Brevet FR3049134A1 — publié le 20170922

DISPOSITF DE COMMUNICATIONS PAR FIBRE OPTIQUE MULTIMODE AVEC INTERVERSION DE MODES DE PROPAGATION L'invention concerne les communications par fibres optiques. Dans beaucoup de réseaux de communication utilisant des fibres optiques qui transmettent des informations numériques par modulation d'amplitude d'un faisceau lumineux, en général en lumière infrarouge, on utilise des fibres optiques dites multimodes. A l'inverse des fibres monomodes qui ont un très petit diamètre de coeur et qui propagent la lumière dans un seul mode qui est le mode fondamental, les fibres multimodes ont un diamètre de coeur plus grand et peuvent propager la lumière simultanément dans plusieurs modes de propagation. Les modes de propagation excités dans la fibre sont caractérisés par des profils spatiaux de phase et d'intensité de champ électrique dans un plan transverse à l'axe de propagation ; ces profils sont différents selon les modes et plusieurs modes peuvent coexister. Les fibres multimodes sont avantageuses parce qu'elles peuvent transmettre plus d'énergie qu'une fibre monomode lorsque le faisceau appliqué à l'entrée présente plusieurs modes ; une fibre monomode éliminerait purement et simplement l'énergie amenée dans les modes autres que le mode fondamental. Par ailleurs, les fibres multimodes sont plus faciles à connecter entre elles ou avec d'autres composants, notamment les sources et les récepteurs, en raison du plus grand diamètre de leur coeur : les tolérances de positionnement latéral et d'alignement angulaire sont plus souples. Ces fibres sont compatibles avec celles des sources de rayonnement laser qui sont elles-mêmes multimodes, comme les diodes laser semiconductrices à émission de surface et à cavité verticale (VCSEL) qui sont les sources les plus faciles à fabriquer industriellement. Mais les fibres multimodes ont un inconvénient qui est la dispersion modale : plusieurs modes peuvent se propager simultanément dans la fibre mais la vitesse de propagation de la lumière est différente selon le mode de propagation. Cette différence de vitesse de propagation est très faible mais elle joue un rôle non négligeable dans les fibres longues. Elle se traduit en effet, à une extrémité éloignée de la fibre, par un risque de mélange des informations numériques qui modulent en intensité un faisceau 3049134 2 lumineux injecté à l'autre extrémité. Une impulsion lumineuse étroite injectée du côté de la source devient une impulsion étalée du côté du récepteur. Pour une fibre longue, on peut arriver à ce que que le bit d'information propagé par un mode lent arrive à l'extrémité de la fibre en même temps qu'un bit 5 suivant propagé par un mode rapide. Le décodage des informations numériques peut devenir difficile dans le récepteur si les impulsions sont émises à haut débit et/ou si la fibre est longue. Il en résulte une bande passante limitée par la dispersion modale ; cette bande passante modale limite le débit maximum de données possible dans la fibre, en fonction de la 10 longueur de celle-ci. On a partiellement résolu ce problème par une conception plus sophistiquée des fibres, de sorte qu'il existe des standards de fibres multimodes (0M1, 0M2, 0M3, 0M4) qui ont progressivement amélioré l'équilibrage des différentes vitesses de propagation en optimisant les profils 15 d'indice du coeur de la fibre (profils à échelons d'indice, ou à gradient d'indice, ou profils plus complexes). A titre d'ordre de grandeur, le débit d'une fibre 0M3 de 300 mètres de long est de l'ordre de 10 Gbits/seconde, mais se réduit à 1 Gbit/seconde pour une fibre de 600 mètres et à 100 Mbits/seconde pour une fibre de 2 000 mètres, ce qui devient rédhibitoire 20 pour des centres de données géographiquement étendus et devant pourtant communiquer des informations à haut débit. On souhaite améliorer ces débits dans des réseaux de communication déjà déployés, par exemple des réseaux d'entreprise ou des centres de données, ou dans de nouveaux réseaux. La solution consistant à 25 changer les fibres pour les remplacer par des fibres multimodes de standard plus élevé, ou même par des fibres monomodes, est une solution coûteuse à la fois en matériel (les fibres de standards plus élevés sont plus coûteuses) et en temps d'installation pour des réseaux déjà existants. Une solution déjà proposée pour essayer de résoudre ce 30 problème consiste à installer des filtres de modes pour éliminer les modes qui se propagent soit le plus vite soit le plus lentement, pour ne garder que des modes qui ont des vitesses dans une gamme limitée. L'inconvénient principal est le coût de ces filtres mais surtout la perte d'énergie qui en résulte puisque les modes éliminés sont par définition des modes qui transportaient une partie de l'énergie du rayonnement. Cette perte d'énergie 3049134 3 qui s'ajoute aux pertes naturelles dans les fibres longues rend la détection d'informations plus difficile dans le récepteur à l'extrémité de la fibre. D'autres solutions ont pu être proposées, utilisant des traitements électroniques améliorés pour la démodulation des informations transmises, 5 et utilisant en particulier des filtres adaptatifs. Ont été proposées également des solutions utilisant plusieurs fibres successives de propriétés différentes ou plusieurs fibres parallèles de propriétés différentes, ou même plusieurs coeurs de fibres de propriétés différentes dans une même fibre. 