Brevet FR2761484A1 — publié le 19981002

CIRCUIT MULTIPLEXEUR D'INSERTION EXTRACTION OPTIQUE ET PROCEDE DE TRANSMISSION OPTIQUE CONTEXTE DE L'INVENTION La présente invention concerne un circuit multiplexeur d'insertion extraction optique utilisé pour un système de transmission optique à longue distance d'un arrangement de multiplexage de longueurs d'onde et pour diviser et ajouter une lumière de signal an un procédé de transmission optique utilisant un tel circuit multiplexeur d'insertion extraction optique. De manière classique, dans un système de transmission optique à longue distance utilisant un circuit multiplexeur d'insertion extraction optique, une lumière de signal multiplexée en longueur d'onde, ernise à partir d'une station d'émission, esc démultiplexée en lumières de signaux d'une ou plusieurs longueurs d'onde et est démultiplexée vers ur.e autre station dans un circuit multiplexeur d' insercion extraction optique. Cette station envoie un signal de mente ongueur d'onde comme signal d'encrée au circuit mult plexeur d'insertion extraction optique qui, à son tour, multiplexe la lumière de signal passant à travers un démultiplexeur optique et la lumière de signal envoyée à partir de cette station et l'envoie vers encore une autre station. Après installation, le système de transmission optique à longue distance nécessite souvent d'augmenter la capacité de communication. C'est-à-dire qu'il s'agit d'un cas où le nombre de lumières de signal dans un chemin de division se divisant à partir du circuit multiplexeur d'insertion extraction optique est augmentée ou d'un cas où le nombre de lumières de signal dans un chemin de transmission principal qui passe à travers le circuit multiplexeur d'insertion extraction est augmenté. Pour augmenter le nombre de lumières de signal dans un tel cas, il est nécessaire de déconnecter le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique d'un câble optique et de remplacer des composants, tels qu'un réseau sur fibre ("fiber grating") ou un filtre passe-bande optique, par des composants présentant des caractéristiques différentes. Cependant, si le circuit d'insertion extraction optique est utilisé, par exemple, pour un système de répéteur sous-marin, il est coûteux de remplacer des composants ou le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique parce que le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique est élevé hors de l'eau. RESUME DE L'INVENTION Un objet de la présente invention consiste à prevoir, dans un système de transmission optique à longue distance auquel un circuit multiplexeur d'insertion extraction optique est appliqué, une configuration de circuit multiplexeur d'insertion extraction optique pour laquelle la apa communication peut être facilement augmentée sans remplacer le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique après l'installation du système, et un procédé de transmission optique. Le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique de la présente invention comprend un coupleur optique pour diviser un signal optique d'entrée en une première et une seconde lumières de sortir, un filtre passe-hlaut dans lequel entre la première lumière ce sortie, un filtre passe-bas dans lequel entre ì a seconde lumière de sortie et un multiplexeur pour multiplexer la lumière de sortie provenant du filtre passe-haut et une autre lumière d'entrée. Dans le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique, l'autre lumière d'entrée a même longueur d'onde que celle de la lumière de signal qui passe à travers le filtre passe-bas. En variante le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique comprend un coupleur optique pour c-vise une lumière de signal d'entrée en une première et une seconde lumières de sortie, un filtre passe-bas cens lequel entre la première lumière de sortie, un filtre passe-haut dans lequel entre la seconde lumiere ce sortie et un multiplexeur pour multiplexer la lumière de sortie provenant du filtre passe-bas et une autre lumière d'entrée. Dans le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique, l'autre lumière d'entrée a même longueur d'onde que celle de la lumière de signal qui passe à travers le filtre passe-naut. Dans les deux types de circuit s mult plexeurs d'insertion extraction optiques, le e fi~.re casse-haut amère la lumière de signal de longueur d'onde plus grande qu'une longueur d'onde prédétermine à e traverser, tandis que le filtre passe-bas amène la lumière de signal de longueur d'onde plus courte que la longueur d'onde prédéterminée à le traverser. Le procédé de transmission optique selon la présente invention comprend les étapes consistant