Brevet FR2762734A1 — publié le 19981030

EGALISEUR DE GAIN OPTIQUE SOUS-MARIN, LIGNE DE TRANSMISSION OPTIQUE SOUS-MARINE ET SON PROCEDE D'INSTALLATION DESCRIPTION Domaine technique La présente invention concerne un système de répéteur optique sous-marin à multiplexage en longueur d'onde (WDM) et en particulier un égaliseur de gain optique sous-marin installé dans une ligne de transmission optique sous-marine, ainsi que la ligne de transmission optique sous-marine et son procédé d'installation. Etat de la technique antérieure Dans un système de transmission optique à multiplexage en longueur d'onde (WDM), pour transmettre des signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde sur une grande distance, il est nécessaire d'installer des amplificateurs de lumière à intervalles prédéterminés sur une ligne de transmission optique de manière à amplifier la lumière des signaux. Les amplificateurs de lumière, cependant, ont des caractéristiques de gain légèrement différentes en fonction des longueurs d'onde, ce qui provoque des différences de niveau entre des signaux optiques ayant des longueurs d'onde plus longues et ceux ayant des longueurs d'onde plus courtes. Ces différences de niveau sont accumulées dans chaque amplificateur de lumière. En conséquence, certaines lignes sont impossibles à utiliser pour des communications dans des lignes de transmission optique longue distance. Par conséquent, dans un système de transmission optique côtier dans une distance de transmission de plusieurs centaines de kilomètres environ, la puissance de source de lumière d'une lumière de signal ayant différentes longueurs d'onde est préalablement ajustée sur la base des caractéristiques des amplificateurs de lumière, par exemple. Cependant, dans un système de communication optique sous-marin avec une lumière à plusieurs longueurs d'onde ayant une ligne de transmission optique de plus de 10 000 km, par exemple, un procédé pour ajuster la puissance de source de lumière de la lumière de signal ne fonctionne pas de manière appropriée dans certains cas. Dans le système de communication optique sous-marin comprenant une telle ligne de transmission optique longue distance, aucune configuration d'égalisation de gain spécifique n'a été proposée pour ajuster les niveaux des longueurs d'onde respectives. Il est également possible en théorie de réaliser un équipement pour détecter les niveaux des longueurs d'onde respectives automatiquement et pour ajuster ces niveaux. Il est supposé, cependant, que ce type d'équipement est extrêmement complexe et implique un coût élevé. Exposé de l'invention La présente invention a pour objet de proposer un égaliseur de gain optique sous-marin destiné à compenser efficacement les différences de gain entre les longueurs d'onde de signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde transmis sur une ligne de transmission optique sous-marine réelle à faible coût, ainsi que la ligne de transmission optique sous-marine et son procédé d'installation. L'égaliseur de gain optique sous-marin de la présente invention comprend un boîtier supportant la pression et un égaliseur de gain optique monté dans le boîtier supportant la pression ayant des ports d'entrée et de sortie formés à l'extérieur du boîtier supportant la pression. Dans le boîtier supportant la pression, un égaliseur de gain optique peut être monté. En outre, dans le boîtier supportant la pression, une ou plusieurs fibres traversantes peuvent être montées dans le boîtier supportant la pression. L'égaliseur de gain optique atténue les niveaux des signaux optiques ayant des longueurs d'onde spécifiques de quantités prédéterminées. Sur la ligne de transmission optique sous-marine selon la présente invention, un ou plusieurs égaliseurs de gain optique sous-marins cidessus peuvent être montés. Un procédé d'installation de la ligne de transmission optique sous-marine comprend le fait de détecter les niveaux des longueurs d'onde respectives de signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde dans des fibres optiques respectives constituant la ligne de transmission optique sousmarine et de connecter les égaliseurs de gain optique sous-marins pour compenser les différences de niveaux prédéterminées entre les longueurs d'onde détectées aux positions détectées des fibres optiques. La présente invention offre une compensation efficace et à faible coût des différences de niveaux dans une lumière à plusieurs longueurs d'onde transmise sur la ligne de transmission optique sous-marine longue distance. Brève des cription des dessins Les objets, caractéristiques et avantages cidessus de la présente invention, ainsi que d'autres, deviendront évidents d'après la description détaillée suivante considérée en relation avec les dessins d'accompagnement, dans lesquels la figure 1 est un schéma illustrant une configuration d'un égaliseur de gain sous-marin selon la présente invention les figures 2A et 2B sont des schémas illustrant des niveaux d'un signal optique à plusieurs longueurs d'onde avant et après la compensation la figure 3 est un schéma illustrant une configuration dans laquelle deux égaliseurs de gain optique sous-marins sont installés sur une ligne de transmission optique sous-marine ; et les figures 4A et 4B sont des schémas illustrant les niveaux des signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde