Brevet FR3133505A1 — publié le 20230915

Système d’interruption 10 configuré pour contrôler la transmission d’un signal optique, le système comprenant : un amplificateur optique à semi-conducteurs AMP, AMP1, AMP2 configuré pour recevoir : un signal optique d’entrée SOE, SOE1, SOE2, et un signal de commande SC, SC1, SC2 configuré pour commander l’amplificateur optique à semi-conducteurs AMP, AMP1, AMP2, un dispositif de refroidissement 12, 12-1, 12-2 configuré pour refroidir l’amplificateur optique à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2) à une température supérieure ou égale à 10 K, de préférence supérieure ou égale à 40K et inférieure ou égale à 90 K, de préférence inférieure ou égale à 80 K. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 SYSTEME D’INTERRUPTION CONFIGURE POUR CONTROLER LA TRANSMISSION D’UN SIGNAL OPTIQUE DOMAINE DE L’INVENTION L’invention a pour objet un système d’interruption configuré pour contrôler la transmission d’un signal optique d’entrée. ETAT DE LA TECHNIQUE Il est connu d’utiliser différents systèmes pour interrompre la transmission d’un signal d’entrée. Le microsystème électromécanique (MEMs), le système thermo-optique, le système électro-optique et le système acousto-optique sont des systèmes utiles pour transmettre des paquets de données relativement longs. Toutefois, ces systèmes présentent l’inconvénient, dû à leurs limites intrinsèques, d’avoir une vitesse de commutation entre un état de transmission et un état d’arrêt de la transmission relativement faible. Ces systèmes d’interruption ne sont donc pas adaptés à un signal d’entrée comprenant des paquets de données relativement courts. Dans le cadre d’un amplificateur opto-électronique, tel qu’un amplificateur optique à semi-conducteurs, l'interruption est commandée par un signal de commande. Lorsque la puissance du signal de commande est trop faible, l’amplificateur n’est plus alimenté et n’est plus apte à recevoir le signal d’entrée. Lorsque la puissance du signal de commande est suffisante pour alimenter l’amplificateur optique à semi-conducteurs, ce dernier reçoit le signal d’entrée et est apte à l’amplifier. Il existe des systèmes d’interruption de transmission du signal d’entrée de type tout-optique. Concernant les systèmes d’interruption tout-optique, un signal de commande est constitué par un signal optique. Le signal optique de commande est un signal de pompe lumineux qui est utilisé pour alimenter en énergie l'amplificateur optique à semi-conducteurs et contrôler l’état passant ou bloqué de l’amplificateur en fonction de la puissance du signal lumineux de pompe. L’usage de signal de commande optique permet de commuter entre un état permettant la transmission et un état interrompant la transmission du signal d’entrée à l’amplificateur optique à semi-conducteurs durant un temps très court, comparé à la longueur des paquets de données du signal d’entrée. Ces systèmes d’interruption sont donc adaptés à un signal d’entrée comprenant des paquets de données relativement courts et/ou relativement longs. Toutefois, à température ambiante, l’utilisation d’un système d’interruption tout-optique, tel qu’un amplificateur optique à semi-conducteurs est quasi impossible, du fait de la puissance du signal de commande qui serait requise par l’amplificateur optique à semi-conducteurs. Il existe donc un besoin de pouvoir contrôler la transmission d’un signal optique d’entrée adapté à la longueur des paquets de données, plus particulièrement aux paquets de données relativement courts, tout en nécessitant une faible puissance pour le signal de commande. L’invention vise à fournir un système pour répondre à ces besoins. BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION A cet effet, la présente invention a pour objet un système d’interruption configuré pour contrôler la transmission d’un signal optique, le système comprenant : un amplificateur optique à semi-conducteurs configuré pour recevoir : un signal optique d’entrée, et un signal de commande configuré pour commander l’amplificateur optique à semi-conducteurs, un dispositif de refroidissement configuré pour refroidir l’amplificateur optique à semi-conducteurs à une température supérieure ou égale à 10 K, de préférence supérieure ou égale à 40K et inférieure ou égale à 90 K, de préférence inférieure ou égale à 80 K. Avantageusement, le refroidissement de l’amplificateur optique à une température cryogénique permet d’assurer la commutation entre la transmission et l’arrêt de la transmission du signal optique d’entrée à l’amplificateur optique à semi-conducteurs sans requérir une puissance importante du signal de commande. A une telle température, l’amplificateur optique à semi-conducteurs ne nécessite pas d’être alimenté électriquement. L’énergie de commutation étant faible, cette dernière peut être transmise par un signal de commande, par exemple sous la forme d’un signal optique. Avantageusement, le fait que le système d’interruption selon l’invention soit soumis à une température supérieure ou égale