Brevet FR2828594A1 — publié le 20030214

de la lumière de signal multiplexée en longueurs d'onde. La présente invention concerne une source laser accordable, qui est en mesure de modifier de fason continue la longueur d'onde de la lumière de sortie à utiliser pour évaluer ou fabriquer un système ou un dispositif de télécommunications optiques, ainsi qu'un procédé permettant d'empêcher l'apparition d'instabilités de mode dans une source laser accordable. On va d'abord décrire de manière détaillée, en se reportant à la figure 3, une source laser accordable selon la technique antérieure. La figure 3 montre la configuration détaillée d'une source laser accordable. Une source de lumière laser à semiconducteur du type à oscillateur externe est constituée d'une diode laser (LD) 2 l, de lentil les 22a et 22b, d'un réseau de diffraction 23, d'un miroir 24 et d'un servomoteur 25. La lumière délivrée par la diode laser 21 est convertie en une lumière collimatée par l'intermédiaire de la lentille 22a, et le faisceau lumineux ainsi collimaté entre dans le réseau de diffraction 23. Parmi les rayons lumineux qui sont entrés dans le réseau de diffraction 23, seul un rayon lumineux dont la longueur d'onde est déterminée par une relation positionnelle entre le réseau de diffraction 23 et le miroir 24 est renvoyé en arrière sur la diode laser 21. La diode laser 21 délivre, via la lentille 22b, une lumière qui présente une longueur d'onde particulière. On peut modifier la longueur d'onde du faisceau lumineux de sortie en changeant la longueur d'un résonateur externe via l'activation du servomoteur 25 servant à faire tourner le miroir 24 autour d'un centre de rotation 0. Puisque le servomoteur 25 est réglé sur simplement une position prédéterminée, une minuscule erreur peut survenir dans la position du miroir 24. Pour cette raison, le servomoteur 25 est soumis à une commande d'entranement, via le renvoi, en réaction, d'informations concernant la position du servomoteur 25. On va maintenant décrire la commande d'entranement en liaison avec la figure 2. La figure 2 est une vue permettant de décrire une opération de commande destinée à modifier la position du miroir 24 représenté sur la figure 3 par l'intermédiaire du servomoteur 25. La position du miroir 24 est commandée de façon à correspondre avec la longueur d'onde du faisceau lumineux de sortie fixée par une section de réglage non représentée, via l'envoi, en réaction, d'informations de position relatives au servomoteur 25. Le numéro de référence 27 désigne un circuit de courant pour la diode laser, qui fournit un courant électrique à la diode laser (LD) 21. Au contraire de la source de lumière laser à semiconducteur du type à résonateur externe de la technique antérieure, qui est représentée sur la figure 3, I'opération de commande de réaction effectuée par le circuit de commande asservie 26 de la figure 2 souffre de ce que l'état de phase interne de la source laser accordable ne peut pas être satisfait lorsque la longueur d'onde varie de façon continue au moment o la longueur d'onde du faisceau lumineux de sortie varie, ce qui donne alors le phénomène d'instabilité de mode, à savoir que la longueur d'onde saute et que les possibilités d'ajuster la longueur d'onde deviennent plus mauvaises. Le résonateur de la source laser accordable de la technique antérieure est équipé d'un élément piézo-électrique incorporé. La longueur du résonateur est ajustée via l'utilisation de l'effet de dilatation de l'élément piézo-électrique. Un but visé par l'invention est de résoudre, sans utiliser d'éléments mécaniques, tels que des éléments piézo-électriques, le problème que pose la non-satisfaction des conditions relatives à la phase interne de la source laser accordable lorsque la longueur d'onde varie de façon continue au moment du changement de la longueur d'onde de la lumière de sortie, ce qui entrane le phénomène d'instabilité de mode, à savoir que la longueur d'onde saute et que les possibilités d'ajuster la longueur d'onde deviennent plus mauvaises. Pour résoudre ce problème, il est proposé une source laser accordable permettant de changer de façon continue la longueur d'onde du faisceau lumineux de sortie, via une modification de la longueur d'un résonateur externe d'une section source de lumière laser à semiconducteur du type à résonateur externe, qui comprend: un moteur, un circuit de commande asservie, et une section de commande de courant de diode laser servant à ajuster le courant d'excitation fourni à une diode laser, faisant fonction d'une section permettant de modifier la longueur du résonateur externe afin d'empêcher l'apparition du phénomène d'instabilité de mode, qui se produit du fait des variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie (aspect l). Via la section de commande du courant de la diode laser, on peut empêcher le phénomène d'instabilité de mode, qui se produit du fait des variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie, via l'ajustement du courant d'excitation fourni à la diode laser. De préférence, un courant électrique permettant de supprimer 1e phénomène d'instabilité de mode, qui est provoqué par des variations de la longueur d'onde de la lumière de sortie, est stocké dans la section de commande de courant de la