Brevet FR2800218A1 — publié le 20010427

SYSTEME DE TRANSMISSION PAR FIBRE OPTIQUE UTILISANT DES IMPULSIONS RZ La presente invention est relative aux systèmes de transmission par fibre optique utilisant des impulsions RZ. Elle trouve en particulier avantageusement application dans le cas de systèmes destinés à des applications terrestres, c'est à dire destinés à assurer des transmissions sur des distances inférieures à 4 000 kms. On connaît déjà des systèmes de transmission fibre optique sur de longues distances utilisant des impulsions RZ, notamment des impulsions type solitons, et mettant en oeuvre multiplexage en longueur d'onde. II a récemment été mis en évidence que pour des distances de l'ordre de celles qui sont envisagées pour des applications terrestres, il était possible d'atteindre des débits importants (de l'ordre de 10 Gbits) en utilisant des impulsions RZ relativement larges - et notamment des impulsions solitons d'une durée de 20 à 30 ps. On pourra à cet égard se référer à l'article - D. Le Guen, F. Favre, M.L. Moulinard, M. Henry, G. Michaud, L. Macé, F. Devaux, B. Charbonnier, T. Georges, 200 Gbitls 100 km-span soliton WDM transmission over 1000 km of standard fiber wïth dispersion compensation and pre-chirping , OFC'97, paper PD 17 (Dallas, Feb. 16 21), 1997. Toutefois, le spectre occupé par des impulsions de 20 à 30 ps constitue encore une limitation de la densité du multiplexage en longueur d'onde qui peut être réalisée avec de tels systèmes. En outre, les phénomènes de modulation de phase croisée modifient le spectre des signaux et diffusent l'énergie des impulsions sur les côtés de leur spectre, loin de leur fréquence centrale. La modulation de phase croisée est de ce fait responsable d'une part d'une déformation temporelle du signal qui induit notamment de l'interférence entre symboles et d'autre de la diaphonie entre canaux lorsque l'on rapproche trop les canaux longueur d'onde. Egalement, cette diffusion de l'énergie sur les côtés du spectre des impulsions augmente avec la puissance des canaux et avec la diminution de l'espacement entre ceux-ci. Par ailleurs, les phénomènes d'auto modulation de phase peuvent également interdire un espacement entre canaux trop faibles et être responsables d'un certain élargissement du spectre. Pour toutes ces raisons, les systèmes qui ont pu être proposés à ce jour avec des espacements entre canaux inférieurs à 100 GHz et un débit par canal de 10 Gbitsls sont tous des systèmes de transmission de faibles puissances (inférieures à 2 dBm), ce qui limite leur portée et impose de prévoir un grand nombre d'amplificateurs. On comprend par conséquent qu'il est souhaitable de pouvoir parfaitement contrôler le spectre des impulsions et ce sur toute la longueur de la ligne et que ceci est d'autant plus important lorsque l'on utilise des impulsions larges, puisque leur bande spectrale est étroite. Un but de l'invention est donc de proposer une solution qui permet de façon particulièrement simple de contrôler la largeur spectrale des impulsions le long de la ligne de transmission. On sait depuis plusieurs années qu'il est souhaitable dans les systèmes de transmission à impulsions RZ, de disposer de moyens de compensation de dispersion répartis tout le long de la ligne de transmission. On pourra à cet égard avantageusement se référer l'article Partial Soliton Communication System - Optics Communications 87 - 992-15-18. Généralement, ces moyens de compensation de dispersion sont répartis à intervalle régulier le long de la fibre de la ligne de transmission. Ils sont tous identiques et assurent chacun la même compensation de dispersion. L'invention propose quant à elle un système de transmission par fibre optique à impulsions RZ comportant des moyens d'émission, des moyens réception et une ligne de transmission qui s'étend entre lesdits moyens d'émission et de réception, les moyens d'émission et de réception mettant oeuvre un multiplexage en longueur d'onde, la ligne de transmission comportant une pluralité de sections de fibre optique principales présentant une dispersion d'un type donné entre lesquelles sont interposés des moyens de compensation de dispersion, caractérisé en ce la compensation de dispersion que réalisent lesdits moyens est telle la largeur du spectre des impulsions en sortie desdits moyens est constante sur la longueur de la ligne de transmission. Préférentiellement, la ligne de transmission comporte au voisinage du récepteur des moyens pour compenser la dispersion cumulée sur l'ensemble de ladite ligne. Un système est avantageusement utilisé pour une transmission multiplexée longueur d'onde dont les différents canaux ont un débit de l'ordre de Gbitls ou supérieur et dont l'espacement entre les canaux est de 25GHz inférieur. II trouve en particulier avantageusement application pour des systèmes de transmission terrestres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard de la figure unique annexée sur laquelle on a représenté schématiquement un système de transmission conforme à un mode de réalisation possible de l'invention. Le système de transmission représenté sur cette figure comporte des moyens émetteurs 1, des moyens récepteurs 2 et une ligne de transmission 3 qui est par exemple une ligne de transmission terrestre et qui s'étend entre lesdits