FR2831999A1 - Dispositif de pompe optique a plusieurs voies de sortie et utilisation du dispositif de pompe dans un dispositif - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de pompe optique comportant une source de pompe reliée optiquement â un diviseur optique comportant une voie d'entrée et n voies de sortie, la voie d'entrée étant apte à recevoir une onde de pompe S issue de la source et les n voies de sortie étant aptes à fournir n ondes de pompe S1 ,... Sn , avec n entier supérieur à 1. Elle concerne également l'utilisation du dispositif de pompe dans un dispositif d'amplification optique.L'invention trouve des applications dans tous les domaines nécessitant plusieurs pompes optiques et plus particulièrement dans le domaine des télécommunications optiques et par exemple pour les amplificateurs optiques.
Description
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DISPOSITIF DE POMPE OPTIQUE A PLUSIEURS VOIES DE SORTIE
ET UTILISATION DU DISPOSITIF DE POMPE DANS UN
DISPOSITIF Domaine technique :
La présente invention concerne un dispositif de pompe optique à plusieurs voies de sortie et l'utilisation du dispositif de pompe dans un dispositif d'amplification optique.
ET UTILISATION DU DISPOSITIF DE POMPE DANS UN
DISPOSITIF Domaine technique :
La présente invention concerne un dispositif de pompe optique à plusieurs voies de sortie et l'utilisation du dispositif de pompe dans un dispositif d'amplification optique.
L'invention trouve des applications dans tous les domaines nécessitant plusieurs pompes optiques et plus particulièrement dans le domaine des télécommunications optiques et par exemple pour les amplificateurs optiques.
Etat de la technique antérieure
Actuellement, les systèmes optiques nécessitant plusieurs pompes optiques, utilisent des sources de pompes indépendantes reliées optiquement, de façon indépendantes à des éléments du système optique.
Actuellement, les systèmes optiques nécessitant plusieurs pompes optiques, utilisent des sources de pompes indépendantes reliées optiquement, de façon indépendantes à des éléments du système optique.
Le coût d'un tel système est d'autant plus important que le nombre de sources de pompe indépendantes est important, par ailleurs, la compacité et la fiabilité de l'ensemble sont d'autant moins bonnes que le nombre de sources indépendantes est important.
Exposé de l'invention
La présente invention a pour but de proposer un dispositif de pompe optique à plusieurs voies de sortie utilisant une seule source de pompe.
La présente invention a pour but de proposer un dispositif de pompe optique à plusieurs voies de sortie utilisant une seule source de pompe.
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D'autres buts de l'invention sont encore de proposer un dispositif de pompe optique à plusieurs voies de sortie qui soit compacte, fiable et de coût faible.
Un autre but de l'invention est encore de proposer l'utilisation d'un tel dispositif de pompe optique à plusieurs voies de sortie, dans un dispositif d'amplification optique.
Pour atteindre ces buts, l'invention propose un dispositif de pompe optique comportant une source de pompe reliée optiquement à un diviseur optique comportant une voie d'entrée et n voies de sortie.
Les n voies de sortie du diviseur forment les n voies de sortie du dispositif de pompe.
Selon un premier mode de réalisation du diviseur optique, celui-ci est réalisé en optique intégrée dans un substrat, la voie d'entrée est un guide d'entrée, les n voies de sortie sont formées par n guides de sortie, le guide d'entrée étant relié aux n guides de sortie, par au moins un élément optique choisi parmi un coupleur optique ou une jonction Y.
Selon un deuxième mode de réalisation du diviseur optique, la voie d'entrée est une fibre optique d'entrée, les n voies de sortie sont formées par n fibres optiques de sortie, la fibre d'entrée étant reliée aux n fibres de sortie par au moins un élément optique tel qu'un coupleur optique, chaque coupleur étant réalisé par la fusion locale de fibres.
Quel que soit le type de diviseur utilisé, lorsque n > 2, alors le diviseur comporte plus de deux
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éléments optiques tels des coupleurs ou jonctions Y qui sont cascadés afin d'obtenir les n voies de sortie.
Les n voies de sortie sont soit identiques afin de permettre la réalisation d'un diviseur à n voies symétriques soit différentes afin de réaliser un diviseur à n voies dissymétriques.
La source de pompe émet une onde de pompe S qui est introduite dans la voie d'entrée du dispositif de pompe. Cette onde de pompe peut présenter une ou plusieurs longueurs d'onde (généralement égale (s) lorsqu'elle est utilisée dans un amplificateur optique dopé à l'erbium à environ par exemple 980 nm et/ou 1480 nm).
