réalité à une partie d'une liaison ou d'un réseau de transmission ayant une capacité inhérente de commande automatique de gain mul- ti-canal/commande automatique de puissance mul- 30 ti-canal/compensation automatique de l'angle de perte. En variante, si le port de sortie du signal de la figure 1 est relié au port d'entrée du signal (un coupleur de sor- tie et, éventuellement, un autre élément atténuant étant interposé), une cavité laser du type anneau est formée, 35 et la figure 1 représente un laser à plusieurs longueurs d'onde avec commande automatique de puissance mul- ti-canal. Pour des conditions de fonctionnement spécifi- ques ou changeantes, une distribution ou une redistribu- 5 tion automatique du gain entre le milieux actifs diffé- rents se produit, de sorte que le dispositif remplit une commande automatique de puissance multi-canal pour un laser, ainsi qu'une commande automatique de puissance multi-canal ou une compensation automatique de l'angle de 10 perte pour un multiplexage fréquentiel. De brèves spéci- fications pour un exemple de la présente invention sont indiquées ci-après. 1. Commande Automatique de Puissance Multi-Canal ou Com- pensation Automatique de l'Angle de Perte pour un Mul- 15 tiplexage Fréquentiel Si la configuration de la figure i (ou une com- binaison de configurations différentes) est montée en cascade (avec une fibre de transmission interposée), la liaison de transmission résultante sera capable de supporter la transmission d'au moins deux longueurs d'onde, de manière simultanée. De manière spécifique, la trans- mission dans la cascade est insensible, dans une certaine mesure, aux variations des pertes indépendantes de la longueur d'onde et des pertes dépendantes de la longueur 25 d'onde entre les amplificateurs. De plus, on obtient une certaine capacité d'égalisation de la puissance. 2. Commande Automatique de Puissance Multi-Canal pour Laser Si l'amplificateur optique de la figure i ou si 30 une combinaison de différents amplificateurs optiques de la figure 1 constitue la base d'un laser, le laser est capable d'émettre (émettre un rayonnement cohérent) au niveau de plus d'une longueur d'onde, simultanément. De manière spécifique, le laser est insensible, dans une 35 certaine mesure, aux variations des pertes indépendantes de la longueur d'onde et des pertes dépendantes de la longueur d'onde dans la cavité. Les critères nécessitent que le gain au niveau d'une première longueur d'onde ne soit pas uniquement re- 5 lié au gain au niveau d'une autre longueur d'onde. Les milieux actifs sont supposés être élargis de manière ho- mogene. On va maintenant décrire de quelle manière le gain peut être calculé dans des milieux actifs élargis de 10 manière homogène. En se basant sur la description, on va montrer de quelle manière des dispositifs peuvent être réalisés pour que le gain total puisse être redistribué entre différents milieux actifs élargis de manière homo- gène, de manière à satisfaire aux critères ci-dessus. 15 Pour un amplificateur optique basé sur un mi- lieu actif élargi de manière homogène, unique, le gain G (en dB) au niveau d'une longueur d'onde X peut être ex- primé sous la forme G(n2,X) = [g*(1)n2 - a(X)(1 - n2)]L - f(X) 20 = gp-p( )n2L ct()L - f(X) ... (1) o L est la longueur du milieu actif, a(x) est le spectre d'absorption du milieu actif en décibels par mètre, g*(X) est le gain, en décibels par mètre, du milieu au niveau d'une inversion complète, gp-p(X) - [g*(X) + a(x)] est 25 l'excursion du gain, en décibels par mètre, n2 est le de- gré d'excitation, c'est-à-dire le rapport des centres (par exemple, ions Er3+ ) d'amplification (c'est-à-dire, actifs) dans l'état métastable excité sur le nombre total de centres, et f(X) est une perte additionnelle engen- 30 drée, par exemple, par un filtre installé avant, après ou à l'intérieur de l'amplificateur optique. Dans un réseau, f(k) peut aussi représenter les pertes de transmission dans une fibre optique située avant ou après l'amplifica- teur optique, ainsi que les pertes par séparation et au- 35 tres types de pertes. Si n2 est transformée de manière appropriée en moyenne sur les coordonnées transversale et longitudinale d'un faisceau lumineux se propageant, l'équation (1) est équivalente aux expressions exactes, mais plus complexes, impliquant une intégration transver- 5 sale et longitudinale explicite. Pour les buts présents, pour un amplificateur optique donné, L, a(x) et g*(X) sont des propriétés intrinsèques qui ne varient pas dans le temps. Par conséquent, pour un amplificateur optique élargi de manière homogène donné, le gain pour chaque 10 longueur d'onde est déterminé par la valeur de n2, laquelle dépend à son tour du pompage en entrée et des spectres de puissance du signal. Le gain (spectre) au ni- veau d'une valeur fixée de n2 est connu comme le gain d'inversion verrouillé (LI) (spectre). Seul l'état fondamental et l'état métastable des milieux actifs sont sup- posés présenter une population dans l'équation (1). Ceci est une approximation raisonnable pour de nombreux mi- lieux actifs réalistes. Si d'autres niveaux peuvent rece- voir une population importante, un degré supplémentaire 20 de liberté doit être introduit. Ce degré supplémentaire de liberté n'affecte pas de manière importante le carac- tère homogène du gain, et les résultats principaux pré- sentés ici demeurent valides. Bien que la description faite ci-dessus suppose 25 que les pertes varient et que a et g* sont constants, il est évident pour l'homme du métier que l'exemple décrit est insensible aussi à des variations de a et g*, telles qu'engendrées, par des variations de la température. Il est évident d'après les Equations 6 et 7 ci-dessous que a 30 et g* peuvent aussi varier d'une certaine quantité, sans pour autant que G2,1 ou G1,2 ne deviennent inférieures à zero. Dans la présente description, on suppose que n2 est indépendant de la longueur d'onde. Ceci constitue une 35 bonne approximation pour des amplificateurs à fibres do- pées à l'erbium réalistes, si les ions d'erbium qui con- tribuent à l'amplification sont confinés dans le coeur d'une fibre à un seul mode. L'inhomogénité qui serait in- troduite par un n2 dépendant de la longueur d'onde amé- 5 liorerait, comme toutes les autres inhomogénéités, la commande automatique de puissance multi-canal. En conséquence, avec un n2 indépendant de la longueur d'onde, il s'ensuit, d'après l'équation (1), que pour une valeur donnée du gain pour un signal pour une 10 première longueur d'onde, une seule valeur dépendante de la longueur d'onde pour le gain est possible pour une au- tre longueur d'onde. Un tel gain peut être supérieur ou inférieur au gain pour la première longueur d'onde, et, aussi longtemps que le gain pour la première longueur 15 d'onde est fixe, la distribution de puissance entre les canaux n'intervient pas. En conséquence, une commande au- tomatique de puissance multi-canal, une commande automa- tique de gain multi-canal et une compensation automatique de l'angle de perte sont impossibles. 