Brevet FR2763447A1 — publié le 19981120

La présente invention concerne un appareil d'alignement de longueur d'onde utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée, et elle concerne en particulier un appareil d'alignement de longueur d'onde utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée qui permet d'aligner des sources optiques par utilisation d'une caractéristique de transmission d'une grille de guide d'ondes ordonnée, dans un procédé d'alignement de longueur d'onde qui permet de maintenir une compatibilité entre des systèmes de transmission optique à canaux multiples par alignement des longueurs d'onde de façon égale et de façon différente, afin d'empêcher une interférence due à un effet de mélange de quatre ondes de fibre optique dans un système de transmission optique à canaux multiples à division de longueur d'onde. De façon connue, un procédé de transmission à canaux multiples à division de fréquence optique (ou de longueur d'onde), dans lequel les canaux ayant des fréquences optiques (ou des longueurs d'onde) différentes sont combinés et transmis par l'intermédiaire d'une seule ligne de transmission à fibre optique, cherche à extraire une longueur d'onde de canal désirée par utilisation d'un filtre optique, qui permet de reconnaître une longueur d'onde du canal, et d'une grille de fibre optique d'un côté où un signal prédéterminé est reçu par une technique de transmission de signal optique permettant d'augmenter une capacité de transmission. On connait deux procédés dans l'art antérieur pour lier les longueurs d'onde de canaux de signal. Le premier procédé consiste à aligner de façon différente les intervalles des canaux afin de réduire le bruit dû à un effet de mélange de quatre ondes entre canaux. Le deuxième procédé vise à établir les canaux à intervalles réguliers pour assurer une compatibilité du système et simplifier sa construction. Dans le premier procédé, puisqu'il est difficile d'obtenir un effet désiré d'intervalles de canaux, on a besoin en outre d'une technique prédéterminée pour obtenir une compatibilité entre systèmes. Dans le deuxième procédé, si l'intensité de la lumière est forte et que les phases concordent, les performances du système sont diminuées du fait du bruit qui est engendré par l'effet de mélange de quatre ondes. Dans la présente description, l'effet de mélange de quatre ondes signifie qu'une lumière de nouvelle longueur d'onde correspondant à la différence entre deux longueurs d'onde est engendrée lorsqu'une intensité de lumière est augmentée par une caractéristique non linéaire d'une fibre optique et que les phases concordent lors de la transmission de diverses longueurs d'onde au moyen d'une même fibre optique. Si une lumière de longueur d'onde nouvellement engendrée est en concordance avec la lumière ayant une valeur de longueur d'onde prédéterminée, provoquant ainsi une distorsion d'une forme d'onde de signal, les effets de mélange de quatre ondes décrits ci-dessus augmentent lorsque les intervalles de longueur d'onde entre canaux sont mutuellement espacés de façon équivalente. En conséquence, un objet de la présente invention est de procurer un appareil d'alignement de longueur d'onde utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée, qui évite les inconvénients précités rencontrés dans l'art antérieur. Un autre objet de la présente invention est de procurer un appareil d'alignement de longueur d'onde utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée, qui permet d'aligner des sources optiques par utilisation d'une caractéristique de transmission d'une grille de guide d'ondes ordonnée dans un procédé d'alignement de longueur d'onde pouvant maintenir une compatibilité entre des systèmes de transmission optique à canaux multiples par alignement des longueurs d'onde de façon égale et de façon différente afin d'empêcher une interférence due à un effet de mélange de quatre ondes de fibre optique dans un système de transmission optique à canaux multiples à division de longueur d'onde. Un autre objet de la présente invention est de procurer un appareil d'alignement de longueur d'onde utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée, qui permet d'utiliser une grille de guide d'ondes ordonnée fabriquée au moyen d'une configuration de masque formée de manière à avoir une caractéristique d'intervalles égaux (intervalles différents) d'un alignement de longueur