Brevet FR2803046A1 — publié le 20010629

La présente invention concerne un routeur optique (n - p) haute densité pour réseaux de fibres et un multiplexeur-démultiplexeur optique périodique à haute densité pour réseaux de fibres incorporant un tel routeur. Le développement des réseaux de télécommunications à fibres optiques nécessite la mise au point de multiplexeurs-démultiplexeurs et de routeurs toujours plus performants. Les performances recherchées visent en particulier à multiplier le nombre de voies utilisables dans un domaine de fréquence ou un domaine spectral déterminé. Plus particulièrement, à ce jour, on cherche à réaliser des voies séparées l'une de l'autre, d'un intervalle de fréquence de 50 GHz, et à transmettre simultanément près de 180 voies, plus précisément 16 x 11 = 176 voies. On connaît bien entendu de nombreuses technologies permettant de réaliser des multiplexeurs-démultiplexeurs optiques pour réseaux de fibres mais ils ne permettent pas d'atteindre les performances indiquées plus haut, dans des conditions qui les rendent économiquement exploitables. On connaît également différentes technologies permettant la réalisation de routeurs, en particulier celles qui sont fondées sur la technologie Stimax (marque déposée) ou encore celle mettant en oeuvre des technologies d'optique intégrée dans laquelle des fibres d'entrée et des fibres de sortie sont reliées par des guides d'onde de longueurs différentes permettant d'adresser des signaux appliqués à différentes entrées sur différentes sorties en fonction de la longueur d'onde. Ces multiplexeurs- démultiplexeurs ont par exemple été décrits dans les demandes de brevets FR-2.543.768, FR-2.519.148, FR-2.479.981, FR-2.496.260 et dans EP- 0.196.963. Ces techniques mises en #uvre en optique intégrée ont en particulier été décrites et mises en #uvre par C. Dragone (cf. IEEE - Photonics Technologies Letters, 3, 1, 1991). Toutefois, aucune de ces techniques n'a permis d'obtenir les performances actuellement requises. En particulier, parce que jusqu'à présent, bandes de fréquences produites respectivement par les différentes fibres d'entrée, regroupant les fréquences exploitées par l'ensemble des fibres de sortie, se recouvrent. Ainsi, les fréquences, respectivement associées à chaque couple fibre d'entrée-fibre de sortie sont mélangées, certaines de ces fréquences associées à la fibre d'entrée de rang i pouvant être soit inférieures, soit supérieures à une (ou à certaines) frequence(s) associée(s) à la fibre d'entrée de rang j. Un autre objectif de l'invention est de permettre la réalisation de composants qui puissent dans un premier temps être testés avec un nombre voies réduites, puis être ensuite utilisés dans leurs conditions de contraintes maximum. A cet effet, l'invention concerne un routeur optique (n - p) à haute densité pour réseaux de fibres comportant n fibres d'entrée et p fibres de sortie et un système dispersif placé entre les fibres d'entrée et les fibres de sortie. Selon l'invention, les fibres de sortie ont un espacement définissant distance en fréquence A s faible (ou d k), que les fibres d'entrée ont un espacement définissant une distance en fréquence A e grand (ou A ?,), ces espacements d'entrée A e et de sortie A s étant tels que A e #: n A s (A X ## n d X). Dans différents modes de réalisation présentant chacun leurs avantages spécifiques et susceptibles d'être mis en #uvre selon de nombreuses combinaisons techniquement compatibles: - les espacements d'entrée A e et de sortie à p sont tels que A e n à s ; - l'espacement d'entrée A e est tel que A e GHz - l'espacement de sortie à s est tel que A s - le système dispersif est un réseau de diffraction plan - le réseau de diffraction est associé à un miroir concave ayant son foyer dans le plan du réseau, les fibres d'entrée et sortie ayant leurs extrémités au voisinage du foyer du miroir ; - le réseau est un composant optique intégré à guides d'onde. L'invention concerne également un multiplexeur-demultiplexeur optique périodique à haute densité pour réseaux à fibres comportant une fibre d'entrée (ou de sortie) et np fibres de sortie (ou d'entrée) comportant un multiplexeur-démultiplexeur 1 - n et un routeur (n - p). L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique globale routeur; - la figure 2 est une représentation des extrémités des fibres, respectivement d'entrée et de sortie du routeur ; - la figure 3 est une représentation des bandes spectrales a la sortie du routeur# - figure 4 est un multiplexeur-démultiplexeur mettant oeuvre le routeur de l'invention. Le routeur de l'invention est un routeur (n - p) qui, pour simplifier l'expose, a été représenté sur les figures comme étant un routeur (3-4). Toutefois, le principe de ce routeur permet la réalisation de systèmes plus performants, par exemple d'un routeur (Il 1 -16). routeur, très