Cette onde de pompe S est divisée en plusieurs ondes de pompe Si, Sus.-. Sn par le diviseur, ces ondes de pompe véhiculées respectivement par les n voies de sortie présentent toutes la même puissance dans le cas d'utilisation d'un diviseur symétrique ou des puissances différentes dans le cas d'utilisation d'un diviseur dissymétrique. Dans le cas d'un diviseur dissymétrique, certaines des voies de sortie peuvent cependant véhiculer la même puissance.
Un diviseur dissymétrique peut être obtenu dans le cas de l'utilisation d'un ou de plusieurs coupleurs, en jouant sur la longueur d'interaction d'au moins un coupleur et/ou sur la section des différentes voies de sortie d'au moins un coupleur.
Un diviseur dissymétrique peut être obtenu dans le cas de l'utilisation d'une ou plusieurs jonctions Y en jouant sur la section des voies de sortie d'au moins une jonction et/ou sur l'angle entre les voies de
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sortie d'au moins une jonction et l'axe optique de la voie d'entrée de la jonction.
Selon un mode de réalisation préféré, le diviseur est réalisé en optique intégrée et notamment par les techniques d'échange d'ions dans le verre.
La source de pompe du dispositif de pompe est, soit reliée par une fibre optique à la voie d'entrée du diviseur, soit, lorsque le diviseur est réalisé en optique intégrée, reportée directement sur le substrat du diviseur, ou encore réalisée en partie dans celuici.
La source de pompe est apte à émettre une onde de pompe à une seule longueur d'onde ou à plusieurs longueurs d'onde.
Lorsque la source de pompe émet une onde à plusieurs longueurs d'onde, elle comporte par exemple plusieurs sous-sources aptes à émettre respectivement une des longueurs d'onde de la source, les différentes sous-sources étant reliées optiquement à un dispositif de multiplexage, apte à transmettre à la voie d'entrée du dispositif de pompe de l'invention une onde de pompe S comportant lesdites longueurs d'onde.
Ainsi les différentes sous-sources et le dispositif de multiplexage associé forment une source unique. Lorsque la source comprend m sous-sources, le dispositif de multiplexage délivre une onde de pompe à m longueurs d'onde.
Le dispositif de multiplexage comporte au moins un élément optique tel qu'un coupleur ou une jonction Y ; si m > 2 alors les éléments sont cascadés.
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Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif de multiplexage de la source de pompe est intégré dans le même substrat que le diviseur, les sous-sources étant reportées sur ledit substrat ou reliées au dispositif de multiplexage par des fibres optiques.
L'invention a également pour objet, l'utilisation du dispositif de pompe dans un dispositif d'amplification optique, ce dernier comprenant : un dispositif de pompe optique comportant une source de pompe reliée optiquement à un diviseur optique comportant une voie d'entrée et n voies de sortie, au moins un amplificateur optique relié d'une part au dispositif de pompe et d'autre part à un dispositif d'introduction d'un signal E à amplifier et à un dispositif de récupération du signal amplifié F.
L'amplificateur optique est soit un amplificateur à fibre, soit un amplificateur en optique intégrée. Dans ce dernier cas, il peut être réalisé dans le même substrat (qui est dans la partie amplificatrice généralement dopée) que le dispositif de pompe ou sur un autre substrat éventuellement reporté, par exemple par collage sur le substrat du dispositif de pompe.
Selon un premier mode de réalisation du dispositif d'amplification optique celui-ci comprend : un dispositif de pompe optique comportant une source de pompe reliée optiquement à un diviseur
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optique comportant une voie d'entrée et deux voies de sortie, un amplificateur optique comportant une entrée reliée d'une part à une des voies de sortie du dispositif de pompe et d'autre part au dispositif d'introduction du signal E à amplifier et une sortie reliée d'une part à l'autre voie de sortie du dispositif de pompe et d'autre part au dispositif de récupération du signal amplifié F.
Le dispositif d'introduction et le dispositif de récupération comportent respectivement un guide et/ou une fibre et un multiplexeur tel qu'un coupleur.