10 L'invention propose une solution différente pour augmenter le débit permis par une installation de communication à fibre optique multimode. L'invention repose sur l'utilisation d'un composant optique effectuant une succession de réflexions et des passages du faisceau 15 lumineux sur des surfaces déformées, ces passages étant suivis par des propagations du faisceau en espace libre (non guidé). La déformation des surfaces induit un déphasage local au sein de la section transversale du faisceau. Ainsi, un faisceau lumineux qui se propage au sein du composant subit une succession de déphasages locaux séparés par des propagations. 20 Le faisceau lumineux subit ainsi une transformation complexe au cours de sa propagation dans le composant. Il est possible de configurer les déformations des surfaces afin de convertir un faisceau lumineux d'entrée, qui a un profil d'amplitude et de phase spécifique, en un faisceau de sortie dont le profil d'amplitude et de phase est différent. Plus encore, il est possible 25 de trouver une configuration de surfaces déformées telles qu'une famille de faisceaux d'entrée, qui ont tous des profils d'amplitude et de phase spécifiques, soit envoyée par le composant sur une famille de faisceaux de sortie dont le profil d'amplitude et de phase est donné, sous réserve que la transformation demandée soit unitaire, c'est-à-dire qu'elle conserve l'énergie 30 du faisceau. Les surfaces déformées sont réalisées dans une structure de déphasage optique qui comporte des ensembles de très petites zones élémentaires déphasantes agissant chacune sur la portion de faisceau qu'elle reçoit ; cette structure de déphasage optique est traversée par le faisceau lumineux lors de chaque trajet de réflexion entre deux miroirs, et 35 elle peut d'ailleurs être constituée par l'un des miroirs, ou même les deux ; au 3049134 4 cours des différents trajets le faisceau rencontre différents ensembles de zones élémentaires déphasantes et chaque ensemble respectif est configuré avec un motif de déphasages qui induit une transformation intermédiaire respective du profil spatial du faisceau. La succession des transformations 5 intermédiaires (par exemple une dizaine de transformations successives ou même moins) établit une transformation globale du profil spatial du faisceau. La démonstration mathématique et physique de l'existence d'une telle configuration de déformation pour toute transformation unitaire a été exposée dans l'article de Jean-François Morizur et autres, "Programmable 10 unitary spatial mode manipulation" dans le Journal of Optical Society of America Vol 27, N° 11, Novembre 2010. La faisabilité d'un tel composant a été démontrée, ainsi que son caractère universel, à savoir la faculté de réaliser n'importe quelle transformation unitaire de profil spatial d'un faisceau lumineux cohérent. 15 Un tel composant a, par exemple, été proposé dans la technique antérieure pour multiplexer plusieurs faisceaux d'entrée. En effet, il est possible de considérer une famille de faisceaux d'entrée, de formes identiques mais séparés spatialement, et de se donner pour objectif de sortie une famille de faisceaux superposés dont les profils d'amplitude et de phase 20 sont dits orthogonaux (de telle sorte que l'énergie reste conservée). L'article de Guillaume Labroille et autres, "Efficient and mode-selective spatial mode multiplexer based on multi-plane light conversion", dans Optics Express 30 juin 2014 vol 22 N°13 p 15599 explique la constitution de ce composant. Ce composant utilise deux miroirs et une structure de déphasage optique qui est 25 traversée plusieurs fois, en différents endroits, par le faisceau lumineux au cours de ses trajets multiples entre les deux miroirs. Selon l'invention, on ne cherche pas à réaliser une fonction de multiplexage ou démultiplexage pour recevoir plusieurs faisceaux ou pour produire plusieurs faisceaux mais on conserve une seule entrée optique pour 30 un seul faisceau d'entrée multimode et une seule sortie pour un seul faisceau de sortie multimode. On fait subir au faisceau dans le composant optique une transformation globale par laquelle au moins un premier et un deuxième modes ou groupe de modes présents dans la lumière incidente, sont convertis de telle sorte que le premier mode ou groupe de modes soit 3049134 5 converti en deuxième mode ou groupe de modes, et réciproquement, et les modes ainsi convertis sont regroupés en sortie du composant. Le premier mode ou groupe de modes est à vitesse de propagation plus lente que le deuxième mode ou groupe de modes. Le composant optique est inséré dans 5 le trajet de la fibre optique à une position telle que le retard de propagation entre les deux modes entre la source et le composant optique soit sensiblement égal au retard de propagation entre