diode laser sous la forme d'une table de compensation correspondant à la longueur d'onde de la lumière de sortie. De ce fait, on peut facilement empêcher l'apparition du phénomène d'instabilité de mode (aspect 2). De préférence, les variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie, qui modifient la longueur du résonateur externe, sont réalisées via l'aJustement de la position d'un miroir constituant le résonateur externe. De ce fait, on peut modifier de manière continue les longueurs d'onde sur un large intervalle. En outre, on peut empêcher l'apparition du phénomène d'instabilité de mode qui se produit en raison de "singularités" du système mécanique associé à des variations mécaniques continues de la longueur d'onde, que provoque le miroir (aspect 3). De préférence, la position du miroir est ajustée par l'intermédiaire d'un servomoteur qui est commandé par réaction, en réponse à une instruction délivrée par une section de réglage de longueur d'onde. Par conséquent, il est possible de stabiliser les rayons lumineux délivrés à partir de longueurs d'onde préréglées respectives (aspect 4). Il est également proposé un procédé permettant d'empêcher l'apparition du phénomène d'instabilité de mode dans une source laser accordable, qui fait varier de manière continue la longueur d'onde de la lumière de sortie via la variation de la longueur d'un résonateur externe d'une section source de lumière laser à semiconducteur du type à résonateur externe, le procédé comprenant les opérations suivantes: mesurer les caractéristiques de la lumière de sortie lorsque la longueur d'onde de la lumière de sortie varie de façon continue; préparer une table de correction dans laquelle est stocké un courant d'excitation de diode laser servant à supprimer le phénomène d'instabilité de mode inclus dans les caractéristiques de la lumière de sortie, afin d'obtenir la correspondance avec la longueur d'onde de la lumière de sortie; et exciter une diode laser pour le courant lu dans la table de correction à la valeur continue variable de la longueur d'onde de la lumière de sortie. De ce fait, on peut empécher l'apparition du phénomène d'instabilité de mode, qui serait, sinon, da aux variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie (aspect 5). De préférence, les variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie permettant de modifier la longueur du résonateur externe s'effectuent sous 1'effet d'un ajustement de la position d'un miroir constituant le résonateur externe. De ce fait, les longueurs d'onde peuvent varier de façon continue sur un large intervalle. De plus, on peut empécher l'apparition du phénomène d'instabilité de mode qui se produit en ra ison de "sing u la rités" d u système mécanique associé à des variations mécaniques continues de ia longueur d'onde provoquées par un miroir (aspect 6). La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure est une vue montrant la configuration d'une source laser accordable selon l'invention; la figure 2 est une vue montrant la configuration d'une source laser accordable de la technique antérieure; la figure 3 est une vue montrant la configuration détaillée d'une source laser accordable; et les figures 4A à 4C sont des vues servant à décrire comment on empêche l'apparition du phénomène d'instabilité de mode. On va maintenant décrire un mode de réalisation de l'invention en se reportant à la figure l. La figure 1 est un schéma servant à décrire un mode de réalisation de l'invention, o la position du miroir 4, représentée sur la figure 3, est modifiée par un servomoteur 5 et o le courant d'excitation d'une diode laser est commandé. Comme représenté sur la figure 1, le numéro de référence 6 désigne un circuit de commande asservie servant à entraner et à commander un servomoteur 5. Le numéro de référence 7 désigne un circuit d'excitation de courant de diode laser qui envoie un courant électrique à une diode laser (LD) 1. En fonction d'une instruction délivrée par un circuit de commande 8, qui sera décrit ultérieurement, le circuit d'excitation de courant de diode laser peut modifier la longueur d'onde de la lumière de sortie en aJustant le courant d'excitation de la diode laser (LD). La raison de cela est que l'indice de réfraction interne de la diode laser varie en raison de la variation du courant d'excitation de la diode laser, si bien qu'il y a modification de la longueur du résonateur entier, y compris le résonateur externe. Le numéro de référence 8 désigne un circuit de commande. Le circuit de commande 8 est constitué d'une unité centrale de traitement, ou CPU, 8t, d'une section de stockage 82, d'une section de réglage de longueur d'onde 83, d'une section de commande de moteur 84, et d'une section de commande de courant de diode laser 85. Le circuit de commande 8 commande le courant d'excitation de la diode laser tout en modifiant la position du miroir 4 sous commande de la CPU 81 en fonction de la longueur d'onde fixée par la section 83 de réglage de longueur d'onde, par l'intermédiaire de la section 84 de commande du moteur et de la section 85 de commande du courant de la diode laser. Dans la section de stockage 82 prévue dans le circuit de commande 8, ont été préalablement stockées une première table, montrant les variations de