Lorsque le diviseur du dispositif de pompe est réalisé en optique intégrée, le dispositif d'introduction du signal E à amplifier, comprend avantageusement un premier guide optique et un premier coupleur formés dans le même substrat que le dispositif de pompe, ledit coupleur étant formé par le rapprochement du premier guide optique et d'une des voies de sortie du dispositif de pompe, le premier guide optique étant apte à recevoir le signal E à amplifier qui est transmis par le coupleur à ladite voie de sortie du dispositif de pompe, ladite voie véhiculant alors le signal E et une partie de l'onde de pompe S vers l'entrée de l'amplificateur. Dans ce mode de réalisation, l'entrée de l'amplificateur est donc reliée au dispositif d'introduction du signal E à amplifier par une des voies de sortie de l'onde de pompe.
De même, lorsque le diviseur du dispositif de pompe est réalisé en optique intégrée, le dispositif de
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récupération du signal amplifié F, comprend avantageusement un deuxième guide optique et un deuxième coupleur formés dans le même substrat que le dispositif de pompe, ledit coupleur étant formé par le rapprochement du deuxième guide optique et d'une des voies de sortie du dispositif de pompe. Dans ce mode de réalisation, le signal F amplifié dans l'amplificateur est transmis via la voie de sortie d'une partie de l'onde de pompe et le deuxième coupleur, au deuxième guide optique, ce dernier est apte à émettre en sortie le signal F amplifié. Ainsi, dans ce mode, le signal F est véhiculé à contresens de l'onde de pompe sur la voie de sortie du dispositif de pompe, la sortie de l'amplificateur étant reliée au dispositif de récupération du signal amplifié F par une des voies de sortie du dispositif de pompe.
Le dispositif de pompe de l'invention est utilisable également dans un dispositif d'amplification comportant une matrice d'amplificateurs optiques, ce dispositif d'amplification comportant : un dispositif de pompe optique comportant une source de pompe reliée optiquement à un diviseur optique comportant une voie d'entrée et n voies de sortie, au moins n/2 amplificateurs optiques, chaque amplificateur comportant deux extrémités, au moins une de ses extrémités étant reliée optiquement à une des voies de sortie du dispositif de pompe, une des extrémités de l'amplificateur étant reliée en outre à un dispositif d'introduction d'un signal à amplifier et l'autre extrémité de
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l'amplificateur étant reliée à un dispositif de récupération du signal amplifié.
Selon un premier mode de réalisation du dispositif d'amplification, ce dernier comporte un dispositif de pompe à n voies de sortie et n amplificateurs optiques, une des extrémités de chaque amplificateur étant reliée à une des voies de sortie du dispositif de pompe et à un dispositif d'introduction d'un signal à amplifier et l'autre extrémité de l'amplificateur étant reliée à un dispositif de récupération du signal amplifié.
Dans ce mode de réalisation, pour chaque amplificateur, le signal amplifié est récupéré directement en sortie de l'amplificateur, le dispositif de récupération ne comporte pas de coupleur ou de façon plus générale de multiplexeur pour récupérer le signal amplifié de la voie de sortie du dispositif de pompe.
Par contre, le dispositif d'introduction comporte un guide et/ou une fibre et un multiplexeur tel qu'un coupleur, comme décrit précédemment.
Selon un deuxième mode de réalisation du dispositif d'amplification, ce dernier comporte un dispositif de pompe à n voies de sortie et n/2 amplificateurs optiques, une des extrémités de chaque amplificateur étant reliée à une des voies de sortie du dispositif de pompe et à un dispositif d'introduction d'un signal à amplifier et l'autre extrémité de l'amplificateur étant reliée à une autre voie de sortie du dispositif de pompe et à un dispositif de récupération du signal amplifié.
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Dans ce mode de réalisation, pour chaque amplificateur, les dispositifs d'introduction et de récupération comportent respectivement un guide et/ou une fibre et un multiplexeur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, en référence aux figures des dessins annexés.
Cette description est donnée à titre purement illustratif et non limitatif.
Brève description des figures - La figure 1, représente schématiquement un dispositif de pompe selon l'invention à deux voies de sortie utilisant un diviseur réalisé en optique intégrée, - La figure 2, représente une première variante de réalisation d'un diviseur utilisable dans l'invention, - La figure 3, représente une deuxième variante de réalisation d'un diviseur utilisable dans l'invention, - La figure 4, représente schématiquement un dispositif de pompe selon l'invention utilisé dans un dispositif d'amplification à un amplificateur, - La figure 5 illustre schématiquement, un exemple de source de pompe utilisable dans un dispositif de pompe selon l'invention, - La figure 6, illustre schématiquement un dispositif de pompe selon l'invention utilisé dans un dispositif d'amplification comportant une matrice d'amplificateurs optiques, et
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- La figure 7, représente schématiquement un autre exemple de dispositif de pompe selon l'invention utilisé avec une matrice d'amplificateurs optiques.