d'onde dans un système de transmission optique à canaux multiples, avec utilisation d'une grille de guide d'ondes ordonnée dans un procédé de tremblement et avec alignement d'une source optique par mise en concordance par rapport à des longueurs d'onde de référence de transmission d'une grille de guide d'ondes ordonnée, par oscillation d'une longueur d'onde centrale de chaque source optique. Un autre objet de la présente invention est de procurer un appareil d'alignement de longueur d'onde utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée qui permet d'éviter un problème d'interférence dû à un effet de mélange de quatre ondes, par réglage des canaux de façon différente. Un autre objet de la présente invention est de procurer un appareil d'alignement de longueur d'onde utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée, qui permet d'obtenir une bonne compatibilité d'un canal entre des systèmes de transmission optique à canaux multiples,par utilisation de la grille de guide d'ondes ordonnée identique employant le même masque dans un chemin de guide d'ondes ordonné d'un système optique à canaux multiples. Conformément à la présente invention, les objectifs ci-dessus sont atteints par un appareil d'alignement de longueur d'onde utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée, qui comprend une pluralité d'excitateurs de diode laser ou excitateurs de source de lumière pour fixer une longueur d'onde centrale de chaque source de lumière, une pluralité de sources de lumière pour engendrer des lumières conformément aux commandes des excitateurs de diode laser, un générateur de signal pour appliquer un signal à intervalles prédéterminés, près d'une fréquence prédéterminée, à un courant de polarisation de la source de lumière et pour engendrer une vibration ou un tremblement de la longueur d'onde centrale de chaque source de lumière, une grille de guide d'ondes ordonnée pour fournir une longueur d'onde de référence et créer une différence de variation par rapport à la partie centrale du fait du tremblement de la longueur d'onde centrale, un régulateur de température pour déterminer une longueur d'onde de référence par maintien d'une température constante de la grille de guide d'ondes ordonnée, un coupleur de fibre optique disposé dans une borne de sortie de la grille de guide d'ondes ordonnée pour diviser le signal en un signal de transmission et un signal d'entrée, une pluralité d'amplificateurs de blocage et une unité proportionnelle/ intégrale/différentielle pour calculer un courant de polarisation correspondant au signal d'erreur détecté, et une unité de superposition pour superposer le courant de polarisation calculé et un signal fourni par le générateur de signal, et pour envoyer le signal ainsi superposé aux excitateurs de diode laser, respectivement. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description ci-après, qui se réfère aux des sins annexés, dans lesquels la figure 1 est un graphique illustrant une caractéristique de transmission d'une grille de guide d'ondes ordonnée conforme à la présente invention ; et la figure 2 est un schéma de principe illustrant un appareil d'alignement de longueur d'onde pour une source de lumière à canaux multiples utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée conforme à la présente invention. I1 doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. On décrit maintenant l'invention de façon plus détaillée. La figure 1 illustre une caractéristique de transmission d'une grille de guide d'ondes ordonnée conforme à la présente invention. Plus précisément, la figure 1 illustre une caractéristique de transmission d'une lumière traversant une grille de guide d'ondes ordonnée formée sur un substrat de silicium, et elle représente en détail un spectre d'une lumière traversant une grille de guide d'ondes ordonnée et ayant un spectre continu. Par conséquent, la lumière ayant une longueur d'onde correspondante est transmise conformément à un spectre de la lumière. L'alignement de la longueur d'onde centrale de chaque source optique est effectué par alignement à la longueur d'onde de valeur maximale d'une caractéristique de transmission d'une grille de guide d'ondes ordonnée. A ce sujet, en ce qui concerne la longueur d'onde de transmission maximale, la grille de guide d'ondes ordonnée est conçue pour avoir une caractéristique d'inter valles différents en