Brevet FR2745392A1 — publié le 19970829

L'invention concerne une fibre optique dopée par des éléments des terres rares et des systèmes optiques la comprenant, et elle concerne plus précisément une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares et des systèmes optiques, par exemple un multiplexeurdémultiplexeur amplificateur à fibre optique et un répéteur amplificateur à fibre optique, dans lesquels il faut des caractéristiques très plates de variation du gain avec la longueur d'onde. Actuellement, on a mis au point et perfectionné un amplificateur à fibre optique ayant une fibre optique dopée par des éléments des terres rares tels que Er, Pr, Nd, etc. dans l'âme pour l'utiliser en pratique. En particulier, on prévoit qu'un amplificateur à fibre optique dopée par de l'erbium, pouvant donner un gain élevé et une puissance élevée de sortie à saturation dans la bande de longueurs d'onde de 1,55 gm, sera appliqué à divers systèmes optiques. On a par exemple noté l'application à un système de transmission optique à grande distance, à grande vitesse et à grand débit par une technique de transmission par multi- plexage en longueurs d'onde dans plusieurs canaux dans des bandes de longueurs d'onde comprises entre 1,53 et 1,56 4m et un système de télévision par câble optique (CATV). Dans de tels systèmes de transmission optique, il est important que l'amplificateur à fibre optique dopée par de l'erbium possède une caractéristique plate de gain dans ces bandes de longueurs d'onde afin que la détérioration des caractéris- tiques de rapport signal-sur-bruit et de diaphonie soit réduite. Pour que de telles caractéristiques plates de variation du gain avec la longueur d'onde soient obtenues, une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium et un amplificateur à fibre optique comprenant une telle fibre ont déjà été proposés par l'inventeur. La fibre optique comporte plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, tels que Er et Al en combinaison, et une couche externe de revêtement qui est placée autour des âmes, chaque âme étant directement recouverte d'une couche de revêtement primaire. Dans cette structure, les âmes peuvent contenir une concentration de l'aluminium de dopage bien supérieure à celle d'une âme unique d'une fibre optique classique dopée par de l'erbium. En outre, le gain de chaque âme peut être réduit afin que des caractéristiques plates de variation du gain avec la longueur d'onde soient obtenues, et un gain élevé est obtenu par superposition de tous les signaux de sortie en plus des caractéristiques plates de variation du gain avec la longueur d'onde. Dans un amplificateur à fibre optique ayant une telle fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium déjà proposée, cependant, un inconvénient est dû au fait que les caractéristiques de variation du gain avec la longueur d'onde sont plus mauvaises et peu satisfaisantes lorsqu'on doit obtenir un gain élevé, par exemple proche de 40 dB. L'invention a donc pour objet la réalisation d'une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares et des systèmes optiques utilisant de telles fibres, permettant l'obtention de caractéristiques très plates de gain en fonction de la longueur d'onde, pour une très large plage de gain. L'invention concerne aussi une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, et des systèmes optiques comprenant une telle fibre, autorisant une transmission de signaux à grande distance, à grand débit et avec un gain accru. Selon une première caractéristique de l'invention, une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares comprend plusieurs âmes ayant chacune un indice de réfraction nw, dopées par au moins un élément des terres rares, et une couche externe de revêtement ayant un indice de réfraction nc (nw > nc) et recouvrant les âmes, les âmes étant placées pratiquement sur un axe central de la couche externe de revêtement, une âme au moins étant entourée par les autres âmes qui ont un diamètre d'âme supérieur à celui de l'âme qui est entourée. Selon une seconde caractéristique de l'invention, une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares comprend plusieurs âmes dopées chacune par au moins un élément des terres rares, et une couche externe de revêtement ayant un indice de réfraction inférieur à celui des âmes et recouvrant les âmes, les âmes étant placées pratiquement sur un axe central de la couche externe de revêtement, une âme au moins étant entourée par les âmes restantes qui ont un indice de réfraction supérieur à celui de l'âme qui est entourée. Selon une troisième caractéristique de l'invention, une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares comprend plusieurs âmes dopées chacune par au moins un élément des terres rares, et une couche externe de revêtement ayant un indice de réfraction inférieur à celui des âmes et recouvrant les âmes, les âmes étant placées pratiquement sur l'axe central de la couche externe de revêtement, une âme au moins étant entourée par les âmes restantes qui contiennent une plus grande quantité d'élé- ments des terres rares que l'âme qui est entourée. Selon une quatrième caractéristique de l'invention, un amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares comporte une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares qui comprend plusieurs âmes ayant chacune un indice de réfraction nw, dopées d'au moins un élément des terres rares, et une couche externe de revêtement ayant un indice de réfraction nc (nw > ns) et recouvrant les âmes, les âmes étant placées pratiquement sur un axe central de la couche externe de revêtement, une âme au moins étant entourée par les âmes restantes qui ont un diamètre d'âme supérieur à celui de l'âme qui est entourée, au moins une source de lumière de pompage, au moins un circuit de multiplexage en longueurs d'onde destiné à coupler une lumière de pompage à une extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par les éléments des terres rares, et un isolateur placé entre le circuit de multiplexage en longueurs d'onde et la première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares. Selon une cinquième caractéristique de l'invention, un amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares comprend une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares qui comporte plusieurs âmes ayant chacune un indice de réfraction nw, dopées par au moins un élément des terres rares, et une couche externe de revêtement ayant un indice de réfraction nc (nw > nc) et recouvrant les âmes, les âmes étant placées pratiquement sur un axe central de la couche externe de revêtement, une âme au moins étant entourée par les âmes restantes qui ont un plus grand diamètre d'âme que l'âme qui est entourée, au moins une source de lumière de pompage, au moins un circuit de multiplexage en longueurs d'onde destiné à coupler la lumière de pompage à une première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, et un isolateur placé entre le circuit de multiplexage en longueurs d'onde et la première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares. Selon une sixième caractéristique de l'invention, un amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares comprend une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares qui comporte plusieurs âmes dopées chacune par au moins un élément des terres rares et une couche externe de revêtement ayant un indice de réfraction inférieur à celui des âmes et recouvrant les âmes, les âmes étant placées pratiquement sur un axe central de la couche externe de revêtement, une âme au moins étant entourée par les âmes restantes qui ont un indice de réfraction plus grand que l'âme qui est entourée, au moins une source de lumière de pompage, au moins un circuit de multiplexage en longueurs d'onde destiné à coupler une lumière de pompage à une première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, et un isolateur placé entre le circuit de multiplexage en longueurs d'onde et la première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares. Selon une septième caractéristique de l'invention, un amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares comporte une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares comprenant plusieurs âmes dopées chacune par au moins un élément des terres rares, et une couche externe de revête- ment ayant un indice de réfraction inférieur à celui des âmes et recouvrant les âmes, les âmes étant placées prati- quement sur un axe central de la couche externe de revêtement, une âme au moins étant entourée par les âmes restantes qui contiennent une plus grande quantité des éléments des terres rares que