les deux modes entre le composant optique et le récepteur. Si la même fibre est utilisée d'une part entre la source et le composant optique, d'autre part entre le composant 10 optique et le récepteur, on prévoit de placer le composant sensiblement au milieu de la longueur de la fibre. Ainsi, le retard moyen subi par les modes les plus lents dans la partie de fibre en amont du composant sera converti ensuite en une avance correspondante dans la partie de fibre située en aval puisque ce qui était le 15 mode ou groupe de modes le plus lent est devenu le mode ou groupe de modes le plus rapide. Ou bien, dit d'une autre manière, l'avance prise par le groupe de modes le plus rapide dans la partie de fibre située en amont est reperdue dans la partie de fibre située en aval puisque ce groupe de modes est devenu le plus lent. 20 C'est pourquoi on revendique ici un nouveau dispositif de transmission d'informations par fibre optique multimode destiné à être interposé entre une source d'un rayonnement lumineux modulé numériquement par les informations et un récepteur permettant de 25 démoduler ces informations, le dispositif comportant une fibre optique multimode amont, une fibre optique multimode aval, et un composant optique de modification de profil spatial de faisceau lumineux placé entre la fibre amont et la fibre aval, ce composant comportant : - une entrée de réception d'un faisceau lumineux multimode, reliée 30 à la fibre amont, - une sortie de faisceau reliée à la fibre aval, - au moins deux miroirs permettant une multiple réflexion du faisceau entre les deux miroirs, - et une structure de déphasage optique, qui peut être l'un des 35 miroirs et qui comporte plusieurs ensembles de multiples zones élémentaires 3049134 6 déphasantes, les motifs de déphasages individuels introduits par les zones élémentaires déphasantes dans chaque ensemble engendrant une transformation intermédiaire du profil spatial du faisceau suite au passage du faisceau dans cet ensemble, et les transformations intermédiaires 5 engendrées par plusieurs ensembles se combinant, au cours des passages du faisceau sur la structure de déphasage lors de multiples réflexions entre les miroirs, pour former une transformation globale, dispositif caractérisé en ce que la transformation globale comporte : - une transformation d'un premier mode ou groupe de modes de 10 propagation présent dans le faisceau lumineux apporté par la fibre amont vers un deuxième mode ou groupe de modes de propagation, pour appliquer ce dernier sur la sortie de faisceau et sur la fibre aval, - et réciproquement une transformation du deuxième mode ou groupe de modes présent dans le faisceau lumineux apporté par la fibre 15 amont vers le premier mode ou groupe de modes, pour appliquer ce dernier sur la sortie de faisceau et sur la fibre aval. La structure de déphasage optique peut être transmissive ou réflexive. Si elle est transmissive, elle est constituée d'une plaque 20 transparente dont l'épaisseur est modulée zone élémentaire par zone élémentaire en fonction du déphasage à réaliser ponctuellement. Si elle est réflexive, elle est constituée de préférence par un miroir globalement plan mais à surface texturée pour établir les déphasages ponctuels désirés. Ce miroir "globalement plan" constitue alors la structure de déphasage du 25 dispositif. Si la structure est réflexive, ce qui est préférable, elle peut être constituée par l'un des deux miroirs. En pratique, l'un des miroirs peut être un miroir plan ou sphérique et l'autre est un miroir texturé. Les deux miroirs pourraient être des miroirs plans à surface texturée. 30 La structure de déphasage optique est normalement une structure figée (déphasages précalculés pour toutes les zones élémentaires de tous les ensembles de zones) et cette structure est alors réalisée par lithographie sur une lame transparente ou sur une plaque revêtue ensuite d'une couche réfléchissante telle qu'une couche d'or. La structure de déphasage pourrait 35 cependant aussi être, dans certains cas particuliers, une structure 3049134 7 commandée électriquement, par exemple une structure de micro-miroirs actionnés piézo-électriquement ou un réseau matriciel de cristaux liquides. En résumé, l'invention permet d'augmenter la limite de débit d'une 5 fibre optique multimode dans une installation existante, ou une installation à créer. Pour des installations existantes, elle est compatible avec l'architecture existante puisqu'il suffit d'insérer à mi-parcours d'une fibre existante le composant optique de modification de profil spatial. Cette solution permet aussi de continuer à utiliser des fibres multimodes même 10 dans des centres de données géographiquement étendus (plus d'un kilomètre). Elle permet de réduire les contraintes de conception des fibres optiques multimodes en évitant d'avoir comme contrainte principale la dispersion modale ; par exemple on peut optimiser d'autres propriétés de la fibre telles que les pertes en présence de courbures ou la dispersion 15 chromatique, le composant optique étant là pour compenser la dispersion modale. La solution selon l'invention