considération des effets de mélange de quatre ondes, de sorte qu'on peut réduire les effets de mélange de quatre ondes qui se produisent lorsque les lumières alignées sont transmises par l'intermédiaire d'une fibre optique. La figure 2 est un schéma de principe d'un appareil d'alignement de longueur d'onde de sources optiques à canaux multiples utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée conforme à la présente invention. L'appareil d'alignement de longueur d'onde utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée conforme à la présente invention comprend une pluralité de circuits excitateurs de diode laser ou excitateurs de source de lumière 7 pour fixer une longueur d'onde centrale de chaque source optique jusqu'à ce qu'un signal d'erreur soit annulé, une source de lumière 1 pour engendrer des lumières conformément à une commande de l'excitateur de diode laser 7, un générateur de signal 2 pour appliquer des signaux ayant chacun une valeur prédéterminée,qui diffère d'un intervalle de fréquence prédéterminé près d'une fréquence prédéterminée, à un courant de polarisation d'une source de lumière pour créer un décalage ou un tremblement de la longueur d'onde centrale de chaque source de lumière, une grille de guide d'ondes ordonnée 3 pour engendrer une longueur d'onde de référence qui crée une différence de variation de la partie centrale près des points de longueur d'onde de transmission maximale du fait du tremblement des longueurs d'onde centrales, un régulateur de température 9 pour régler une température constante d'une grille de guide d'ondes ordonnée et déterminer une longueur d'onde de référence, un coupleur de fibre optique 10 disposé dans une borne de sortie de la grille de guide d'ondes ordonnée 3 pour diviser le signal en un signal de transmission et un signal d'entrée, un détecteur optique 4 pour recevoir un signal d'entrée et détecter un signal d'erreur, une pluralité d'amplificateurs de blocage 5 pour calculer des courants de polarisation correspondant au signal d'erreur ainsi détecté, une unité de régulation proportionnelle/intégrale/diffé- rentielle 6, et une pluralité d'unités de superposition 8 pour superposer le courant de polarisation calculé et le signal fourni par le générateur de signal et pour envoyer les signaux ainsi superposés au circuit excitateur de diode laser. On explique maintenant le fonctionnement de l'appareil d'alignement de longueur d'onde utilisant une grille de guide d'ondes ordonnée conforme à la présente invention, avec référence à la figure 2. Dans la présente invention, les longueurs d'onde centrales de chaque source de lumière sont alignées dans une portion de la longueur d'onde de transmission maximale de la grille de guide d'ondes ordonnée. En outre, dans le système de transmission optique à canaux multiples à division de longueur d'onde, on utilise un procédé de tremblement qui est un des procédés d'accrochage de canal généralement utilisé dans le système de transmission optique à canaux multiples à division de longueur d'onde. Des signaux ayant une valeur prédéterminée, mutuellement espacés de quelques dizaines de kHz et de quelques centaines de Hz,sont appliqués au courant de polarisation de la source de lumière 1 par le générateur de signal 2, ce qui provoque un décalage ou un tremblement des longueurs d'onde centrales de chaque source de lumière. Le tremblement de la longueur d'onde centrale est effectué alternativement près de la portion de longueur d'onde de transmission maximale de la grille de guide d'ondes ordonnée 3 qui définit une longueur d'onde de référence. Si l'opération de tremblement est effectuée dans son autre portion, la différence de variation s'écarte de la position de la longueur d'onde de référence, de sorte qu'un signal d'erreur correspondant est engendré. De plus, dans un état dans lequel la température de la grille de guide d'ondes ordonnée 3 est rendue constante, la longueur d'onde de transmission de référence est déterminée par le régulateur de température 9. Le signal est divisé par le coupleur de fibre optique 10 disposé dans la borne de sortie de la grille de guide d'ondes ordonnée 3. Un des signaux ainsi divisés est transmis et l'autre signal est introduit dans le détecteur optique 4, afin de détecter un signal d'erreur. Le signal ainsi détecté est fourni comme courant de polarisation correspondant au signal d'erreur, par l'intermédiaire