Description détaillée de modes de mise en oeuvre de l'invention
Ainsi, la figure 1 représente schématiquement un premier exemple de réalisation d'un dispositif de pompe optique selon l'invention.
Ainsi, la figure 1 représente schématiquement un premier exemple de réalisation d'un dispositif de pompe optique selon l'invention.
Ce dispositif comporte une source de pompe 2 reliée optiquement à un diviseur optique 1 comportant une voie 3 d'entrée et deux voies de sortie référencées respectivement 5, 7. Les voies 3,5 et 7 sont réalisées dans cet exemple par des guides optiques, le diviseur étant réalisé en optique intégrée dans un substrat 9.
D'une façon générale, un guide optique se compose d'une partie centrale appelée généralement coeur et de milieux environnants situés tout autour du coeur et qui peuvent être identiques entre eux ou différents.
Pour permettre le confinement de la lumière dans le coeur, l'indice de réfraction du milieu composant le coeur doit être différent et dans la plupart des cas supérieur à ceux des milieux environnants.
Dans l'invention, les guides sont en général des guides aptes à confiner la lumière dans les deux directions transverses à la direction de propagation de la lumière.
Pour simplifier la description on assimilera le guide à sa partie centrale ou coeur. Par ailleurs, on appellera tout ou partie des milieux environnants,
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substrat, étant bien entendu que lorsque le guide est pas ou peu enterré, un des milieux environnants peut être extérieur au substrat et être par exemple de l'air.
Suivant le type de technique utilisé, le substrat peut être monocouche ou multicouche.
En outre, un guide optique dans un substrat peut être plus ou moins enterré dans ce substrat et en particulier comporter des portions de guide enterrées à des profondeurs variables. Ceci est particulièrement vrai dans la technologie d'échange d'ions dans du verre.
Sur la figure 1, la source de pompe 2 du dispositif de pompe, est reliée directement à l'entrée de la voie 3 du diviseur, par report de la source 2 sur le substrat 9 par exemple par collage.
Dans le cas d'une source de pompe fibrée, la source est alors reliée, comme on le verra sur la figure 4, à la voie d'entrée 3 du diviseur par une fibre maintenue au substrat 9 soit par une férule soit par un bloc de V .
Le diviseur représenté figure 1 est une jonction Y référencée 1.
L'onde de pompe S émise par la source 2 est véhiculée par la voie d'entrée 3, elle est ensuite divisée en deux ondes Si et Ss par le diviseur 1 ; ces deux ondes sont alors transportées respectivement par les voies 5 et 7. Ces deux ondes Si et Sg peuvent avoir la même puissance si le diviseur est symétrique ou une puissance différente si le diviseur est dissymétrique.
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Lorsque le diviseur doit comporter plus de deux sorties alors il faut cascader les coupleurs ou les jonctions Y afin d'obtenir n voies de sortie aptes à véhiculer n ondes de pompe Si avec i allant de 1 à n.
La figure 2 représente justement un diviseur utilisable dans le dispositif de pompe de l'invention à quatre voies de sortie pour 1 voie d'entrée.
Dans un souci de simplification, le diviseur a été représenté seul, sans substrat.
Ce diviseur comporte trois jonctions Y : une première jonction Y référencée 1 reliée d'une part à la voie d'entrée 3 et d'autre part aux deux voies 5 et 7.
Chacune des voies 5 et 7 forme respectivement l'entrée d'une nouvelle jonction Y référencée 10 (respectivement 12). La jonction 10 présente deux nouvelles voies de sortie 11 et 13 et la jonction 12 présente également deux nouvelles voies de sortie 15 et 17. En cascadant trois jonctions Y, on peut obtenir ainsi quatre voies de sortie.
L'onde de pompe S introduite dans la voie d'entrée 3 est divisée une première fois par la jonction 1 puis à nouveau dans les jonctions 10 et 12. Le dispositif de pompe de la figure 2 permet d'obtenir en sortie des quatre voies il, 13,15 et 17 respectivement les ondes de pompe Si, Ss, 83 et 84.
La figure 3 représente une variante de réalisation d'un diviseur à quatre voies de sortie utilisables dans le dispositif de pompe de l'invention.
Ce diviseur utilise des coupleurs cascadés, il peut être aussi bien réalisé en optique intégrée par des guides dans un substrat (non représenté) que par
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des fibres optiques (chaque coupleur étant alors réalisé par la fusion locale de deux fibres).
