Brevet FR2839160A1 — publié le 20031031

inférieure à 500 mm/minute. 1 2839160 Dispositif optique de filtrage mettant en auvre un élément diffractif programmable, routeur spatial de bandes spectrales et dispositif de compensation de dispersion chromatique correspondants. Le domaine de l' invention est celui des télécommunications par fibres optiques. Plus précisément, l'invention concerne une technique de réalisation de filtres optiques accordables, notamment utilisés dans la conception de dispositifs de routage de bandes spectrales et de compensation de dispersion chromatique. Les fonctions de routage de bandes spectrales et de compensation de dispersion chromatique revêtent une importance particulière dans la mise en _uvre de réscaux de communication optiques de nouvelle génération. Ainsi, par exemple, le routage de bandes spectrales est indispensable pour partager une source à multiples longueurs d'ondes entre le "hub office" (en français, "concentrateur" ou "multi-répéteur") d'un prestataire de services et un fournisseur de contenu, ainsi que décrit dans l'article de C. F. Lam et al. intitulé "Programmable optical multicasting in a region: metro area network using a wavelength selective optical cross-connect" (en français "Diffusion sélective optique programmable dans une région: réscau métropolitain mettant en _uvre un dispositif de connexion optique sélectif en longueur d'ondes"), Proc. ECOC 01 Amsterdam, Octobre 2001, pages 614-615. On connâît à ce jour plusieurs techniques de routage de bandes spectrales, et notamment celle proposce dans l'article de J. K. Rhee et al. intitulé "Variable pass-band optical add-drop multiplexer using wavelength selective switch" (en français "multiplexeur d'insertion-extraction optique passe-bande variable, mettant en _uvre un commutateur sélectif en longueur d'onde"), Proc. ECOC 01 Amsterdam, Octobre 2001, pages 550-551. Cette solution, proposée pour implanter des commutateurs sélectifs en longueur d'onde ou des multiplexcurs d'insertion-extraction à bandes spectrales variables, repose sur une configuration d'optique en espace libre, mettant en _uvre des modulateurs spatiaux à cristal liquide. 2 2839160 Cette solution permet la réalisation de filtres à profil plat sur une large bande spectrale et un filtrage continu entre canaux adjacents. Les canaux sont tout d'abord démultiplexés grâce à une optique diffractive fixe, puis imagés sur un modulateur spatial de lumière (MSL), qui joue le rôle de filtre spatial de longueurs d'onde. La largeur et la sélectivité du canal sont déterminées par le nombre de pixels ou groupes de pixels activés. Les différents canaux sont ensuite recombinés par processus inverse. Cette solution a pour inconvénient de nécessiter la mise en _uvre de deux éléments optiques distincts, à savoir tout d'abord une optique diffractive fixe réalisant une opération de démultiplexage, puis un modulateur spatial de lumière, qui réalise une opération de filtrage spatial. Le dispositif de routage conçu selon une telle technique est donc peu compact. En outre, I'utilisation de plusieurs éléments optiques distincts tend à accroître les pertes affectant le signal lumineux, et donc à diminuer le rendement global du dispositif de routage ainsi réalisé. Un autre inconvénient de ce dispositif est qu'il ne permet pas de régler avec précision la largeur et la sélectivité spectrale des différents canaux. Comme la fonction de routage, la compensation de dispersion chromatique est une fonctionnalité très importante des réseaux de communication optiques de nouvelle génération, notamment lorsque les débits de transmission envisagés sont supérieurs à 10Gbits/s, ainsi qu'exposé par V. Srikant dans "Broadband dispersion and dispersion slope compensation in high bit rate and ultra haul system" (en français "Dispersion large bande, et compensation de la pente de dispersion dans un système à haut débit très longue distance"), OFC 2001, TuH1-1. On rappelle que le problème de la dispersion chromatique résulte du fait que chaque impulsion lumineuse comprend de multiples longueurs d'ondes, chacune de ces longueurs d'ondes présentant des caractéristiques de propagation différentes dans le milieu considéré. On connaît déjà plusieurs techniques de compensation de dispersion chromatique, qui reposent, pour certaines, sur l'utilisation de fibres à 3 2839160 compensation négative, pour d'autres, sur des techniques basées sur l'excitation de modes de propagation d'ordres supérieurs (en anglais "High order modes"). On connâît également plusieurs techniques mettant en _uvre des fibres à base de réseaux de Bragg modulés (en anglais "chirped Bragg gratings"), ainsi que, plus récemment, des solutions utilisant une configuration en espace libre du type VIPA (marque déposce). Un inconvénient de ces différentes techniques de compensation de dispersion chromatique, qui s'appliquent principalement aux réscaux de transport, est qu'elles ne sont pas adaptatives: en d'autres termes, elles ne peuvent pas être appliquces à des bandes spectrales présentant des dispersions chromatiques variables. Il app araît donc néc es s aire, tant dan s le domai ne du routage de ban de s spectrales que dans celui de la compensation de dispersion chromatique, de concevoir une technique de sélection adaptative de bandes spectrales variables. 1 5 L' invention a notamment pour objectif de satisfaire ce besoin et de pallier les différents inconvénients des techniques de l' art antérieur. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une technique de sélection de bandes spectrales variables et de filtrage de bande spectrale accordable en longueur d'onde. L' invention a encore pour objectif de fournir une telle technique qui puisse être avantageusement utilisée pour la conception de dispositifs de routage de bandes spectrales et/ou de compensation de dispersion chromatique. L'invention a également pour objectif de proposer une telle technique de routage mettant en _uvre un nombre d'éléments optiques réduit par rapport aux techniques de 1'art antérieur. Encore un objectif de l'invention est de fournir une technique de compensation de dispersion chromatique adaptative, qui puisse être appliquée à des bandes spectrales de dispersions chromatiques variables. 