à transmettre de la lumière de signal de longueur d'onde plus courte qu'une longueur d'onde prédétermirée en plus d'un signal optique multiplexé déjà transmis à partir d'une station d'émission, amener a lumière de signal de plus courte longueur d'onde à passer à travers un filtre passe-bas installé dans un circuit multiplexeur d'insertion extraction optique et envoyer la lumière de signal de plus courte longueur d'onde à une station connectée au circuit multiplexeur d'insertion extraction optique. En outre, une variante du procédé de transmission optique comprend les étapes consistant à transmettre de la lumière de signal de longueur d'onde plus grande qu'une longueur d'onde prédéterminée en plus d'un signal optique multiplexé déjà transmis à partir d'une station d'émission, amener la lumière de signal de plus grande longueur d'onde à passer à travers un filtre passe-haut installé dans un circuit multiplexeur d'insertion extraction optique et envoyer la lumière de signal de plus grande longueur d'onde à une station connectée au circuit multiplexeur d'insertion extraction optique. L'invention ci-dessus peut être appliquée efficacement à un système de transmission optique à longue distance, en particulier à un système de transmission optique sous-marin dans lequel la majeure partie du chemin de transmission optique repose au fond ce la mer. BRAVE DESCRIPTION DES DESSINS Les objets, caractéristiques et avantages cidessus, et les autres, de la présente invention vendront évidents à la lecture de la description détaillée qui suit lorsqu'elle est prise avec les dessins joints, sur lesquels La figure 1 est un schéma fonctionnel montrant un exemple d'agencement d'un système de transmission optique utilisant un circuit multiplexeur d' insertion extraction optique classique la figure 2 est un schéma fonctionnel montrant un exemple d'agencement d'un système de transmission optique utilisant un circuit multiplexeur d'insertion extraction optique de la présente invention la figure 3 est un schéma fonctionnel montrant un procédé de transmission optique d'un signal optique multiplexé ; la figure 4 présente des graphiques montrant les caracteristiques d'un filtre passe-haut (a) et d'un filtre passe-bas (b) la figure 5 est un schéma fonctionnel montrant un cas où le nombre de lumières de signaux sur un chemin de division est augmenté la figure 6 est un schéma fonctionnel montrant un cas où le nombre de lumières de signaux sur un chemin de transmission principal est augmente la figure 7 est un schéma fonctionnei montrant un agencement dans lequel deux circuits multiplexeurs d'insertion extraction optique sont disposés la figure 8 est un schéma fonctionnel montrant un procédé de transmission optique pour un signal optique multiplexé ; et la figure 9 est un schéma fonctionnel montrant un système de transmission optique utilisant un circuit muitiplexeur d'insertion extraction optique d'un autre anencement. DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATIO PREFERES La igure 1 montre un système de transmission tique à longue distance utilisant un circuit multiplexeur d'insertion extraction optique classique ortant un coupleur optique 4 et un mulciolexeur 5. De la lumière de signal multiplexée en longueur d'onde transmise à partir d'une station d'émission 6 est entrée dans un circuit multiplexeur d'insertion extraction optique la. Une ou plusieurs lumières de signaux de ces lumières de signaux opticues sont transmises à une station de réception 8a en tant rue sorties divisées par un coupleur optique 4. La station 8a transmet un signal de même longueur d'onde que le signal d'entrée au circuit multiplexeur d'insertion extraction optique la. Dans le circuit multiplexeur 8' Insertion extraction optique la, un multiplexeur 5 mutnplexe la lumière de signal passant à travers le coupeur optique 4 et la lumière de signal appliquée par la station 8a et l'envoie à une autre station de réception 7. a figure 2 montre un agencement de base d'un circuit multiplexeur d'insertion extraction optique la de la présente invention. Le dispositif la comprend un coupleur optique 4 dans lequel est entrée une lumière de signal multiplexée optique, un filtre passe-naut 2 er un filtre passe-bas 3 dans lesquels est entrée la lumière de signal divisée par le coupleur optique 4, et un multiplexeur 5. Le filtre passe-bas 3 et le multiplexeur 5 sont connectés à une autre station ce réception 8a. Dans la station d'émission 6, de la lumière de signal ayant une pluralité de longueurs d'onde est multiplexée en longueur d'onde et envoyée au circit multiplexeur d'insertion extraction optique a. Ces lumières de signaux sont