l'âme qui est entourée, au moins une source de lumière de pompage, au moins un circuit de multiplexage en longueurs d'onde destiné à coupler une lumière de pompage à une première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, et un isolateur placé entre le circuit de multi- plexage en longueurs d'onde et la première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares. Selon une huitième caractéristique de l'invention, un système à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares comporte au moins un amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares destiné à amplifier un signal lumineux par émission stimulée, et au moins une fibre optique à décalage par dispersion connectée à une extrémité d'entrée et/ou une extrémité de sortie de l'amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui za suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares qui a déjà été proposée par les inventeurs, la figure 2 est une vue de la structure d'un amplifi- cateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares qui a déjà été proposé par les inventeurs, la figure 3 est un graphique représentant des caracté- ristiques de variation du gain en fonction de la longueur d'onde pour une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares représentée sur la figure 2, la figure 4 est un graphique représentant les caracté- ristiques de largeur de bande de 1 dB pour un espacement d des âmes dans l'amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares représenté sur la figure 2, la figure 5 est une coupe d'une fibre optique à plu- sieurs âmes dopées par des éléments des terres rares permettant une analyse théorique de l'invention, la figure 6 est un graphique représentant les résultats de l'analyse théorique des caractéristiques de puissance d'entrée-sortie en fonction de l'espacement des âmes à une longueur d'onde de 0,98 im dans le cas d'une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares représentée sur la figure 5, la figure 7 est un graphique représentant les résultats de l'analyse théorique donnant les caractéristiques de variation de la puissance d'entrée-sortie en fonction de l'espacement des âmes à la longueur d'onde de 1,55 gm dans une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares représentée sur la figure 5, la figure 8 est une coupe d'une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares dans un premier mode de réalisation préféré de l'invention, la figure 9 est un graphique représentant les caracté- ristiques de gain en fonction de la longueur d'onde dans le cas de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares représentée sur la figure 8, la figure 10 est un graphique représentant les caracté- ristiques de variation de largeur de bande de 1 dB en fonction de l'espacement des âmes dans le cas de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares représentée sur la figure 8, la figure 11 est une coupe représentant une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares dans un second mode de réalisation préféré de l'invention, la figure 12 est un graphique représentant les caractéristiques de gain en fonction de la longueur d'onde de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares représentée sur la figure 11, la figure 13 est une coupe d'une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares dans un troisième mode de réalisation préféré de l'invention, la figure 14 est une coupe d'une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares dans un quatrième mode de réalisation préféré de l'invention, les figures 15A et 15B représentent une coupe d'une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares dans un cinquième mode de réalisation préféré de l'invention et un profil d'indice de réfraction suivant les lignes A-A', B-B' ou C-C', la figure 16 est un graphique représentant les caracté- ristiques de variation du gain en fonction de la longueur d'onde pour la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares représentée sur la figure 15A, la figure 17 est un graphique représentant les caracté- ristiques de variation de la largeur de bande de 1 dB en fonction de l'espacement des âmes dans le cas de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares représentée sur la figure 15A, les figures 18A et 18B représentent une coupe d'une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares dans un sixième mode de réalisation préféré de l'invention et un profil d'indice de réfraction suivant la ligne A-A', B-B' ou C-C', les figures 19A et 19B sont une coupe représentant une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares dans un septième mode de réalisation de l'invention et un profil d'indice de réfraction suivant la ligne A-A', B-B' ou C-C', les figures 20A et 20B sont une coupe représentant une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares dans un huitième mode de réalisation de l'invention et un profil d'indice de réfraction suivant la ligne A-A', B-B' ou C-C', les figures 21 et 22 sont des graphiques représentant deux types de distribution de concentration d'erbium dans une âme d'une fibre optique optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares selon l'invention, la figure 23 représente la structure d'un amplificateur à fibre optique dans un premier mode de réalisation préféré de l'invention, la figure 24 représente la structure d'un amplificateur à fibre optique dans un second mode de réalisation préféré de l'invention, la figure 25 représente la structure d'un multiplexeur- démultiplexeur amplificateur à fibre optique dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la figure 26 représente la structure d'un répéteur amplificateur à fibre optique dans un premier mode de réalisation préféré de l'invention, et la figure 27 représente la structure d'un répéteur amplificateur à fibre optique dans un second mode de réalisation préféré de l'invention. Avant la description d'une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares dans le premier mode de réalisation préféré, on décrit, en référence aux figures 1 et 2, la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares précitée déjà proposée par les inventeurs et l'amplificateur à fibre optique comprenant une telle fibre. La fibre optique 1 dopée par de l'erbium comprend plusieurs âmes 2-1, 22, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6 et 2-7 (sept âmes dans ce cas) dopées par des éléments des terres rares tels que Er et Al ensemble, et une couche externe 4 de revêtement disposée autour des âmes 2-1 à 2-7, chaque âme étant directement couverte d'une couche primaire de revêtement 3. Dans les structures de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium comme indiqué précédemment, un gain élevé est obtenu avec des caractéristiques plates de variation du gain en fonction de la longueur d'onde. La raison de ce phénomène est décrite plus en détail dans la suite. D'abord, les âmes peuvent contenir une concentration de l'aluminium de dopage bien supérieure à celle d'une âme unique d'une fibre optique classique dopée par de l'erbium. Ensuite, dans cette structure, bien que le gain de chaque âme doive être abaissé pour l'obtention de caractéristiques de gain en fonction de la longueur d'onde qui sont plates, un gain élevé est obtenu par superposition de tous les signaux de sortie en plus des caractéristiques aplaties de variation du gain en fonction de la longueur d'onde. Les caractéristiques classiques de variation du gain avec la longueur d'onde indiquent qu'une puissance injectée de lumière de pompage est réduite, un maximum du gain observé près de la longueur d'onde de 1,535 pm diminue, et le gain par rapport à la longueur d'onde devient progressivement plat. Lorsque la puissance de la lumière de pompage diminue, on observe une tendance à l'augmentation à droite, c'est-à- dire que le gain dans la bande des longueurs d'onde relati- vement courtes (du côté de la longueur d'onde de 1,53 gm) diminue, et le gain dans la bande des longueurs d'onde plus grandes (côté de la longueur d'onde de 1,56 um) devient élevé. Lorsque la puissance de la lumière de pompage est extrêmement abaissée, le gain est trop faible pour qu'il permette une utilisation dans un amplificateur à fibre optique. La fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium, proposée par les inventeurs, met en oeuvre ce principe de manière active. Si le diamètre externe D des âmes 2-1 à 2-7 et l'espacement d des âmes 2 sont optimisés afin que la lumière de pompage et la lumière du signal soient presque également réparties et se propagent dans chaque âme, le gain de chaque âme est faible, mais on obtient une caractéristique plate de