4 2839160 Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparatront par la suite, sont atteints à l'aide d'un dispositif optique de filtrage comprenant au moins une fibre optique d'entrée et au moins une fibre optique de sortie. Selon l'invention, un tel dispositif comprend des moyens de transfert, vers au moins une desdites fibres optiques de sortie, d'au moins une bande spectrale d'au moins un signal à multiples longueurs d'onde incident par au moins une desdites fibres optiques d'entrée, lesdits moyens de transfert mettant en _uvre au moins un élément diffractif programmable situé dans un plan intermédiaire entre la ou lesdites fibres optiques d'entrée et la ou lesdites fibres optiques de sortie. Ainsi, l'invention propose une approche tout à fait nouvelle et inventive de sélection et de filtrage de bandes spectrales. En effet, l'invention repose notamment sur l'exploitation des caractéristiques de dépendance chromatique d'un élément diffractif programmable. Elle permet donc avantageusement de sélectionner une bande spectrale quelconque, centrée sur une longueur d'onde X; quelconque d'un signal incident à multiples longueurs d'ondes, et de la transférer vers une fibre optique de sortie quelconque du dispositif de filtrage ainsi constitué, par programmation adéquate de l'élément diffractif programmable. L'invention permet donc, contrairement aux techniques de l'art antérieur, de réaliser une sélection adaptative de bandes spectrales variables en largeur et en longueur d'onde, permettant la conception d'un filtre de bande spectrale accordable en longueur d'onde. Le dispositif de filtrage de l'invention présente en outre l'avantage, par rapport aux techniques connues de l'art antérieur, d'être compact et simple, puisqu'il ne nécessite la mise en _uvre que d'un élément optique, à savoir un élément diffractif programmable. L'utilisation d'un tel dispositif est particulièrement souple et adaptable en fonction des caractéristiques du signal incident et du filtrage que l'on souhaite réaliser. Avantageusement, un tel dispositif comprend des moyens de programmation permettant de modifier, dans au moins une direction, la période spatiale d'un motif dudit élément diffractif programmable. 2839160 Préférentiellement, lesdits moyens de programmation permettent de configurer ledit élément diffractif programmable de façon qu'il présente une période spatiale P dans ladite au moins une direction, de sorte qu'une bande spectrale centrée sur une longueur d'onde Ni donnée soit diffractée dans ladite au moins une direction par ledit élément diffractif programmable selon un angle 0; prédéterminé tel que sini=k, o k est un nombre entier. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, lesdits moyens de programmation apportent à ladite période spatiale P une perturbation équivalente à une variation inférieure à la taille d'un pixel dudit élément diffractif programmable. On peut ainsi obtenir une variation infinitésimale de la période du réseau. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, lesdits moyens de programmation permettent de configurer ledit élément diffractif programmable de façon qu'il présente une période spatiale P comprenant: au moins une sous-période comprenant N pixcls; - au moins une sous-péri ode compren ant N2 pixel s, o N et N2 sont deux nombres entiers distincts. Selon une première variante de réalisation avantageuse de l'invention, ledit élément diffractif est un hologramme numérique programmable. Avantageusement, ledit hologramme numérique programmable est affiché sur un modulateur spatial de lumière à niveaux de modulation d'amplitude ou de phase, lesdits niveaux étant continus ou quantifiés. De façon préférentielle, ledit modulateur spatial de lumière peut être associé à au moins un élément diffractif fixe. Selon un premier mode de réalisation avantageux de l'invention, un tel dispositif comprend une lentille collimatrice, ledit élément diffractif agit en réflexion et est situé dans le plan focal image de ladite lentille collimatrice, et lesdites au moins une fibre optique d'entrée et de sortie sont situées dans le plan focal obj et de l adite lentille collimatrice, de faç on à former un montage d'optique en espace libre de type 4-f replié. 6 2839160 Selon un deuxième mode de réalisation avantageux de l'invention, un tel dispositif comprend deux lentilles collimatrices, appelées respectivement première et deuxième lentilles, ledit élément diffractif est situé dans le plan focal image de ladite première lentille et dans le plan focal objet de ladite deuxième lentille, ladite au moins une fibre optique d'entrce est situce dans le plan focal objet de ladite première lentille, et ladite au moins une fibre optique de sortie est située dans le plan focal image de ladite deuxième lentille, de façon à former un montage d'optique en espace libre de type 4-f. Avantageusement, un tel dispositif comprend une matrice d'au moins deux fibres optiques de sortie, chacune desdites fibres étant caractérisce par sa position par rapport à l'axe optique dudit dispositif, de façon que ledit dispositif constitue une batterie d'au moins deux filtres accordables, et il comprend des moyens d'ajustement holographiques de la sélectivité spectrale de chacun desdits filtres, en fonction de ladite position par rapport à l'axe optique de ladite fibre optique de sortie correspondante. De façon avantageuse, lesdites fibres optiques de sortie sont des fibres monomodes. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, au moins une desdites fibres monomodes présente au moins une lentille en son extrémité, de façon à former une fibre monomode lentillée. Préférentiellement, ladite lentille comprend au moins un tronçon de fibre à gradient d'indice rapporté par assemblage et fracture. De manière préférentielle, ladite lentille comprend en outre un tronçon de fibre en silice entre ladite fibre monomode et ledit tronçon de fibre à gradient d'indice rapporté par assemblage et fracture. Avantageusement, un tel dispositif comprend des moyens de réglage d'un gabarit de filtrage appliqué à au moins une desdites longueurs d'onde. De façon avantageuse, ledit gabarit de filtrage est superposé audit élément diffractif programmable. 