entrées dans le coupleur 4 pour être divisées en deux lumières de signaux. Une des lumières de signaux divisées est entrée dans le filtre passe-bas 3. Seulement un nombre prédéterminé de signaux optiques de longueur d'onde plus courte de la lumière de signal multiplexée en longueur d'orne passent à travers le filtre passe-bas 3. La lumière transmise est envoyée à la station 8a à travers un chemin de division du circuit multiplexeur d'insertion extraction optique la. Une autre lumière de signal multiplexée en longueur d'onde divisée par le coupleur optique 4 est entrée dans le filtre passe-haut 2. Seulement un nombre prédéterminé de signaux optiques de plus grande longueur d'onde passent à travers le filtre passe-haut 2. La station 8a envoie au circuit multiplexeur d'insertion extraction optique des lumières de signaux de même nombre et même longueur d'onde que les lumières de signaux entres à partir du chemin de division. La lumière de signai passant à travers le filtre passe haut 2 et les lumières de signaux envoyées à partir de la station a sont multiplexées par le multiplexeur 5 et envoyées à la station 7 en tant que lumière de sortie du circuit multiplexeur d'insertion extraction optique la. Comote montré sur la figure 4 en (a) et (b) le filtre passe-bas est un filtre qui amène la lumière de signal de longueur d'onde plus courte qu'une longueur d'onde prédéterminée c à le traverser, tandis que le filtre passe-haut est un filtre qui amène la lumière de sigr.al de longueur d'onde plus grande qu'une longueur d'onde prédéterminée c à le traverser. La ociierence entre une bande passante et une bande de blocage est, par exemple, d'environ 20 à 30 dB. La figure 3 montre un exemple d'un fonctionnement de base d'un système de transmission optique utilisant le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique la. La station 6 multiplexe en longueur d'onde et transmet quatre lumières de signaux de longueurs d'onde b, d, e et f (où b L'autre lumière de signal divisée par le coupleur optique 4 est entrée dans le filtre passe-haut 2. Des quatre lumières de signaux, celles de longueurs d'onde d, e et f passent à travers le filtre passe-haut 2. La station 8a transmet de la lumière de longueur d'onde b au circuit multiplexeur d'insertion extraction optique Le Le multiplexeur 5 multiplex les lumières de signaux de longueurs d'onde d, e et f transmises à partir du filtre passe-haut 2 et la lumière de longueur d'cnde b transmise à partir de la station Sa. En conséquence, le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique la transmet quatre lumières ce signaux ayant les quatre mêmes longueurs d'onde que les lumières de signaux de longueurs d'onde b, c, e et f transmises de a station 6 à la station La figure 5 montre un cas où la capacité de communication (nombre de lumières de signaux; est augmentée depuis le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique la vers la station Sa dans l'agencement montré sur la figure 3. La station 6 ajoute le signal optique de longueur d'onde a qu'on souhaite transmettre à la station 8a aux autres signaux optiques de longueurs d'onde b, d, e et E pour multiplexage en longueur d'onde et les transmet au circuit multiplexeur d'insertion extraction optique a. lumières de signaux ont des longueurs d'onde plus grandes dans l'ordre a ( b La figure 6 montre un cas ou a capacité de communication est augmentée sur le chemin de transmission principal entre la station S et la station 7 dans l'agencement montré sur la figure 3. a station 6 ajoute la lumière de longueur d'onde g qu'on souhaite transmettre à la station 7 à travers le chemin de transmission principal aux autres lumières de longueurs d'onde b, d, e et f pour multiplexage et longueur d'onde et les envoie au circuit multiplexeur dtinsertior. extraction optique la. Ces lumières de signaux ont des longueurs d'onde plus grandes cns l'ordre b La figure 7 montre un agencement où deux circuits multiplexeurs d'insertion extraction optiques de la présente invention sont disposés en série dans le chemin de transmission principal entre la station 6 et la station 7. Les circuits multiplexeurs d'insertion extraction optiques la et lb sont disposés entre les stations 6 et 7 et respectivement connectées aux stations 8a et 8b. La figure 8 montre un cas où le nombre de lumières de signaux vers les stations 8a et 8b est en outre augmenté d'une longueur d'onde dans l'agencement de la figure 7. La station 6 ajoute et transmet une lumière de signal de longueur d'onde a encore plus courte cue la longueur d'onde la plus courte b. La lumière de signal de longueur d'onde a passe à travers le filtre passe-bas avec