20 Si tous les amplificateurs optiques d'une liai- son ou d'un réseau sont réalisés à partir d'un milieu ac- tif ayant des spectres identiques g*(X) et a(x), alors l'équation (1) peut aussi être appliquée à la liaison ou au réseau, dans sa globalité. Par conséquent, aucune com- 25 mande automatique de puissance multi-canal, commande au- tomatique de gain multi-canal ou compensation automatique de l'angle de perte n'est possible dans un réseau pour lequel l'amplification s'effectue dans des milieux actifs élargis de manière homogène, du même type. 30 D'après l'équation (1), il s'ensuit que le gain varie en fonction de n2 d'après l'expression : ÈG(n2, >)/5n2 = [g*(0) + =(x]L = gpp(k)L ... (2) En conséquence, une variation du gain (d'inversion verrouillée) AG1 pour une première longueur 35 d'onde I1 est reliée à la variation du gain (d'inversion verrouillée) AG2 pour une autre longueur d'onde X2 con- formément à la relation : AG1/AG2 = gp-p(>l)/gp-p(X2) ... (3) Dans le cas o plusieurs types différents de 5 milieux actifs élargis de manière homogène sont utilisés, le gain global ne peut pas être représenté par l'équation (1) ni par une valeur n2 unique. A la place, il peut alors être imputé à chacun des k milieux actifs diffé- rents ou types de milieux actifs. Le gain peut être écrit 10 sous la forme : G(l, n2,1, n2,2, ..., n2,i, ..., n2,k) k = ' [gi* (X)n2i - ai(X)(1 - n2i)]Li - f(X) .. (4) i=1 o les symboles ont la même signification que dans l'équation (1), à ceci près qu'un indice a été ajouté 15 pour distinguer les quantités reliées à des types diffé- rents de milieux actifs. Par exemple, f(X) est l'atténua- tion totale, pour le chemin de transmission considéré, des filtres éventuels et/ou les pertes de fond, etc., ex- primées en décibels. Il s'ensuit d'après l'algèbre li20 néaire élémentaire que l'équation (4), en général, admet des valeurs de gain indépendantes, arbitraires, au niveau de k longueurs d'onde (aussi longtemps que la condition 0 tion automatique de l'angle de perte soient satisfaits, sans que l'on dépende d'une surveillance quelconque des puissances lumineuses ni d'une commande électronique de certains composants. 5 On va maintenant décrire un tel système. La figure 2 représente un laser en anneau basé sur des amplificateurs à fibres dopées à l'erbium. Deux filtres passe-bande accordables 15 et 16 commandent les longueurs d'onde d'émission laser, et, en ajustant un at- 10 ténuateur 10, 17, 18, une émission laser peut être obte- nue au niveau d'une, de deux, ou au niveau d'aucune des longueurs d'onde potentielles. La figure 3 représente le résultat de la transmission de la combinaison inférieure filtre-atténuateur depuis une branche Y 14 jusqu'à une 15 branche Y 19 sur la figure 2. Les atténuateurs ont été ajustés de sorte qu'une émission laser se produise simultanément au niveau des deux longueurs d'onde, avec approximativement la même puissance couplée en sortie pour les deux longueurs 20 d'onde. Ensuite, l'atténuation dans plusieurs atténua- teurs a été ajustée, et la variation de la puissance cou- plée en sortie a été mesurée. Les figures 4 à 6 montrent de quelle manière le spectre de sortie a varié lorsque l'on a fait varier tous les atténuateurs, ensemble, de 25 quantités égales. Dans le présent cas, les deux amplifi- cateurs à fibres dopées à l'erbium 9, 11 étaient basés sur le même type de milieu actif, à savoir des fibres do- pées à l'erbium en germano-silicate à forte teneur en aluminium. Les longueurs d'onde d'émission laser étaient 30 de 1551,8 nm et 1559,8 nm. Sur la figure 4, les puissan- ces sont approximativement égales. Sur la figure 5, l'at- ténuation dans tous les atténuateurs a été diminuée de 3,0 dB, ce qui a conduit à une augmentation de puissance pour la longueur d'onde longue (1559,8 nm), mais aussi à 35 une diminution importante de puissance pour la longueur d'onde courte (1551,8 nm). D'autre part, sur la figure 6, l'atténuation dans tous les atténuateurs a été diminuée de 2,0 dB à partir de la position de la figure 4, ce qui a conduit à des effets opposés dans les puissances rela- 5 tives. Sur la figure 7, un spectre de sortie d'un laser en anneau à deux longueurs d'onde, recouvrant les figures 4 à 6, est représenté. Sur la figure 8, les puissances pour les deux longueurs d'onde sont relevées en fonction des valeurs de 10 changement de l'atténuation. L'atténuation a été changée d'une quantité égale dans tous les atténuateurs, à partir de la position de référence de la figure 4. On note qu'une perte accrue dans la cavité décale l'émission laser (gain de crête des amplificateurs à fibres dopées à 15 l'erbium) vers des longueurs d'onde plus courtes. Ceci est un effet normal des amplificateurs à fibres dopées à l'erbium agencés en cascade basés sur des milieux actifs similaires. Ceci implique qu'une émission laser au niveau des deux longueurs d'onde différentes ne peut être main- 20 tenue sur une plage de valeurs différentes d'atténuation entre les amplificateurs à fibres dopées à l'erbium. La figure 9 représente la puissance de sortie en fonction des variations d'atténuation du laser en an- neau à deux longueurs d'onde dans le cas d'amplificateurs 25 à fibres dopées à l'erbium basés sur des milieux actifs différents, à savoir un amplificateur à fibres dopées à l'erbium A basé sur une fibre dopée à l'erbium en alumi- no-germano-silicate à forte teneur en aluminium, et un amplificateur à fibres dopées à l'erbium B basé sur une 30 fibre dopée à l'erbium en germano-silicate ne contenant pas d'aluminium. Les courbes de la figure 9 sont similai- res à celles de la figure 8, et sont même pires. La figure 10 représente une puissance de sortie lorsque les longueurs d'onde d'émission laser ont été 35 changées à 1541,9 nm et 1549,8 nm. Ici, une émission laser pour les deux longueurs d'onde est maintenue, bien que l'atténuation soit modifiée, jusqu'à ce que les puis- sances pour les deux longueurs d'onde deviennent suffi- samment faibles pour être négligées, à peu près en même 5 temps. La figure 12 représente une puissance de sortie de la lumière couplée en sortie en fonction de variations de l'atténuation, imposées sur les dispositifs correspon- dant aux figures 8 à 10. 10 Les figures 13 à 15 représentent des exemples de spectres de la lumière couplée en sortie pour le dis- positif de la figure 10. La figure 13 représente le spec- tre de puissance de sortie résultant lorsque l'atténua- tion des atténuateurs est ajustée pour fournir pratiquement les mêmes puissances pour les deux longueurs d'onde. Sur la figure 14, l'atténuation des atténuateurs a été diminuée à l'unisson de 3 dB, et, sur la figure 15, celle-ci a été augmentée de 3 dB à partir de la position représentée sur la figure 13. Bien que l'émission laser 20 ait pratiquement cessé sur la figure 15, il n'existe au- cune indication indiquant que l'émission laser cesserait pour des atténuations plus faibles, comme c'était le cas sur les figures 8 et 9. Ceci est un résultat à la fois nouveau et inespéré. 