est fortement intégrée (un seul boîtier de compensation) et est donc avantageuse de ce point de vue par rapport à des solutions qui nécessiteraient plusieurs composants et notamment des 20 solutions qui nécessiteraient de rajouter des fibres optiques de compensation. Enfin, elle n'introduit pas de pertes significatives (par rapport à des solutions qui utiliseraient des filtres d'élimination de modes trop lents ou trop rapides). Outre un dispositif de transmission par fibre optique, l'invention 25 revendique également un procédé de transmission d'informations par fibre optique multimode entre une source et un récepteur, caractérisé en ce qu'on insère, entre une fibre optique multimode amont et une fibre optique multimode aval, un composant optique de modification de profil spatial de faisceau lumineux placé entre la fibre amont et la fibre aval, ce composant 30 étant constitué comme indiqué précédemment (deux miroirs et une structure de déphasage optique, une entrée reliée à la fibre amont et une sortie reliée à la fibre aval) et étant tel que la structure de déphasage transforme les modes ou groupes de modes de propagation les plus lents présents dans la fibre amont en modes ou groupes de modes les plus rapides et 35 réciproquement avant de les réinjecter dans la fibre aval, réalisant ainsi dans 3049134 8 la fibre aval une compensation des avances et retards de propagation subis dans la fibre amont. 5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente des profils spatiaux classiques de modes de propagation individuels dans une fibre optique multimode ; 10 - la figure 2 représente schématiquement la constitution d'un exemple de composant optique de modification de profil spatial de faisceau lumineux ; - la figure 3 représente un détail de miroir globalement plan, structuré à l'échelle de la longueur d'onde pour modifier un profil spatial de 15 faisceau incident ; - la figure 4 représente l'ensemble du dispositif de communication par fibre multimode ; - la figure 5 représente une variante de réalisation. 20 Le composant optique de modification de profil spatial qu'on va utiliser s'inspire de composants utilisés dans l'art antérieur pour effectuer des modifications de profil spatial d'un faisceau lumineux cohérent. Pour rappel : le profil spatial d'un faisceau lumineux est un profil de distribution du champ électrique dans une section de faisceau tranversale 25 à l'axe de propagation. C'est un profil d'amplitudes complexes d'un champ électrique qui peut être représenté en tous points de la section par une intensité et une phase. Par exemple, le profil d'intensité serait une gaussienne dans le cas d'un faisceau transmis par une fibre monomode excitée selon le mode fondamental. Le profil est évidemment plus complexe 30 dans le cas d'un faisceau multimode et il peut se décomposer en profils spécifiques correspondant à chaque mode. Les modes de propagation dans une fibre multimode sont couramment répertoriés dans la littérature et souvent désignés par des lettres et des chiffres qui indiquent la nature du mode et son ordre selon deux 35 dimensions. Typiquement le mode du premier ordre ou mode fondamental 3049134 9 est couramment désigné par l'appellation LP01 ; les modes supérieurs sont les modes LP11a, LP11b, LP21a, LP11b, LP02, LP03, LP31a, LP31b' etc. Tout faisceau se propageant dans une fibre multimode peut se décomposer surla base des modes LP. La littérature technique donne abondamment les 5 formes de ces profils spatiaux pour les modes les plus courants. Ces formes typiques sont illustrées sur la figure 1 pour les premiers modes LP01, LP11 a, LP11b, LP02, LP21a, LP21b. Des ordres supérieurs, LP31, LP41, etc., peuvent bien sûr aussi être présents. Le mode qui se propage le plus rapidement est le mode 10 fondamental LP01. Les autres modes se propagent plus lentement, d'abord le mode LP11, puis les modes LP02 et LP21, et ensuite les autres modes. On peut par exemple choisir de diviser ces modes en un premier groupe comprenant seulement le mode LP01 et un deuxième groupe comprenant les modes LP11, LP02 et LP21. Ou bien on peut diviser les deux modes en un 15 premier groupe comprenant le mode LP01 et le mode LP11 et un deuxième groupe comprenant les modes LP02 et LP21. Une division des modes de la fibre en plus de deux groupes est possible. Dans l'article précité de JF Morizur et autres, on montre qu'il est possible de transformer les profils spatiaux d'une famille de faisceaux 20 lumineux en n'importe quelle autre famille de profils spatiaux, sous réserve que la transformation ainsi définie conserve l'énergie, par une succession de transformations intermédiaires en espace libre (non guidé) utilisant chacune une matrice d'éléments déphaseurs agissant sur la section du faisceau lumineux qui illumine cette matrice. Dans cet article, les éléments 25 déphaseurs sont programmables et constitués par des miroirs déformables actionnables électriquement mais le principe serait le même avec une plaque de miroirs non programmable structurée avec une configuration figée pour une transformation prédéfinie ; il serait le même aussi