Brevet FR2768143A1 — publié le 19990312

La présente invention concerne de manière générale le domaine des amplificateurs de signaux optiques et en particulier des compositions de verre de fluorophosphate destinées à être utilisées dans des amplificateurs de signaux optiques fonctionnant à des longueurs d'onde situées au voisinage de 1, 55 gm. Les amplificateurs de signaux optiques sont maintenant largement utilisés dans les réseaux de télécommunications optiques, en particulier dans les réseaux qui utilisent des fibres optiques sur de grandes distances. Bien que les fibres optiques à base de silice modernes présentent généralement des pertes rela- tivement faibles dans la fenêtre de 1,55,um, ces pertes ne sont pas nulles et s'accumulent avec la distance. Pour réduire l'atténuation qui en résulte, on a utilisé des dispositifs opto-électroniques pour régénérer la puissance des signaux. Ces dispositifs exigent que le signal optique soit converti en un signal électronique qui est ensuite amplifié à l'aide de techniques d'amplification connues d'une manière générale pour être converti de nouveau cn un signal optique en vue de la retrans- mission. Les amplificateurs de signaux optiques amplifient les signaux optiques sans qu'une conversion opto-électronique des signaux soit nécessaire. Dans les amplificateurs optiques, le signal lumineux affaibli est amené à traverser un milieu amplificateur qui a été dopé avec des ions d'un élément des terres rares. Une lumière provenant d'une source externe, typiquement un laser à semi-conducteur, est pompée dans le milieu amplificateur pour stimuler les atomes des terres rares à un niveau d'énergie plus élevé. La lumière qui entre dans le milieu amplificateur à la longueur d'onde du signal stimule encore les ions des terres rares excités de manière qu'ils émettent leur énergie de photons en excès sous forme de lumière à la longueur d'onde du signal en phase avec les impulsions du signal, ce qui amplifie le signal lumineux. Un type d'amplificateur optique utilise une certaine longueur de fibre optique dopée à l'erbium. Les amplificateurs de fibres dopés à l'erbium (EDFA) sont habituellement dopés avec des ions erbium à raison d'environ -500 ppm. Les longueurs de fibres EDFA typiques sont de l'ordre de 10 à 30 m et dépendent du gain final nécessaire pour une application particulière. Dans certaines applications, il n'est pas réalisable d'utiliser une longueur de fibres de 10 à 30 m. Des amplificateurs optiques de type planar ont été développés dans le but d'être utilisés dans des espaces plus confinés. La longueur utile d'un dispositif amplificateur planar ne dépasse pas généralement 10 cm. Pour atteindre les mêmes niveaux d'amplification que dans un EDFA d'une longueur de 10 à 30 m, un amplificateur planar nécessite un milieu amplificateur dont la concentration en ions erbium est plus élevée, de l'ordre de jusqu'à 4 à 7 % en poids. Toutefois, dans les types connus de milieux amplificateurs optiques, il existe plusieurs mécanismes de pertes de gain aux hauts niveaux dc concentrations des ions erbium, tels que l'agrégation des ions et la conversion homogène coopérative (relaxation de concentration). Du fait que les ions erbium ne se dissolvent pas bien dans une matrice de silice, ils s'agrègent en permettant un transfert d'énergie dans la région agrégée. De plus, aux concentrations d'erbium supérieures, les interactions ion-ion deviennent plus sensibles. La conversion d'énergie qui en résulte relaxe la population inversée. L'énergie des ions erbium est utilisée dans les processus d'agrégation et de relaxation de sorte qu'elle n'est pas disponible pour le processus de phonons amplificateurs nécessaire. Il en résulte que le rendement quantique du milieu amplificateur décroît rapidement lorsque la concentration des ions erbium augmente, ce qui s'accompagne d'une diminution du gain de l'amplificateur. Par ailleurs, les amplificateurs dopés à l'erbium à base de silice connus présentent une nette non-uniformité spectrale du gain. L'absence d'un spectre de gain plat sur une grande largeur de bande pose plusieurs problèmes. Par