25 La figure 11 représente le résultat obtenu en maintenant les mêmes longueurs d'onde que sur les figures 10 et 13 à 15, sur la base de deux fibres dopées à l'er- bium à forte teneur en aluminium. Une amélioration est observée par rapport à la figure 8, bien que celle-ci ne 30 soit pas aussi marquée que sur la figure 10. La figure 16 représente un spectre de sortie du laser en anneau à deux longueurs d'onde avec des varia- tions d'atténuation de 1,0 et 2,0 dB dans tous les atté- nuateurs des dispositifs correspondant aux figures 13 à 35 15. En conclusion, pour le dispositif de la figure 10, et pour les figures 13 à 16, la puissance au niveau des deux longueurs d'onde reste approximativement la même si l'atténuation entre amplificateurs change de quantités 5 égales pour les deux longueurs d'onde. Le dispositif représente une nouvelle manière d'obtenir cette propriété importante. Pour savoir ce qui se produit si l'atténuation n'est modifiée que pour une seule longueur d'onde, les 10 courbes de la figure 17 ont été mesurées dans les mêmes conditions que sur la figure 8, à l'exception du fait que l'on a fait varier uniquement un atténuateur ici, en n'affectant l'atténuation que pour l'une des deux lon- gueurs d'onde d'émission laser. Une puissance importante 15 a été maintenue pour les deux longueurs d'onde sur une plage d'atténuations de 1 dB. La figure 18, correspondant à la figure 9, ne présente aucune amélioration par rap- port à la figure 17. Cependant, la figure 19, correspon- dant à la figure 10, présente une amélioration importante 20 en ce sens que la plage d'atténuations pour laquelle se produit une émission laser pour les longueurs d'onde est à peu près deux fois plus grande que sur les figures 17 et 18. Comme sur la figure 7, le schéma alterné de l'am- plificateur à fibres dopées à l'erbium associé à des lon- 25 gueurs d'onde de 1541,9 nm et 1549,8 nm, présente des ca- ractéristiques améliorées de manière significative. La figure 20 correspond à la figure 11, et, à nouveau, le décalage des longueurs d'onde présente une amélioration, mais celle-ci n'est pas aussi marquée que sur la figure 30 19. Enfin, les mêmes combinaisons d'amplificateurs à fibres dopées à l'erbium que celles des dispositifs correspondant aux figures 9, 10, 18 et 19 ont été utili- sées, mais aux longueurs d'onde de 1529,4 nm et 35 1536,2 nm. Cela signifie que pour une première longueur d'onde, la valeur maximale de l'excursion du gain a été pratiquement obtenue dans une première fibre dopée à l'erbium, tandis que pour l'autre longueur d'onde, la va- leur maximale de l'excursion du gain a été pratiquement 5 obtenue dans l'autre fibre dopée à l'erbium. Par conséquent, comme représenté sur la figure 21, une améliora- tion remarquable peut maintenant être observée. Même si l'atténuation dans un premier canal a été modifiée de 8 dB, les puissances d'émission laser n'ont pas changé de 10 plus de 9 dB. Ceci constitue un résultat à la fois nou- veau et inespéré pour des milieux actifs élargis de ma- nière homogène, ce qui démontre clairement le potentiel du dispositif pour compenser les pertes dépendant de la longueur d'onde. Il peut être noté que le relevé composite de la figure 22 représente, du côté o l'atténuation est augmentée, une mesure directe de G2,1 (définie ci-dessous en relation avec l'équation (5)) : Laser l1 [rnm] 12 [nm] G21 [dB] I (LF) 1541,9 1549,8 0,4 II (LE) 1559,9 1551,8 0,9 III (LA) 1541,9 1549,8 1,0 IV (LD) 1559,9 1551,8 0,6 V (LG) 1529,4 1536,2 > 2,5 Les figures 23 à 25 représentent certains spec- tres de sortie du dispositif correspondant à la figure 21, lorsque des réglages différents pour l'atténuateur sont appliqués. 15 En résumé, on peut conclure que l'insensibilité de l'émission laser à deux longueurs d'onde aux pertes dans la cavité peut être améliorée de manière importante en utilisant deux amplificateurs à fibres dopées à l'er- bium basés sur des fibres dopées à l'erbium de types dif- 20 férents, et dépend fortement du choix des longueurs d'onde. On va maintenant décrire de quelle manière les amplificateurs optiques doivent être constitués dans le cas d'une émission laser à deux longueurs d'onde, avec deux milieux actifs différents. Chaque amplificateur op- 5 tique, dans le présent exemple, n'est constitué que d'un type de milieu actif. La figure 2 représente un exemple de tel système, bien que les pertes entre amplificateurs puissent avoir une forme spectrale quelconque. On suppose que le système peut émettre un rayonnement laser pour 10 soit l'une des deux longueurs d'onde en question, soit les deux soit aucune, et déduire des conditions sous les- quelles le système doit émettre un rayonnement laser pour les deux longueurs d'onde. Un filtrage peut être néces- saire pour réduire la puissance au niveau d'autres lon- 15 gueurs d'onde, en garantissant par conséquent que le sys- tème n'émettra pas de rayonnement laser pour ces lon- gueurs d'onde. Lorsque le petit gain du signal dans le milieu actif est suffisamment important pour compenser la perte 20 pour les deux longueurs d'onde, le laser est au-dessus d'un seuil, et émet un rayonnement laser au moins pour une longueur d'onde et de manière possible pour les deux. On suppose que le laser émet un rayonnement laser unique- ment pour la longueur d'onde I1. On souhaite trouver des 25 cavités pour lesquelles ceci n'est pas un état stable. Ceci est le cas si le gain pour la longueur d'onde X2 est supérieur à la perte. Par conséquent, on souhaite trouver des cavités dans lesquelles un rayonnement laser unique- ment pour la longueur d'onde I1 impliquerait que le gain 30 pour la longueur d'onde k2 soit situé au-dessus du seuil d'émission laser, et vice versa. En utilisant l'équation (1), o f(k) représente la perte excessive à partir de la sortie d'un premier amplificateur optique jusqu'à la sor- tie de l'amplificateur optique suivant, le degré d'exci- tation n2 peut être obtenu dans les deux amplificateurs optiques de manière séparée, de la manière suivante : n2 (f~~~~~AB.., A,B n2AB (flAB + aOABLAB + G,1 tB g/L p-p ,B ... 5) o l'indice "1" indique une valeur liée à Il. Ici, 5 GA, (B) est le gain total en dB depuis la sortie de l'amplificateur optique B(A) jusqu'à la sortie de l'am- plificateur optique A(B). En conséquence, Gl,1l indique la différence des puissances de sortie, exprimée en dBm en- tre l'amplificateur optique A et l'amplificateur optique 10 B. Celle-ci peut être considérée comme étant faible pour des amplificateurs travaillant en saturation dans le cas typique d'une puissance de pompage égale pour les deux milieux actifs. En outre, du fait que l'on suppose que le laser émet un rayonnement laser pour 1i, Gp-pA doit être 15 égal à - G1,1B pour que le gain soit égal à la paire pour il. Ici, "perte excessive" indique toute la perte qui n'est pas contenue dans l'absorption aL des ions Er3+ résonnants. 20 En supposant l'existence de l'émission d'un rayonnement laser à X1, le gain de la cavité G2,1 à X2 dans les deux amplificateurs optiques montés en cascade est alors donné par : G2,1 = G2,1A + G2,1 25 = (fA + lALA) gp-p,2 A/gpp1 - (f2A + Ct2LA) + (f1B + a LB) gp-p,2B/gp_p,1 - (f2 + a2 LB) A A B B + G (gp-p, 2A/gp-p,1gp-pgp-p,2/gp-p,1 ) ... (6) Ici, si G2,1 > 0, la lumière à X2 est amplifiée, et l'hypothèse de l'existence d'un rayonnement laser uni- 30 quement pour I1 est annulée. On suppose alors que le laser émet au contraire un rayonnement laser uniquement pour la longueur d'onde k2. Le gain en boucle G1,2 à I1 est donné par : G1,2 (fA + 2-ALA) gpplA/gp-p,2' - (flA + ClLA) + (f2B + 2BLB) gpplB/gp_p,2 - (flB + aB LB) + G2,2A(gp-p,lA/gp-p,2 - gp-p,l /gp-p,2B) ... (7) Ici, si l'on a aussi G1,2 > 0, la lumière émise 5 par rayonnement laser à X1 est amplifiée, et l'hypothèse d'un rayonnement laser pour la longueur d'onde 12 unique- ment n'est pas non plus une solution stable. Par consé- quent, il est évident que le laser doit émettre pour les deux longueurs d'onde. De manière évidente, les deux 10 équations (6) et (7) doivent aboutir à une valeur supé- rieure à 0 pour émettre un rayonnement laser pour les deux longueurs d'onde. On va maintenant décrire comment faire pour que G1,2 et G2,1 aient des valeurs importantes. Il s'ensuit 15 que pour une cavité dans laquelle G1,2 et G2,1 sont impor- tants, les autres paramètres (les pertes) peuvent varier de manière importante sans pour autant que G1,2 ou G2,1 deviennent négatifs, auquel cas seule une longueur d'onde émettrait un rayonnement laser. On va maintenant décrire 20 plusieurs manières d'augmenter G1,2 et G2,1. 