variation du gain avec la longueur d'onde. Les lumières des signaux qui se propagent sur une certaine longueur de fibre sont amplifiées dans chaque âme et superposées sous forme d'un signal de sortie. En conséquence, le gain est élevé et les caracté- ristiques de variation du gain avec la longueur d'onde sont aplaties. La figure 2 représente un amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares ayant une telle fibre optique, comprenant une certaine longueur d'une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares 1, des coupleurs 12-1 et 12- 2 de multiplexage en longueurs d'onde (WDM), des sources lumi- neuses de pompage 13-1 et 13-2 destinées à émettre de la lumière de pompage 14-1 et 14-2, et des isolateurs optiques 11-1 et 11-2 placés à l'avant et à l'arrière de la fibre optique 1 respectivement. Pendant le fonctionnement, les lumières de pompage 14-1 et 14-2 d'un laser à faible longueur d'onde, par exemple un laser à semi-conducteur, sont pompées avec la fibre optique 1 à plusieurs âmes dopées par de l'erbium par l'inter- médiaire des fibres optiques 15-1 et 15-2, et les coupleurs WDM 8-1 et 82, alors que la lumière 10-1 du signal est transmise à la fibre optique 1. Les lumières de pompage sont absorbées dans la fibre optique 1, certains niveaux d'énergie des ions Er étant excités, et une amplification se produit sous l'effet de l'émission stimulée. La lumière 10-1 du signal se propageant dans la fibre optique est amplifiée dans la fibre 1 et est transmise sous forme d'une lumière l1 -2 de signal amplifié. Les isolateurs optiques 11-1 et 11-2 sont utilisés de préférence pour la réduction de la lumière du signal rétrograde dû à la lumière amplifiée du signal 10-2. La fibre optique dopée par de l'erbium ayant un dia- mètre de chaque âme d'environ 2 um, un espacement d'âmes d de 1,3 gm, un diamètre de revêtement externe de 125 gm, une différence A d'indice de réfraction spécifique de 1,45 %, un diamètre d'environ 8,8 gm du champ de modes, des concen- trations de matières de dopage Er et Al dans chaque âme de 400 ppm et 8 500 ppm respectivement et une longueur de fibre L d'environ 45 m, est utilisée dans l'amplificateur à fibre optique. La longueur d'onde lp des deux lumières de pompage 14-1 et 14-2 est déterminée comme étant égale à 0,98 im et les puissances de sortie correspondantes Ppf, Ppb sont respectivement de 70 mW et 80 mW. Ces valeurs des lumières de pompage sont déterminées convenablement pour l'obtention de caractéristiques plates de variation du gain avec la longueur d'onde. La figure 3 représente les caractéristiques de variation du gain avec la longueur d'onde obtenues pour une puissance Sp de signal de -37 dB, -27 dB, -17 dB et -9 dB respectivement. Les résultats montrent que des carac- téristiques plates sont obtenues dans une large plage de longueurs d'onde. La figure 4 représente les caractéris- tiques de largeur de bande lorsque le gain diminue de 1 dB depuis sa valeur maximale (largeur de bande pour 1 dB) en fonction de l'espacement d des âmes de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium, obtenues pour des puissances de signaux Sp de -37 dB, -17 dB et -9 dB respectivement. Les caractéristiques de la fibre optique classique à une seule âme dopée par de l'erbium sont indiauées dans le cas de l'espacement des âmes d = 0. Ces résultats indiquent que l'amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium a des caractéristiques plus plates de variation du gain avec la longueur d'onde que l'amplificateur classique, et plus l'espacement des âmes est grand et plus la largeur de la bande pour 1 dB est grande. Même dans l'amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium, comme indiqué précédemment, il existe cependant un inconvénient en ce que les caracté- ristiques de variation du gain avec la longueur d'onde deviennent mauvaises et peu satisfaisantes lorsqu'on doit obtenir un gain élevé, par exemple proche de 40 dB. On décrit maintenant, en référence aux figures 5, 6 et 7, comment l'inventeur a réalisé l'invention. Des analyses théoriques ont été réalisées sur les distributions des puissances de sortie dans chaque âme d'une fibre optique 21 à plusieurs âmes dopées par de l'erbium représentée sur la figure 5, comprenant une âme centrale 22-1 et six âmes périphériques 22-2 ayant un espacement d'âmes d respecti- vement et une couche 24 de revêtement qui recouvre les âmes. Une lumière de pompage à une longueur d'onde de 0,98 Mm et une lumière de signal d'entrée à 1,55 im sont couplées à la fibre optique 21 de 1 m de longueur et se propagent dans cette fibre. Les figures 6 et 7 représentent les résultats des caractéristiques du rapport des puissances d'entrée- sortie en fonction de l'espacement des âmes d'après des analyses théoriques pour les longueurs d'onde de 0,98,m et 1,55 jm respectivement. Au cours des analyses, comme la fibre optique 21 est symétrique sur chaque axe A-A, B-B et C-C, le rapport des puissances d'entrée-sortie est le même pour toutes les âmes périphériques. En conséquence, les valeurs maximale et minimale du rapport de puissance dans l'âme centrale, et celles des âmes périphériques, sont indiquées sur les graphiques des figures 6 et 7 respectivement. On se réfère maintenant à la figure 6; pour la lumière de pompage à la longueur d'onde de 0,98 im, il existe des différences importantes entre les valeurs maximale et mini- male du rapport de puissance de l'âme centrale et des âmes périphériques, lorsque l'espacement des âmes est faible. Dans ce cas, la lumière de pompage se propage dans chaque âme avec une oscillation importante qui donne des distribu- tions de puissance fortement déséquilibrées entre l'âme centrale et les âmes périphériques. Au contraire, lorsque l'espacement d des âmes atteint 1,3 à 1,5 Mm, le déséqui- libre devient petit et le rapport de puissance pour chaque âme est pratiquement le même. Une tendance analogue est observée sur la figure 7 pour la lumière du signal à la longueur d'onde de 1,55 Mm. En conséquence, l'espacement d des âmes de 1,3 à 1,5 Mm est déterminé comme optimal pour la distribution et la propagation de la lumière de pompage et de la lumière du signal dans chaque âme avec des puissances presque égales. Cependant, un déséquilibre de puissance reste encore et on pense qu'il rend plus mauvaises les caractéristiques plates de gain en fonction de la longueur d'onde lorsque le gain est plus élevé comme indiqué sur la figure 3. Selon l'invention, le diamètre de l'âme centrale Dc est inférieur au diamètre Do des âmes périphériques afin que la puissance qui se propage dans l'âme centrale soit réduite, si bien que la puissance est presque égale à celle qui se propage dans chaque âme périphérique, et les caractéristiques plates de variation du gain avec la longueur d'onde sont encore meilleures. On décrit maintenant, en référence à la figure 8, une fibre optique dopée par des éléments des terres rares dans un premier mode de réalisation préféré de l'invention. Dans le premier mode de réalisation préféré, une fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares 31 comprend un faisceau de sept âmes 32-1 à 32-7 dopées simultanément par Er et Al, des couches 33 de revêtement primaire recouvrant chaque âme, et une couche externe 34 de revêtement recouvrant toutes les âmes 32-1 à 32- 7, une première âme 32-1 étant placée pratiquement sur l'axe central de la couche externe de revêtement et étant entourée par les six autres âmes 32-2 à 32-7. Chaque âme périphérique 32-2 à 32-7 est séparée de la couche de revêtement primaire 34 par une distance dl entre les âmes (espacement). D'autre part, l'âme centrale 32-1 et chaque âme périphérique 32-2 à 32-7 sont séparées par une distance d2. L'indice de réfraction nw des âmes 32-1 à 32-7 est destiné à être supérieur à l'indice de réfraction nc de la couche externe de revêtement 34, et l'indice de réfraction np de la couche de revêtement primaire 33 est égal ou inférieur à l'indice de réfraction nc de la couche externe de revêtement 34, c'est-à-dire nw > nc 2 np. Le diamètre d'âme Dc de l'âme centrale 32-1 est inférieur au diamètre d'âme Do de chaque âme périphérique 32-2 à 32-7. Dans le premier mode de réalisation, lapuissance de la lumière du signal (bande de longueurs d'onde de 1,53 à 1, 57 gm) et de la lumière de pompage (bande de 0,98 ou de 1,48 m) se propageant dans l'âme centrale 32-1 est plus faible que dans le cas de la fibre optique classique représentée sur la figure 1. En conséquence, les puissances qui se propagent dans les âmes 32-1 à 32-7 sont rendues égales, et on obtient des caractéristiques relativement plates de gain en fonction de la longueur d'onde. Dans un exemple, on