exemple, les impulsions optiques extrêmement courtes ont un spectre d'énergie relativement large et ne sont pas amplifiées avec précision si le spectre de gain n'est pas plat. De plus, dans les applications à plus grande largeur de bande, telles que le multiplexage de longueurs d'onde (WDM), la fibre reçoit des signaux optiques modulés en données de plusieurs émetteurs optiques qui utilisent chacun une fréquence porteuse optique différente. Si le spectre de gain de l'amplificateur optique n'est pas plat dans le domaine des longueurs d'onde de fonctionnement, les fréquences porteuses peuvent être saturées au niveau des maxima de gain alors qu'elles peuvent ne pas être amplifiées suffisamment au niveau des flancs et des minima de gain. Les efforts antérieurs qui ont été faits pour rendre le gain plat étaient basés principalement sur le filtrage passif ou actif des caractéristiques supérieures du spectre de gain. Toutefois, ceci nécessite une adaptation étroite de l'amplificateur et du filtre particuliers et doit tenir compte des variations temporelles du spectre de gain. La présente invention concerne une famille de verres qui peuvent être utilisés avec avantage en particulier dans la production d'amplificateurs de signaux optiques. Ces verres sont dopés avec des concentrations élevées (pouvant atteindre près de 10% en poids) d'oxyde d'erbium tout en présentant un faible comportement de relaxation de concentration. Ccs verres permettcnt également un plus haut rendement de fluorescence et des caractéristiques dc gain plus uniformes que les milieux constitués par des verres de silicate et dc fluorozirconate connus. Ces verres présentent des caractéristiques de gain élevées et plates qui sont particulièrement utiles pour l'amplification optique dans la fenêtre des fréquences optiques de 1,55,um et conviennent en particulier pour les systèmes de multiplexage de longueurs d'onde (WDM). Dans l'un de ses aspects, la présente invention concerne une famille de verres, en particulier des verres de fluorophosphate, qui conviennent particulière- ment bien pour de hauts niveaux de concentrations d'ions des terres rares. La pré- sente invention a pour but de fournir un milieu de verre de fluorophosphate dopé avec des ions d'oxyde d'erbium et destiné à être utilisé dans un amplificateur optique pour produire un gain plat et élevé dans une fenêtre de longueurs d'onde optiques située au voisinage de 1,55,utm. Les verres de fluorophosphate de la pré- sente invention comprennent des concentrations élevées d'ions erbium (c'est-à- dire jusqu'à près de 10 % en poids) et donnent un gain plus uniforme du point de vue spectral, de la même manière que les verres fluorés ZBLAN (c'est-à-dire des verres fluorés pour fibres optiques contenant les fluorures ZrF4, BaF2, LaF3, AIF3 et NaF), et sont sensiblement améliorés par rapport aux compositions de verres de silicate et dc phosphate typiques. La présente invention concerne une famille de verres pour l'amplifi- cation optique comprenant un milieu de verre de fluorophosphate sensiblement exempt de silice, dopé, pour 100 parties en poids constituées de: P205 15-40 MgF2 0-10 A1203 0-5 CaF2 0-25 MgO 0-9 SrF2 0-25 CaO 0-9 BaF2 0-20 SrO 0-9 KHF2 0-2 BaO 0-45 K2TiF6 0-2 AIF3 5-25 avec jusqu'à 10, de préférence entre 0,01 et 10, parties en poids d'oxyde d'erbium. 4 2768143 De préférence, le verre de fluorophosphate dopé selon la présente invention présente une composition comprenant en parties en poids: P205 16,9-24,0 MgF2 0-7,5 A1203 1,6-3,2 CaF2 0-18,7 MgO 0-5, 0 SrF2 0-19,7 CaO 0-5,1 BaF2 1,5-11,3 SrO 0-8,5 KHF2 0-1,3 BaO 2,7-43,2 K2TiF6 0-0,6 AIF3 9,5-19,3 Le verre de fluorophosphate selon la présente invention peut aussi être co- dopé avec jusqu'à 15 parties en poids de Yb203 en tant que sensibilisateur pour augmenter le rendement de pompage à environ 980 nm. Le verre de fluorophosphate selon l'invention a de préférence un indice de réfraction compris entre environ 1,48 et 1,58. De préférence, la teneur en fluorure(s) du verre de fluorophosphate selon la présente invention se trouve dans la gamme de 7 à 88 parties en