schématiquement représenté sur la figure , comporte un ensemble 1 portant les extrémités des fibres d'entrée 4 et de sortie 3, et un système dispersif 2. Sur cette figure 1, les flèches sont simplement destinées à montrer l'interrelation entre le système dispersif 2 et fibres, un flux lumineux émis par l'une des fibres d'entrée 4 étant adressé vers l'une des fibres de sortie 3 en fonction de sa longueur d'onde après dispersion par le système dispersif 2 qui est réflecteur. De nombreux modes de réalisation du système dispersif 2 sont connus et envisageables, il peut s'agir simplement d'un réseau de diffraction mais il peut de préférence s'agir d'un dispositif tel que celui connu sous la dénomination Stimax qui comporte un réseau de diffraction et un miroir sphérique, le foyer du miroir sphérique étant dans le plan du réseau de diffraction, une ouverture au centre de celui-ci permettant d'y placer les extrémités des fibres d'entrée et de sortie. On peut également utiliser comme système dispersif, un composant d'optique intégré composé de guides d'onde de longueurs variables et qui permet de remplir une fonction analogue. Dans le composant 1, les fibres d'entrée sont espacées d'une distance D, alors que les fibres de sortie sont elles aussi régulièrement espacées mais d'une distance d, D étant relativement grand par rapport à d. Ainsi, tel que représenté sur la figure 3, un flux lumineux entrant par l'une quelconque des fibres d'entrée 3, de spectre large, est reçu après dispersion par le système dispersif 2 par les fibres de sortie 3, donnant naissance à quatre bandes, respectivement 8, 9, 10 et 11, ayant chacune une longueur d'onde différente de sa plus proche voisine à k correspondant à une différence de fréquence A e. L'espacement d des extrémités des fibres de sortie correspond à un espacement en longueur d'onde d k équivalent a un espacement en fréquence A s. On peut ainsi réaliser un tel composant pour lequel à e est égal à 50 GHz A s est égal à 800 GHz. Il est ainsi possible de réaliser un routeur (11-16) dans lequel les sorties sont régulièrement espacées spectralement de 50 GHz. routeur décrit plus haut est avantageusement combiné à un multiplexeur-démultiplexeur élémentaire 9, tel que représenté sur la figure 4. Le flux entrant par une fibre 12 est alors adresse sur le multiplexeur- démultiplexeur élémentaire 13 qui découpe le flux lumineux entrant, de spectre large, en n flux lumineux élémentaires sur les fibres de sortie 14 qui constituent, à leur tour, les entrées du routeur 15 dont fibres de sortie sont référencees 16. Chacun des n flux lumineux élémentaires est ainsi découpé en p flux lumineux. Ainsi, un flux entrant à bande spectrale large par la fibre 10 est découpé par le démultiplexeur-multiplexeur ainsi réalisé en nxp flux lumineux de fréquences régulièrement espacées. On comprend que l'on réalise ainsi n x p voies susceptibles de porter des informations. dispositif a été décrit comme un démultiplexeur, il peut bien entendu être inversé et fonctionner comme un multiplexeur. REVENDICATIONS 1. Routeur optique (n - p) à haute densité pour réseaux de fibres comportant n fibres d'entrée et p fibres de sortie et un système dispersif placé entre fibres d'entrée et les fibres de sortie, caractérisé en ce que les fibres de sortie ont un espacement définissant une distance en fréquence A s faible (ou d que les fibres d'entree ont un espacement définissant une distance en frequence A e grand (ou A k), ces espacements d'entrée à e et de sortie s étant tels que A e ## n A s (A X ## n d X). 2. Routeur optique (n - p) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les espacements d'entrée à e et de sortie à s sont tels que à e n à s. 3. Routeur optique (n - p) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'espacement d'entrée à e est tel que à e GHz. 4. Routeur optique (n - p) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'espacement de sortie A s est tel que à s GHz. Routeur optique (n - p) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le système dispersif est un réseau de diffraction plan. Routeur optique (n - p) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réseau de diffraction est associé à un miroir concave ayant son foyer dans le plan du réseau, les fibres d'entrée et de sortie ayant leurs extrémités au voisinage du foyer du miroir. 7. Routeur optique (n - p) selon l'une quelconque revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réseau est un composant optique intégré à guides d'onde. 8. Multiplexeur-démultiplexeur optique périodique a haute densité pour réseaux à fibres comportant une fibre d'entrée (ou de sortie) et np fibres de sortie (ou d'entrée) comportant un multiplexeur-démultiplexeur 1 - n et un routeur (n - p), caractérisé en ce que le routeur est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7.