longueur d'onde incluant l'instabilité de mode de la lumière de sortie, qui, sinon, seraient provoquées lorsque la longueur d'onde de la lumière de sortie est continument modifiée (balayée) (cette table sera ci-après appelée "table de caractéristiques de la lumière de sortie"), et une deuxième table montrant la relation qui existe entre le courant d'excitation devant être fourni à la diode laser et la longueur d'onde de la lumière de sortie, afin que soit empêchée l'apparition du phénomène d'instabilité de mode (cette table sera ci-après appelée la "table de correction"). Lorsque la longueur d'onde de la lumière de sortie est modifiée (balayée) de manière continue par l'intermédiaire de la section 83 de réglage de longueur d'onde, le circuit de commande 8 fait accès à la section de stockage 82 via la CPU 81 pour chaque longueur d'onde préréglée. Le courant correspondant d'excitation de diode laser se trouvant dans la table de correction de la section de stockage est lu, et la diode laser est excitée avec le courant ainsi lu. L'indice de réfraction interne de la diode laser varie en fonction des variations du courant d'excitation fourni à la diode laser. De ce fait, la longueur du résonateur tout entier, y compris le résonateur externe, varie, ce qui empêche que le phénomène d'instabilité de mode se produise. Pour empêcher l'apparition de l'instabilité de mode, la source laser accordable selon l'invention ajuste la longueur du résonateur au moyen de la diode laser. Cet ajustement n'implique aucun déplacement mécanique, d'un élément piézo-électrique par exemple. Par conséquent, la source laser accordable de l'invention se révèle supérieure du point de vue de la vitesse et de la stabilité, par rapport à la source de lumière de la technique antérieure, qui fait intervenir un mouvement mécanique. Les écarts de longueur d'onde de la lumière de sortie qui se produisent lorsque la longueur d'onde de la lumière de sortie varie de façon continue, sont schématiquement présentés sur la figure 4, o lès écarts de longueur d'onde de la source de lumière de la technique antérieure sont comparés avec ceux de la source de lumière de l'invention. Sur chacun des graphes des figures 4A à 4C, I'axe horizontal représente la longueur d'onde de la lumière de sortie. L'axe longitudinal de la figure 4A montre les écarts de linéarité du moteur; celui de la figure 4B montre le courant d'excitation de la diode laser; et celui de la figure 4C montre les écarts de longueur d'onde de la lumière de sortie. Comme représenté sur la figure 4A, lorsque les écarts de linéarité du moteur ne sont pas constants par rapport aux variations de la longueur d'onde, la longueur d'onde de la lumière de sortie change du fait qu'un courant constant d'excitation de la diode laser est employé dans la source de lumière de la technique antérieure, ce qui amène une instabilité de mode. Au contraire, selon l'invention, le courant d'excitation de la diode laser varie en fonction des variations intervenant dans 1'écart de linéarité du moteur, et, par conséquent, les écarts de longueur d'onde de la lumière de sortie sont maintenus constants, ce qui empêche l'apparition de l'instabilité de mode. Selon l'invention telle qu'envisagée sous son aspect 1, il est proposé une source laser accordable permettant de faire varier de façon continue la longueur d'onde de la lumière de sortie via la modification de la longueur d'un résonateur externe d'une section source de lumière laser à semiconducteur du type à résonateur externe, comprenant: une section de commande de courant de diode laser servant à commander le courant d'excitation fourni à une diode laser, qui fait fonction de section permettant de modifier la longueur du résonateur externe afin d'empêcher l'apparition d'une instabilité de mode, laquelle survient en raison des variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie. On peut empêcher l'instabilité de mode qui survient du fait des variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie en ajustant le courant d'excitation fourni à la diode laser. Selon l'invention telle qu'envisagée dans l'aspect 2, on stocke un courant électrique servant à supprimer l'instabilité de mode, qui aurait été provoquée par des variations de la longueur d'onde de la lumière de sortie, dans une section de commande de courant de diode laser se présentant sous la forme d'une table de compensation en correspondance avec la longueur d'onde de la lumière de sortie. De ce fait, on peut facilement empêcher l'apparition de l'instabilité de mode. Selon l'invention telle qu'envisagée dans l'aspect 3, on peut réaliser des variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie, qui provoqueraient une variation de la longueur du résonateur externe, en ajustant la position d'un miroir constituant le résonateur externe. De ce fait, on peut modifier de façon continue les longueurs d'onde sur un large intervalle. En outre, on peut empêcher l'apparition de I'instabilité de mode qui survient pour des raisons de "singularités" du système mécanique associé à des variations mécaniques continues de la longueur d'onde, provoquées par le miroir. Selon l'i nvention tel le qu'envisagée da ns l'aspect 4, on aj uste la position du miroir au moyen d'un servomoteur qui est commandé