moyens émetteurs et récepteurs 1 et 2. Les moyens émetteurs 1 et les moyens récepteurs 2 comportent des moyens de multiplexageldémultiplexage qui permettent de transmettre simultanément sur la ligne 3 plusieurs canaux correspondant à différentes longueurs d'onde de transmission. Les signaux qu'ils émettent et reçoivent sont avantageusement des signaux à impulsions RZ et notamment des solitons. Les 1 sont codés avec des impulsions lumineuses de durée entre 40 et 80 ps et les 0 sont codés par l'absence d'impulsions. Le débit de chacun des différents canaux peut être de 10 Gbitls, les canaux étant espacés de 25GHz les uns des autres. La ligne 3 comporte plusieurs sections 4 de fibre optique entre lesquelles sont interposés des amplificateurs 5, et des moyens de compensation de dispersion 6. Les sections 4 sont constituées par des portions de fibre optique qui sont par exemple chacune d'une même longueur (préférentiellement de 50 à 100 km). La fibre de ces sections 4 est une fibre classique d'une dispersion anormale de 17 ps/nm/km. Les moyens 6 de compensation de dispersion sont constitués par des portions d'une fibre de dispersion normale, par exemple de -80 ps/nm/km. La longueur des différentes portions 6 - c'est à dire la compensation qu'elles réalisent - n'est pas identique toute la ligne de transmission. Cette longueur est choisie lors de l'assemblage de la ligne de transmission de façon à parfaitement contrôler la largeur du spectre des impulsions. Plus précisément, la compensation réalisée une portion 6 est choisie non pas en fonction de la dispersion cumulée la section 4 de fibre anormale qui la précède, mais en fonction de la largeur du spectre des impulsions en sortie de la portion 6, cette largeur étant maintenue constante par lesdites portions 6 sur toute la longueur de la ligne transmission. Ainsi, dans le cas où les sections 4 de fibre anormale ont chacune une longueur de 100 km - ce qui correspond à une dispersion cumulée sur chacune de ces sections de 1700 ps/nm - la compensation de dispersion réalisée une portion 6 pourra être de -1500 ps/nm si lors de l'assemblage, on constate une tendance à l'élargissement du spectre des impulsions sortie de cette portion de compensation ; elle pourra être de -1900 ps/nm si l'on constate au contraire que le spectre a tendance à se rétrécir. En outre, pour que la dispersion soit néanmoins correctement compensée sur l'ensemble de la ligne de transmission 3, la longueur de la portion de compensation 6 juste avant les moyens récepteurs 2 est choisie pour compenser de la façon qui est souhaitée la dispersion cumulée sur l'ensemble la ligne de transmission, par exemple pour que dispersion globale l'ensemble de la ligne de transmission soit égale ' quelques dixièmes de pslnmlkm par exemple, typiquement de l'ordre de 100 pslnm. A titre d'exemple, une structure du type de celle qui vient d'être décrite permet de réaliser une transmission mutiplexée en longueur d'onde de Nx10 Gbitls (avec N entier) sur 5x100 km (jusqu'à 30 dB perte par pas) avec 25 d'espacement entre canaux ; ou encore une transmission mutiplexée longueur d'onde de Nx10 Gbitls (avec N entier) 12x100 km (jusqu'à 25 dB de perte par pas) avec 50 GHz d'espacement entre canaux. L'invention a été ici décrite dans le cas où on utilise comme moyens de compensation des portions de fibre optique de dispersion de signe inverse par rapport à celle des portions principales de la ligne de transmission. Bien entendu, d'autres types de moyens de compensation de dispersion pourrait être envisagés. REVENDICATIONS 1. Système de transmission par fibre optique à impulsions RZ comportant des moyens d'émission, des moyens de réception et une ligne de transmission qui s'étend entre lesdits moyens d'émission et de réception, les moyens d'emission et de réception mettant en oeuvre un multiplexage en longueur d'onde, la ligne de transmission comportant une pluralité de sections de fibre optique principales présentant une dispersion d'un type donné entre lesquelles sont interposés des moyens de compensation de dispersion, caractérisé en ce que la compensation de dispersion que réalisent lesdits moyens est telle que la largeur du spectre des impulsions en sortie desdits moyens est constante sur la longueur de la ligne de transmission. 2. Systeme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne de transmission comporte au voisinage du récepteur des moyens pour compenser la dispersion cumulée sur l'ensemble de ladite ligne. 3. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sections de fibre optique principales sont de dispersion anormale. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sections de fibre optique principales ont une longueur de l'ordre de 50 à 100 km. 5. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les impulsions RZ sont d'une durée de l'ordre de 40 à ps. 6. Système de transmission par fibre optique à impulsions RZ multiplexées en longueur d'onde dont les différents canaux ont débit de l'ordre de 10 Gbitls ou supérieur et dont l'espacement entre les canaux est de 25GHz ou inférieur, caractérisé en ce qu'il est constitué par un système selon l'une des revendications précédentes. 7. Système de transmission terrestre caractérisé en ce qu'il est constitué par un système selon l'une des revendications précédentes.