1. Pour un milieu actif unique, l'absorption a pour une première longueur d'onde doit être importante si l'excursion en gain de celui-ci est inférieure à ce qu'elle est pour l'autre longueur d'onde. De plus, si tel 25 est le cas, la longueur L doit être importante. Dans le cas contraire, la longueur L doit être faible de ce point de vue. 2. La perte f avant un amplificateur optique et à l'intérieur d'un amplificateur optique doit être impor- 30 tante lorsque gpp est faible. Ceci peut être accompli en utilisant un filtre. Ceci signifie qu'il est nécessaire d'utiliser des filtres pour obtenir une courbe de gain présentant des pics dans des amplificateurs différents, au lieu d'avoir une courbe de gain plate dans chaque am- 35 plificateur individuel. Les pics doivent se produire pour des longueurs d'onde différentes dans des amplificateurs optiques différents. 3. Si le laser est conçu pour émettre un rayon- nement laser pour une seule longueur d'onde, par exemple 5 en bloquant la lumière pour l'autre, le gain pour la lon- gueur d'onde d'émission laser doit augmenter dans l'am- plificateur optique pour lequel le rapport gp-p laser/gp-p bloqué est important (par comparaison avec l'autre ampli- ficateur optique), et, par conséquent, diminue dans l'au- 10 tre amplificateur optique. En d'autres termes, le gain doit être redistribué vers l'amplificateur optique pour lequel l'excursion de gain est relativement faible pour la longueur d'onde d'émission laser. Mathématiquement, ceci peut être exprimé par le fait que dans l'équation 6 15 Gl, 1A(gp-p,2A/gp-pA1 - gp-p,2 /gp-p, 1B) A A B B B G1,1 gp-p,2 /gp-p,1 + g,1 gp-p,2 gp-p,l doit être aussi grand que possible. L'expression équivalente dans l'équation 7 doit aussi être aussi grande que possible. Cependant, pour de nombreuses conceptions d'am- 20 plificateurs, cette quantité sera négative. Dans ces cas, la conception d'amplificateurs peut être modifiée pour réaliser ce que l'on appelle un amplificateur limiteur optique (ALO), en atténuant les signaux à mi-chemin dans l'amplificateur. Les amplificateurs limiteurs optiques 25 peuvent ainsi être utiles pour renforcer la compression de gain induite par la puissance du signal. 4. Une autre manière très simple d'égaliser le gain entre différents types d'amplificateurs optiques lorsque seul un signal est présent consiste à concaténer 30 plusieurs amplificateurs optiques d'un premier type sui- vis de plusieurs amplificateurs optiques de l'autre type. Comme déjà mentionné, la quantité Gl, A(gp-p,2A/gppA - gp- B B p,2 /gp-p,1 B) sera négative pour de nombreuses cascades d'amplificateurs. Si de tels amplificateurs sont montés 35 en cascade avec une période, par exemple, de dix amplifi- cateurs, au lieu d'une période de deux (séquence d'ampli- a ficateurs optiques A - B ...), la différence de gain G1,l1 deviendra beaucoup plus petite dans chaque amplificateur, du fait que celle-ci prend maintenant la valeur de la 5 différence dans la puissance de sortie divisée par cinq. 5. Les spectres des milieux actifs doivent sa- tisfaire à l'inégalité suivante : (gp-p,2A - gp-p,1A) (gp-p,2 - gp-p,1B) peut être satisfaite si les longueurs d'onde sont compri- ses, par exemple, entre 1540 nm et 1552 nm, et si l'une des fibres dopées à l'erbium est du type en germa- no-silicate. L'autre milieu actif peut être, par exemple, 5 une fibre dopée à l'erbium en alumino-germano-silicate à forte teneur en aluminium ou une fibre dopée à l'erbium co-dopée au phosphore. 3) De manière typique, des amplificateurs opti- ques basés sur des hôtes cristallins présentent un spec- 10 tre "hérissé" qui pourrait être adapté à une commande au- tomatique de puissance multi-canal. Si un signal coincide avec un pic et si un autre signal tombe entre des pics, et si la situation opposée prévaut dans un autre milieu actif, les gains pour les deux longueurs d'onde sont largement découplés l'un de l'autre. Le caractère effilé des pics permet l'utilisation de nombreux hôtes différents avec de nombreux pics non-coincidents, différents. Dans les arguments mentionnés, l'hypothèse était que les puissances de pompage étaient les mêmes 20 dans tous les types d'amplificateurs optiques. Cependant, ceci n'est pas nécessairement le cas. Différentes puis- sances de pompage peuvent être utilisées dans les diffé- rents types d'amplificateurs à fibres dopées à l'erbium. A B A B Dans ce cas, G1,1 , G1,1 , G2,2 et G2,2 ne sont plus pe- 25 tits, du fait que la puissance de sortie en saturation dépend fortement (en dBm, de manière approximativement linéaire) de la puissance de pompage. Si la différence des puissances de saturation est correctement prise en compte, l'analyse ci-dessus peut être utilisée aussi dans 30 ce cas. En fait, dans une conception qui optimise les Equations 6 et 7, les puissances de sortie de saturation ainsi que les puissances de pompage des amplificateurs optiques seront très probablement différentes. Pour des raisons de simplicité, on suppose quel que soit le cas 35 que les puissances de saturation sont égales. On va maintenant décrire une transmission par multiplexage fréquentiel à forte perte, c'est-à-dire, longue distance. Pour une transmission par multiplexage fréquentiel o la perte dans le chemin de transmission 5 est élevée, de nombreux amplificateurs optiques doivent être montés en cascade afin de compenser la perte. Pour maintenir le niveau de puissance des signaux, le gain doit compenser exactement la perte, comme pour le laser en anneau mentionné ci-dessus. En conséquence, les procé- 10 dés pour obtenir une émission laser à plusieurs longueurs d'onde, robuste peuvent aussi être appliqués à une trans- mission par multiplexage fréquentiel. Dans ce cas, l'am- plificateur optique de la figure 1 est répété d'une manière approximativement périodique. Si les amplificateurs 15 optiques sont de types différents, ceux-ci peuvent être insérés dans le chemin de transmission d'une manière à peu près alternée. Par exemple, le laser en anneau de la figure 2 peut être "ouvert" au niveau d'un point arbitraire. L'élément résultant que l'on appelle élément de 20 chaîne (CE) peut alors être concaténé pour former une liaison de transmission. Ensuite, une partie ou la tota- lité de l'atténuation produite par les atténuateurs est remplacée par l'atténuation dans la fibre de transmission. 