de la pluralité des amplificateurs de blocage 5 et de l'unité de régulation proportionnelle/intégrale/différentielle 6, et il est superposé au signal fourni par le générateur de signal 2 par l'unité de superposition 8. I1 est ensuite appliqué à un excitateur de diode laser correspondant 7 et utilisé pour régler la longueur d'onde centrale de la source de lumière 1. On exécute les opérations décrites ci-dessus jusqu'à ce que le signal d'erreur qui est engendré par chaque source de lumière devienne nul. Plus précisément, on exécute les opérations décrites ci-dessus jusqu'à ce que la longueur d'onde centrale de la source de lumière concorde exactement avec la longueur d'onde de référence qui est transmise par la grille de guide d'ondes ordonnée. Par conséquent, la source de lumière 1 est alignée sur la portion de longueur d'onde de transmission maximale de la grille de guide d'ondes ordonnée 3 qui est conçue à un intervalle différent (intervalle équivalent). Comme décrit ci-dessus, avec la présente invention, on peut aligner de façon stable la longueur d'onde d'une source de lumière par rapport aux longueurs d'onde de référence de la grille de guide d'ondes ordonnée, par utilisation d'une grille de guide d'ondes ordonnée ayant la même caractéristique qu'un démultiplexeur, et on peut maintenir une compatibilité entre des systèmes de transmission optique à canaux multiples qui permettent de séparer/extraire les canaux sans utiliser additionnellement une fonction de commande. En outre, on peut empêcher une interférence due à un effet de mélange de quatre ondes par formation de façon différente de la longueur d'onde de référence produite par la grille de guide d'ondes ordonnée. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien enlamatière sans s'écarter du cadre ni de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Appareil d'alignement de longueur d'ondes, pour ligner une longueur d'onde d'une source de lumière dans un sys tempe de transmission optique à canaux multiples par utilisation 5'une technique de transmission multiple à division de longueur d'onde caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de circuitsi7)d'excitation de dio de laser, ou excitateurs de source de lumière, pour fi xer une longueur d'onde centrale de chaque source de lu mière une pluralité de sources de lumière (1) pour en gendrer des lumières en fonction des commandes des cir cuits d'excitation de diode laser un générateur de signal (2) pour appliquer un signal, espacé à un intervalle prédéterminé près d'une fréquence prédéterminée, à un courant de polarisation de la source de lumière et pour effectuer un tremblement d'une longueur d'onde centrale de chaque source de lu mière une grille de guide d'ondes ordonnée (3) pour fournir une longueur d'onde de référence, de façon à créer une différence de variation par rapport à la por tion centrale du fait d'un tremblement de la longueur d'onde centrale un régulateur de température (9) pour déterminer une longueur d'onde de référence par maintien d'une tem pérature constante de la grille de guide d'ondes ordonnée; un coupleur de fibre optique (10) disposé dans une borne de sortie de la grille de guide d'ondes ordon née,pour diviser le signal en un signal de transmission et un signal d'entrée une pluralité d'amplificateurs de blocage (5) et une unité de régulation proportionnelle/intégrale/ différentielle (6) pour calculer un courant de polarisa tion correspondant au signal d'erreur détecté ; et une unité de superposition 8) pour superposer le courant de polarisation calculé et un signal fourni par le générateur de signal et pour envoyer le signal ainsi superposé aux circuits d'excitation de diode laser, respectivement. 2.- Appareil suivant la revendication 1, dans lequel lesdits circuits d'excitation de diode laser (7) sont répétitivement activés jusqu'à ce qu'un signal d'erreur devienne nul. 3.- Appareil suivant la revendication 1, dans lequel ladite grille de guide d'ondes ordonnée (3) effectue un va-et-vient près de la longueur d'onde de transmission maximale et engendre une différence de variation par rapport à sa partie centrale. 4.- Appareil suivant la revendication 1, dans lequel ladite grille de guide d'ondes ordonnée (3) est configurée de sorte que l'intervalle entre longueurs d'onde de référence est égal, afin de réduire une interférence entre canaux due à un effet de mélange de quatre ondes.