7 2839160 Ainsi, une fonction de fenêtrage est superposée à l'élément diffractif. L'action d'une telle fonction de fenêtrage est un désaccord spatial du mode incident sur la fibre, se répercutant sur la sélectivité en longueur d'onde de cette dernere. Selon une variante avantageuse, ledit gabarit de filtrage est inclus dans ledit élément diffractif programmable. La fenêtre correctrice fait alors partie de l'hologramme numérique. L'invention concerne également un routeur de bandes spectrales comprenant au moins un dispositif optique tel que décrit précédemment, le ou lesdits dispositifs comprenant au moins deux fibres optiques de sortie. Préférentiellement, dans un tel routeur de bandes spectrales selon l'invention, ledit élément diffractif est configurable dynamiquement de façon à router au moins deux bandes spectrales distinctes d'au moins un signal incident, respectivement vers des fibres optiques de sortie Fj distinctes. Avantageusement, lesdits moyens de programmation permettent de configurer ledit élément diffractif programmable, de façon que ledit élément diffractif programmable présente, dans ladite au moins une direction, une période spatiale P correspondant à la combinai son d'une pluralité de périodes spati ales Pi, o chacune desdites périodes spatiales Pi est telle que, lorsque ledit élément diffractif programmable présente ladite période spatiale Pi, une bande spectrale centrée sur j est transférée vers ladite fibre optique de sortie Fj. De manière préférentielle, lesdites fibres optiques de sortie sont situées sur un cercle d'isochromatisme, de façon que le routage desdites bandes spectrales s'effectue à bande passante constante. L'invention concerne aussi un dispositif de compensation de dispersion chromatique, comprenant un dispositif optique tel que décrit précédemment. Préférentiellement, au moins une desdites fibres optiques de sortie est connectée à au moins un tronçon de fibre à compensation chromatique négative. 8 2839160 Dans un premier mode de réalisation avantageux de l'invention, lesdits tronçons de fibre à compensation chromatique négative présentent une extrémité réfléc hi ss ante. Selon une première variante de réalisation de l'invention, lesdites fibres optiques de sortie sont situées sur un cercle d'isochromatisme. Selon une deuxième variante de réalisation de l'invention, lesdites fibres optiques de sortie sont situées sur au moins deux cercles d'isochromatisme distincts. Dans un deuxième mode de réalisation avantageux de l'invention, ledit tronçon de fibre optique à compensation chromatique négative est connocté, par une première extrémité, à une première fibre optique de sortie, et, par une deuxième extrémité, à une deuxième fibre optique de sortie. Préférentiellement, lesdites première et deuxième fibres optiques de sortie sont deux fibres diamétralement opposées d'un cercle d'isochromatisme. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparatront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 présente un syroptique d'un dispositif optique de filtrage selon I'invention, qui peut être appliqué par exemple au routage de bandes spectrales ou à la compensation de dispersion chromatique; - la figure 2 illustre des résultats de mesure de la bande passante des différents filtres du dispositif de la figure 1; - la figure 3 présente deux exemples de motifs de 1'élément diffractif programmable du dispositif de la figure 1; - la figure 4 illustre 1'intensité de couplage dans une fibre optique de sortie du dispositif de l'invention, en fonction de la longueur d'onde, avec les deux exemples de motifs de la figure 3; - la figure 5 illustre la bande passante d'un filtre du dispositif de la figure 1, en fonction du nombre de pixels par période de 1'élément diffractif programmable; - la figure 6 présente un exemple de positionnement des fibres optiques de sortie par rapport à l'axe optique du dispositif de l'invention; - la figure 7 présente un exemple de routage de bandes spectrales à partir du dispositif optique de filtrage de l'invention; - les figures 8a et 8b illustrent, sous forme de courbes de résultats, l'opération de routage de la figure 7; - les figures 9 et 10 illustrent une première variante de réalisation d'un dispositif de compensation chromatique de l'invention, comprenant un dispositif optique de filtrage de la figure 1, et mettant en _uvre des tronçons de fibres à compensation négative présentant une extrémité réfléchissante; - la figure 11 présente une deuxième variante de réalisation d'un dispositif de compensation chromatique selon l'invention, comprenant un dispositif optique de filtrage de la figure 1, et mettant en _uvre des tronçons de fibres à compensation négative connectées sur deux fibres de sortie d'ordre de diffraction symétrique. Le principe général de l'invention repose sur la mise en _uvre d'un élément diffractif périodique (du type réseau de phase) ou d'un hologramme numérique mince, utilisé pour la déflexion d'un faisceau lumineux incident, et dont on exploite avantageusement la dépendance chromatique, afin de réaliser un dispositif de filtrage accordable. On présente, en relation avec la figure 1, un mode de réalisation d'un dispositif optique de filtrage de l'invention, permettant une sélection adaptative de bandes spectrales. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, on utilise un montage d'imagerie par double diffraction 1 (encore appelé montage 4-f) comprenant: - un hologramme numérique programmable 2; - une fibre optique d'entrée 3; 2839160 - une matrice 4 de fibres optiques en sortie; - une lentille collimatrice 5. L'hologramme numérique programmable 2 est situé dans le plan de Fourier (2f), c'est-à-dire dans le plan focal de la lentille collimatrice 5. La matrice 4 de fibres optiques en sortie est disposée dans le plan focal de la lentille collimatrice , symétriquement à 1'hologramme numérique 2, ainsi que représenté sur la figure 1. Le principe de fonctionnement du montage de la figure 1 consiste à exploiter la dépendance chromatique de l'élément diffractif périodique 2 (qui peut être par exemple un réseau de phase ou un hologramme numérique mince), lorsque celui-ci est utilisé pour la déflexion d'un faisccau incident par la fibre optique d'entrée 3. En d'autres termes, on considère le signal à multiples longueurs d'ondes 6, incident par la fibre optique d'entrce 3. Ce signal 6 comprend une pluralité de composantes distinctes de longueurs d'ondes respectives j, o i varie de 1 à N. Le dispositif de la figure 1 permet de sélectionner une bande spectrale quelconque de ce signal 6, centrée par exemple sur une longueur d'onde X, et de la transférer vers l'une quelconque des fibres optiques de la matrice de sortie 4. Dans l'exemple particulier de la figure 1, on cherche à transférer cette bande spectrale vers la fibre optique de sortie référencée 7. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, on se limite à l'étude des propriétés diffractives de l'hologramme 2 au premier ordre. Toutefois, les ordres supérieurs (bien que moins énergétiques que le premier ordre) peuvent également être utilisés car ils présentent l'avantage d'offrir une plus grande dispersion angulaire. L'adressage d'une fibre de sortie de la matrice 4 s'effectue en imposant l'angle de diffraction de la bande spectrale considérée par l'hologramme 2. La valeur de cet angle de diffraction est donnée, en fonction de la longueur d'onde centrale de la bande spectrale considérée et de la période spatiale de 1 1 2839160 l'hologramme 2, par la relation des réscaux suivante, valable pour un signal en incidence normale sur l'élément diffractif 2: PsinO= k; (1) \, P. 0, et k sont respectivement la longueur d'onde centrale de la bande spectrale sélectionnée, la période spatiale du réseau 2, l' angle et l'ordre de diffraction. On en déduit, par dérivation, la dépendance chromatique du réseau diffractif 2 considéré: = = (2) &X et H sont respectivement les dispersions chromatique et angulaire de l'élément diffractif 2. On notera que la dispersion angulaire 60 est plus grande pour les petites périodes spatiales d du réseau 2 (c'est-à-dire pour les grandes fréquences spatiales de l'élément diffractif 2). Les fibres de sortie de la matrice 4, en fonction de leur ouverture numérique, constituent une pluralité de filtres de bandes spectrales. Ces fibres 4 peuvent être des fibres mono-modes classiques et/ou des fibres à c_ur étendu. Ces aspects seront présentés plus en détail dans la suite du document. Les fibres de sortie de la matrice 4 sont caractérisées par leur position par rapport à l'axe optique 8 du dispositif de la figure 1. Le taux d'injection d'un signal dans une fibre optique dépend de la relation suivante: ( 2w, exp-25 avec '5r=w (3) o wr représente la largeur du faisceau incident (ou "waist", en français "col") , w0 représente la largeur du mode de la fibre, et représente la distance entre le centre du faisceau optique incident et le centre du c_ur de la fibre, encore appelé désalignement. La largeur de la bande passante des différents filtres du dispositif de filtrage de la figure 1 sera donc fonction de la position de la fibre optique de sortie correspondante de la matrice 4, située plus ou moins loin de l' axe optique 8 du système, et de la valeur de pour une longueur d'onde donnée. Cette dépendance 12 2839160 est illustrée par les résultats expérimentaux de la figure 2, qui montrent que plus la fibre optique de sortie considérée est éloignée de l'axe optique du système ("Out #14"), et plus la bande passante du filtre correspondant est étroite. Le principe du dispositif de la figure 1 consiste, pour réaliser des filtres accordables en longueur d'onde à partir des fibres optiques de sortie de la matrice 4, à faire défiler le spectre de longueurs d'ondes du signal incident 6 devant la fibre optique de sortie sélectionnée 7. Compte-tenu de la faible taille du c_ur de la fibre de sortie 7 (typiquement de l'ordre de 10 1lm), le dispositif 1 doit autoriser des déplacements sub microniques du faisccau devant la fibre optique 7, de façon à permettre d'accorder avec précision la bande passante du filtre correspondant. Ces déplacements sub-microniques sont avantageusement rendus possibles, dans le dispositif 1, par 1'utilisation d'un hologramme numérique ou d'un réseau diffractif mince 2. Dans ces conditions, l'angle de déflexion du faisccau incident est déterminé par la résolution de 1'élément diffractif 2, c'est-à- dire par la taille du plus petit élément de l'hologramme ou du réscau 2 ajustable indépendamment. Plus précisément, si p est la taille d'un pixel de l'élément diffractif 2, et en supposant une onde incidente plane, les angles de diffraction 0; (i=x,y dans la direction des abscisses et des ordonnées) de cette onde sur l'élément diffractif 2 sont donnés par l'équation (1) ci-dessus qui s'exprime sous la forme: siné = k (4) o Nj est le nombre de pixels utilisé par période du réscau dans la dimension i. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on se limite à l'étude du premier ordre de diffraction en régime paraxial (c'est-à-dire au cas o k=1 et o les angles de diffraction Oi sont de valeur faible). Pour Oi proche de zéro, I'expression précédente (4) se simplifie donc en: 0i = (5) 13 2839160 L'angle de déflexion D; peut être a priori modifié par une variation des deux paramètres d'ajustement que sont la longueur d'onde et le nombre moyen de pixcls par période spatiale Ni: 1 o i éN (6) A longueur d'onde constante (X = 0), on réalise une correction " digitale ": 6éi = Ni éNi (5) La plus petite variation physique entre deux réseaux 2 différents correspond à un pixel supplémentaire par période spatiale, soit à éNj = 1 dans l'équation (5) ci-dessus. Cependant, pour permettre un réglage plus fin de l'angle de diffraction associé à une longueur d'onde donnée, les inventeurs de la présente demande ont envisagé d'utiliser des perturbations de la forme complète du motif du réseau, afin d'obtenir des variations âNj inférieures au pixel. Un exemple de réalisation d'une telle perturbation est illustré par la figure 3, qui présente deux motifs presque identiques Gl et G2 du réseau 2, dans une direction donnée. Le motif Gl de l'élément diffractif 2 est caractérisé par un nombre de pixels Ni par période dans la direction i, ce qui produit un angle de diffraction Bi=, pour une longueur d'onde donnce. (On rappelle que p désigne la taille d'un pixel de 1'élément diffractif 2). Le motif G2 de l'élément diffractif 2 est produit par la séquence périodique de sNi+1 pixels dans la direction i, comprenant s-1 souspériodes contenant N pixcls suivies par une période contenant Ni+1 pixels. Le nombre moyen de pixels par période pour G2 est donc égal à NiX(S-l)+ (Ni+l) N 1 angle de diffraction = , pour une longueur d'onde donnée. La différence angulaire correspondante entre les deux motifs Gl et G2 du réseau diffractif 2 est donc égale à: GI FG2) = SNi+l (6) 14 2839160 L'augmentation de la