avant compensation, et les figures 4C et 4D sont les schémas illustrant les niveaux des signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde après compensation. Description détaillée des modes de réalisation préférés En référence à la figure 1, est représenté un mode de réalisation d'une configuration dans laquelle un égaliseur de gain optique sous-marin selon la présente invention est installé sur un câble sous-marin 5. Un boîtier supportant la pression 1 contient un égaliseur de gain optique 2 et n fibres traversantes 3. Des ports d'entrée et de sortie de l'égaliseur de gain optique 2 et des fibres traversantes 3 sont formés à l'extérieur du boîtier supportant la pression 1. n+l fibres optiques 7 dans le câble sous-marin 5 sont connectées aux ports d'entrée et de sortie de l'égaliseur de gain optique 2 et des fibres traversantes 3 au niveau de points d'épissure 4. De la même manière que pour un répéteur optique sous-marin normal, le boîtier supportant la pression est un cylindre fait de cuivre au béryllium comme matériau ayant une épaisseur de 1 à 2 cm et un diamètre de 20 à 30 cm en section transversale. La figure 2A illustre un état d'une différence de niveau adB entre la longueur d'onde la plus courte et la longueur d'onde la plus longue dans les signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde ayant huit longueurs d'onde dans la fibre optique connectée à l'égaliseur de gain optique 2. Dans cette condition, après transmission des signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde à travers l'égaliseur de gain optique 2, les signaux optiques ayant des longueurs d'onde autres que la plus courte sont atténués de manière à être égalisés au niveau de la longueur d'onde la plus courte comme indiqué sur la figure 2B. D'autres fibres optiques sont connectées aux fibres optiques traversantes 3 même s'il y a des différences de niveau significatives entre les longueurs d'onde des signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde transmis sur les fibres optiques. L'égaliseur de gain optique 2 est fabriqué en calculant ses caractéristiques d'atténuation sur la base de conditions telles que les longueurs d'onde de la lumière de signal, le nombre d'amplificateurs de lumière installés et leurs caractéristiques, la longueur des fibres optiques, et la température du fond marin où est installé le câble sous-marin. L'égaliseur de gain optique 2 est un dispositif connu, spécifiquement de type à réseau sur fibre ou de type étalon configuré de manière à obtenir des quantités d'atténuation dépendant des longueurs d'onde. En référence à la figure 3, est représentée une configuration comprenant deux égaliseurs de gain optique sous-marins 2 ayant des caractéristiques d'atténuation différentes l'une de l'autre sur le câble optique sous-marin 5. Dans les répéteurs optiques sousmarins 8 représentés sur la figure 3, un amplificateur à fibre optique et d'autres dispositifs sont installés. Si les caractéristiques de chaque différence de niveau des signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde dans une fibre 10 sur la figure 3 sont telles que représentées sur la figure 4A et les caractéristiques de chaque différence de niveau des signaux optique à plusieurs longueurs d'onde dans une fibre 11 sur la figure 3 sont telles que représentées sur la figure 4B, il est nécessaire d'installer des égaliseurs de gain optique sous-marins ayant des caractéristiques d'atténuation qui correspondent aux caractéristiques des différences de niveau des signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde pour ces deux fibres. Dans ces conditions, les signaux optiques transmis à travers les égaliseurs de gain optique sous-marin ont des caractéristiques telles que la lumière de signal optique à plusieurs longueurs d'onde a le même niveau dans les deux fibres comme indiqué sur les figures 4C et 4D. L'égaliseur de gain optique sous-marin 6 de la présente invention est connecté aux fibres optiques dans le câble sous-marin 5 lorsque la différence de niveau entre la longueur d'onde la plus courte et la longueur d'onde la plus longue de la lumière de signal à plusieurs longueurs d'onde devient de 2 dB à 3 dB. Dans une ligne de transmission optique sous-marine longue distance, les amplificateurs de lumière sont généralement installés à des intervalles d'environ 40 à 50 km. En prenant un exemple d'une lumière à 8 longueurs d'onde ayant des intervalles de 0,8 nm et en supposant une erreur de température de 2"C et une erreur de niveau d'entrée d'un signal optique dans chaque amplificateur de lumière de 0,5 dB, une différence de niveau de 2 dB entre la longueur d'onde la plus courte et la longueur d'onde la plus longue apparaît lorsque le signal optique a traversé 40 amplificateurs de lumière. Par conséquent, il est préférable d'installer les égaliseurs de gain optique sous-marins ci-dessus à des intervalles d'environ 1600 km sur le câble sous-marin 5. Un procédé d'installation des égaliseurs de gain optique sous-marins 6 sur le câble sous-marin 5 va être décrit ci-après. Premièrement, sur la base des conditions telles que les caractéristiques des amplificateurs de lumière et de la température de l'eau dans la zone marine d'installation du câble sous-marin comme mentionné ci-dessus, on fabrique d'abord des égaliseurs de gain optique sous-marins ayant des