avec une plaque transparente programmable (cristaux liquides) ou non programmable, 30 structurée pour introduire une matrice de déphasage sur le trajet du faisceau lumineux. On montre également dans cet article comment n'importe quelle transformation unitaire (qui conserve l'énergie) de profil spatial de faisceau peut être obtenue de manière exacte en utilisant un nombre fini de transformations intermédiaires obtenues par une alternance de structures 35 déphasantes et de transformations de Fourier optiques. Si on s'impose une 3049134 10 limite (par exemple une dizaine) au nombre de transformations intermédiaires, la transformation globale obtenue sera plus approximative. Les structures déphasantes modifient point par point les phases dans la section du faisceau lumineux. Les transformées de Fourier optique peuvent 5 être des lentilles ou des miroirs sphériques mais en pratique une simple propagation du faisceau sur quelques centimètres en espace libre entre deux structures déphasantes peut remplacer les transformées de Fourier optiques dans l'alternance. L'article précédent donne une recette de conception de systèmes 10 optiques à base d'une succession de structures déphasantes et de propagation libre entre ces structures pour effectuer n'importe quelle transformation unitaire de profil spatial d'un faisceau lumineux cohérent. Une autre recette de conception des différents ensembles de structures déphasantes permettant de faire une transformation désirée a été décrite 15 dans la publication de brevet WO 2012/085046, soit pour corriger un faisceau qui a subi une transformation de profil soit pour appliquer volontairement à un faisceau une transformation de profil souhaitée. Cette conception des différentes structures déphasantes, plus rapide, plus efficace mais moins générale que celle de l'article précédent se fait en pratique par 20 simulation dans un ordinateur capable de modéliser le comportement des profils de faisceau dans une succession de différents éléments optiques et notamment des structures déphasantes et des espaces de propagation libre. L'ordinateur simule le passage, dans cette succession d'éléments optiques, d'un faisceau lumineux ayant un profil d'entrée et il calcule le faisceau de 25 sortie qui en résulte. Il fait'ensuite interférer ce faisceau de sortie avec un faisceau ayant un profil spatial désiré sur le plan correspondant à une structure déphasante. Le résultat des interférences sur le plan correspondant à chaque structure déphasante est observé et la configuration de la structure est modifiée dans un sens tendant à maximiser les interférences. Cette 30 opération est reconduite sur les structures déphasantes successives et on recommence par itérations successives sur toutes les structures jusqu'à obtenir un faisceau de sortie de profil très proche du faisceau désiré. La configuration finale des structures déphasantes obtenue après ces itérations sert alors à constituer le dispositif 3049134 11 de modification de profil spatial qui transforme le premier profil en un second profil désiré, quel qu'il soit. Des transformations consistant en un multiplexage de plusieurs 5 modes de propagation, c'est-à-dire une transformation de profil spatial de plusieurs modes simples en un mode complexe combinant les profils spatiaux des modes simples, ont été proposées dans l'article précité de G. Labroille. Le composant qui fait cette transformation permet également de faire la transformation inverse (démultiplexage). Plutôt que d'utiliser une 10 succession de structures déphasantes séparées par des espaces libres de propagation, il utilise une multiple réflexion du faisceau entre deux miroirs et un passage du faisceau à chaque fois à travers la même structure déphasante mais dans des portions différentes de celle-ci, chaque portion représentant l'équivalent d'une structure déphasante particulière. 15 Le composant optique qu'on utilise dans la présente invention est un composant de transformation de profil spatial réalisé selon les principes qu'on vient de décrire. Il exécute une transformation des profils spatiaux correspondant à plusieurs modes ou groupes de modes de propagation, 20 chaque profil étant transformé en autre profil. Les profils qui résultent de ces transformations sont superposés à la sortie du composant. Les transformations se font progressivement au cours de plusieurs passages (par exemple une dizaine de passages) du faisceau dans une structure de déphasage optique comportant une matrice de zones déphasantes. Ce 25 passage multiple est obtenu par deux miroirs entre lesquels le faisceau passe en subissant de multiples réflexions, le faisceau passant à chaque fois dans la structure de déphasage optique à différents endroits de celle-ci. Cette structure de déphasage peut être constitué par l'un des miroirs. Le composant optique va être inséré entre une fibre multimode 30 amont qui engendre des retards de propagation différents entre différents modes du faisceau et une fibre multimode aval qui va elle-même engendrer des retards différenciés. Le composant va transformer les groupes de modes de propagation