résolution angulaire du dispositif de la figure 1, induite par le passage du motif G au motif G2, comparée à la valeur donnée par la relation (5) avec Ni = 1, peut être mesurée par le rapport suivant: 0(G,}(G2) + Ni s (7) La plus petite valeur du facteur de suréchantillonnage s associé à une perturbation de la forme complète du motif G. du réseau 2 est sn,n = 2. La valeur de s est en outre majorée par le nombre NpiX de pixels de l'élément diffractif mince programmable 2 par dimension à SmaX = NpiX/2Ni Pour des valeurs caractéristiques de NpiX = 1000 et Ni = 10, le gain en résolution angulaire, induit par le passage du motif G. au motif G2 est R = 50. Selon le procédé décrit ci-dessus, on peut donc déplacer, dans toutes les directions, le faisccau lumineux de manière infinitésimale devant la fibre 7, par simple configuration du motif de l'élément diffractif programmable 2, par exemple par chargement des pseudo-périodes correspondant au motif G2 dans I'hologramme numérique programmable 2. La fibre optique de sortie 7 devient alors un filtre de bande, centré sur une longueur d'onde \2. Cette longueur d'onde /2 est décalée par rapport à la longueur d'onde centrale /, correspondante, obtenue précédemment avec le motif G Pour évaluer le décalage en longueur d'onde de la bande passante du filtre 7,induit par le passage du motif G au motif G2, il suffit de remarquer que l'angle de diffraction Oi doit être conservé lors du passage de G à G2 (la fibre optique adressée reste la fibre de sortie référencée 7 lors de la configuration de l'hologramme 2), ce qui conduit à: /2-= sN (8) Les résultats de la figure 4 illustrent ce décalage en longueur d'onde induit par le passage d'un motif G. caractérisé par Ni = 14 à un motif G2 caractérisé par s = 10. Pour un filtre de bande spectrale 7 centré, avant reconfiguration de l'hologramme, sur une longueur d'onde X = 1548 nm, on obtient donc un décalage en longueur d'onde égal à | X2 - \, | = 1548 nm/140 = 11 nm. Après reconfiguration du motif 2839160 de l'hologramme, la fibre optique de sortie 7 constitue donc un filtre de bande centré sur une longueur d'onde i2 = 1537 nm. Si l'on utilise une barrette de fibres mono-modes pour concevoir la matrice 4 de fibres optiques de sortie, on réalise ainsi une batterie de filtres accordables. La sélectivité spectrale de chacun de ces filtres accordables est fonction du désaxement de la fibre optique de sortie correspondante par rapport à l'axe optique du système. En effet, en exploitant la dépendance chromatique de l'élément diffractif 2 vis-à-vis du positionnement des fibres optiques de sortie de la matrice 4 dans le plan d'imagerie, on peut exprimer la sélectivité spectrale de chacun des filtres accordables en foncti on du nombre de pixels par péri ode spati ale de l 'élément diffractif 2. Le mode imagé par l'élément diffractif 2 étant centré dans le plan d'imagerie à une distance Xj de l' axe optique, correspondant à la distance du centre la fibre optique de sortie 7 à l'axe optique du dispositif 1, on a: tan(Oi)=X'/f (9) En régime paraxial tan(Oj)=;, et pour une configuration donnée de l'élément diffractif 2, 0N, = 0. Par dérivation de l'équation (9), on obtient: oXi = kf/(Np) o (10) o p est la taille d'un pixcl de l'hologramme 2. Si l'on fixe les pertes, dues au décalage en longueur d'onde, à une valeur,u et pour une valeur de couplage donnce en dB, on a: dil=N (11) o w désigne le "waist" (ou en français le col) du mode de la fibre optique de sortie 7 considérée. La bande passante d'une fibre de sortie est donc donnce par o(,u=-3dB) = 1.66 Nw On remarque donc que plus le pas du réseau 2 est petit, et plus le réseau est dispersif et la bande passante du filtre accordable, réduite. Pour des valeurs de p = 10-s m, w = 5.10-6, f = 40,5.10-3 m et Nj = 2, on obtient: o = 4.1 nm. Cette valeur peut facilement être réduite en prenant les 16 2839160 ordres supérieurs (c'est-à-dire pour k > 1) mais en contrepartie, la pénalité en énergie sera importante. La courbe de la figure 5 illustre 1 'évolution de la bande pass ante d'un filtre accordable de l 'invention, en fonction du nombre de pixels par période spati ale de I'élément diffractif programmable 2. Le gabarit du filtre peut être ajusté (en termes d'uniformité et de pente), en superposant une fonction de fenêtrage sur le réseau affiché sur l'élément diffractif programmable. Une telle méthode a notamment été proposée, dans le cas d'éléments fixes, par J. P. Laude et S. Louis dans "A new Method for Broadening and Flattening the Spectral Shape of Transmission Channels of WDM Multiplexers and Routers", OECC'98, Techn. Digest, pp. 522-532, Chiba, Japon, Juillet 1998 (en français "une nouvelle méthode pour élargir et aplanir la réponse spectrale des canaux de transmission des multiplexeurs et des routeurs WDM"). Le choix des fibres optiques de sortie de la matrice 4 est un paramètre important de la conception du dispositif 1 de l'invention. En effet, comme exposé ci-dessus, ces fibres optiques jouent le rôle de filtres spectraux, dont la largeur de la bande passante est notamment fonction de la taille du c_ur de la fibre. L'utilisation, dans la matrice 4, de fibres monomodes lentillées du type de celles décrites dans le document de brevet FR 2 752 623, ayant pour titre "Procédé de fabrication d'un dispositif de couplage optique collectif et dispositif obtenu par un tel procédé", permet en outre de réaliser, selon la technique de l'invention, des batteries de filtres très varices. En effet, on peut par exemple construire des filtres spectraux ayant des bandes passantes comprises entre 100 nm et 2 nm, tout en conservant des angles de déflexion du faisccau sur l'élément diffractif 2 faibles (typiquement inférieurs à 3 ), dont la valeur est principalement limitée par la résolution de l'hologramme numérique programmable 2 utilisé. On rappelle que ces fibres optiques sont constituces de fibres monomodes classiques, à l'extrémité desquelles on rapporte, par assemblage et fracture, un tronçon de fibre à gradient d'indice, et éventuellement un tronçon de fibre en silice, afin de réaliser une fibre optique monomode à c_ur étendu. 