25 Hormis les questions décrites en association avec le laser, certains autres points doivent aussi être pris en considération. Tout d'abord, des différences de puissance dans les signaux peuvent apparaître dans le système, du fait que les signaux sont commutés en entrée 30 ou en sortie à mi-chemin du système ou du fait que des signaux de puissance différentes sont entrés. Des puis- sances inégales conduisent à un petit rapport si- gnal/bruit (RSB) dans des canaux à faible puissance, et ceci n'est pas souhaitable. Par conséquent, les puissan- 35 ces des signaux doivent être égalisées. La quantité d'égalisation des puissances dans une paire de milieux actifs est donnée directement par les équations (6) et (7) si la puissance du signal dans le canal faible est si faible qu'elle n'affecte pas la saturation dans les am- 5 plificateurs, et la puissance du signal pour l'autre lon- gueur d'onde est suffisamment élevée pour que le gain dans les deux milieux actifs soit égal à l'unité pour cette longueur d'onde. De plus, dans la transmission de signaux, le 10 bruit doit être faible. En outre, tandis que la propaga- tion des signaux dans la cascade d'amplificateurs optiques ressemble à celle de signaux se propageant boucle après boucle dans un laser en anneau, les amplificateurs optiques et les pertes intermédiaires n'ont plus besoin 15 d'être parfaitement périodiques. Néanmoins, on suppose que le système est parfaitement périodique. En conse- quence, les critères de conception pour le laser en an- neau peuvent aussi être appliqués dans ce cas. Bien que des déviations par rapport aux schémas périodiques per- 20 turbent la puissance des signaux, une commande automati- que de puissance multi-canal ou une compensation automa- tique de l'angle de perte issues de la technologique men- tionnée ci-dessus font face la perturbation engendrée. Quel que soit le cas, le bruit augmente. 25 Même avec un schéma parfaitement périodique, le rapport signal/bruit augmente comparativement à la trans- mission d'une seule longueur d'onde. Le rapport si- gnal/bruit est normalement déterminé de manière prédomi- nante par les puissances d'entrée des amplificateurs op- 30 tiques. Tout d'abord, si l'on suppose que la puissance totale des signaux est limitée, la puissance doit être répartie, par exemple, sur deux canaux, dans le cas d'un multiplexage fréquentiel. Ceci diminue la puissance du signal par canal de 3 dB, et le rapport signal/bruit 35 d'approximativement de la même quantité. En outre, le rapport signal/bruit se dégrade encore plus si les puis- sances des signaux ne sont pas également réparties entre les canaux. Ceci est le cas si les puissances des canaux diffèrent d'une certaine quantité constante le long du 5 chemin de transmission, et si la puissance dans le signal oscille entre les canaux. Enfin, le bruit excessif dans les amplificateurs optiques peut augmenter quelque peu. Ici, la trans- mission par multiplexage fréquentiel impose certaines 10 spécifications supplémentaires sur les amplificateurs op- tiques, en conséquence, la liberté de conception de l'am- plificateur diminue quelque peu. Ceci peut conduire à un bruit excessif supérieur à celui obtenu dans une transmission à une seule longueur d'onde. Néanmoins, plusieurs 15 procédés bien connus peuvent être utilisés pour réduire le bruit, y compris en réduisant l'espace, c'est-à-dire en diminuant la perte, entre les amplificateurs. On va maintenant décrire de quelle manière les variations de puissance peuvent être maintenues à un mi- 20 nimum. Précédemment, une émission laser à deux lon- gueurs d'onde était assurée en redistribuant le gain entre les amplificateurs optiques lorsqu'un canal commen- çait à faiblir. Avec un seul canal, les gains dans les 25 deux amplificateurs optiques deviennent approximativement égaux pour la longueur d'onde restante du canal fort B A B (Gi,1A , G1,1, G2,2 et G2,2 sont tous faibles). Du fait qu'une redistribution rend les gains égaux, les gains dans des conditions de fonctionnement normal, en l'ab- 30 sence d'affaiblissement sur le canal, doivent être in- égaux. Ceci implique à son tour que pour un canal donné, dans des conditions de fonctionnement normal, les puis- sances de sortie des amplificateurs optiques doivent être différentes pour des amplificateurs optiques du type A et 35 du type B. Pour une perte minimale donnée entre amplifi- cateurs, ceci implique que la puissance d'entrée d'un am- plificateur optique est inférieure à ce qu'autrement elle pourrait être. Ceci réduit le rapport signal/bruit. Il serait beaucoup mieux que les gains soient 5 identiques pour les deux types d'amplificateurs optiques et pour les deux longueurs d'onde. Cependant, aucune re- distribution du gain ne se produirait alors lorsqu'un si- gnal s'évanouit, aussi longtemps que prédominerait la si- tuation typique caractérisée par des gains pratiquement 10 égaux entre les amplificateurs optiques en présence d'un seul signal. Les amplificateurs limiteurs optiques repré- sentent une manière de rompre la règle normale : avec un signal qui s'évanouit (négligeable) et, en conséquence, avec un seul signal fort résiduel, une puissance d'entrée 15 supérieure aboutit à une puissance de sortie inférieure dans un amplificateur optique (par exemple, A) dans le- quel une limitation significative apparaît, avec la si- tuation opposée dans l'amplificateur optique B. En consé- quence, les amplificateurs limiteurs optiques permettent 20 que des gains inégaux se développent entre les amplifica- teurs optiques au niveau du canal dominant en termes de puissance et, par conséquent, les amplificateurs limi- teurs optiques peuvent permettre la distribution de gain requise même si le gain est distribué de manière régu- 25 lière entre les amplificateurs optiques dans des condi- tions de fonctionnement normal. Par ailleurs, il existe deux autres inconvé- nients avec les amplificateurs limiteurs optiques : tout d'abord, le comportement oscillant du gain lorsque seul 30 un signal est présent rend la liaison plus bruitée quelle ne le serait autrement. Pour la même raison, lorsqu'un canal devient faible, les deux canaux deviennent plus bruités qu'ils ne le seraient autrement. De plus, l'am- plificateur limiteur optique repose sur une perte supplé- 35 mentaire introduite dans les amplificateurs optiques. Dans un amplificateur limiteur optique, des quantités de puissance importantes sont par conséquent perdues. Les niveaux de puissance inférieurs conduisent à un système bruité. 5 Clairement, une redistribution du gain entre amplificateurs implique nécessairement que la liaison est plus bruitée que nécessaire dans certaines conditions de fonctionnement. De ce point de vue, il serait meilleur que le gain puisse être redistribué entre milieux actifs 10 différents à l'intérieur de chaque amplificateur. Par conséquent, l'utilisation d'amplificateurs optiques, o chaque amplificateur optique est constitué d'au moins deux types de milieux actifs (appelés amplificateurs op- tiques hybrides) peut être avantageuse ici. Des milieux 15 actifs peuvent être combinés en option de différentes ma- nières, pour former au moins deux types d'amplificateurs optiques différents. Les amplificateurs optiques peuvent être montés en cascade, en option, d'une manière alter- née. 20 De nombreux exemples d'amplificateurs hybrides à fibres dopées à l'erbium existent dans la littérature. Cependant, à l'exception de ceux munis d'une sorte de commande électronique qui, par exemple, modifie les gains dans les milieux actifs différents en modifiant leur 25 puissance de pompage, aucune commande automatique de puissance multi-canal/commande automatique de gain mul- ti-canal n'a été démontrée dans ces dispositifs. De plus, ceux-ci n'étaient pas conçus conformément à la descrip- tion faite dans le présent document, de sorte qu'aucune 30 commande automatique de puissance multi-canal/commande automatique de gain multi-canal n'est à en attendre. Ci-dessus, on a décrit une commande automatique de puissance multi-canal pour le cas dans lequel il y a autant de longueurs d'onde qu'il y a de milieux actifs. 