lents en groupes de modes de propagation rapides et appliquer les modes transformés sur la fibre aval. 3049134 12 Pour expliquer l'invention, on peut donner un exemple simplifié d'une manière de réaliser l'invention dans le cas où le faisceau d'entrée ne comporte que deux modes LP01 (rapide) et LP11a (lent). Un tel faisceau donné à titre d'exemple peut avoir été obtenu par filtrage préalable éliminant 5 tous les autres modes. On cherche donc la succession de déformations de phase qui permettront de transformer simultanément dans le composant optique le profil de la lumière entrant sur le mode LP01 vers le mode LP11a et le profil de la lumière entrant sur le mode LP11 a vers le mode LP01. Pour trouver la succession de déformations pertinente, il est possible d'utiliser la 10 méthode itérative décrite ci-dessus ou la méthode décrite dans l'article précité de JF Morizur. Le mode LP01 porteur d'informations qui étaient légèrement en avance du fait de la propagation dans la fibre amont est devenu un mode LP11a porteur de cette information en avance et réciproquement le mode LP11 a porteur d'informations légèrement retardées 15 est devenu un mode LP01 plus rapide mais porteur d'une information retardée. Dans la propagation dans la fibre aval, le mode LP11a perdra l'avance qu'il avait pris dans la fibre amont et le mode LP01 rattrapera le retard qu'il avait pris. Si les fibres sont identiques, il faut de préférence leur donner des 20 longueurs identiques. Si elles ne sont pas identiques, c'est-à-dire si elles ne donnent pas les mêmes différences de retard de propagation, il faut calculer la position optimale du composant pour le placer à l'endroit où les différences de retard dus à la fibre amont sont égaux aux différences de retard dûs à la fibre aval. On peut d'ailleurs aussi rajouter à l'une des fibres une fibre 25 supplémentaire de compensation ayant une dispersion modale plus importante que celle des fibres amont ou aval et tenir compte du retard qu'elle introduit pour calculer l'endroit où il faut placer le composant dans le cas où on ne peut pas donner aux fibres amont et aval des longueurs identiques ; c'est le cas par exemple si on doit insérer le composant dans 30 une installation existante avec des contraintes sur l'emplacement du composant à insérer. L'explication donnée à propos de deux modes seulement LP01 et LP11 est une explication simplifiée mais qui rend bien compte de ce qui se passe. Cette explication est transposable à tous les modes, qu'ils soient 35 séparés ou regroupés en groupes de modes (deux ou plus) en prenant soin 3049134 13 bien sûr de grouper les modes en fonction de leurs vitesses de propagation, lesquels sont connus pour une fibre donnée. Les vitesses de propagation considérées sont alors des moyennes de vitesses des modes d'un groupe. 5 La méthode de conception des déformations de phase décrite ci- dessus et dans le brevet WO 2012/085046 permet de trouver une succession de déformations de phase pertinente qui réalise l'opération d'inversion des modes désirée. Il peut être avantageux d'appliquer cette méthode avec un nombre de déformations de phase relativement restreint. 10 En effet, même si cette restriction de nombre donne lieu à une inversion imparfaite des modes de propagation, elle permet de diminuer les pertes optiques. Chaque incidence du faisceau lumineux sur la structure de déphasage optique engendre en effet une perte d'énergie du faisceau. Le nombre de passages du faisceau sur la structure peut être choisi en 15 maximisant la qualité du signal reçu. Même avec un nombre de passages limité, par exemple une dizaine ou même moins, on obtient le résultat souhaité qui est une réduction significative de la dispersion modale. Sur la figure 2, le composant optique 10 utilisé dans l'invention 20 comporte une entrée 12 à laquelle peut être connectée une fibre optique amont multimode MMF1 qui apporte un faisceau F modulé en amplitude par une information numérique. Ce faisceau passe éventuellement par des éléments optiques tels que des lentilles 14, des miroirs réfléchissants 16, des miroirs semi-transparents 18, et arrive sur le couple de miroirs assurant les 25 réflexions multiples. Dans cet exemple, un premier miroir 20 de ce couple est un miroir sphérique et un deuxième miroir 22 est un miroir globalement plan mais qui est composé, à l'échelle de la longueur d'onde du rayonnement, d'une surface présentant un relief dont les creux et les bosses définissent par leur 30 hauteurs et profondeurs les déphasages relatifs à appliquer aux parties de faisceau qui frappent ces creux et ces bosses. Ces hauteurs et profondeurs par rapport à un plan moyen, sont de l'ordre de la longueur d'onde du faisceau lumineux, allant d'une fraction de longueur d'onde à quelques longueurs d'onde. Ttypiquement la longueur d'onde est de 1550 nanomètres. 