De façon plus précise, le diviseur représenté dans cet exemple, comporte trois coupleurs cascadés.
Un premier coupleur référencé 30 est formé par les voies 5 et 7 qui sont séparées, sur une longueur d'interaction donnée, d'une distance telle qu'une partie de l'onde lumineuse S, véhiculée par la voie d'entrée 3, passe dans la voie de sortie 5 tandis que le reste de l'onde est véhiculé par la voie 7 qui est une prolongation de la voie 3. En sortie du premier coupleur 30, il y a donc deux voies 5 et 7. La voie 5 devient alors la voie d'entrée du deuxième coupleur 31 et la voie 7 devient la voie d'entrée du troisième coupleur 32. Ces coupleurs sont réalisés respectivement comme précédemment par le rapprochement de deux voies : 11 et 13 pour le coupleur 31 et 15 et 17 pour le coupleur 32. La voie 13 est le prolongement de la voie 5 et la voie 15 est le prolongement de la voie 7.
La partie de l'onde véhiculée par la voie 5 est divisée par le coupleur 31, ce qui permet d'obtenir en sortie du coupleur 31, respectivement sur les voies 11 et 13, les ondes de pompe Si et Ss. De même, la partie de l'onde véhiculée par la voie 7 est divisée par le coupleur 32, ce qui permet d'obtenir en sortie du coupleur 32, respectivement sur les voies 15 et 17, les ondes de pompe S3 et 84.
La figure 4 illustre un dispositif de pompe selon l'invention, utilisé dans un dispositif d'amplification à un amplificateur optique.
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Ce dispositif d'amplification optique comporte : un dispositif de pompe comprenant par exemple une source 2 de pompe fibrée, reliée optiquement à un diviseur optique réalisé en optique intégrée dans un substrat 9, et comportant une voie d'entrée 3 apte à véhiculer l'onde de pompe S issue de la source 2 et deux voies de sortie 5 et 7 aptes à véhiculer chacune une partie de l'onde de pompe (la voie 5 véhicule une partie de l'onde référencée Si et la voie 7 véhicule l'autre partie de l'onde référencée 82), - un amplificateur optique du type fibre amplificatrice 40, cet amplificateur comprenant une première extrémité a reliée optiquement à la voie 5 et une deuxième extrémité b reliée optiquement à la voie 7 ; la première extrémité de la fibre amplificatrice étant reliée en outre à un dispositif d'introduction d'un signal E à amplifier et la deuxième extrémité de l'amplificateur étant reliée en outre à un dispositif de récupération du signal amplifié F.
Le dispositif d'introduction du signal E à amplifier, est réalisé dans cet exemple dans le même substrat que le dispositif de pompe et comprend un premier guide optique 41 et un premier coupleur 43. Ce coupleur est formé par le rapprochement du premier guide optique et de la voie 5 de sortie du dispositif de pompe, la sortie du coupleur est réalisée par une prolongation de la voie 5 qui véhicule alors le signal
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E et l'onde de pompe Si vers l'entrée a de l'amplificateur.
Ainsi, dans ce mode de réalisation, l'entrée de l'amplificateur est reliée au dispositif d'introduction du signal E à amplifier par une des voies de sortie de l'onde de pompe.
Le dispositif de récupération du signal F, comprend avantageusement un deuxième guide optique 45 et un deuxième coupleur 47 formés également dans cet exemple, dans le même substrat que le dispositif de pompe, ledit coupleur étant formé par le rapprochement du deuxième guide optique et d'une des voies 7 de sortie du dispositif de pompe ; l'entrée du coupleur pour le signal F amplifié est réalisée par la voie 7 qui véhicule alors l'onde F à contresens de l'onde de pompe 82 (la voie 7 étant reliée à l'extrémité b de l'amplificateur qui délivre le signal F).
Dans ce mode de réalisation, le signal F amplifié sort de l'amplificateur et il est transmis via la voie de sortie 7 de l'onde de pompe 82 au deuxième coupleur. Ce dernier est apte à transmettre au guide 45 ce signal F amplifié. Ainsi, dans ce mode, la sortie b de l'amplificateur est reliée au dispositif de récupération du signal amplifié F par la voie 7 de sortie du dispositif de pompe.
Le signal E est introduit dans le guide 41 par tout moyen connu et par exemple dans le domaine des télécommunications optiques, par une fibre standard d'un réseau de télécommunication.
Le signal F est récupéré en sortie du guide 45 par tout moyen connu et par exemple dans le domaine des
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télécommunications optiques, également par une fibre standard d'un réseau de télécommunication.