caractéristiques d'atténuation fixes de certaines quantités d'atténuation pour des longueurs d'onde respectives, tout en préparant également des égaliseurs de gain optique sous-marins ayant des valeurs de caractéristiques d'atténuation de longueurs d'onde respectives légèrement différentes de celles des égaliseurs de gain optique sous-marins ci-dessus. Ensuite, une lumière à plusieurs longueurs d'onde ayant la même longueur d'onde que pour une lumière de signal réel est transmise dans la pratique à chaque fibre optique depuis une installation d'extrémité. A ce point, il est vérifié qu'une différence de niveau entre les longueurs d'onde atteint dans la pratique une valeur prédéterminée à une position en mer distante de l'installation d'extrémité d'une distance estimée, puis on connecte un égaliseur de gain optique sous-marin 6 qui a été préalablement conçu de manière à être adapté à la différence de niveau. Si la différence de niveau de la lumière à plusieurs longueurs d'onde diffère de celle estimée, on utilise l'égaliseur de gain optique sous-marin ayant d'autres caractéristiques d'atténuation qui a été préparé à l'avance au lieu de l'égaliseur de gain optique sous-marin ci-dessus pour la connexion. De cette manière, un égaliseur de gain optique sous-marin 6 optimal est installé pour des fibres respectives. Le signal optique à plusieurs longueurs d'onde utilisé dans le mode de réalisation ci-dessus a une largeur de bande de 1,55 Zm avec chaque longueur d'onde à des intervalles de 0,8 nm à 1,0 nm. Comme indiqué ci-dessus, la présente invention propose un égaliseur de gain optique sous-marin optimal pour chaque fibre optique installée à une position requise de manière à compenser efficacement et facilement à faible coût les différences de niveau entre longueurs d'onde causées par les caractéristiques des amplificateurs de lumières ou d'autres conditions. Bien que la présente invention ait été décrite en relation à certains modes de réalisation préférés, il faut comprendre que le sujet couvert par la présente invention n'est pas limité à ces modes de réalisation spécifiques. Au contraire, il vise à comprendre toutes variantes, modifications et équivalents qui peuvent être inclus dans l'esprit et la portée des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Egaliseur de gain optique sous-marin appliqué à une ligne de transmission optique sous-marine, comprenant un boîtier supportant la pression (1) et un égaliseur de gain optique sous-marin (2, 6) installé dans le boîtier supportant la pression (1) avec ses ports d'entrée et de sortie formés à l'extérieur dudit boîtier supportant la pression (1). 2. Egaliseur de gain optique sous-marin selon la revendication 1, dans lequel un égaliseur de gain optique sous-marin (2, 6) est installé dans ledit boîtier supportant la pression (1). 3. Egaliseur de gain optique sous-marin selon la revendication 1, dans lequel une ou plusieurs fibres traversantes (3) sont installées dans ledit boîtier supportant la pression (1) et les ports d'entrée et de sortie des fibres traversantes (3) sont formés dans l'extérieur dudit boîtier supportant la pression (1). 4. Egaliseur de gain optique sous-marin selon la revendication 1, dans lequel ledit égaliseur de gain optique (2, 6) est configuré de manière à atténuer les niveaux de signaux optiques ayant des longueurs d'onde spécifiques de quantités prédéterminées. 5. Egaliseur de gain optique sous-marin selon la revendication 1, dans lequel ledit égaliseur de gain optique a des caractéristiques d'atténuation de niveaux de signaux optiques ayant des longueurs d'onde autres qu'une longueur d'onde la plus courte de manière à les égaliser au niveau d'un signal optique ayant la longueur d'onde la plus courte parmi les signaux optiques d'une pluralité de longueurs d'onde transmis à travers ledit égaliseur de gain optique. 6. Ligne de transmission optique sous-marine sur laquelle un ou plusieurs égaliseurs de gain optique sous-marins (2, 6) selon la revendication 1 sont installés. 7. Ligne de transmission optique sous-marine selon la revendication 6, dans laquelle lesdits égaliseurs de gain optique sous-marins (6) ont des caractéristiques d'atténuation optique différentes les unes des autres. 8. Procédé d'installation d'une ligne de transmission optique sous-marine caractérisé en ce qu'il comprend le fait de : détecter chaque niveau de longueur d'onde de signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde dans des fibres optiques respectives constituant une ligne de transmission optique sousmarine et connecter des égaliseurs de gain optique sous-marins pour compenser des différences de niveaux prédéterminées entre les longueurs d'onde détectées aux positions détectées sur les fibres optiques. 9. Procédé d'installation d'une ligne de transmission optique sous-marine selon la revendication 8, comprenant le fait de : calculer au préalable des degrés d'atténuation de longueurs d'onde respectives des signaux optiques à plusieurs longueurs d'onde aux positions sur ladite ligne de transmission optique sous-marine où lesdits égaliseurs de gain optique sousmarins (6) sont installés, préparer les égaliseurs de gain optique sous-marins pour ajuster ces degrés d'atténuation et installer lesdits égaliseurs de gain optique sous-marins auxdites positions sur ladite ligne de transmission optique sous-marine.