poids. Dans un autre aspect, la présente invention concerne un amplificateur optique dopé à l'erbium pour une bande de longueurs d'onde d'environ 1, 55 p.m, comportant un milieu pour l'amplification optique comprenant une composition de verre de fluorophosphate sensiblement exempt de silice qui comprend en sus des 100 parties en poids des autres composants du verre environ 0,01 à 10 parties en poids de Er203. L'amplificateur optique selon la présente invention peut être un amplificateur optique de type planar ou un amplificateur optique de type à fibres monomodes. L'amplificateur optique selon la présente invention comprend un verre de fluorophosphate comprenant, pour 100 parties en poids constituées de: 2768143 P205 15-40 MgF2 0-10 A1203 0-5 CaF2 0-25 MgO 0-9 SrF2 0-25 CaO 0-9 BaF2 0-20 SrO 0-9 KHF2 0-2 BaO 0-45 K2TiF6 0-2 A1F3 5-25 jusqu'à 10, et de préférence entre 0,01 et 10, parties en poids d'oxyde d'erbium. Le verre de fluorophosphate utilisé pour l'amplificateur optique selon la présente invention peut aussi être dopé avec jusqu'à 15 parties en poids de Yb203 en tant que sensibilisateur pour augmenter le rendement de pompage à environ 980 nm, et il a de préférence un indice de réfraction compris entre environ 1,48 et 1,58. Les amplificateurs optiques selon la présente invention sont particulièrement utiles dans les systèmes de multiplexage de longueurs d'onde (WDM). De préférence, la teneur en fluorure(s) du verre de fluorophosphate utilisé pour l'amplificateur optique selon la présente invention se trouve dans la gamme de 7 à 88 parties en poids. Dans l'amplificateur optique selon l'invention, le milieu d'amplification optique peut constituer un médium optique actif possédant une entrée et une sortie, ledit médium optique actif recevant sur son entrée des signaux optiques dont la longueur d'onde est comprise dans la gamme de 1525 à 1570 nanomètres environ; et il est prévu une source de pompage fournissant audit médium optique actif une puissance lumineuse de pompage à une longueur d'onde de 980 nm environ, la lumière de pompage étant adaptée à exciter l'erbium afin de faire émettre audit erbium des photons pour amplifier lesdits signaux optiques dans une gamme de longueurs d'onde de largeur 20 à 30 nm environ avec un spectre de gain sensiblement plat dont la variation est inférieure à 13% environ dans la gamme spectrale de 1525 à 1565 nanomètres environ, o le rendement quantique dudit médium optique actif 6 2768143 excède 65% environ, ledit rendement quantique étant le rapport entre la durée de vie de fluorescence du médium optique actif et la durée de vie de radiation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: les figures 1 et 2 sont des graphiques représentant un comportement typique de relaxation de concentration sur la durée de vie de fluorescence et le rendement d'un verre de silicate binaire; les figures 3 et 4 sont des graphiques représentant la durée de vie de fluorescence et le rendement de verres de fluorophosphate selon la présente invention; la figure 5 est un graphique représentant l'allure du gain en fonction de la longueur d'onde pour un verre à base de silicate typique; la figure 6 est un graphique représentant l'allure du gain en fonction de la longueur d'onde pour un verre ZBLAN typique; les figures 7 à 9 sont des graphiques représentant l'allure du gain en fonction de la longueur d'onde pour des verres de fluorophosphate selon la présente invention. La présente invention concerne une famille de verres utiles en particulier dans les applications d'éclairage, optiques et électroniques. Les verres ont des caractéristiques uniques qui les rendent particulièrement utiles pour la production d'amplificateurs de signaux optiques. Une caractéristique de ces verres est qu'ils sont sensiblement exempts de SiO2. Les ions erbium ne se dissolvent pas bien dans une matrice de silice, ce qui favorise l'agrégation des ions et la dégradation du rendement en gain, de sorte que le retrait de la matrice de silice permet d'empêcher l'agrégation des ions et de conserver pour l'amplification l'excès d'énergie en photons des ions. Les