la -lumière de signal de longueur d'onde b et est transmise aux stations 8a et 8b. Les stations da et Oh envoient les lumières de signaux de longueurs a'onde a et b, respectivement, au circuit multiplexeur d'insertion extraction optique. Donc, les lumières de signaux de longueurs d'onde a, b, d, e et f transmises à partir de la station 6 sont transmises à la station 7. Sur la figure 8, deux lumières de signaux de mêmes longueur d'onde a et b sont transmises aux stations Sa et Eb. Dans ce cas, il est possible de mettre en oeuvre un système où la station 8a utilise seulement la lumière de signal de longueur d'onde a, tar.dis que la station 8b utilise seulement la lumière de signal de longer d'onde b. I1 est également possible de mettre en oeuvre un système où la lumière de signal est d'abord divisée en le même nombre de lumières de signaux que le nombre de stations, une lumière ce signal divisée est en outre ajoutée et la lumière ce signal ajoutée est utilisée par une station pour laquelle la capacité de communication est augmentée. Un agencement peut également être envisagé dans lequel les caractéristiques des filtres passe-bas 3 à prévoir dans les circuits multiplexeurs d'insertion extraction optiques respectifs varient, de manière séquentielle, depuis un circuit multiplexeur d'insertion extraction optique la le plus proche de la station 6, la station d'émission, et une lumière de signal est divisée, de manière séquentiel-le, pour chaque station à partir ce la longueur d'onde la plus courte. Dans un te cas, ci est souhaitable que 1 ' intervalle de longueur d'onde des lumières de signaux soit agencé de aire à être supérieur à 0,8 nm. En outre, un filtre passe-bande permettant à une lumière de signal d'une bande de longueur d'onde prédéterminée de le traverser peut acre installé à la place du filtre passe-bas dais une ces stations recevant la lumière de signal divis éloignée de la station d'émission. La figure 9 montre un autre agencement la du circuit multiplexeur d'insertion extraction optique de la présente invention. Dans cet agencement, as emplacements où le filtre passe-bas 3 et le filtre passe-haut 2 sont installés sont inversés par comparaison avec l'agencement la de la figure Dort, lorsqu'on souhaite augmenter la capacité communication du chemin de division vers la station 8a, un signal optique de longueur d'onde supérieure à celle ae la lumière de signal déjà utilisée est multiplexe an longueur d'onde dans la station 6 et est transmis à partir de celle-ci. D'autre part, lorsqu'on souhaite augmenter la capacité de communication du chemin de transnission principal de la station 6 à la station 7, un signal optique ayant une plus courte longueur d'onde est ajouté. Le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique de la présente invention tel que décrit cides sus peut augmenter la capacité de communication (nombre de lumières de signaux) du chemin de transmission principal ou du chemin de division sans remplacer le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique, même une fois que le système de transmission optique est installe, simplement en augmentant les lumières de signaux passant à travers le filtre passe-bas ou le filtre passe-haut, en fonction de la configuration du circuit multiplexeur d'insertion extraction optique utilisé. La longueur d'onde de signal optique utilisé dans le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique de la présente invention peut être une pluralité de longueurs d'onde ayar.t une ciiierence de longueur d'onde de 0,8 nm avec 1,5585 m comme longueur d'onde sensiblement centrale. Cans e système de transmission optique dans lequel le circuit mutip1exeur d'insertion extraction optique est dispose, lorsqu'un amplificateur optique à fibre dopée à l'erbium est utilisé, les longueurs d'onde des signaux optiques utilisés et de ceux ajoutés ultérieurement devraient être celles qui peuvent être amplifiées par un tel amplificateur. Chaque lumière de s gnal émise à partir de la station 6 doit passer seulement à travers l'un ou l'autre du filtre passe-bas ou du filtre passe-haut et ne doit pas passer à travers les deux filtres. Spécifiquement, comme décrit Bien que la présente invention ait été décrite en relation avec certains modes de réalisation préférés, on doit comprendre que l'objet de la présente invention n'est pas limité à ces modes de réalisation spécifiques. Au contraire, on souhaite inclure toutes les variantes, toutes les modifications et tous les équivalents qui peuvent être compris dans l'esprit et la portée des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Circuit multiplexeur d'insertion extraction optique destiné à diviser et à ajouter des signaux optiques, caractérisé en ce qu'il comprend un coupleur optique (4) pour diviser un signal optique d'entrée en une première et une seconde lumières de sortie un filtre passe-haut (2) dans lequel entre ladite première lumière de sortie un filtre passe-bas (3) dans lequel entre ladite seconde lumière de sortie ; et un multiplexeur (5) pour multiplexer la lumière de sortie provenant dudit filtre passe-haut (2) et une autre lumière d'entrée. 