à 10 K, de préférence supérieure ou égale à 40K et inférieure ou égale à 90 K, de préférence inférieure ou égale à 80 K permet à l’amplificateur optique à semi-conducteurs d’avoir un taux d’extinction supérieur à 30 dB. Le taux d’extinction du même amplificateur à température ambiante est de l’ordre de 20 dB. Le taux d’extinction correspond à la variation de puissance, en dB, entre la puissance du signal optique en sortie de l’amplificateur optique à semi-conducteurs à l'état passant et la puissance du signal optique en sortie de l’amplificateur à l'état bloqué. L’état passant intervient lorsque le signal de commande fournit suffisamment d’énergie à l’amplificateur optique à semi-conducteurs pour l’alimenter. A l’inverse, l’état bloqué intervient lorsque le signal de commande ne fournit pas suffisamment d’énergie pour alimenter l’amplificateur optique à semi-conducteurs. Il est à noter qu’à l’état bloqué la puissance est non nulle du fait de l’existence de bruit. Avantageusement, le système d’interruption peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : le signal de commande est un signal électrique ; et/ou le signal de commande est un signal optique ; et/ou l’amplificateur optique à semi-conducteurs est un composant bidirectionnel configuré pour recevoir le signal optique d’entrée et le signal optique de commande dans des directions opposées ; et/ou le dispositif de refroidissement est direct ; et/ou le dispositif de refroidissement est indirect ; et/ou le dispositif de refroidissement est actif ; et/ou le dispositif de refroidissement est passif ; et/ou le dispositif de refroidissement comprend un régulateur de température, le régulateur de température étant configuré pour maintenir l’amplificateur optique à semi-conducteurs à une température cible avec une marge inférieure ou égale à +500 mK, de préférence inférieure ou égale à +200 mK, et supérieure ou égale à -500 mK, de préférence supérieure ou égale à -200 mK ; et/ou l’amplificateur optique à semi-conducteurs forme une partie d’un circuit photonique intégré ; et/ou le système d’interruption comprend plusieurs amplificateurs optiques à semi-conducteurs configurés pour recevoir chacun : un signal optique d’entrée respectif, et un signal de commande respectif, le signal de commande étant configuré pour commander l’amplificateur optique à semi-conducteurs ; et/ou au moins deux amplificateurs optiques à semi-conducteurs sont à une température différente ; et/ou le même dispositif de refroidissement est configuré pour refroidir au moins deux amplificateurs optiques à semi-conducteurs ; et/ou le dispositif de refroidissement comprend un dispositif de régulation de la température d’au moins deux amplificateurs optiques à semi-conducteurs; et/ou le signal de commande est un signal de commande mutualisé pour chacun des amplificateurs optiques à semi-conducteurs ; et/ou le signal optique de commande et le signal optique d’entrée ont des polarisations différentes ; et/ou la longueur d’onde du signal optique d’entrée diffère de la longueur d’onde du signal optique de commande d’au moins 0,05 nm, préférentiellement d’au moins 0,1 nm, préférentiellement d’au moins 0,5 nm, préférentiellement d’au moins 1 nm, préférentiellement d’au moins 1,5 nm et encore plus préférentiellement d’au moins 5 nm ; et/ou la puissance du signal optique de commande est supérieure ou égale à -30 dBm, de préférence supérieure ou égale à -10dBm et inférieure ou égale à +10 dBm, de préférence inférieure ou égale à +5 dBm ; et/ou la puissance du signal optique d’entrée est inférieure à la puissance du signal optique de commande d’au moins 5 dB ; et/ou le dispositif de refroidissement comprend : un barreau en un matériau ayant une conductivité thermique supérieure ou égale à 20 watts par mètre-kelvin sur lequel sont disposés les amplificateurs, un point froid disposé à un premier endroit du barreau, et un dispositif de régulation de la température comprenant un capteur de température disposé à un deuxième endroit du barreau. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante qui n’est donnée qu’à titre indicatif et qui n’a pas pour but de limiter ladite invention, accompagnée des figures ci-dessous : est une représentation schématique d’un système d’interruption selon l’invention, selon un premier mode de réalisation, est une représentation schématique d’un système d’interruption selon l’invention, selon un deuxième mode de réalisation, est une représentation schématique d’un système d’interruption selon l’invention, selon un troisième mode de réalisation, est une représentation schématique d’un système d’interruption selon l’invention, selon un quatrième mode de réalisation, est une représentation schématique d’un système d’interruption selon l’invention, selon un cinquième mode de réalisation, est une représentation schématique d’un système d’interruption selon l’invention, selon un sixième mode de réalisation, est une représentation schématique d’un système d’interruption selon l’invention, selon un septième mode de