prépare une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium ayant un diamètre externe de la couche externe de revêtement de 125 zm, un diamètre Dc d'âme centrale d'environ 1,4 um, un diamètre d'âme périphérique Do d'environ 2 gm, un espacement dl des âmes périphériques 32-1 à 32-7 d'environ 1,3 gm, un espacement d2 de l'âme centrale 32-1 et de chaque âme périphérique 32-2 à 32-7 d'environ 1,6 Hm. L'indice de réfraction de chaque âme nw est égal à 1,4795, celui de la couche de revêtement primaire et de la couche de revêtement externe nc, np est égal à 1,458, et il existe une différence A d'indice de réfraction spécifique entre les âmes de la couche de revêtement primaire de 1,45 %. Un diamètre de champ de modes à la longueur d'onde de 1,55 gm est d'environ 8,8 um. La quantité des matières de dopage de chaque âme est de 400 ppm pour l'erbium et 8 500 ppm pour l'aluminium. Avec une telle fibre optique, les caractéristiques de variation du gain avec la longueur d'onde et de largeur de bande pour 1 dB en fonction de l'espacement des âmes (dl) sont mesurées avec un amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium ayant la même structure que sur la figure 2. La comparaison des graphiques des figures 9 et 10 d'une part et des figures 3 et 4 d'autre part montre claire- ment que les caractéristiques de gain en fonction de la longueur d'onde dans la région des gains élevés sont plus plates que dans le cas classique. Dans le premier mode de réalisation préféré, la couche du revêtement primaire placé sur l'âme centrale 32-1 est destinée à être plus épaisse que celle qui se trouve sur chaque âme périphérique 32-2 à 32-7 si bien que chaque âme a le même diamètre externe de la couche de revêtement primaire 33. Dans cette structure, la fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium selon l'invention peut être facilement fabriquée, elle assure le confinement à la fois de la lumière du signal et de la lumière de pompage d'une manière aussi efficace que possible, et elle est réalisée exactement de la manière prévue. Lors de la fabrication de la fibre optique, un faisceau de tiges d'âme ayant une couche de revêtement primaire est placé dans un tube de quartz. Le tube de quartz est chauffé par un brûleur oxhydrique par l'extérieur et s'affaisse en donnant une tige de préforme de fibre optique sans espace entre la paroi interne du tube et chaque âme. Enfin, la tige formant la préforme de fibre optique est chauffée et filée sous forme d'une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium. Avec la configuration d'âme et le procédé précité, les tiges d'âme sont placées au centre de la préforme de la fibre convenablement et symétriquement, et on obtient facilement une fibre optique ayant des espacements égaux prédéterminés des âmes. La figure 11 représente une fibre optique dopée par de l'erbium dans un second mode de réalisation préféré de l'invention, les parties analogues étant désignées par des références numériques identiques à celles de la figure 8. Dans le second mode de réalisation préféré, l'épaisseur de la couche 34 de revêtement primaire de l'âme centrale 32-1 est à peu près égale à celle des couches des âmes périphé- riques 32-2 à 32-7. En conséquence, le diamètre externe Dc de la couche de revêtement primaire de l'âme centrale 32-1 est inférieur au diamètre externe Do de la couche de revêtement primaire des âmes périphériques. Dans le second mode de réalisation préféré, comparé au premier mode de réalisation préféré, la lumière du signal et la lumière de pompage sont couplées aux âmes et se propagent dans les âmes de manière très efficace, et le gain obtenu est très élevé. Dans un exemple, une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium ayant un diamètre externe de la couche de revêtement externe de 125 gm, un diamètre Dc d'âme centrale d'environ 1,4 gm, un diamètre Do d'âme périphérique d'environ 1,9 gm, un espacement dl des âmes périphériques 32-2 à 32-7 d'environ 1,3 gm, un espacement d2 de l'âme centrale 32-1 et de chaque âme périphérique 32-2 à 32-7 d'environ 1,4 pm, est préparé. L'indice de réfraction de chaque âme nw est égal à 1, 481, et celui de la couche de revêtement primaire et de la couche de revêtement externe nc, np est égal à 1,458 et il existe une différence A d'indice de réfraction spécifique entre les âmes et la couche de revêtement primaire égale à 2,19 %. Un diamètre du champ de modes à une longueur d'onde de 1,5 gm est d'environ 5,2 im. Les quantités des matières de dopage de chaque âme sont de 400 ppm de Er et 17 000 ppm de Al. Les caractéristiques de variation du gain avec la longueur d'onde sont mesurées avec une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium pour une puissance de la lumière du signal Sp de 11 dBm, -20 dBm et -30 dBm respectivement. En conséquence, on obtient un gain maximal de 45 dB à une longueur d'onde de 1,533 gm comme indiqué sur la figure 12. La comparaison des graphiques de la figure 12 et de la figure 9 montre claire- ment que les caractéristiques de variation du gain avec la longueur d'onde dans la région des gains élevés sont plus plates que celles du premier mode de réalisation préféré. La figure 13 représente une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium dans un troisième mode de réalisation préféré de l'invention, les parties analogues étant désignées par des références numériques identiques à celles de la figure 8. Dans le troisième mode de réalisation préféré, comme les couches de revêtement primaire et la couche de revêtement externe sont formées du même matériau, tel que SiO2, le résultat est analogue à celui qui est obtenu avec enlèvement des couches de revêtement primaire. (Les couches de revêtement primaire ne sont donc pas représentées sur la figure 13). Dans ce mode de réalisation, la fabri- cation de la fibre optique est simple. La figure 14 représente une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium dans un quatrième mode de réalisation de l'invention, dans lequel les parties analogues sont désignées par des références numériques identiques à celles des figures 8, 11 et 13. Dans le quatrième mode de réalisation préféré, les âmes 32-1 à 32-7 sont recouvertes d'une couche commune 53 de revêtement primaire, alors qu'une couche externe de revêtement 34 recouvre les couches de revêtement primaire 53. Cette structure permet la réalisation d'une fibre optique ayant des indices de réfraction différents entre la couche de revêtement primaire et la couche de revêtement externe. Par exemple, si la couche de revêtement primaire est formée de SiO2 dopé par F, on peut choisir une plus grande différence spécifique d'indice de réfraction et on obtient donc un gain plus élevé. Selon la première caractéristique de l'invention, comme décrit précédemment, le diamètre des âmes périphériques est supérieur à celui d'une âme centrale. D'autre part, selon la seconde caractéristique de l'invention, on obtient les mêmes résultats lorsque l'indice de réfraction des âmes périphé- riques est inférieur à celui de l'âme centrale afin que la puissance qui se propage dans l'âme centrale soit réduite. La puissance est donc presque égale à celle qui se propage dans chaque âme périphérique, et les caractéristiques plates de variation du gain avec la longueur d'onde sont encore meilleures. Les figures 15A et 15B représentent une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium dans un cinquième mode de réalisation préféré de l'invention. Dans ce cin- quième mode de réalisation préféré, une fibre optique 61 à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares comporte un faisceau de sept âmes 62-1 à 62-7 dopées à la fois par Er et Al, des couches 63 de revêtement primaire recouvrant toutes les âmes et une couche de revêtement externe 64 recouvrant toutes les âmes 62-1 à 62-7, une première âme 62-1 étant placée pratiquement sur l'axe central de la couche de revêtement externe et étant entourée par six autres âmes 62- 2 à 62-7. Chaque âme périphérique 62-2 à 62-7 est séparée par la couche de revêtement primaire 64. L'âme centrale 32-1 et chaque âme périphérique 32-2 à 32-7 sont aussi séparées par la couche 64 de revêtement primaire. L'indice de réfraction nwo de chaque âme périphérique 62-2 à 62-7 est destiné à être supérieur à l'indice de réfraction nwc de l'âme centrale 62-1. L'indice de réfraction nc de la couche de revêtement externe 34 est inférieur à nwo et l'indice de réfraction np de la couche de revêtement primaire 33 est égal à nc, c'est-à-dire que nwo > nwc > nc = np comme indiqué sur la figure 15B. Dans ce mode de réalisation, la puissance de la lumière du signal (bandes de longueurs d'onde de 1,53 à 1,57 