par réaction, en fonction d'une instruction délivrée depuis une section de réglage de longueur d'onde. Par conséquent, on peut stabiliser les rayons lumineux délivrés à partir de longueurs d'onde préfixées respectives. L'invention selon l'aspect 5 propose un procédé permettant d'empêcher l'apparition du phénomène d'instabilité de mode dans une source laser accordable qui fait varier de fason continue la longueur d'onde de la lumière de sortie par l'intermédiaire d'une modification de la longueur d'un résonateur externe d'une section source de lumière laser à semiconducteur du type à résonateur externe, le procédé comprenant les opérations suivantes: mesurer les caractéristiques de la lumière de sortie lorsque la longueur d'onde de la lumière de sortie varie de façon continue; préparer une table de correction dans laquelle est stocké un courant d'excitation de diode laser servant à supprimer le phénomène d'instabilité de mode inclus dans les caractéristiques de la lumière de sortie, de façon à correspondre à la longueur d'onde de la lumière de sortie; et exciter une diode laser sous un courant lu dans la table de correction pour une sortie variable en continu de la longueur d'onde de la lumière de sortie. De ce fait, on peut empécher l'apparition du phénomène d'instabilité de mode, qui, sinon, serait provoquée par les variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie. Selon l'invention telle qu'envisagée dans l'aspect 6, des variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie permettant de modifier la longueur du résonateur externe sont réalisées par 1'intermédiaire d'un ajustement de la position d'un miroir constituant le résonateur externe. De ce fait, on peut modifier de façon continue les longueurs d'onde sur un large intervalle. En outre, on peut empêcher l'apparition du phénomène d'instabilité de mode, qui survient pour des raisons de "singularités" du système mécanique associé à des variations mécaniques continues de la longueur d'onde, provoquées par un miroir. Bien entendu, rhomme de leaf sera en mesure dmagineF, pair du dposf du panda dont la descMon vnnent donner titre simplement 111ustratif et nullement limitit diverges variantes et modicaBons ne savant pas du cadre de rnvendon s REVENDICATIONS l. Source laser accordable permettant de faire varier de fason continue la longueur d'onde de la lumière de sortie par l'intermédiaire d'une modification de la longueur d'un résonateur externe d'une section source de lumière laser à semiconducteur du type à résonateur externe, ladite source laser accordable étant caractérisée en ce qu'elle comprend: un moteur (5), un circuit de commande asservie (6), et une section de commande de courant de diode laser (85) servant à commander le courant d'excitation fourni à une diode laser () au titre d'une section permettant de modifier la longueur dudit résonateur externe afin d'empêcher l'apparition du phénomène d'instabilité de mode qui survient du fait des variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie. 2. Source laser accordable selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un courant électrique permettant de supprimer l'instabilité de mode, qui est provoquée par les variations de la longueur d'onde de la lumière de sortie, est stocké dans ladite section (85) de commande de courant de diode laser sous la forme d'une table de compensation en correspondance avec la longueur d'onde de la lumière de sortie. 3. Source laser accordable selon la revendication 1, caractérisée en ce que des variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie, modifiant la longueur dudit résonateur externe, sont réalisées par le moyen d'un ajustement de la position d'un miroir (24) constituant ledit résonateur externe. 4. Source laser accordable selon la revendication 1, caractérisée en ce que la position dudit miroir (24) est ajustée par 1'intermédiaire d'un servomoteur (5), qui est commandé par réaction, en fonction d'une instruction délivrée par une section de réglage de longueur d'onde (83). 5. Procédé permettant d'empêcher l'apparition du phénomène d'instabilité de mode dans une source laser accordable qui fait continûment varier la longueur d'onde de la lumière de sortie par l'intermédiaire d'une modification de la longueur d'un résonateur externe d'une section source de lumière laser à semiconducteur du type à résonateur externe, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: mesurer les caractéristiques de la lumière de sortie lorsque la longueur d'onde de la lumière de sortie varie de fason continue; préparer une table de correction dans laquelle est stocké un courant d'excitation de diode laser, afin de supprimer le phénomène d'instabilité de mode inclus dans les caractéristiques de la lumière de sortie, de manière à obtenir une correspondance avec la longueur d'onde de la lumière de sortie; et exciter une diode laser avec le courant lu dans la table de correction pour une sortie variable continue de la longueur d'onde de la lumière de sortie. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on réalise des variations continues de la longueur d'onde de la lumière de sortie permettant de modifier la longueur du résonateur externe en ajustant la position d'un miroir constituant ledit résonateur externe.