2. Circuit multiplexeur d'insertion Ptracticn optique selon la revendication 1, dans lequel E lumière de signal entrée dans ledit coupleur optique est est une lumière multiplexée en longueur d'onde dans laquelle une pluralité de lumières de longueurs d'onde différentes sont multiplexées. 3. Circuit multiplexeur d'insertion extraction optique selon la revendication 1, dans lequel le filtre passe-haut (2) amène la lumière de signal de longueur d'oncle plus grande qu'une longueur d'onde prédéterminée à le traverser, tandis que le filtre passe-bas (3) amène la lumière de signal de longueur d'onde pls courte que ladite longueur d'onde prédéterminée à le traverser. d. Circuit multiplexeur d'insertion extraction optique selon la revendication 1, dans lequel ledit coupleur optique (4) et ledit multiplexeur (5) comprennent un coupleur à 3 dB. 5. Circuit multiplexeur d'insertion extraction optique selon la revendication 1, dans lequel ladite autre lumière d'entrée est une lumière de signal ayant même longueur d'onde que celle de la lumière de signal passant à travers le filtre passe-bas (3). 6. Circuit multiplexeur d'insertion extraction optique destiné à diviser et à ajouter des signaux optiques, caractérisé en ce qu'il comprend un coupleur optique (4) pour diviser un signal optique d'entrée en une première et une seconde umières de sortie un filtre passe-bas (3) dans lequel entra ladite première lumière de sortie un filtre passe-haut (2) dans lequel entre ladite seconde lumière de sortie ; et un multiplexeur (5) pour multiplexer la lumière de sortie provenant dudit filtre passe-bas (3) et une autre lumière d'entrée. 7. Circuit multiplexeur d'insertion extraction optique selon la revendication 6, dans lequel la lumière de signal entrée dans ledit coupleur optique (4) est une lumière multiplexée en longueur d'onde dans laquelle une pluralité de lumières de longueurs d'onde différentes sont multiplexées. 8. Circuit multiplexeur d'insertion extraction optique selon la revendication 6, dans lequel le filtre passe-haut (2) amène la lumière de signal ce longueur d'onde plus grande qu'une longueur d'onde prédermlée le traverser, tandis que le filtre passe-bas (3) amène la lumière de signal de longueur d'onde p us courte que ladite longueur d'onde prédéterminée à le traverser. 9. Circuit multiplexeur d'insertion extraction optique selon la revendication 6, dans lequel ledit coupleur optique (4) et ledit multiplexeur (5) comprennent un coupleur à 3 dB. 10. Circuit multiplexeur d'insertion extraction optique selon la revendication 6, dans lequel ladite autre lumière d'entrée est une lumière de signal ayant même longueur d'onde que celle de la lumière de signal passant à travers le filtre passe-haut (2). 11. Procédé de transmission optique pour transmettre un signal optique multiplexé à travers un circuit multiplexeur d'insertion extraction optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : transmettre de la lumière de signal ce longueur d'onde plus courte qu'une longueur d'onde prédéterminée en plus d'un signal optique multiplexé déjà transmis a partir d'une station d'émission amener ladite lumière de signal de plus courte icocueur d'onde à passer à travers un filtre passe-oas 3) installé dans le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique ; et envoyer ladite lumière de signal de plus courte longueur d'onde à une station connectée audit circuit multiplexeur d'insertion extraction optique. t2. Procédé de transmission optique pour transmettre un signal optique multiplexé à travers un circuit multiplexeur d'insertion extraction opticue, caracté~isé en ce qu'il comprend les étapes consistant : transmettre de la lumière de signal de longueur d'onde plus grande qu'une longueur d'onde prédéterminée an plus d'un signal optique multiplexé déjà transmis à partir d'une station d'émission amener ladite lumière de signal de plus grange longueur d'onde à passer à travers un filtre passe-hau; (2) installé dans le circuit multiplexeur d'insertion extraction optique ; et envoyer ladite lumière de signal de plus grande longueur d'onde à une station connectée maudit circui, multiplexeur d'insertion extraction optique.