im) et de la lumière de pompage (bande de 0,98 im ou 1,48 gm) se propageant dans l'âme centrale 62-1 est inférieure à celle de la fibre optique classique représentée sur la figure 1. En conséquence, les puissances qui se propagent dans chacune des âmes 621 à 62-7 sont rendues égales et on obtient les caractéristiques relativement plates de gain en fonction de la longueur d'onde. Dans ce mode de réalisation, on peut utiliser, comme matériau d'âme, A1203GeO2-SiO2 dopé par de l'erbium comme matériau d'âme, et SiO2 comme matériau d'une couche de revêtement primaire et d'une couche de revêtement externe. Dans un exemple, une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium ayant un diamètre externe de la couche externe de revêtement de 125 /m, un diamètre de l'âme centrale et de chaque âme périphérique d'environ 1,9 gm et un espacement d des âmes, pour toutes les âmes périphé- riques, d'environ 1,3 gm, est préparée. L'indice de réfraction de l'âme centrale nwc est égal à 1,478, celui de chaque âme périphérique est égal à 1,4795, et ceux des couches primaires de revêtement et externes de revêtement nc, np sont égaux à 1,458. La quantité de matière de dopage de chaque âme est de 400 ppm pour l'erbium et de 8 500 ppm pour l'aluminium. L'espacement des âmes (d = 1,3 gm) est changé par ajustement de l'épaisseur de la couche de revêtement primaire. A l'aide d'une telle fibre optique, les caracté- ristiques de gain en fonction de la longueur d'onde et la largeur de bande pour 1 dB en fonction de l'espacement (t) des âmes sont mesurées dans un amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium ayant la même structure que sur la figure 2. La comparaison des graphiques des figures 16 et 17 et de ceux des figures 3 et 4 indique clairement que les caractéristiques de variation du gain en fonction de la longueur d'onde dans la région des gains relativement élevés sont relativement plates par rapport à celles de la fibre classique. Ainsi, les caractéristiques de variation du gain avec la longueur d'onde pour une faible puissance de lumière de signaux (Sp = - 37 dBm) deviennent plus plates comme indiqué sur la figure 16, et la largeur de bande pour 1 dB est étendue d'environ 15 nm à environ 22 nm comme indiqué sur la figure 17. L'augmentation de la quantité de l'aluminium de dopage de chaque âme à 17 000 ppm étend la largeur de la bande pour 1 dB à 26 nm environ pour une même valeur Sp = -37 dBm. Les figures S18A et 18B représentent une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium dans un sixième mode de réalisation préféré de l'invention, les parties analogues étant désignées par des références numériques identiques comme indiqué sur les figures 16A et 16B. Dans le sixième mode de réalisation, la différence par rapport au cinquième mode de réalisation est que l'indice de réfraction de la couche de revêtement externe 64 n'est pas égal à celui de la couche de revêtement primaire 74, mais le premier est destiné à être supérieur au second (nc > np). Par exemple, lorscque l'indice nc est déterminé comme étant égal à 1,458, l'indice np est destiné à être égal à 1,448, par addition de fluor à la couche de revêtement primaire. Dans ce cas, une différence spécifique d'indice de réfraction entre l'âme périphérique et l'âme de revêtement primaire Ao est égale à 2,15 %, et la différence entre l'âme centrale et la couche externe de revêtement Ac est de 2,03 %, cette valeur étant supérieure à celle du premier mode de réalisation. En conséquence, le gain devient plus élevé d'environ 2 dB par rapport au premier mode de réalisation, et on obtient aussi pratiquement la même largeur de bande pour 1 dB. Dans ce mode de réalisation, on peut utiliser A1203-GeO2-SiO2 dopé par de l'erbium comme matériau d'âme, et SiO2 dopé ou non par F comme couche primaire de revêtement et couche externe de revêtement. Les figures 19A et 19B représentent une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium dans un septième mode de réalisation préféré de l'invention, les parties analogues étant désignées par les références numériques identiques à celles des figures 15A, 15B, 18A et 18B. Dans le septième mode de réalisation, les âmes 82- 1 à 82-7 sont essentiellement formées de A1203-SiO2. Plus précisément, l'âme centrale 82-1 est formée de Al203-SiO2 dopé par de l'erbium, et chaque âme périphérique 82-2 à 82-7 est formée de A1203-SiO2 dopé par de l'erbium qui contient pratiquement la même quantité de A1203 que l'âme centrale et une petite quantité de GeO2 ou P205 pour l'ajustement de l'indice de réfraction. La quantité de A1203 de chaque âme 82-1 à 82-7 est de préférence aussi grande que possible (60 000 ppm au maximum). On peut ajouter P205 à l'âme centrale 82-1. L'indice de réfraction maximale possible du verre de A1203-SiO2 est d'environ 1,478, et la différence d'indice de réfraction A ne peut pas augmenter beaucoup. Le cas échéant, la couche de revêtement primaire peut être formée de SiO2 dopé par F si bien que l'indice de réfraction est réduit. Dans ce mode de réalisation, les caractéristiques de gain en fonction de la longueur d'onde sont encore plus plates. Il peut être utile d'ajouter P205 afin que le dopage d'une plus grande quantité d'erbium dans les âmes soit très uniforme. Les figures 20A et 20B représentent une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium dans un huitième mode de réalisation préféré dans lequel les parties ana- logues sont désignées par des références numériques identiques à celles qui sont utilisées sur les figures 15A, B, 18A, 18B, 19A et 19B. Dans le huitième mode de réali- sation, un faisceau d'âmes 62-1 à 62-7 recouvert d'une couche primaire de revêtement 63 est en outre recouvert d'une couche de revêtement intermédiaire 95, et une couche externe de revêtement 64 couvre la couche intermédiaire 95. On utilise SiO2 dopé par F comme couche intermédiaire 95 de revêtement, son diamètre étant de préférence compris entre et 100 jm. Dans ce mode de réalisation, la différence spécifique d'indice de réfraction devient élevée, et la lumière du signal et la lumière de pompage sont confinées très efficacement dans chaque âme. Bien que, dans les cinquième, sixième, septième et huitième modes de réalisation préférés, l'indice de réfraction de chaque âme présente un profil à indice étagé comme indiqué sur les figures 15B, 18B, 19B et 20B, l'invention n'est pas limitée à un tel profil d'indice, car le profil peut être distribué progressivement en direction radiale. Les indices de réfraction d'une couche de revête- ment primaire et d'une couche de revêtement intermédiaire peuvent aussi avoir de tels profils. Les figures 21 et 22 représentent des exemples de distribution de la concen- tration de l'erbium dans des âmes du cinquième, du sixième et du septième et du huitième mode de réalisation préférés. On peut utiliser une distribution à gradins ou une distri- bution progressive en direction radiale pour la concentra- tion de l'erbium. Dans la troisième caractéristique de l'invention, on obtient les mêmes résultats lorsqu'on rend la concentration de l'erbium de chaque âme périphérique inférieure à celle de l'âme centrale afin qu'un degré d'amplification déterminé par la puissance de la lumière du signal et de la lumière de pompage se propageant dans l'âme centrale soit presque égal à la puissance déterminée par la lumière du signal et la lumière de pompage qui se propagent dans chaque âme périphé- rique. En conséquence, les caractéristiques plates de gain en fonction de la longueur d'onde sont encore meilleures. Selon l'invention, on peut combiner le premier moyen selon lequel les indices de réfraction des âmes sont réglés et le second moyen dans lequel les concentrations d'erbium sont réglées. Ainsi, l'indice de réfraction de l'âme cen- trale est inférieur à celui de chacune des âmes périphé- riques si bien que la puissance des lumières du signal et de pompage se propageant dans l'âme centrale est réduite. Simultanément, la concentration de l'erbium dopé dans l'âme centrale est inférieure à la quantité dopée dans chaque âme périphérique si bien que le degré d'amplification dans l'âme centrale est un peu réduit. En conséquence, le degré d'amplification de la lumière du signal est pratiquement le même dans chaque âme. Dans cette combinaison, on obtient un plus grand degré de liberté pour la conception de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium. Par exemple, pour obtenir certaines caractéristiques, on peut combiner diversement le degré de réduction de l'indice de réfraction de l'âme centrale et le degré de réduction de la quantité d'erbium dopée. Lorsque le premier phénomène est faible, le second est accru