verres selon la présente invention contiennent une concentration relativement élevée de P205. La présente invention concerne une famille de verres pour l'amplification optique comprenant un milieu de verre de fluorophosphate sensiblement exempt de silice, dopé, pour 100 parties en poids des autres composants, avec jusqu'à 10 parties en poids d'oxyde d'erbium. Lc tableau 1 indique les domaines de composition essentiels pour le verre de fluorophosphate selon la présente invention. Tableau 1 - (parties en poids) P205 15-40 MgF2 0-10 AI203 0-5 CaF2 0-25 MgO 0-9 SrF2 0- 25 CaO 0-9 BaF2, 0-20 SrO 0-9 KHF2 0-2 BaO 0- 45 KTiF6 0-2 AIF3 5-25 La famille dc verres dopés à l'erbium selon l'invention peut com- prendre en outre environ 0,01 à 15 parties en poids de Yb203 qui est destiné à être utilisé comme sensibilisateur pour augmenter le rendement de pompage au voisi- nage de 980 nm. Le tableau 2 définit des domaines plus étroits préférés des consti- tuants oxydes des verres selon la présente invention. Ces domaines plus étroits permettent d'obtenir les propriétés optimales pour des amplificateurs de sigrt'. optiques et leur production. Tableau 2 - (parties en poids) P205 16,9-24,0 MgF2 0-7,5 AI203 1,6-3,2 CaF2 0-18,7 MgO 0-5,0 SrF2 0-19,7 CaO 0-5,1 BaF2 1,5-11,3 SrO 0-8,5 KHF2 0-1,3 BaO 2,7-43,2 K:TiF6 0-0,6 AIF3 9,5-19,3 Une autre caractéristique des verres selon la présente invention est leur aptitude à être dopés avec des concentrations relativement élevées d'oxyde d'erbium (Er203). En l'absence d'un verre à base de silice, des concentrations élevées de dopage avec Er203 donnent d'excellents effets de fluorescence qui sont importants pour l'amplification des signaux optiques par pompage laser du fait de la réduction de l'agrégation des ions et de la relaxation de conversion positive. Cette propriété fournit un excellent milieu d'amplification destiné à être utilisé dans des amplificateurs optiques pour la longueur d'onde de 1 550 nm. Dans un autre aspect, la présente invention conccrne un amplificateur optique dopé à l'erbium comprenant un milieu pour l'amplification optique qui comprend une composition de verre de fluorophosphate. De préférence, la composition de verre de fluorophosphate est dopée pour 100 parties en poids constituées dc: Tableau 3 - (parties en poids) P205 15- 40 MgF2 0-10 A1203 0-5 CaF2 0-25 MgO 0-9 SrF2 0-25 CaO 0-9 BaF2 0-20 SrO 0-9 KHF, 0- 2 BaO 0-45 K2TiF6 0-2 AIF3 5-25 avec environ 0,01 à 10 parties en poids de Er2O03 Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le milieu d'amplificateur optique dopé à l'erbium comprend, en ce qui concerne les composants outre l'oxyde d'erbium, 100 parties en poids constituées, comme représenté dans le tableau 4 ci-dessous. Tableau 4 - (parties en poids) P205 16,9-24,0 MgF2 0-7,5 AL203 1,6-3,2 CaF2 0-18,7 MgO 0-5,0 SrF2 0-19,7 CaO 0-5,1 BaF2 1,5-11,3 SrO 0-8,5 KHF2 0-1,3 BaO 2,7-43,2 K2TiF6 0-0,6 4AIF3 9,5-19,3 L'amplificateur optique dopé à l'erbium scion l'invention peut com- prendrc en outre environ 0,01 à 15 parties en poids de Yb2O3 qui est destiné à être utilisé comme sensibilisateur pour augmenter lc rcndemcnt de pompage au voisinage dc 980 nm. L'amplificateur optique scion la présente invention peut revêtir un certain nombre de formes à condition que le milieu puisse être dopé avec des ions erbium. L'amplificateur optique pcut êtrc un amplificateur optique du type à fibres monomodes. Ou bien encore, l'amplificateur optique peut aussi être un amplificateur optique de type planar. Les effets de la relaxation de concentration sur des verres à basc de silicates binaires typiques sont représentés sur la figure 1. Aux faibles niveaux de concentration de Er:O3, inférieurs à 5E19 ions/cm3 (ce qui équivaut à moins de 0,5 parties en poids), la durée de vie de fluorescence est constante. Au-delà de ce niveau de concentration, la durée de vie de fluorescence décroît rapidement lorsque la concentration augmente. Il est possible de définir deux concentrations caractéristiques pour différencier les verres. La concentration Cqb correspond au déclenchement de la relaxation de concentration. La