35 L'équation (4) fournit une bonne explication de la raison pour laquelle le gain, conformément à l'équation (4), ne peut varier de manière indépendante pour plus de lon- gueurs d'onde qu'il n'y a de milieux actifs. Avoir un type adapté de milieu actif pour chaque longueur d'onde 5 et les combiner en une liaison pour une transmission par multiplexage fréquentiel stable ou pour l'émission de rayonnement laser est une proposition difficile lorsque le nombre de longueurs d'onde augmente. Cependant, même avec deux milieux actifs, par exemple, une transmission 10 et une émission de rayonnement laser à plusieurs longueurs d'onde peuvent bénéficier du schéma décrit. Même si l'équation (4) ne permet pas au gain de compenser par- faitement la perte pour toutes les longueurs d'onde, les antagonismes entre gain et perte peuvent être inférieurs 15 à ce qu'ils seraient dans une transmission effectuée conformément à la technique antérieure. Par exemple, une perte qui change avec la longueur d'onde, à un taux cons- tant, sur une plage de longueurs d'onde (un angle de perte constant) peut être parfaitement compensée pour 20 toutes les longueurs d'onde situées dans cette plage par un milieu actif dans lequel le gain change en fonction de la longueur d'onde avec un taux constant (un angle de gain constant). Les amplificateurs optiques décrits ici peuvent compenser les pertes, même lorsque la relation de 25 dépendance de la perte vis-à-vis de la longueur d'onde varie. Pour une raison ou une autre, l'angle de perte peut s'écarter de celui supposé dans la conception du système. Dans les montages cascades traditionnels d'amplificateurs optiques élargis de manière homogène, ceci 30 rompt alors la correspondance gain-perte requise sur la- dite plage de longueurs d'onde, de sorte que la plage ne peut être utilisée pour une transmission par multiplexage fréquentiel. Contrairement aux amplificateurs optiques de la technique antérieure basés sur des milieux actifs 35 élargis de manière homogène, les amplificateurs optiques décrits ici peuvent ajuster automatiquement leur angle de gain (global) pour compenser toute déviation de l'angle de perte. On indique cette caractéristique par "commande automatique de l'angle de perte" (ALTC). 5 En conséquence, conformément aux modes préférés de réalisation de la présente invention, l'amplificateur optique et la cascade constituée de tels amplificateurs peuvent effectués de manière automatique une commande de puissance et de gain pour plusieurs longueurs d'onde, 10 sans aucun circuit électronique externe, et compenser au- tomatiquement l'angle de perte. Pour illustrer de manière plus détaillée ce point, on va considérer l'exemple de la figure 27. Celle- ci représente une liaison de transmission optiquement am- 15 plifiée, à plusieurs longueurs d'onde, longue distance. Un ensemble de signaux est lancé dans la liaison, laquelle est constituée d'un total de 300 amplificateurs à fibres dopées à l'erbium, précédé chacun d'un tronçon constitué d'une fibre de transmission. Un isolateur opti- 20 que est inclus dans chaque amplificateur à fibres dopées à l'erbium, empêchant par conséquent que la lumière dans un amplificateur à fibres dopées à l'erbium donné n'atteigne les amplificateurs à fibres dopées à l'erbium pré- cédents. En outre, un filtre passe-bande et un filtre 25 aplatissant la courbe de gain précèdent les amplifica- teurs à fibres dopées à l'erbium. Les amplificateurs à fibres dopées à l'erbium sont soit identiques (basés sur une fibre dopée à l'erbium en alumino-silicate ne conte- nant pas de germanium), à moins que des seconds amplifi- 30 cateurs à fibres dopées à l'erbium ne soient basés sur une fibre dopée à l'erbium en germano-silicate, tandis qu'une fibre dopée à l'erbium en alumino-silicate est utilisée dans les autres amplificateurs à fibres dopées à l'erbium. La liaison de transmission est répétée de ma- 35 nière exacte à chaque amplificateur à fibres dopées à l'erbium ou à chaque second amplificateur à fibres dopées à l'erbium. On divise la liaison en éléments de chaîne (CE), de sorte qu'un élément de chaîne commence à la sor- tie d'un premier amplificateur à fibres dopées à l'erbium 5 et se termine au niveau de la sortie du second amplifica- teur à fibres dopées à l'erbium qui vient ensuite. En conséquence, le montage en cascade est constitué de 150 éléments de chaîne, constitués chacun de tronçons de fi- bre de transmission, de deux amplificateurs à fibres do10 pées à l'erbium, et de plusieurs filtres. De manière si- milaire, on divise chaque élément de chaîne en deux élé- ments de chaîne auxiliaires, constitués chacun d'un tron- con de fibres de transmission, et, optionnellement, de filtres, suivi d'un amplificateur à fibres dopées à l'er- 15 bium. On étudie trois configurations possibles conformé- ment au Tableau de Compensation Automatique de l'Angle de Perte ci-dessous. Tableau Compensation Automatique de l'Angle de Perte Système Type de cascade Plage de lon- Emplacement du fil- gueurs d'onde tre aplatissant le du filtre gain passe-bande A Cascade homogène d'am- 1553-1559 nm Dans chaque élément plificateurs à fibres de chaîne auxi- dopées à l'erbium en liaire alumino-silicate B Amplificateurs à fi- 1553-1559 nm Dans chaque élément bres dopées à l'erbium de chaîne auxi- en alumino-silicate et liaire en germano-silicate 20 25 Système Type de cascade Plage de lon- Emplacement du fil- gueurs d'onde tre aplatissant le du filtre gain passe-bande C Amplificateurs à fi1553-1559 nm Uniquement dans bres dopées à l'erbium l'élément de chaîne en alumino-silicate et comportant des am- en germano-silicate plificateurs à fi- bres dopées à l'er- bium en alumi- no-silicate Ici, le système A est un système de la techni- que antérieure, non-alterné, typique. Le système B est un système comportant des amplificateurs à fibres dopées à l'erbium, du type alterné, mais qui n'aboutit pas à ce que les équations 6 et 7 soient supérieures à zéro de ma- nière simultanée pour deux longueurs d'onde quelconques dans la plage des longueurs d'onde transmises par la cas- cade. En particulier, celui-ci ne satisfait pas à l'équa- tion 8. Le système C, enfin, est une cascade d'amplifica- teurs à fibres dopées à l'erbium alternés du type proposé ici. Celui-ci satisfait à l'équation 8 pour toutes les paires de longueurs d'onde dans sa plage de longueurs d'onde transmises. Tous les systèmes ont été conçus pour une perte de liaison de 10 dB, sans aucun angle de perte de liaison. Dans tous les cas, la puissance du signal lancé dans la cascade était de 0,2 mW par canal. La sépa- ration entre canaux était de 50 GHz. Selon la largeur des filtres passe-bande utilisés, la puissance totale du si- gnal d'entrée était de 3 mW ou 3,2 mW (15 canaux lancés pour les systèmes A et B, 16 canaux