17 2839160 Ces fibres optiques présentent l'avantage d'autoriser des diamètres de modes allant de moins de 5,um à plusieurs dizaines de microns, tout en conservant les propriétés d'une fibre mono-mode. Ces fibres optiques de sortie peuvent être disposées, au sein de la matrice 4, conformément au schéma de la figure 6. Sur ce schéma, la matrice 4 comprend 7 fibres optiques de sortie 12, qui sont réparties sur deux cercles d'isochromatisme respectivement référencés 10 et 11. Toutes les fibres optiques 12 situées sur un même cercle d'isochromatisme sont situées à la même distance de l'axe optique 8 du système: elles constituent donc des filtres accordables de même bande spectrale. On présente désormais, en relation avec la figure 7, un exemple d'application de la technique de filtrage décrite précédemment en relation avec les figures 1 à 6, à la réalisation d'un dispositif de routage. Le dispositif 1 peut être complété, dans une variante de l'invention, pour réaliser, outre la fonction de filtrage décrite précédemment, une fonction de routage permettant la réalisation de filtres sélecteurs- routeurs de bandes spectrales. Cette variante de réalisation exploite avantageusement la propriété des hologrammes numériques de pouvoir adresser plusieurs fibres simultanément. Par souci de simplification, on s'attachera dans la suite à décrire un exemple simple de réalisation, dans lequel on cherche à effectuer une permutation de bande spectrale entre deux fibres de sortie du dispositif 1. Ainsi, dans une première configuration donnce de l'élément diffractif 2, une fibre 71 constitue un filtre de bande spectrale centré sur une longueur d'onde X, et une seconde fibre 72 constitue un filtre de bande spectrale centré sur une longueur d'onde \2. On cherche à configurer le dispositif 1, de façon qu'il route la bande spectrale de longueur d'onde X vers la seconde fibre optique de sortie référencée 72, et la bande spectrale centrce sur \2 vers la première fibre référencée 71. Les fonctionnalités du dispositif de routage ne sont bien sûr pas limitées à la simple permutation de deux bandes spectrales, mais sont étendues à toutes les 18 2839160 opérations de routage qui peuvent étre réalisces étant donnés un signal incident à multiples longueurs d'ondes vi, et une pluralité de fibres optiques de sortie. Le principe décrit ci-dessous en relation avec la figure 7 peut donc être généralisé à plusieurs fibres, sous réserve de pertes de puissance supplémentaires induites par le codage holographique. On considère le motif R1 du réseau diffractif 2, qui permet, selon la technique décrite précédemment en relation avec la figure 3, de commuter vers la fibre référencée 71 une bande spectrale centrée sur la longueur d'onde \. On considère également le motif R2 du réseau diffractif 2, qui permet de commuter vers la fibre référencée 72 une bande spectrale centrée sur la longueur d'onde \2 OU \1 On peut alors configurer l'hologramme numérique programmable 2, de façon à ce qu'il corresponde à la combinaison H de ces deux motifs de réseaux R1 et R2, et qu'il réalise donc un routage de la bande X1 vers la première fibre référencce 71 et de la bande X2 vers la deuxième fibre référencée 72.Une telle combinai son correspond à l 'addition des deux coefficients de réflexion des A A A réseaux R1 et R2, R=R1+2, accompagnce d'un codage holographique C approprié, opération symbolisée par H=CR. Cette opération est équivalente à une opération de " bridging " à la différence que les bandes spectrales transmises sur chaque fibre sont différentes. Lorsque les fibres référencées 71 et 72 sont situces sur un cercle d'isochromatisme (par exemple le cercle référencé 10 de la figure 6) I'opération de routage s'effectue alors à bande passante constante. On cherche désormais à permuter ces deux bandes spectrales \ et \2. Pour ce faire, on utilise la méthode des perturbations des motifs du réseau 2 décrite précédemment avec la figure 3. En d'autres termes, on modifie légèrement le motif R1 (en utilisant une pseudo-période associce R1') de façon à déplacer le spectre vers la gauche (c'est- à-dire dans le sens des longueurs d'onde décroissantes), selon la flèche référencée 73 de la figure 7. Ainsi, on décale en longueur d'onde la bande spectrale incidente 19 2839160 sur la fibre référencée 71, de façon qu'elle soit désormais centrce sur 72. De même, on modifie légèrement le motif R2 (en utilisant une pseudopériode associée R2'), de façon à déplacer le spectre vers la droite (c'est-à-dire dans le sens des longueurs d'onde croissantes), selon la flèche référencce 74 de la figure 7. On peut ensuite former l'hologramme H', résultant de la composition de ces deux pseudo-périodes R1' et R2', qui donne le résultat escompté, ainsi qu'illustré par la figure 7: la bande spectrale centrée sur X2 est maintenant transmise vers la fibre optique référencée 71, et la bande spectrale centrée sur X1 est transmise vers la fibre optique référencée 72. On effectue ainsi une opération de routage de longueur d'onde en changeant simplement la configuration de l'hologramme programmable 2 de H vers H'. Comme indiqué précédemment, cette opération peut bien sûr être étendue au cas d'une pluralité de fibres optiques de sortie. Les figures 8a et 8b présentent les courbes représentatives des pertes dans les fibres optiques de sortie 71 et 72, en fonction de la longueur d'onde, respectivement pour les configurations d'hologramme H et H'. Sur la figure 8a, la bande passante de la fibre référencce 71 est centrée sur 7, = 1530 nm, et la bande passante de la fibre référencce 72 est centrée sur \2 = 1S5O nm environ. Après reconfiguration de l'hologramme 2 selon le motif H', la fibre référencée 72 présente une bande spectrale centrée sur X = 1530 nm, et la fibre référencce 71, une bande spectrale centrée sur 2 = 1550 nm, ainsi qu'illustré par la figure 8b. On présente désormais, en relation avec les figures 9 à 11, des exemples d'application de la technique de filtrage en bande spectrale accordable de l'invention à la réalisation d'un dispositif de compensation de dispersion chromatique. Dans un tel dispositif de compensation de dispersion chromatique de l'invention, on connecte les fibres optiques de sortie de la matrice 4 du dispositif de filtrage 1, opérant comme filtres de bandes spectrales, à des tronçons de fibres spéciales à compensation chromatique négative. Ces tronçons de fibres peuvent 2839160 présenter des caractéristiques différentes en termes de pentes ou de bandes spectrales. La valeur de la compensation chromatique induite par de tels tronçons