concentration Cq correspond au niveau de concentration auquel la durée de vie de fluorescence est divisée par 2. Comme le montre la figure 1, la relaxation de concentration commence dans les verres de silicates binaires typiques lorscue Cqb = 7E19 ions/cm3 (ou environ 0,9 parties cn poids). A ce stade, la durée de vie de fluorescence est d'environ 13 ms. Lorsoue C, = 3E20 ions/cm3 (ou environ 3 parties en poids), la durée de vie de fluorescence est d'environ 7,5 ms. La figure 2 est un graphique représentant les effets de la relaxation de concentration sur le rendement de fluorescence de verres à base de silicates typiques. Le rendement de fluorescence est défini comme étant la fluorescence à 1,55,urn par ion Er en fonction de la concentration de Er. Pour les niveaux de concentrations d'ions d'intérêt, c'est-à-dire compris entre 3 et 5 E20 ions Er/cm3 (environ 4-7 parties en poids), le rendement de fluorescence des verres à base de silicates est compris entre 0,5 et 2 E-19nW/ion. La figure 3 est un graphique représentant les effets de la relaxation de concentration sur la durée de vie de fluorescence de trois types de verres à base de fluorophosphate selon la présente invention. La figure 4 est un graphique représentant les effets de la relaxation de concentration sur le rendement de fluorescence de trois types de verres à base de fluorophosphate selon la présente invention. Comme le montrent les figures 3 et 4, Cqb et Cq sont l'un et l'autre supérieurs d'un ordre de grandeur aux valeurs correspondantes des verres à base de silicates. Ceci indique que le comportement de relaxation de concentration aux hauts niveaux de concentrations des ions Er est relativement faible dans les verres de fluorophosphate selon l'invention, et que ces verres sont de très bons candidats pour des amplificateurs de signaux optiques à courte longueur d'onde et à gain élevé. Le tableau 5 présente une comparaison des compositions et des propriétés mesurées et calculées associées de trois types dc verres de fluorophosphate selon la présente invention, d'un verre à base de borosilicate typique et d'un verre ZBLAN. Les compositions indiquées dans le tableau 5 sont exprimées en quantité par lot. Les ingrédients réels des lots peuvent consister en tout type de matières premières oxydes, fluorures ou phosphates, qui, lorsqu'elles sont fondues ensemble, sont converties en oxydes et fluorures voulus dans les proportions appropriées. Des exemples non limitatifs de matières premières sont: Ca(PO3)2, Ba2P207, A4(P207)3, Al(PO,3)3, NaPO3, K2TiF6, X2Oy, XFy, X représentant l'ion métallique de valence y. Les valeurs citées dans le Tableau 5 (comme les valeurs citées partout ailleurs dans ce texte) représentent les valeurs théoriques des différents composants dans le verre final, selon la pratique habituelle dans ce domaine. Dans le cas des oxydes, les valeurs théoriques restent très proches des quantités réelles (c'est-à- dire que le "rendement du batch" est très proche de 100 % pour les oxydes). Dans le cas des fluorures, qui sont plus volatils, les valeurs récllcs sont légèrement inférieures aux valeurs théoriques (le rendement de batch cst de 90 % à 95 %, environ). Tableau Code Verre de type Exemple 1 Exemple 2 Exemple 3 borosilicate ZBLAN2 parties en poids % molaire SiO2 66,6 B203 11,6 P205 16,9 24,0 30,9 AI,203 3,2 2,7 1,6 MgF2 5,8 7,5 0,0 CaF2 18,7 0, 5 0,0 SrF2 19,7 17,9 0,0 BaF2 11,3 14,4 1,5 i 22 AIF3 19,3 11,3 9,5 4 Tableau 5 (suite) Code Verre de type Exemple 1 Excmplc 2 Exemple 3 borosilicate ZBLAN2 parties en % molaire poids ZrF4 48 InF3 LaF3 3,2 NaF ' 22 KHF2 1,3 0,0 0,0 KJTiF6 0,6 0,5 0,0 ' Na2O 0,5 0,0 0,0 10 K20 9 CaO 0,0 5,1 0,0 SrO 0,0 2, 4 8,5 BaO 2,7 13,7 43,2 0,6 MgO 0,0 0,0 4,9 ErF3 0,8 Er203 6,0 4,0 1,5 2 Er203 5,84+20 4,64+20 1,60+20 1,6E+20 1, 5E+20 (ions/cm3) Indice 1,49 1,54 1,59 1,52 Densité 3,62 3,83 3,976 2,552 Durée de 6, 8 7,6 7 6,3 vie de fluo- rescence Durée de vie de fluo- 9,5 8 7 16 rescence à faible teneur en Er (ms) Tableau 5 (suitel Code Verre de Exemple 1 Exemple Exemple 3 type ZBLAN2 2 borosilicate QE(%) 68 95 100 39 Rendement de fluo- 2,3 2,7 3,2 1,3 rescence (nW/ion Er)*lE-19 Sections efficaces (cm2)* 1E-21 Absorption de pompage 975 nm 1,9 2,3 (980 nm) 0,8 2,6 1 480nm 3,3 3,9 1,2 4,7 Absorption du signal (Cab (X)) 1 533 nm 4,9 5,9 (1 527 nm) 5, 6 Largeur à mi-hauteur 65 64 15 (nm) Signal d'émission (,em (3.)) 