réalisation, est une représentation schématique d’un système d’interruption selon l’invention, selon un huitième mode de réalisation, est une représentation schématique d’un système d’interruption selon l’invention, selon un neuvième mode de réalisation, et est une représentation schématique d’un système d’interruption selon l’invention, selon un dixième mode de réalisation. Système d’interruption (10) configuré pour contrôler la transmission d’un signal optique, le système comprenant : un amplificateur optique à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2) configuré pour recevoir : un signal optique d’entrée (SOE, SOE1, SOE2), et un signal de commande (SC, SC1, SC2) configuré pour commander l’amplificateur optique à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2), un dispositif de refroidissement (12, 12-1, 12-2) configuré pour refroidir l’amplificateur optique à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2) à une température supérieure ou égale à 10 K, de préférence supérieure ou égale à 40K et inférieure ou égale à 90 K, de préférence inférieure ou égale à 80 K. Le système d’interruption selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de commande (SC, SC1, SC2) est un signal électrique. Le système d’interruption selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de commande (SC, SC1, SC2) est un signal optique. Le système d’interruption selon la revendication 3, caractérisé en ce l’amplificateur optique à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2) est un composant bidirectionnel configuré pour recevoir le signal optique d’entrée (SOE, SOE1, SOE2) et le signal optique de commande (SC, SC1, SC2) dans des directions opposées. Le système d’interruption selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (12, 12-1, 12-2) est direct. Le système d’interruption selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (12, 12-1, 12-2) est indirect. Le système d’interruption selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (12, 12-1, 12-2) comprend un régulateur de température (14, 14-1, 14-2), le régulateur de température étant configuré pour maintenir l’amplificateur optique à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2) à une température cible (T1, T2) avec une marge une marge inférieure ou égale à 500 mK, de préférence inférieure ou égale à 200 mK, et supérieure ou égale à -500 mK, de préférence supérieure ou égale à -200 mK. Le système d’interruption selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’amplificateur optique à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2) forme une partie d’un circuit photonique intégré (22). Le système d’interruption selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d’interruption (10) comprend plusieurs amplificateurs optiques à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2) configurés pour recevoir chacun : un signal optique d’entrée respectif (SOE, SOE1, SOE2), et un signal de commande respectif (SC, SC1, SC2), le signal de commande étant configuré pour commander l’amplificateur optique à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2). Le système d’interruption selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’au moins deux amplificateurs optiques à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2) sont à une température différente. Le système d’interruption selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le signal de commande (SC, SC1, SC2) est un signal de commande mutualisé pour chacun des amplificateurs optiques à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2). Le système d’interruption selon l’une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le même dispositif de refroidissement (12, 12-1, 12-2) est configuré pour refroidir au moins deux amplificateurs optiques à semi-conducteurs (AMP, AMP1, AMP2). Le système d’interruption selon l’une des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que le signal optique de commande (SC, SC1, SC2) et le signal optique d’entrée (SOE, SOE1, SO2) ont des polarisations différentes. Le système d’interruption selon l’une des revendications 3 à 13, caractérisé en ce que la longueur d’onde du signal optique d’entrée (SOE, SOE1, SO2) diffère de la longueur d’onde du signal optique de commande (SC, SC1, SC2) d’au moins 0,05 nm, préférentiellement d’au moins 0,1 nm, préférentiellement d’au moins 0,5 nm, préférentiellement d’au moins 1 nm, préférentiellement d’au moins 1,5 nm et encore plus préférentiellement d’au moins 5 nm. Le système d’interruption selon l’une des revendications 3 à 14, caractérisé en ce que la puissance du signal optique de commande (SC, SC1, SC2) est supérieure ou égale à -30 dBm, de préférence supérieure ou égale à -10dBm et inférieure ou égale à +10 dBm, de préférence inférieure ou égale à +5 dBm. Le système d’interruption selon l’une des revendications 3 à 15, caractérisé en ce que la puissance du signal optique d’entrée (SOE, SOE1, SO2) est inférieure à la puissance du signal optique de commande (SC, SC1, SC2) d’au moins 5 dB.