lancés pour le sys- tème C). La figure 28 représente les résultats d'une si- mulation effectuée pour déterminer de quelle manière le rapport signal/bruit optique reçu du canal le plus bruité parmi les 15 ou 16 canaux dépend de l'angle de la perte 5 de liaison pour les systèmes B et C (le système A agit de la même manière que le système B). La partie indépendante de la longueur d'onde de la perte de liaison est de 10 dB. Pour le système B, la figure 28 montre que la dé- gradation du rapport signal/bruit du canal le pire, qui 10 est induite par un changement d'angle de perte est infé- rieure à 20 dB sur une plage d'angles de perte de seule- ment 0,028 dB/nm. Pour le système C, la plage est de 0,053 dB/nm, c'est-à-dire pratiquement deux fois plus. De plus, les résultats du système C peuvent encore être amé- 15 liorés en implémentant le point 2 mentionné pages 29 et 30 sous une forme qui est adaptée pour une compensation automatique de l'angle de perte. Ceci est appelé un "décalage d'angle de perte". De manière spécifique, la figure 28 montre que la plage d'angles de perte, pour 20 laquelle une dégradation du canal le pire est inférieure à 10 dB, qui est aussi grande que 0,88 dB/nm peut être obtenue avec un décalage de l'angle de perte. Ceci repré- sente une triple amélioration par rapport au système B. La figure 29 représente la dépendance du rap- 25 port signal/bruit du canal le pire vis-à-vis de change- ments de la perte de liaison indépendante de la longueur d'onde. Une différence qualitative entre le système C et les systèmes A et B est clairement évidente: tandis que le rapport signal/bruit du canal le pire du premier sys- 30 tème diminue lentement lorsque la perte de liaison augmente, on a une rapide diminution du rapport signal/bruit pour les systèmes A et B, lorsque la perte de liaison s'écarte de la valeur de conception égale à 10 dB. Ceci "prouve" la "revendication" définie page 20, lignes 3 à 35 10. Les conclusions sont : * Un montage en cascade de la technique antérieure (système A) est très sensible à la fois aux varia- tions, indépendantes de la longueur d'onde, de la perte 5 de liaison et aux variations de l'angle de perte. * Un montage en cascade d'amplificateurs à fi- bres dopées à l'erbium, alternés, n'est pas suffisant pour obtenir une compensation automatique de l'angle de perte (voir système B) ; des mesures supplémentaires, 10 telles que décrites ici, sont aussi nécessaires (système C sans ou spécialement avec décalage de l'angle de perte). Du fait que les amplificateurs limiteurs opti- ques fournissent des possibilités et des avantages inté- 15 ressants, certains exemples vont maintenant être décrits en référence aux figures 27 à 31. Un avantage des ampli- ficateurs limiteurs optiques est que ceux-ci permettent une redistribution plus favorable du gain entre milieux actifs qu'autrement ce ne serait le cas. 20 La figure 30 représente les caractéristiques exprimant la puissance de sortie en fonction de la puis- sance d'entrée pour un amplificateur optique typique et un amplificateur limiteur optique (ALO). Pour l'amplifi- cateur limiteur optique, la puissance de sortie peut di- 25 minuer en augmentant la puissance d'entrée dans une cer- taine plage. Pour l'amplificateur optique typique, la puissance de sortie augmente toujours lorsque la puis- sance d'entrée augmente. La figure 31 représente une transmission à deux 30 longueurs d'onde dans un montage en cascade d'amplifica- teurs optiques alternés typiques autres que des amplifi- cateurs limiteurs optiques. La figure représente un fonctionnement normal. Pour le canal 1 (trait plein), le gain dans l'amplificateur optique B est très supérieur au gain 35 dans l'amplificateur optique A (et vice versa pour le ca- nal 2). Cependant, pour les deux canaux, la puissance mi- nimale est inférieure à la moitié de la puissance totale minimale. Cette puissance minimale des canaux qui est "inutilement" faible dégrade le rapport signal/bruit par 5 comparaison avec la situation idéale (représentée sur la figure 33). La figure 32 représente une transmission à deux longueurs d'onde dans un montage en cascade constitué d'amplificateurs optiques alternés typiques autres que 10 des amplificateurs limiteurs optiques. La figure repré- sente un fonctionnement perturbé, lorsque le signal présent sur un canal (#2) s'est affaibli pour une raison ou une autre. Maintenant, du fait des puissances de sortie similaires de l'amplificateur optique A et de l'amplifi- 15 cateur optique B, le gain du canal 1 est approximative- ment le même dans les deux types différents d'amplificateurs optiques. En conséquence, le gain a été redistribué de l'amplificateur optique B vers l'amplificateur optique A, sans affecter le gain total sur le canal 1 (sa puis- 20 sance est constant sur la période de deux amplificateurs optique du montage en cascade). Par exemple, cette redis- tribution est de 2 dB. Par ailleurs, la puissance du ca- nal 2 est indiquée par un trait grossier. Avec les carac- téristiques appropriées de l'excursion de gain au niveau 25 des deux longueurs d'onde dans les deux amplificateurs optiques, la redistribution du gain conduit, par exemple, à une augmentation de 2,5 dB du gain du canal 2 de l'am- plificateur optique B, mais uniquement à une diminution de 1,8 dB, par exemple, du gain du canal 2 de l'amplifi- 30 cateur optique A. En consequence, la puissance dans le canal 2 augmente, comme indiqué sur la figure. La figure 33 représente une transmission à deux longueurs d'onde dans un montage en cascade constitué d'amplificateurs limiteurs optiques alternés. La figure 35 représente un fonctionnement normal, dans lequel le gain est le même dans les deux amplificateurs optiques et au niveau des deux canaux. La puissance totale peut être par conséquent toujours partagée de manière régulière entre les canaux, ce qui est la meilleure situation du point de 5 vue du rapport signal/bruit. La figure 34 représente une transmission à deux longueurs d'onde dans un montage en cascade constitué d'amplificateurs limiteurs optiques alternés. La figure représente un fonctionnement perturbé, lorsque le signal 10 dans un canal (#2) s'est affaibli pour une raison ou une autre. Les caractéristiques de l'amplificateur limiteur optique (figure 37) conduisent à une redistribution du gain dans le canal dominant en termes de puissance 1 de l'amplificateur optique B vers l'amplificateur optique A, 15 qui, comme pour la figure 32, aboutit à un gain moyen net dans le canal déficient en puissance 2. Du point de vue du rapport signal/bruit, l'avantage des amplificateurs limiteurs optiques est alors que le rapport signal/bruit est "maximisé" dans un fonctionnement normal. Un léger 20 inconvénient est que le montage en cascade devient plus bruité que cela n'est nécessaire dans des conditions aty- piques, comme sur la figure. Ceci résulte de la puissance de sortie inférieure de l'amplificateur optique B lorsque la puissance d'entrée du canal 1 devient supérieure (ici, 25 on suppose aussi que l'amplificateur optique B limite de manière prédominante le canal 1, et que l'amplificateur optique A limite de manière prédominante le canal 2). Une telle limitation fonction du canal (en réalité, de la longueur d'onde) est facilement réalisée dans la prati- 30 que. Il doit être noté