et inversement. On décrit maintenant des systèmes optiques mettant en oeuvre une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium selon l'invention. La figure 23 représente un amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium dans un premier mode de réalisation préféré de l'invention. L'ampli- ficateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium comporte une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium 101 choisie parmi les fibres optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium des huit modes de réalisation préférés de l'invention, un circuit WDM 17- 1, 17-2 connecté à chaque extrémité de la fibre optique 101 par une lentille 16-1, 16-2 respectivement, des sources de lumière de pompage 13- 1 et 13-2 destinées à émettre des lumières de pompage 14-1 et 14-2, et des isolateurs optiques 11-1 et 11-2 ayant une structure formée d'un même matériau, disposés aux côtés interne et externe des circuits WDM 17- 1 et 17-2. Les fibres optiques 15-1, 15-2 de guidage de la lumière de pompage 14-1, 14-2 sont connectées aux côtés de réflexion des circuits 17-1 et 17-2 par les lentilles 18-1 et 18-2, et l'extrémité de sortie de la fibre optique 20-1 et l'extrémité d'entrée de la fibre optique 20-2 sont connectées à l'extrémité d'entrée de l'isolateur 11-1 et à l'extrémité de sortie de l'isolateur 11-2 par des lentilles 19-1 et 19-2 respectivement. Ces lentilles sont utilisées pour la transformation de la lumière non parallèle en lumière parallèle. Les circuits WDM 17-1 et 17-2 sont des filtres interférentiels formés sur un substrat de verre sur lequel sont formés en alternance des films de SiO2 et TiO2 (films ayant un indice de réfraction faible et élevé), si bien que les lumières des signaux se propagent et les lumières de pompage sont réfléchies. Aucun des isolateurs de fibre optique et aucun circuit WDM à fibre optique n'est utilisé dans ce mode de réalisation. Pour que les parties de fibre soient connectées à une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium ayant une différence élevée d'indice de réfraction spécifique A, il faut utiliser des circuits d'adaptation du champ de modes, si bien que des pertes de puissance existent. Pendant le fonctionnement, les lumières de pompage 14-1 et 14-2, par exemple des lasers à semi-conducteurs, sont couplées à la fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium 1 par des fibres optiques 15-1 et 15-2 et des circuits WDM 17-1 et 17-2 alors qu'une lumière 10-1 de signal est transmise à la fibre optique 1 par la fibre optique 20-1, l'isolateur 11-1 et le circuit WDM 17-1. Les lumières de pompage sont absorbées dans la fibre optique 1, certains niveaux d'énergie des ions erbium étant excités et l'amplification se produisant à cause de l'émission stimulée. La lumière 10-1 du signal qui se propage dans la fibre optique 1 est amplifiée dans celle-ci et est transmise sous forme de lumière amplifiée de signal 10-2 par le circuit 17-2, l'isolateur 11-2 et la fibre 20-2. Selon l'invention, une lumière de pompage au moins 14-1 ou 14-2 peut être couplée à la fibre optique, et on peut utiliser de la lumière à une longueur d'onde de 0,98 gm et/ou 1,48 gm. Dans un exemple, une fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium ayant un espacement des âmes d de 1,3 gm, le diamètre de chaque âme étant d'environ 2 gm, une couche externe de revêtement de 125 gm de diamètre, une différence spécifique d'indice de réfraction entre les âmes et les couches de revêtement primaire de 1,45 %, un diamètre du champ de modes d'environ 8,8 gm et des quantités de matière de dopage de 400 ppm d'erbium et 8 500 ppm d'alumi- nium est préparée. La longueur d'onde des deux lumières de pompage 14-1 et 14-2 est déterminée comme étant de 0,98 im et les puissances de sortie sont respectivement de 70 mW et mW respectivement. Ces valeurs de lumière de pompage sont déterminées convenablement afin qu'elles donnent des caractéristiques plates de variation du gain avec la longueur d'onde. La figure 24 représente un amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium dans un second mode de réalisation préféré de l'invention dans lequel les parties analogues sont désignées par des réfé- rences numériques identiques à celles de la figure 23. Dans le second mode de réalisation préféré, l'ordre des isolateurs 11- 1, 11-2 et des circuits WDM 17-1, 17-2 de la figure 23 est inversé. Dans ce mode de réalisation, l'isolateur 11-1 doit être tel que les lumières de signaux (bandes de longueurs d'onde de 1,53 à 1,56 um) et les lumières de pompage (bande de 0,98 im ou 1,48 gm) peuvent être transmises. Comme les isolateurs 11-1, 11-2 sont disposés du côté de sortie des circuits 17-1, 17-2, non seulement la lumière réfléchie du signal provenant de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium 101 mais aussi les lumières réfléchies de pompage sont isolées. En conséquence, une source de lumière du signal (non représentée) et une source de lumière de pompage 13-1 fonctionnent de manière stable. En outre, comme la lumière de pompage 14-2 qui se propage dans la fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium 101 est réfléchie par l'isolateur 11-1 et se propage à nouveau dans la fibre 101, la lumière de pompage contribue très efficacement à l'ampli- fication et le gain obtenu est accru. La figure 25 représente un distributeur amplificateur à fibre optique selon le mode de réalisation préféré de l'invention, dans lequel les parties analogues sont désignées par les références numériques identiques à celles des figures 23 et 24. Dans ce mode de réalisation et afin que plusieurs lumières amplifiées de signal soient trans- mises et distribuées simultanément, l'appareil comporte en outre un coupleur optique en étoile 200 connecté à l'extré- mité de sortie de la fibre optique 20-2 dans l'amplificateur à fibre optique représenté sur la figure 23. Un coupleur en étoile à N entrées (N = 1,2) et M sorties (M > 2) peut être utilisé, et l'une des extrémités d'entrée est connectée à la fibre optique de sortie 20-2. La figure 25 représente un cas tel que N = 2 et M = 16, mais l'on peut aussi utiliser N = 1 et M = 4, 8, 32, 64,... On peut utiliser un coupleur optique en étoile à la fois du type à fibre et du type à guide d'onde. Dans ce mode de réalisation, les diamètres des champs de modes de la fibre optique de sortie 20-2 et de la fibre optique d'entrée du coupleur en étoile 200 doivent être approximativement égaux à ceux de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par de l'erbium 101. Dans ce cas, les pertes dues à la connexion deviennent faibles et la lumière réfléchie est éliminée. La figure 26 représente un répéteur amplificateur à fibre optique dans un premier mode de réalisation préféré de l'invention. Le répéteur comporte des fibres optiques 304a, 304b et 306c à décalage de dispersion, des amplificateurs 305a, 305b à fibre optique placés entre les fibres optiques adjacentes à décalage de dispersion, un amplificateur 305c à fibre optique connecté à une extrémité de sortie de la fibre optique 304c à décalage de dispersion et des multi- plexeurs-démultiplexeurs optiques 300-1 et 300-2, une voie 303-1 de sortie et une voie 303-2 d'entrée qui sont connectées à une extrémité d'entrée de la fibre optique 304a et une extrémité de sortie de l'amplificateur 305c à fibre optique respectivement. Le multiplexeur-démultiplexeur optique 300-1 a des voies d'entrée 302-1 dans lesquelles parviennent des lumières de signal Ai à X8 respectivement. Le multiplexeur-démultiplexeur 300-2 a des voies de sortie 303-2 par lesquelles sont transmises les lumières amplifiées de signal Ri à X8. Pendant le fonctionnement, des lumières X1 à X8 sont transmises au multiplexeur-démultiplexeur 300-1 et multiplexées. Les lumières multiplexées se propagent dans les fibres optiques 304a, 304b et 304c et sont amplifiées dans les amplificateurs 305a, 305b et 305c. Enfin, les lumières multiplexées et amplifiées sont démultiplexées par le multiplexeur-démultiplexeur 300-2, chaque lumière séparée kl à X8 étant transmise par une voie de sortie 301-2. Comme chaque amplificateur 305a, 305b et 305c a des caracté- ristiques plates de variation du gain en fonction de la longueur d'onde sur de larges plages de longueurs d'onde, le rapport signal-sur- bruit optique et les caractéristiques de diaphonie optique correspondent à des performances élevées. En outre, les diamètres des champs de modes des fibres optiques 304a, 304b et 304c peuvent être égaux approximativement à ceux de la fibre optique des amplificateurs 305a, 305b et 305c. Dans ce cas, les pertes de connexion sont faibles et la lumière réfléchie est