de fibre est déterminée par leur longueur, ainsi qu'exposé dans l'article de M. Hirano et al. intitulé "Dispersion compensating fiber over 140 nm bandwidth" (en français "Fibre de compensation de dispersion de bande passante supérieure à nm"), ECOC Octobre 2001. Le choix de la fibre optique de compensation et de sa longueur sont conditionnés par le facteur de qualité Q que l'on cherche à obtenir, défini par l'équation suivante: Q = D/oc (11) o D est la dispersion (en ps/nm/km) et ot l'atténuation (en dB/km et fonction de \) du signal véhiculé par la fibre de compensation. Les figures 9 et 10 illustrent une première variante de réalisation d'un dispositif de compensation de dispersion chromatique, dans lequel les tronçons de fibre de compensation 20, 21 et 22 sont utilisés comme miroirs. En effet, le dispositif de filtrage 1 de l'invention étant conçu selon un montage de type 4-f, on obtient une imagerie parfaite dans le plan de la matrice 4 de fibres de sortie (qui concide avec le plan du "waist", ou col, w0), et les fibres peuvent être alors utilisées comme miroir sans perte d'information. Après un parcours dans la fibre de compensation de dispersion 20 par exemple, et réflexion en extrémité 23 de celle-ci, le signal est rétropropagé et suit le parcours optique inverse pour se recombiner dans la fibre de sortie 24 avec les signaux ayant suivis d'autres parcours, c'està-dire emprunté d'autres tronçons 21 ou 22 de fibre à compensation de dispersion. Une telle fibre de sortie 24 correspond à la fibre d'entrée référencée 3 du dispositif de la figure 1. Le principe décrit ci-dessus permet la réalisation d'une compensation variable adaptative. Le dispositif de la figure 9 présente l'avantage de recombiner automatiquement les signaux après compensation dans les tronçons de fibres 20 à 22, sans qu'il soit nécessaire de mettre en _uvre un dispositif supplémentaire de recombinaison. 21 2839160 Dans la variante de réalisation de la figure 9, on utilise des filtres de même largeur spectrale, en sélectionnant des fibres optiques de sortie 30, 31 et 32 situces sur le même cercle d'isochromatisme 11. Dans ce dispositif, les paramètres modulables correspondent au choix de la bande spectrale, qui est déterminée par la configuration de l'hologramme 2 utilisce, et de la valeur de la compensation, détermince par le choix d'une fibre optique 30,31 ou 32 dans le plan de sortie. Dans la variante de réalisation de la figure 10, en revanche, on travaille sur deux bandes spectrales différentes, en sélectionnant deux isochromes référencés et 11 distincts. Ainsi, le signal incident est transféré vers deux fibres optiques de sortie référencées 33 et 34, respectivement situces sur les cercles d'isoschromatisme 10 et 11. Chacune de ces fibres 33, 34 est connectée à un tronçon de fibre à compensation de dispersion 37, 36, dont l'extrémité est recouverte d'un traitement réfléchissant 23, afin que ces tronçons de fibre 36, 37 jouent le rôle de miroir. Comme pour le montage de la figure 9, les signaux subissent une rétro-propagation dans les fibres 33 et 34, puis sont recombinés dans la fibre référencée 24. * La figure 11 présente une troisième variante de réalisation du dispositif de compensation de dispersion chromatique de l'invention, qui permet d'éviter la rétro-propagation du signal dans les fibres optiques de sortie de la matrice 4, et donc le traitement des tronçons de fibres à compensation de dispersion en leur extrémité. Selon cette variante, un tronçon de fibre à compensation de dispersion 42 est connecté, par chacune de ses extrémités, à deux fibres optiques de sortie référencées 40 et 41 situces sur un même cercle d'isochromatisme 11. Ces deux fibres optiques 40 et 41, diamétralement opposées sur le cercle d'isochromatisme 11, correspondent à deux ordres de diffraction symétriques de l'hologramme numérique programmable 2 du dispositif 1 de l'invention. Une telle configuration correspond pour exemple au cas d'un système holographique à niveau de phase binaire. Le montage de la figure 11 nécessite un bon équilibrage des 2 chemins optiques, de la fibre d'entrée 24 à la fibre optique 22 2839160 de sortie 41 d'une part, et de la fibre optique de sortie 40 à la fibre d'entrée 24 d'autre part, en sons inverse. Toutefois l'erreur induite par un déséquilibre de ces deux chemins optiques reste faible par rapport à la compensation de dispersion chromatique apportée par la fibre référencée 42. - 23 2839160 REVENDICATIONS 1. Dispositif optique de filtrage en longueur d'onde comprenant au moins une fibre optique d'entrce et au moins une fibre optique de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de transfert, vers au moins une desdites fibres optiques de sortie, d'au moins une bande spectrale d'au moins un signal à multiples longueurs d'onde incident par au moins une desdites fibres optiques d'entrée, lesdits moyens de transfert mettant en _uvre au moins un élément diffractif programmable situé dans un plan intermédiaire entre la ou lesdites fibres optiques d'entrée et la ou lesdites fibres optiques de sortie. 2. Dispositif optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de programmation permettant de modifier, dans au moins une direction, la période spatiale d'un motif dudit élément diffractif programmable. 3. Dispositif optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de programmation permettent de configurer ledit élément diffractif programmable de façon qu'il présente une période spatiale P dans ladite au moins une direction, de sorte qu'une bande spectrale centrce sur une longueur d'onde j donnée soit diffractée dans ladite au moins une direction par ledit élément diffractif programmable selon un angle j prédéterminé tel que sin0,-4, o k est un nombre entier. 4. Dispositif optique selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de programmation apportent à ladite période spatiale P une perturbation équivalente à une variation inférieure à la taille d'un pixel dudit élément diffractif programmable. 5. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de programmation permettent de configurer ledit élément diffractif programmable de façon qu'il présente une période spatiale P comprenant: - au moins une sous-période comprenant N pixcls; 24 2839160 - au moins une sous-période comprenant N2 pixels, o N. et N2 sont deux nombres entiers distincts. 6. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit élément diffractif est un hologramme numérique programmable. 7. Dispositif optique selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit hologramme numérique programmable est affiché sur un modulateur spatial de lumière à niveaux de modulation d'amplitude ou de phase, lesdits niveaux étant continus ou quantifiés. 8. Dispositif optique selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit modulateur spatial de lumière est associé à au moins un élément diffractif fixe. 9. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une lentille collimatrice, en ce que ledit élément diffractif agit en réflexion et est situé dans le plan focal image de ladite lentille collimatrice, et en ce que lesdites au moins une fibre optique d'entrce et de sortie sont situées dans le plan focal objet de ladite lentille collimatrice, de façon à former un montage d'optique en espace libre de type 4-f replié. 10. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et 8, caractérisé en ce qu'il comprend deux lentilles collimatrices, appelées respectivement première et deuxième lentilles, en ce que ledit élément diffractif est situé dans le plan focal image de ladite première lentille et dans le plan focal objet de ladite deuxième lentille, en ce que ladite au moins une fibre optique d'entrce est située dans le plan focal objet de ladite première lentille, et en ce que ladite au moins une fibre optique de sortie est situce dans le plan focal image de ladite deuxième lentille, de façon à former un montage d'optique en espace libre de type 4-f. 11. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice d'au moins deux fibres optiques de 28391 60 sortie, chacune desdites fibres étant caractérisée par sa position par rapport à l'axe optique dudit dispositif, de façon que ledit dispositif constitue une batterie d'au moins deux filtres accordables, et en ce qu'il comprend des moyens d'ajustement holographiques de la sélectivité spectrale de chacun desdits filtres, en fonction de ladite position par rapport à l'axe optique de ladite fibre optique de sortie correspondante. 12. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que lesdites fibres optiques de sortie sont des fibres monomodes. 13. Dispositif optique selon la revendication 12, caractérisé en ce que au moins une desdites fibres monomodes présente au moins une lentille en son extrémité, de façon à former une fibre monomode lentillée. 14. Dispositif optique selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite lentille comprend au moins un tronçon de fibre à gradient d'indice rapporté par assemblage et fracture. 15. Dispositif optique selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite lentille comprend en outre un tronçon de fibre en silice entre ladite fibre monomode et ledit tronçon de fibre à gradient d'indice rapporté par assemblage et fracture. 16. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, c aractéri sé en ce qu 'i l c omprend des moyens de régl age d' un gabari t de fi ltrage appliqué à au moins une desdites longueurs d'onde. 17. Dispositif optique selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit gabarit de filtrage est superposé audit élément diffractif programmable. 18. Dispositif optique selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit gabarit de filtrage est inclus dans ledit élément diffractif programmable. 19. Routeur de bandes spectrales caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, le ou lesdits dispositifs comprenant au moins deux fibres optiques de sortie. 26 28391 60 20. Routeur de bandes spectrales selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit élément diffractif est configurable dynamiquement de façon à router au moins deux bandes spectrales distinctes d'au moins un signal incident, respectivement vers des fibres optiques de sortie Fj distinctes. S 21. Routeur de bandes spectrales selon la revendication 19, caractérisé en ce que lesdits moyens de programmation permettent de configurer ledit élément diffractif programmable, de façon que ledit élément diffractif programmable présente, dans ladite au moins une direction, une période spatiale P correspondant à la combinaison d'une pluralité de périodes spatiales Pi, o chacune desdites périodes spatiales Pj est telle que, lorsque ledit élément diffractif programmable présente ladite période spatiale Pb une bande spectrale centrée sur Ni est transférée vers ladite fibre optique de sortie Fj. 22. Routeur de bandes spectrales selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que lesdites fibres optiques de sortie sont situées sur un cercle d'isochromatisme, de façon que le routage desdites bandes spectrales s'effectue à bande passante constante. 23. Dispositif de compensation de dispersion chromatique, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 18. 24. Dispositif de compensation de dispersion chromatique selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'au moins une desdites fibres optiques de sortie est connectée à au moins un tronçon de fibre à compensation chromatique négative. 25. Dispositif de compensation de dispersion chromatique selon la revendication 24, caractérisé en ce que lesdits tronçons de fibre à compensation chromatique négative présentent une extrémité réfléchissante. 26. Dispositif de compensation de dispersion chromatique selon l'une quelconque des revendications 23 à 25, caractérisé en ce que lesdites fibres optiques de sortie sont situées sur un cercle d'isochromatisme. w 27 2839160 27. Dispositif de compensation de dispersion chromatique selon l'une quelconque des revendications 23 à 25, caractérisé en ce que lesdites fibres optiques de sortie sont situées sur au moins deux cercles d'isochromatisme distincts. 28. Dispositif de compensation de dispersion chromatique selon l'une quelcouque des revendications 23 et 24, caractérisé en ce que ledit tronçon de fibre optique à compensation chromatique négative est connecté, par une première extrémité, à une première fibre optique de sortie, et, par une deuxième extrémité, à une deuxième fibre optique de sortie. 29. Dispositif de compensation de dispersion chromatique selon la revendication 28, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième fibres optiques de sortie sont deux fibres diamétralement opposées d'un cercle