que, de manière générale, les conceptions et les processus adoptés ou proposés ici pour la transmission de longueurs d'onde discrètes peuvent être adaptées à la transmission sur une plage entière de 35 fréquences dans une plage de longueurs d'onde particuliè- res. Par ailleurs, de manière générale, les conceptions et les processus adoptés ou proposés ici pour une trans- mission à plusieurs longueurs d'onde peuvent être facile- ment adaptés à des lasers à plusieurs longueurs d'onde. 5 Dans la présente description, le verbe "comporte" a la signification normale qui lui est donnée dans le dictionnaire, pour indiquer une inclusion non-exclusive. C'est-à-dire que l'utilisation du mot "comporte" (ou d'un dérivé quelconque) pour inclure une 10 caractéristique ou plus, n'exclut pas la possibilité d'inclure aussi d'autres caractéristiques. L'attention du lecteur est attirée sur tous les articles et documents qui ont été déposés concurremment avec la présente description ou avant celle-ci en rela- 15 tion avec la présente demande et qui peuvent être consul- tés par le public avec la présente description, et les contenus de ces articles et documents sont incorporés ici à titre de référence. Toutes les caractéristiques décrites dans la 20 présente description (y compris les revendications an- nexées, l'abrégé et les dessins), et/ou toutes les étapes d'un procédé quelconque ou processus ainsi décrit, peu- vent être combinées selon une combinaison quelconque, à l'exception de combinaisons dans lesquelles au moins cer- 25 taines descaractéristiques et/ou étapes s'excluent mu- tuellement. Chaque caractéristique décrite dans la présente description (y compris dans les revendications annexées, l'abrégé et les dessins), peut être remplacée par des ca- 30 ractéristiques proposées en variante servant au même but, à un but équivalent ou à un but similaire sauf mention du contraire. Par consequent, sauf mention du contraire, chaque caractéristique décrite n'est qu'un exemple d'une série générique d'équivalents ou de caractéristiques si- 35 milaires. La présente invention n'est pas limitée aux dé- tails des modes de réalisation précédents. La présente invention s'étend à une combinaison nouvelle ou à toute combinaison nouvelle des caractéristiques décrites dans la présente description (y compris dans les revendica- tions annexées, l'abrégé et les dessins), ou à toute étape ou toute combinaison des étapes de l'un quelconque des procédés ou processus décrits ici. REVENDICATIONS 1. Système amplificateur optique constitué de plusieurs milieux actifs (1, 4, 7) reliés en série et 5 agencés pour amplifier un signal ayant plusieurs lon- gueurs d'onde, caractérisé en ce qu'au moins certains desdits milieux actifs agissent en saturation, et des mi- lieux actifs différents sont spectralement différents, de sorte que ceux-ci interagissent principalement avec des 10 longueurs d'onde différentes, de sorte que dans le cas d'une perturbation des niveaux de puissance du signal à partir d'une distribution d'équilibre entre les longueurs d'onde, le système amplificateur optique agit pour rame- ner les niveaux de puissance du signal vers ladite dis- 15 tribution d'équilibre. 2. Système amplificateur optique selon la re- vendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un seul amplificateur optique dans lequel lesdits plusieurs mi- lieux actifs sont reliés en série. 3. Système amplificateur optique selon la re- vendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs amplificateurs optiques reliés en série, chaque amplifi- cateur optique comportant au moins l'un desdits plusieurs milieux actifs. 4. Système amplificateur optique selon la re- vendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'un desdits milieux actifs est constitué d'une fibre dopée à l'er- bium. 5. Système amplificateur optique selon la re- vendication 4, caractérisé en ce qu'un desdits milieux actifs est constitué d'une fibre en alumino-silicate do- pée à l'erbium. 6. Système amplificateur optique selon la re- vendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'un desdits milieux actifs est constitué d'une fibre en germa- no-silicate dopée à l'erbium. 7. Système amplificateur optique selon la re- vendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que l'un desdits 5 milieux actifs est constitué d'une fibre en phos- pho-silicate ou en alumino-phospho-silicate dopée à l'erbium. 8. Système amplificateur optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en 10 ce que pour l'un desdits milieux actifs, l'excursion du gain pour une première longueur d'onde est plus grande que l'excursion du gain pour une seconde longueur d'onde, tandis que l'opposé est vrai dans un autre desdits mi- lieux actifs. 9. Système amplificateur optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des premiers et seconds milieux parmi lesdits mi- lieux actifs sont reliés de manière alternée en série. 10. Système amplificateur optique selon l'une 20 quelconque des revendications précédentes, agencé pour la transmission de plusieurs longueurs d'onde situées dans une plage de longueurs d'onde, caractérisé en ce que les premiers et seconds desdits milieux actifs interagissent principalement à des longueurs d'onde situées à des ex- 25 trémités opposées respectives de la plage de longueurs d'onde. 11. Système amplificateur optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits milieux actifs sont élargis de manière ho- 30 mogène. 12. Système amplificateur optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des amplificateurs limiteurs optiques (ALO) pour renforcer la compression de gain induite par 35 la puissance du signal. 13. Système amplificateur optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des filtres (15, 16) pour fournir des caractéristiques de gain différentes dans des milieux ac- 5 tifs différents, de sorte que la perte respective asso- ciée à chacun de ces milieux actifs est importante pour des longueurs d'onde o l'excursion de gain respective est faible. 14. Système amplificateur optique selon l'une 10 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dépendance spectrale des excursions de gain dans des milieux actifs différents s'annule à des lon- gueurs d'onde prédéterminées ou dans des plages de lon- gueurs d'onde prédéterminées. 15. Système amplificateur optique selon la re- vendication 14, caractérisé en ce que l'un des milieux actifs peut être une fibre en germano-silicate dopée à l'erbium ayant une faible teneur en aluminium ou une te- neur en aluminium nulle, de telle sorte que l'excursion 20 du gain gpp augmente avec la longueur d'onde dans la plage allant de 1543 à 1549 nm, et l'excursion du gain d'au moins un autre des milieux actifs diminue dans la même plage. 16. Système amplificateur optique selon la re- 25 vendication 14 ou 15, caractérisé en ce qu'il est adapté pour transmettre des longueurs d'onde situées dans la plage allant de 1540 à 1552 nm. 17. Système amplificateur optique selon la re- vendication 14, 15 ou 16, caractérisé en ce que ledit au- 30 tre des milieux actifs peut être sélectionné dans le groupe constitué d'une fibre en alumino-germano-silicate à forte teneur en aluminium, dopée à l'erbium, d'une fi- bre en silicate dopé au phosphore dopée à l'erbium et d'une fibre en phosphate dopée à l'erbium.