1 522 nm 5,3 6,5 (1 537 nm) 7,2 6 Largeur à mi-hauteur 51 49 17 (nm) Emission/ absorption 1,1 1,1 1, 3 1,1 Durée de vie radiative10 8 16 8 (ms) Les ingrédients du lot sont mélangés pour obtenir unc homogénéité, placés à l'intérieur d'un creuset en platine et chauffés par effet Joule à environ 1 000 C. Lorsque la fusion est achcvée, la température est portée à une valeur comprise entre 1 050 et 1 350 C pour obtenir l'homogénéité et l'affinage du verre. La masse fondue est ensuite refroidie et misc simultanément sous la forme voulue, puis transférée dans un four de trempe qui fonctionne à environ 400 C. Un autre procédé de fusion consiste à former le verre à partir des ingrédients du lot et à refondre ce verre avec la proportion voulue de matières premières Er et/ou Yb. Ce processus peut augmenter dans certains cas l'homogénéité du verre. Comme le montre le tableau 5, le rendement quantique tod/rtd est dans le domaine de 70 à 100 % pour les verres de fluorophosphate selon la présente invention aux niveaux voulus de concentrations de Er, tandis que le rendement quantique pour les verres à basc de silice au même niveau de concentration est compris dans le domaine de 20 à 35 %. La non-uniformnité spectrale du gain observée dans EDFA en verre à base de silice constitue une limitation de l'utilisation totale de la largeur de bande dans les systèmes de multiplexage de longueurs d'onde. Une autre caractéristique importante des compositions dc fluorophosphate dopées avec Er à haute concen- tration selon la présente invention, par rapport aux verres à base de silice, est que les verres de fluorophosphate présentent un spectre de gain très plat sur un domaine d'environ 28 à 30 nm dans la largeur de bande de 1 550 nm. Ceci est comparable aux fibres de verre ZBLAN dopées avec Er. Pour obtenir cette allure plate du gain entre 1 528 et 1 563 nm, le milieu de verre selon la présente inven- tion a de préférence une teneur en fluor d'au moins 18 parties par poids. Il est possible d'obtenir une bonne représentation de l'allure spectrale du gain en fonction de la longueur d'onde à l'aide de la formule suivante g(crm-ri {'re(X)'N2-ab(X()* N,}(1) dans laquelle: c N, est la concentration totale en ions Er (en ions par cm3). Si le pourcentage d'inversion est défini comme étant D=(N2-N1)/N,, l'équation (1) peut être réécrite de la manière suivante G(dB/cm) = 2,15*N,*{ccm(X)*(l+D)-ab(X)*(1-)} (2) o: D=-1: 0 % d'inversion, et D=+1: 100 % d'inversion. L'équation 2 a été utilisée pour calculer l'allure du gain en fonction de la longueur d'onde des différentes compositions dc verre, et les résultats obtenus sont présentés sur les figures 5 à 9. La figure 5 représente l'allure du gain d'un verre de type borosilicate typique utilisé dans les amplificateurs de signaux optiques. Il est clair que le spectre de gain dans la largeur de bande de 1 550 nm qui est utilisé en multi- plexage de longueurs d'onde est de caractère non-uniforme. L'amplification entre environ 1 530 nm et 1 560 nm, un domaine typique utilisé en multiplexage de longueurs d'onde, est non-uniforme. La variation entre le gain maximum et le gain minimum peut atteindre 250 %. La figure 6 représente l'allure du gain d'un verre ZBLAN destiné à être utilisé dans un amplificateur de signaux optiques. Par rapport au verre de type borosilicate, le verre ZBLAN fournit une allure de gain aplatie dans une gamme de longueurs d'ondes de largeur 30 nm environ. La figure 7 représente l'allure du gain pour un premier verre de type fluorophosphate selon la présente invention. Ce verre, appelé exemple 1, a une concentration en Er supérieure à 7 parties en poids pour 100 parties en poids des autres composants tout en présentant encore une allure du gain sensiblement plate sur un spectre de 28 nm dans la largeur de bande de 1 530 - 1 560 nm. La figure 8 