éliminée. En conséquence, on peut obtenir une transmission des signaux à grande distance, à grand débit et à grande vitesse avec une faible valeur du bruit. Dans ce mode de réalisation, le nombre de canaux n'est pas limité à 8 mais il peut être égal à 16, 32, 64, 128, etc. En outre, lenombre de fibres optiques à décalage de dispersion ou d'amplificateurs à fibre optique est arbitraire. La figure 27 représente un répéteur amplificateur à fibre optique dans un second mode de réalisation préféré de l'invention dans lequel les parties analogues sont désignées par des références numériques identiques à celles de la figure 26. Dans ce mode de réalisation, un dispositif 306 de compensation de dispersion remplace l'amplificateur à fibre optique 305c de la figure 26. Le dispositif 306 de compensation peut être un dispositif à fibre optique ou à guide d'onde. Pour une transmission de signaux à grande vitesse, à grand débit et à grande distance, les caracté- ristiques de dispersion peuvent être importantes. Le dispo- sitif 306 de compensation de dispersion est donc incorporé. Dans tous les modes de réalisation, au moins un élément des terres rares autre que l'erbium peut être ajouté à chaque âme, par exemple Pr, Nd, Yb, Sm, Ce, etc. En outre, deux éléments au moins peuvent être utilisés pour le dopage. * La matière principale utilisée pour les âmes peut être SiO2, avec au moins une matière de dopage destinée à régler l'indice de réfraction et telle que Ge, P, Al, Ti, B, etc., un fluorure ou des matières à plusieurs ingrédients. La matière utilisée comme couche de revêtement primaire et comme couche de revêtement externe peut contenir SiO2, SiO2 contenant au moins une matière de dopage destinée à régler l'indice de réfraction, un ingrédient contenant du fluor ou une matière contenant plusieurs éléments. Comme décrit précédemment, l'invention présente les avantages suivants. (1) La puissance lumineuse qui se propage dans chaque âme cu le degré d'amplification de chaque âme sont équili- brés. En conséquence, un amplificateur à fibre optique dopée par des éléments des terres rares a des caractéristiques plates de gain en fonction de la longueur d'onde de manière très étendue pour une plage accrue de gain. (2) Des amplificateurs à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares sont combinés à des fibres optiques à décalage de dispersion. En conséquence, une transmission des signaux à grande distance, à grand débit et avec un gain accru est possible dans un répéteur amplificateur à fibre optique. (3) En outre, de tels amplificateurs à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares sont combinés à un coupleur optique en étoile ou à des multiplexeurs-démultiplexeurs optiques. En conséquence, le rapport signal-sur-bruit et les caractéristiques de diapho- nie optique correspondent à des performances élevées lors d'une transmission par multiplexage en longueurs d'onde. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux fibres optiques à plu- sieurs âmes et aux amplificateurs et systèmes les comportant qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisée en ce qu'elle comprend: plusieurs âmes (32- 1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) ayant chacune un indice de réfraction nw, dopées par au moins un élément des terres rares, et une couche de revêtement externe (34, 64, 84) ayant un indice de réfraction égal à ns (nw > nc) et recouvrant les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7), dans laquelle les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) sont placées pratiquement sur un axe central de la couche externe (34, 64, 84) de revêtement, l'une des âmes (32-1; 62-1; 82-1) au moins étant entourée des âmes res- tantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) qui ont un diamètre d'âme supérieur à celui de l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée. 2. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée est une âme centrale, et les âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) sont des âmes périphé- riques entourant symétriquement l'âme centrale (32-1; 62-1; 82-1). 3. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisée en ce qu'elle comprend: plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) ayant chacune un indice de réfraction nw et dopées par au moins un élément des terres rares et par l'aluminium, plusieurs couches de revêtement primaire (33, 63, 83) ayant chacune un indice de réfraction np (np vrant chacune des âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7), et une couche externe (34, 64, 84) de revêtement ayant un indice de réfraction nc (nw > nc et np 63, 83), dans laquelle les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7 82-1 à 82-7) sont placées pratiquement sur un axe central de la couche externe (34, 64, 84) de revêtement, une âme (32-1; 62-1; 82-1) au moins étant entourée par les âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) qui ont un diamètre d'âme supérieur à celui de l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée. 4. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares selon la revendication 2, caractérisée en ce que le diamètre externe de la couche de revêtement primaire (33, 63, 83) de l'âme (32- 1; 62-1; 82-1) qui est entourée est égal à celui des âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7). 5. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares selon la revendication 2, carac- térisée en ce que l'épaisseur de la couche de revêtement primaire (33, 63, 83) de l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée est égale à celle des âmes restantes (32-2 à 32-7 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7). 6. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisée en ce qu'elle comprend: plusieurs âmes (32- 1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) ayant chacune un indice de réfraction nw et dopées d'au moins un élément des terres rares et d'aluminium, une couche primaire (33, 63, 83) de revêtement ayant un indice de réfraction np (np n0 et np nc) et recouvrant la couche de revêtement primaire (33, 63, 83), les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) étant placées pratiquement sur l'axe central de la couche de revêtement externe (34, 64, 84), une âme (32-1; 62-1; 82-1) au moins étant entourée des âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) qui ont un diamètre d'âme supérieur à celui de l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée. 7. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisée en ce qu'elle comprend: plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées chacune par au moins un élément des terres rares, et une couche de revêtement externe (34, 64, 84) ayant un indice de réfraction inférieur à celui des âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) et recouvrant les âmes, dans laquelle les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) sont placées pratiquement sur l'axe central de la couche externe (34, 64, 84) de revêtement, une âme (32-1; 62-1; 82-1) au moins étant entourée par les âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) qui ont un indice de réfraction supérieur à celui de l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée. 8. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares selon la revendication 7, carac- térisée en ce que l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée est une âme centrale, et les âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) sont des âmes périphé- riques qui entourent symétriquement l'âme centrale (32-1; 62-1; 82-1). 9. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisée en ce qu'elle comprend: plusieurs âmes (32- 1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées chacune par au moins un élément des terres rares et l'aluminium, et plusieurs couches de revêtement primaire (33, 63, 83) ayant chacune un indice de réfraction inférieur à celui des âmes et recouvrant chacune des âmes (32-1 à 32- 7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7), et une couche de revêtement externe (34, 64, 84) ayant un indice de réfraction inférieur à celui des couches de revêtement primaire (33, 63, 83) ou le même indice de réfraction que les couches de revêtement primaire (33, 63, 83) et recouvrant les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) qui sont couvertes chacune de la couche de revêtement primaire (33, 63, 83), dans laquelle les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) sont placées pratiquement sur un axe central de la couche de revêtement externe (34, 64, 84), une âme (32-1; 62-1; 82-1) au moins étant entourée par les âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) qui ont un indice de réfraction supérieur à celui de l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée. 10. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisée en ce qu'elle comprend: plusieurs âmes (32-1 à 32- 7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées chacune par au moins un élément des terres rares, et une couche de revêtement externe (34, 64, 84) ayant un indice de réfraction inférieur à celui des âmes et recou- vrant les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7), dans laquelle les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) sont placées pratiquement sur l'axe central de la couche externe (34, 64, 84) de revêtement, une âme (32-1; 62-1; 82-1) au moins étant entourée par les âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) qui contiennent une plus grande quantité d'éléments des terres rares que l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée. 11. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares selon la revendication 10, carac- térisée en ce que l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée est une âme centrale, et les âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) sont des âmes périphé- riques qui entourent symétriquement l'âme centrale (32-1; 62-1; 82-1) 12. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisée en ce qu'elle comprend: plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées chacune par au moins un élément des terres rares et de l'aluminium, et plusieurs couches de revêtement primaire (33, 63, 83) ayant chacune un indice de réfraction inférieur à celui des âmes et recouvrant chacune des âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7), et une couche de revêtement externe (34, 64, 84) ayant un indice de réfraction inférieur à celui des couches de revêtement primaire (33, 63, 83) ou le même indice de réfraction que les couches de revêtement primaire (33, 63, 83) et recouvrant les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) qui sont recouvertes chacune par la couche de revêtement primaire (33, 63, 83), dans laquelle les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) sont placées pratiquement sur un axe central de la couche de revêtement externe (34, 64, 84), une âme (32- 1; 62-1; 82-1) au moins étant entourée par les âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) qui contiennent une plus grande quantité d'éléments des terres rares que l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée. 13. Amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisé en ce qu'il comprend une fibre optique à plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées par des éléments des terres rares qui comporte plusieurs âmes ayant chacune un indice de réfraction nw, dopées par au moins un élément des terres rares, et une couche de revêtement externe (34, 64, 84) ayant un indice de réfraction nc (nw > ns), et recouvrant les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7), les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82- 1 à 82-7) étant placées pratiquement sur l'axe central de la couche de revêtement externe (34, 64, 84), une âme (32-1; 62-1; 82-1) au moins étant entourée par les âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) qui ont un diamètre d'âme supérieur à celui de l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée, au moins une source (13-1) de lumière de pompage, au moins un circuit de multiplexage en longueurs d'onde destiné à coupler une lumière de pompage à une première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées par des éléments des terres rares, et un isolateur (11-1, 11-2) placé entre le circuit de multiplexage en longueurs d'onde et la première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées par des éléments des terres rares. 14. Amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisé en ce qu'il comprend une fibre optique à plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées par des éléments des terres rares qui comporte plusieurs âmes (32-1 à 32- 7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées chacune par au moins un élément des terres rares, et une couche de revêtement externe (34, 64, 84) ayant un indice de réfraction inférieur à celui des âmes (32-1 à 32- 7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) et recouvrant les âmes, les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) étant placées pratiquement sur l'axe central de la couche de revêtement externe (34, 64, 84), une âme (32-1; 62-1; 82-1) au moins étant entourée par les âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) qui ont un indice de réfraction supérieur à celui de l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée, au moins une source (13-1) de lumière de pompage, au moins un circuit de multiplexage en longueurs d'onde destiné à coupler une lumière de pompage à une première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, et un isolateur (11-1, 11-2) placé entre le circuit de multiplexage en longueurs d'onde et la première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares. 15. Amplificateur à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisé en ce qu'il comprend une fibre optique à plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées par des éléments des terres rares qui comporte plusieurs âmes (32-1 à 32- 7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées chacune par au moins un élément des terres rares, et une couche de revêtement externe (34, 64, 84) ayant un indice de réfraction inférieur à celui des âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) et recouvrant les âmes, les âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) étant placées pratiquement sur l'axe central de la couche de revêtement externe (34, 64, 84), une âme (32-1; 62-1; 82-1) au moins étant entourée par les âmes restantes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7) qui contiennent une plus grande quantité d'éléments des terres rares de l'âme (32-1; 62-1; 82-1) qui est entourée, au moins une source (13-1) de lumière de pompage, au moins un circuit de multiplexage en longueurs d'onde destiné à coupler une lumière de pompage à une première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées par des éléments des terres rares, et un isolateur (11-1, 11-2) placé entre le circuit de multiplexage en longueurs d'onde et la première extrémité de la fibre optique à plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82- 7) dopées par des éléments des terres rares. 16. Système à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un amplificateur (305a, 305b, 305c) à fibre optique à plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées par des éléments des terres rares destiné à amplifier la lumière d'un signal par émission stimulée, et au moins une fibre optique à décalage de dispersion connectée à une extrémité d'entrée ou de sortie 36 2745392 au moins de l'amplificateur (305a, 305b, 305c) à fibre optique à plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées par des éléments des terres rares. 17. Système à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'un multiplexeur-démultiplexeur optique (300-1) est connecté à une extrémité d'entrée ou de sortie au moins du système à fibre optique à plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées par des éléments des terres rares. 18. Système à fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'un coupleur optique en étoile (200) est destiné à distribuer les lumières amplifiées des signaux à différentes longueurs d'onde et est connecté à une extrémité d'entrée ou de sortie au moins du système à fibre optique à plusieurs âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) dopées par des éléments des terres rares. 19. Fibre optique à plusieurs âmes dopées par des éléments des terres rares, caractérisée en ce qu'elle comprend: une pluralité d'âmes (32-1 à 32-7; 62-1 à 62-7; 82-1 à 82-7) ayant chacune un premier indice de réfraction nw et dopées par au moins un élément des terres rares; et une couche de revêtement ayant un deuxième indice de réfraction nc inférieur au premier indice de réfraction nw, pour entourer ladite pluralité d'âmes, ladite pluralité d'âmes étant disposée dans une région centrale de ladite couche de revêtement, dans laquelle ladite pluralité d'âmes comprend un premier groupe (32-1; 62-1; 82-1) d'au moins une âme et un second groupe d'âmes (32-2 à 32-7; 62-2 à 62-7; 82-2 à 82-7), de sorte que ledit second groupe d'âmes entoure la périphérie dudit premier groupe d'au moins une âme de manière à égaliser les puissances propagées à travers chaque âme desdits premier et second groupes.