De façon plus générale, ces moyens d'introduction du signal E et de récupération du signal F sont reliés optiquement aux guides 41 ou 45 soit par des fibres optiques via des moyens de connexion tels que des blocs de v ou des férules soit directement par report desdits moyens sur le substrat, soit encore par un espace libre.
A titre d'exemple, on peut choisir pour l'onde S une onde de puissance 120mW et de longueur d'onde 980nm, un diviseur 1 symétrique apte à fournir d'une part une onde de pompe Si d'environ 60mW et de 980nm de longueur d'onde et d'autre part, une onde de pompe 82 également d'environ 60mW et de 980nm de longueur d'onde.
L'onde E introduite présente par exemple une puissance de-15dBm et une longueur d'onde de 1550 nm et l'onde F récupérée présente une puissance de 15dBm et une longueur d'onde de 1550 nm pour une fibre amplificatrice 40 dopée à l'erbium d'environ 5 à 10m.
La figure 5, représente un exemple de source de pompe 2 comportant deux sous-sources, dans un dispositif d'amplification du même type que celui de la figure 4.
Dans cet exemple, la source de pompe 2 est apte à émettre une onde de pompe S à deux longueurs d'onde.
Pour cela, elle comporte une sous-source apte à émettre une onde Sa à une longueur d'onde donnée axa, par exemple 980nm et une autre sous-source apte à émettre une onde Sb à une autre longueur d'onde Ab, par exemple 1480nm,
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les différentes sous-sources étant reliées optiquement par tout moyen connu à un dispositif de multiplexage 50 (par exemple un coupleur), apte à transmettre à la voie d'entrée 3 du dispositif de pompe de l'invention une onde de pompe S comportant lesdites longueurs d'onde Aa et Ab.
Ainsi les différentes sous-sources et le dispositif de multiplexage associé forment une source unique.
Dans cet exemple de réalisation, le dispositif de multiplexage de la source de pompe et ses voies d'entrées sont intégrés dans le même substrat que le diviseur, les sous-sources étant reportées sur ledit substrat ou reliées au dispositif de multiplexage par des fibres optiques.
La figure 6, illustre schématiquement à titre d'exemple, un dispositif de pompe selon l'invention utilisé dans un dispositif matriciel d'amplification à deux amplificateurs optiques.
Dans cet exemple de réalisation, chaque amplificateur utilise deux ondes de pompe à contresens, de ce fait pour deux amplificateurs référencés 51 et 52, le dispositif de pompe doit comporter quatre sorties.
Ce dispositif de pompe est du même type que celui représenté figure 2. Il comporte trois jonctions Y référencées 1, 10,12 en cascade, une voie d'entrée 3 apte à recevoir l'onde de pompe S et quatre voies de sortie 11,13, 15 et 17 véhiculant respectivement les ondes de pompe Si, S2, 83 et S4.
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Chaque amplificateur est associé à un dispositif d'introduction du signal à amplifier et à un dispositif de récupération du signal amplifié qui sont par exemple du même type que ceux représentés sur la figure 4 et qui portent les mêmes références indicées 1 pour l'amplificateur 51 et indicées 2 pour l'amplificateur 52.
Ainsi, le guide (41) 1 véhiculant le signal Ei à amplifier est couplé par le coupleur (43) 1 à la voie de sortie 11 véhiculant l'onde de pompe Si ; la voie de
sortie 13 véhiculant l'onde de pompe Sz et le signal F1 amplifié à contresens de S2, est couplée par le coupleur (47) 1 au guide (45) 1 afin que ce dernier reçoive le signal F1 ; le guide (41) 2 véhiculant le signal E2 à amplifier est couplé par le coupleur (43) 2 à la voie de sortie 15 véhiculant l'onde de pompe S3 ; et enfin, la voie de sortie 17 véhiculant l'onde de pompe 84 et le signal F2 amplifié à contresens de 84r est couplée par le coupleur (47) 2 au guide (45) 2 afin que ce dernier reçoive le signal F2.
sortie 13 véhiculant l'onde de pompe Sz et le signal F1 amplifié à contresens de S2, est couplée par le coupleur (47) 1 au guide (45) 1 afin que ce dernier reçoive le signal F1 ; le guide (41) 2 véhiculant le signal E2 à amplifier est couplé par le coupleur (43) 2 à la voie de sortie 15 véhiculant l'onde de pompe S3 ; et enfin, la voie de sortie 17 véhiculant l'onde de pompe 84 et le signal F2 amplifié à contresens de 84r est couplée par le coupleur (47) 2 au guide (45) 2 afin que ce dernier reçoive le signal F2.