représente l'allure du gain pour un second type de verre de fluorophosphate selon la présente invention. Cc verre, appelé exemple 2, a une concentration en Er supérieure à 4 parties en poids pour 100 parties en poids des autres composants, et présente une allure du gain aplatie sur un spectre d'environ 26 nm. La figure 9 représente l'allure du gain d'un verre à base de phosphate. Ce verre, appelé exemple 3, a une concentration en Er légèrement inférieure à 3 parties en poids, pour 100 parties en poids des autres composants, et présente deux domaines de gain relativement plats, dont lc prcmiecr a une largeur d'environ nm et le second une largeur d'environ 9 nm. Un autre aspect de la présente invention est l'aptitude à réaliser un pompage efficace du milieu d'amplification à 980 nm tout en maintenant des niveaux de bruit relativement bas. L'amplification optique exige l'excitation des ions erbium dans le milieu de verre à un niveau d'énergie plus élevé puis la relaxa- tion des ions. Ce processus provoque l'émission de photons lorsque les ions erbium subissent une relaxation jusqu'au niveau fondamental. Les photons émis pendant ce processus ont une longueur d'onde telle que les signaux optiques sont amplifiés à la même longueur d'onde. Si l'on considère les trois premiers niveaux d'énergie de l'erbium, une émission utile se produit entre le niveau 2 (le niveau métastable) et le niveau 1 (le niveau fondamental). Pour présenter une inversion de population (population au niveau 2 supérieure ou égale à 50 %) et donc un gain, le milieu de gain doit étrc pompé au moyen d'une source externe. Généralement, pour l'amplification des signaux optiques, le milieu de gain est pompé avec une diode laser à 980 ou 1 480 nm. Lorsqu'une diode lascr à 980 nm est utilisée, les électrons parviennent au troisième niveau (I,), puis subissent une relaxation au second niveau et ensuite au niveau fondamental en émettant un photon à 1,55,um. Lorsqu'une diode laser à 1 480 nm est utilisée, les électrons parviennent directement au niveau (2)puis au niveau fondamental en émettant un photon de 1,55,um. Le pompage le plus efficace et le plus fiablc pour l'amplification optique est un pompage à 980 nm. Toutefois, comme le processus de pompage à 980 nm déplace les électrons au troisième niveau, la durée de vie au niveau 3 doit être très faible, de préférence de I'ordre de la microseconde, car dans le cas contraire les électrons peuvent être excités à des niveaux supérieurs et donc réduire le rendement de pompage. Ceci se produit en fait dans le cas d'un milieu de verre analogue au verre ZBLAN lorsqu'il subit un pompage à 980 nm, du fait de la durée de vie au niveau 3 relativement longue (environ 9 ms). Ainsi, un milieu d'amplification analogue au verre ZBLAN ne peut pas subir un pompage de manière aussi efficace que le milieu de verre de fluorophosphate selon l'invention, avec une pompe constituée par une diode laser à 980 nm. Le verre de fluorophosphate dopé avec Er selon la présente invention, en tant que milieu d'amplification avec une pompe à 980 nm, présente des avan- tages par rapport aux autres fluorures dopés avec Er. Les compositions analogues au verre ZBLAN (100 % de fluorure, 0 % d'oxygène), du fait de la durée de vie de fluorescence élevée (9 ms) au niveau de pompage 41,, perdent en rendement de pompage. De ce fait, les compositions analogues au vcrre ZBLAN sont habituelle- ment pompées à 1 480 nm. Toutefois, le pompage à des longueurs d'onde aussi élevées présente un inconvénient. Par exemple, la population des ions ne peut pas être totalement inversée à ce niveau et le bruit augmente dans l'amplificateur. Au contraire, le milieu de verre de fluorophosphate selon la présente invention peut être pompé de manière efficace à 980 nm étant donné que la durée de vie de [u est dans le domaine de 10 à 70,us. Les figures 5 à 9 montrent que les verres dc fluorophosphate selon la présente invention présentent des caractéristiques d'aplatissement du gain avec un pompage à 980 nm de manière similaire au verre ZBLAN, et qu'ils sont sensible- ment améliorés par rapport aux silicates et