3049134 14 Le miroir 22 joue ici comme on l'a dit non seulement le rôle de miroir pour assurer des trajets multiples du faisceau mais aussi le rôle de structure de déphasage optique du faisceau. Le faisceau recombiné sortant de l'ensemble de miroirs et ayant 5 subi un premier traitement de modification de son profil spatial (séparation de groupes de modes et nombre de réflexions différentes) puis une recombinaison des différentes parties de faisceau qui ont subi ces modifications est redirigé, par exemple par le miroir semi-transparent 18 et une optique à lentille 24, vers une sortie 26 du composant 10, sortie à 10 laquelle est connectée une fibre aval multimode MMF2. La figure 3 représente un détail à très petite échelle du miroir 22 qui assure la fonction de déphasage et de déflexion des différentes parties de la section du faisceau F. La surface du miroir est structurée et présente 15 un relief de creux et bosses définies par rapport à un plan de référence 30 représentant la surface générale du miroir globalement plan. Les creux et bosses sont des zones déphasantes élémentaires de la structure optique de déphasage que constitue le miroir. Ces zones sont des zones très petites, par exemple de moins d'un micromètre de côté de sorte que le faisceau 20 incident recouvre un de nombreuses zones et chaque portion élémentaire de la section du faisceau subit un déphasage individuel respectif. Les zones sont regroupées en ensembles dont la taille peut être celle de la section du faisceau lumineux ou de l'ordre de cette section, et chaque ensemble établit un motif de déphasages qui induit une transformation intermédiaire désirée 25 pour le profil spatial d'intensités et de phases du faisceau. Lors des réflexions multiples entre les deux miroirs, le faisceau tombe sur différents ensembles configurés pour effectuer chacun une transformation spécifique. La transformation du profil du faisceau pour passer d'un premier profil à un deuxième profil est progressive, par exemple en 7 ou 8 transformations 30 successives. Chaque transformation intermédiaire est obtenue en donnant aux régions déphasantes sur lesquelles doit tomber le faisceau une répartition adéquate de déphasages ponctuels des points de la section du faisceau. La transformation intermédiaire de profil est effective après un trajet du faisceau en espace libre sur quelques centimètres au-delà du passage 35 sur la structure de déphasage. La figure 3 représente deux ensembles EZ1 3049134 15 et EZ2 de zones déphasantes sur lesquelles le faisceau va venir au cours de deux trajets différents entre les miroirs. Le miroir peut être constitué par une lame structurée par gravure lithographique établissant des creux et bosses de hauteurs ou profondeurs 5 différentes, cette lame étant recouverte d'une fine couche réfléchissante (couche d'or notamment) qui épouse le relief de la structure gravée. Une structure transparente globalement plane, transmissive et non réflexive, également structurée pour établir les déphasages désirés, pourrait également être utilisée entre deux miroirs simples, avec l'inconvénient 10 possible d'une augmentation des pertes d'énergie du faisceau. Il est à noter que cette structure est figée et doit comporter des profondeurs de gravure calculées pour obtenir l'effet de déphasage et déflexion désirés pour chaque ensemble de zones déphasantes. Une structure commandée (miroirs à commande piézoélectrique ou dispositif à 15 cristaux liquides) pourrait aussi être utilisée dans des cas particuliers. La figure 4 représente l'ensemble du dispositif de communication destiné à transmettre des informations numériques entre une source optique S modulée numériquement par ces informations et un récepteur permettant 20 de décoder l'information numérique transmise. La source S est connectée par une première fibre optique amont multimode MMF1 à l'entrée du composant optique 10 décrit précédemment. La sortie du composant est connectée à une fibre aval multimode MMF2 et celle-ci est reliée au récepteur R. Si les fibres optiques sont de nature identique (en ce sens 25 qu'elles induisent des différences de vitesses de propagation identiques), on place le composant 10 au milieu de la distance entre source et récepteur, c'est-à-dire que les fibres MMF1 et MMF2 ont la même longueur. Un bit d'information présent dans un groupe de modes prend de l'avance dans la première fibre par rapport au même bit d'information présent dans un autre 30 groupe de modes. Cette avance est ensuite exactement compensée dans la deuxième fibre car le bit d'information qui était présent dans le premier groupe de modes est maintenant propagé dans le deuxième groupe de modes et il est donc propagé plus lentement. Si les fibres MMF1 et MMF2 ont des dispersions modales 35 différentes, on en tiendra compte en plaçant le composant optique 10 à 3049134 16 l'endroit optimal, c'est-à-dire tel que les retards ou avances induits dans les fibres amont et aval soient identiques. Si on ne peut pas placer le composant 10 à l'endroit optimal où les fibres MMF1 et MMF2 (supposées de dispersion modale identique) ont des 5 longueurs identiques, ou à l'endroit où elles induisent des retards identiques,on peut envisager de compenser la fibre la plus courte, par exemple MMF1, en lui rajoutant une fibre multimode MMF3 fortement dispersive qui induit un retard différentiel plus grand que le retard qui serait introduit par la même longueur de fibre MMF2. 