La figure 7, représente schématiquement un autre exemple de dispositif de pompe selon l'invention utilisé dans un dispositif d'amplification matriciel également à deux amplificateurs optiques.
Dans cet exemple, sont représentés deux amplificateurs 61,62, par exemple également du type fibre amplificatrice, n'utilisant respectivement qu'une onde de pompe. Le dispositif de pompe utilisé dans cet exemple, ne comporte donc pour cette application, que deux voies de sortie aptes à délivrer respectivement les ondes de pompe Si, 82, à partir de l'onde S
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introduite en entrée du dispositif et cela grâce à l'utilisation d'un seul diviseur 1.
Comme dans les exemples précédents, chaque amplificateur 61 (respectivement 62) est associé à un dispositif d'introduction du signal Ei (respectivement E2) à amplifier et à un dispositif de récupération du signal amplifié F1 (respectivement F2). Dans cet exemple seuls les dispositifs d'introduction sont réalisés dans le même substrat que le dispositif de pompe et sont du même type que ceux décrits précédemment : les dispositifs de récupération sont non intégrés, ils sont formés par l'extrémité des fibres amplificatrices qui délivrent les signaux F1, F2.
Les figures précédentes illustrent l'utilisation d'un dispositif de pompe réalisé en optique intégrée avec un ou des amplificateurs non intégrés mais bien entendu l'invention s'applique à l'utilisation d'un dispositif de pompe réalisé ou non en optique intégrée avec un amplificateur ou une matrice d'amplificateurs réalisé ou non en optique intégrée. Dans le cas où le dispositif de pompe et le ou les amplificateurs sont réalisés en optique intégrée, ils peuvent être réalisés sur des supports indépendants et éventuellement reportés ensemble ou sur un même support.
Claims (15)
1. Dispositif de pompe optique comportant une source de pompe reliée optiquement à un diviseur optique comportant une voie d'entrée et n voies de sortie, la voie d'entrée étant apte à recevoir une onde de pompe S issue de la source et les n voies de sortie étant apte à fournir n ondes de pompe Si,.. Sn, avec n entier supérieur à 1.
2. Dispositif de pompe optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diviseur optique est intégré dans un substrat, la voie d'entrée est un guide d'entrée, les n voies de sortie sont formées par n guides de sortie, le guide d'entrée étant relié aux n guides de sortie par au moins un élément optique.
3. Dispositif de pompe optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie d'entrée est une fibre optique d'entrée, les n voies de sortie sont formées par n fibres optiques de sortie, la fibre d'entrée étant reliée aux n fibres de sortie par au moins un élément optique.
4. Dispositif de pompe optique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément optique est choisi parmi un coupleur optique ou une jonction Y.
5. Dispositif de pompe optique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lorsque n
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est supérieur à 2 alors le diviseur comporte plus de deux éléments optiques qui sont cascadés afin d'obtenir les n voies de sortie.
6. Dispositif de pompe optique selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de pompe émet une onde de pompe S à au moins une longueur d'onde.
7. Dispositif de pompe optique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la source de pompe comprend m sous-sources reliées à un dispositif de multiplexage apte à délivrer une onde de pompe S à m longueurs d'onde.
8. Dispositif d'amplification optique utilisant un dispositif de pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes et au moins un amplificateur optique relié au dispositif de pompe, à un dispositif d'introduction d'un signal à amplifier et à un dispositif de récupération du signal amplifié.
9. Dispositif d'amplification optique selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'amplificateur optique est choisi parmi un amplificateur à fibre ou un amplificateur en optique intégrée.
10. Dispositif d'amplification optique selon l'une quelconque des revendications 8 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte :
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* un dispositif de pompe optique comportant une source de pompe reliée optiquement à un diviseur optique comportant une voie d'entrée et deux voies de sortie, * un amplificateur optique comportant une entrée reliée d'une part à une des voies de sortie du dispositif de pompe et d'autre part au dispositif d'introduction du signal à amplifier et une sortie reliée d'une part à l'autre voie de sortie du dispositif de pompe et d'autre part au dispositif de récupération du signal amplifié.