aux phosphates. Les compositions de verre selon la présente invention donnent des caractéristiques dc gain élevé et aplati dans des amplificateurs optiques courts, et elles peuvent être utilisées pour la fabrication d'amplificateurs planar et/ou à fibres monomodes courts ayant un gain analogue au verre ZBLAN qui sont utiles en multiplexage de longueurs d'onde et dans d'autres applications semblables. REVENDICATIONS 1. Verre de fluorophosphate destiné à être utilisé dans des amplifica- teurs optiques de 1,55 ym à gain élevé et plat, caractérisé en ce qu'il comprend, pour 100 parties en poids constituées de: P205 15-40 MgF2 0-10 A1203 0-5 CaF2 0-25 MgO 0-9 SrF2 0-25 CaO 0-9 BaF2 - 0-20 SrO 0-9 KHF2 0-2 BaO 0-45 K2TiF6 0-2 AlF3 5-25 0,01 à 10 parties en poids de Er203. 2. Verre de fluorophosphate selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre 0,01 à 15 parties en poids de Yb203. 3. Verre de fluorophosphate selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il a une comnposirion chimique comprenant en parties en poids: P205 16,9-24,0 MgF2 0-7,5 Al203 1,6-3,2 CaF2 0-18,7 MgO 0- 5,0 SrF2 0-19,7 CaO 0-5,1 BaF2 1,5-11,3 SrO 0-8,5 KHF2 0-1,3 BaO 2,7-43.2 K2TiF6 0-0,6 AIF, 9,5-19,3 4. Verre de fluorophosphate selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sa teneur en fluorure(s) se trouve dans la gamme de 7 à 88 parties en poids. 5. Verre de fluorophosphate selon la revendication 4, caractérisé en ce que sa teneur en fluorure(s) est égale ou supérieure à 18 parties en poids. 6. Amplificateur optique dopé à l'erbium comprenant un milieu pour l'amplification optique, caractérisé en ce que ledit milieu comprend une composi- tion de verre de fluorophosphate comprenant, pour 100 parties en poids constituées de: P205 15-40 MgF2 0-10 A1203 0-5 CaF2 0-25 MgO 0-9 SrF2 0-25 CaO 0-9 BaF2 0-20 SrO 0-9 KHF2 0-2 BaO 0-45 KITiF6 0-2 AIF3 5-25 0,01 à 10 parties en poids de Er203 7. Amplificateur optique dopé à l'erbium selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit milieu a une composition chimique comprenant en parties en poids: P205 16,9-24,0 MgF2 0-7,5 AI203 1,6-3, 2 CaF2 0-18,7 MgO 0-5,0 SrF2 0-19,7 CaO 0-5,1 BaF2 1,5-11,3 SrO 0-8,5 KHF2 0-1,3 BaO 2,7-43,2 K2TiF6 0-0, 6 AIF3 9,5-19,3 8. Amplificateur optique dopé à l'erbium selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre 0,01 à 15 parties en poids de Yb203. 9. Amplificateur optique dopé à l'erbium selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un amplificateur optique de type planar. 10. Amplificateur optique dopé à l'erbium selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un amplificateur optique de type à fibres monomodes. 19 2768143 11. Amplificateur optique dopé à l'erbium selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que sa teneur en fluorure(s) se trouve dans la gamme de 7 à 88 parties en poids. 12. Amplificateur optique dopé à l'erbium selon la revendication 11, caractérisé en ce que sa teneur en fluorure(s) est égale ou supérieure à 18 parties en poids. 13. Amplificateur optique dopé à l'erbium selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que: ledit milieu pour l'amplification optique constitue un médium optique actif possédant une entrée et une sortie, ledit médium optique actif recevant sur son entrée des signaux optiques dont la longueur d'onde est comprise dans la gamme de 1525 à 1570 nanomètres environ; et en ce qu'il est prévu une source de pompage fournissant audit médium optique actif une puissance lumineuse de pompage à une longueur d'onde de 980 nm environ, la lumière de pompage étant adaptée à exciter l'erbium afin de faire émettre audit erbium des photons pour amplifier lesdits signaux optiques dans une gamme de longueurs d'onde de largeur 20 à 30 nm environ avec un spectre de gain sensiblement plat dont la variation est inférieure à 13% environ dans la gamme spectrale de 1525 à 1565 nanomètres environ, o le rendement quantique dudit médium optique actif excède 65% environ, ledit rendement quantique étant le rapport entre la durée de vie de fluorescence du médium optique actif et la durée de vie de radiation.