10 La figure 5 représente cette dernière possibilité. L'ensemble des fibres MMF1 et MMF3 représente alors la fibre amont. Une compensation serait bien sûr possible aussi du côté aval plutôt que du coté amont. 15 REVENDICATIONS1. Dispositif de transmission d'informations par fibre optique multimode destiné à être interposé entre une source (S) d'un rayonnement lumineux modulé numériquement par les informations et un récepteur (R) permettant de démoduler ces informations, le dispositif comportant une fibre optique multimode amont (MMF1), une fibre optique multimode aval (MFF2), et un composant optique (10) de modification de profil spatial de faisceau lumineux placé entre la fibre amont et la fibre aval, ce composant comportant : - une entrée (12) de réception d'un faisceau lumineux multimode, reliée à la fibre amont, - une sortie de faisceau (26), reliée à la fibre aval, - au moins deux miroirs (20, 22) permettant une multiple réflexion du faisceau entre les deux miroirs, - et une structure de déphasage optique, qui peut être l'un des miroirs (22) et qui comporte plusieurs ensembles de multiples zones élémentaires déphasantes, les motifs de déphasages individuels introduits par les zones élémentaires déphasantes dans chaque ensemble engendrant une transformation intermédiaire du profil spatial du faisceau suite au passage du faisceau dans cet ensemble, et les transformations intermédiaires engendrées par plusieurs ensembles se combinant, au cours des passages du faisceau sur la structure de déphasage lors de multiples réflexions entre les miroirs, pour former une transformation globale, dispositif caractérisé en ce que la transformation globale comporte : - une transformation d'un premier mode ou groupe de modes de propagation présent dans le faisceau lumineux apporté par la fibre amont en un deuxième mode ou groupe de modes de propagation, pour appliquer ce dernier sur la sortie de faisceau et sur la fibre aval, - et réciproquement une transformation du deuxième mode ou groupe de modes présent dans le faisceau lumineux apporté par la fibre 30 amont vers le premier mode ou groupe de modes, pour appliquer ce dernier sur la sortie de faisceau et sur la fibre aval. 3049134 18 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux fibres multimodes ont des caractéristiques de dispersion identiques et des longueurs identiques. 5 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux fibres multimodes ont des caractéristiques de dispersion différentes et des longueurs différentes telles que les retards relatifs des deux groupes de modes dans les deux fibres soient identiques. 10 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la structure de déphasage optique est un miroir globalement plan à surface structurée présentant de multiples zones réfléchissantes dont les positions par rapport à un plan moyen du miroir sont écartées de différentes valeurs qui définissent des déphasages élémentaires appliqués aux rayons 15 qui les frappent. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la structure de déphasage optique est l'un des deux miroirs établissant les réflexions multiples. 20 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la structure de déphasage optique est une plaque transparente structurée dont l'épaisseur est modulée zone élémentaire par zone élémentaire en fonction du déphasage à réaliser ponctuellement. 25 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'un des miroirs (20) est plan ou sphérique et l'autre (22) est globalement plan, la surface de ce dernier étant éventuellement structurée zone élémentaire par zone élémentaire pour constituer la structure de déphasage optique. 8. Procédé de transmission d'informations par fibre optique multimode entre une source (S) d'un rayonnement lumineux modulé numériquement par les informations et un récepteur (R) permettant de démoduler ces informations, caractérisé en ce qu'on insère, entre une fibre 3049134 19 optique multimode amont (MMF1) et une fibre optique multimode aval (MMF2), un composant optique(10) de modification de profil spatial de faisceau lumineux qui comporte - une entrée (12) de réception d'un faisceau lumineux multimode, 5 - une sortie de faisceau multimode (26), - au moins deux miroirs (20, 22) permettant une multiple réflexion du faisceau entre les deux miroirs, - et une structure de déphasage optique du faisceau, cette structure comportant plusieurs ensembles de multiples zones élémentaires 10 déphasantes, cette structure pouvant être l'un des miroirs, le procédé incluant une succession de transformations intermédiaires de profil spatial au cours des passages successifs du faisceau dans la structure de déphasage optique, induisant globalement une transformation des modes ou groupes de modes de propagation les plus 15 lents présents dans la fibre amont en modes ou groupes de modes les plus rapides et réciproquement avant de les réinjecter dans la fibre aval, réalisant ainsi dans la fibre aval une compensation des avances et retards de propagation subis dans la fibre amont. 20