11. Dispositif d'amplification optique selon l'une quelconque des revendications 8 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte : * un dispositif de pompe optique comportant une source de pompe reliée optiquement à un diviseur optique comportant une voie d'entrée et n voies de sortie, * une matrice d'amplificateurs à au moins n/2 amplificateurs optiques, chaque amplificateur comportant deux extrémités, au moins une de ces extrémités étant reliée optiquement à une des voies de sortie du dispositif de pompe, une des extrémités de l'amplificateur étant reliée en outre à un dispositif d'introduction d'un signal à amplifier et l'autre extrémité de l'amplificateur étant reliée à un dispositif de récupération du signal amplifié.
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12. Dispositif d'amplification optique selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de pompe à n voies de sortie et n amplificateurs optiques, une des extrémités de chaque amplificateur étant reliée à une des voies de sortie du dispositif de pompe et à un dispositif d'introduction d'un signal à amplifier et l'autre extrémité de l'amplificateur étant reliée à un dispositif de récupération d'un signal amplifié.
13. Dispositif d'amplification optique selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de pompe à n voies de sortie et n/2 amplificateurs optiques, une des extrémités de chaque amplificateur étant reliée à une des voies de sortie du dispositif de pompe et à un dispositif d'introduction d'un signal à amplifier et l'autre extrémité de l'amplificateur étant reliée à une autre voie de sortie du dispositif de pompe et à un dispositif de récupération d'un signal amplifié.
14. Dispositif d'amplification optique selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de pompe étant intégré dans un substrat, le dispositif d'introduction du signal à amplifier est au moins en partie intégré dans ledit substrat et comprend un premier guide optique et un premier coupleur, ledit coupleur étant formé par le rapprochement du premier guide optique et d'une des voies de sortie du dispositif de pompe.
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15. Dispositif d'amplification optique selon l'une quelconque des revendications 8 à 11 et 13 et 14, caractérisé en ce que le dispositif de pompe étant intégré dans un substrat, le dispositif de récupération du signal amplifié est au moins en partie intégré dans ledit substrat et comprend un deuxième guide optique et un deuxième coupleur, ledit coupleur étant formé par le rapprochement du deuxième guide optique et d'une des voies de sortie du dispositif de pompe.
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| FR0114260A FR2831999A1 (fr) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | Dispositif de pompe optique a plusieurs voies de sortie et utilisation du dispositif de pompe dans un dispositif |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| EP0725287A1 (fr) * | 1994-12-28 | 1996-08-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Elément intégré de contrÔle optique et un procédé de fabrication pour celui-ci et élément de circuit intégré optique et dispositif de circuit intégré optique utilisant celui-ci |
| US6208678B1 (en) * | 1998-11-24 | 2001-03-27 | Nortel Networks Limited | Laser pump source and method of operation thereof |
-
2001
- 2001-11-05 FR FR0114260A patent/FR2831999A1/fr not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-11-04 EP EP02795360A patent/EP1442508A2/fr not_active Withdrawn
- 2002-11-04 US US10/494,324 patent/US6944376B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-04 CA CA002465841A patent/CA2465841A1/fr not_active Abandoned
- 2002-11-04 WO PCT/FR2002/003767 patent/WO2003040765A2/fr not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0725287A1 (fr) * | 1994-12-28 | 1996-08-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Elément intégré de contrÔle optique et un procédé de fabrication pour celui-ci et élément de circuit intégré optique et dispositif de circuit intégré optique utilisant celui-ci |
| US6208678B1 (en) * | 1998-11-24 | 2001-03-27 | Nortel Networks Limited | Laser pump source and method of operation thereof |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| SANFORD N A ET AL: "Y-BRANCH WAVEGUIDE GLASS LASER AND AMPLIFIER", OPTICS LETTERS, OPTICAL SOCIETY OF AMERICA, WASHINGTON, US, vol. 16, no. 15, 1 August 1991 (1991-08-01), pages 1168 - 1170, XP000217660, ISSN: 0146-9592 * |
| SUZUKI K ET AL: "Miniature semiconductor optical power splitters with submicrometre wide aperture", ELECTRONICS LETTERS, IEE STEVENAGE, GB, vol. 32, no. 7, 28 March 1996 (1996-03-28), pages 654 - 655, XP006004931, ISSN: 0013-5194 * |
| WILLNER A E ET AL: "STAR COUPLERS WITH GAIN USING MULTIPLE ERBIUM-DOPED FIBERS PUMPED WITH A SINGLE LASER", IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, IEEE INC. NEW YORK, US, vol. 3, no. 3, 1 March 1991 (1991-03-01), pages 250 - 252, XP000202942, ISSN: 1041-1135 * |
Also Published As
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