Module 3102 – Réseaux d`opérateurs Chapitre 6 : Infrastructures

Module 3102 – Réseaux d'opérateurs
Chapitre 6 : Infrastructures optiques des réseaux d'opérateurs :
Cours 4 – Multiplexeur optique d'insertion exraction
(OADM : Optical Add-Drop Multiplexeur)
1 . Rappels :Réseau photo inscrit dans une fibre (Fiber Bragg Grating).
Il est possible d'inscrire un réseau de Bragg de pas L dans une fibre optique.
Cela se réalise par photoinscription. Là ou le
cœur de la fibre reçoit une lumière intense
l'indice devient localement n3. On obtient alors
une réflexion pour les ondes de longueur d'onde
λ bragg=2 n Λ
• Au niveau du réseau photo-inscrit la
lumière de longueur d'onde λ Bragg est
réfléchie. (filtre Notch)
• Les autres longueurs d'ondes sont
transmises.
Le FBG constitue une brique de base pour le
filtrage de signaux.
2 . Temps d'insertion extraction
Un FBG est inscrit sur une fibre optique sur une longueur de L=1cm maximum. Sachant que la
vitesse se propage à la vitesse v=c/n le temps pour que l'onde interagisse avec le réseau FBG c'est
à dire le temps pour réfléchir un canal en longueur d'onde est t :
L nL
τ= =
AN : t= 50ps
v c
3 . Largeur de raie de la sélection en
fréquence
Lorsque la longueur de gravure du réseau n'est
pas trop grande devant la longueur d'onde, la
largeur de raie du pic de transmission est donnée
2
2
1
par : Δ λ= λ τ = λ
c
nL
Dans le cas d'un réseau de L=1cm la largeur de
raie du FBG est de 20GHz.
La plage de longueur d'onde entre les deux premiers minima de part et d'autre de la longueur
d'onde centrale encore appelée bande passante du FBG (Dl) est donné dans l’approximation d'un
2δn
réseau fortement gravé : Δ λ=[ π ] λbragg
ou dn et la variation d'indice de refraction et lbragg est la longueur d'onde centrale du FBG.
4 . Applications à la séparation de canaux
en longueur d'onde.
Pour appliquer un FBG à la séparation/sélection
de canaux on le combine avec un circulateur
fibrée. Le fonctionnement d'un circulateur fibrée
est illustré sur la figure (a) ci contre : Il possède
trois ports d'entrée sortie : Lorsque un signal est
introduit sur le port 1 on le retrouve en sortie du
port 2. Lorsqu'un signal est introduit sur le port
2 on le retrouve en sortie sur le port 3.
En plaçant sur le port 2un FBG centré sur une
longueur d'onde l1 (figure b) on obtient au
niveau du port 2 la réflexion de tous les signaux
de longueur d'onde l1 introduit sur le port 1 et la
transmission de tous les autres canaux. Cette
réflexion est similaire à une entrée sur le port et
conduit les signaux de longueur d'onde l1 à être
présent en sortie du port 3. On peut ainsi obtenir
une séparation du canal l1 des autres canaux
l2 ,l3, l4. Ceci permet d'extraire un canal
5 . Application à l'insertion extraction
Une deuxième application des FBG concerne
l'insertion extraction et notamment les
multiplexeurs
optiques
d'insertion
et
d'extraction. (OADM
optical Add Drop
Multiplexeur).
OADM : Optical Add Drop Multiplexer
Sur la figure ci-contre un OADM avec 4 longueurs d'ondes est représentée. Il est constitué d'un
FBG et de deux circulateurs. Le FBG réfléchie une longueur d'onde (c'est à dire un canal – ici le
canal 4) qui est renvoyée sur le circulateur qui l'extrait (DROP). Puisque le canal a été libérée on
peut y insérer une nouvelle charge par le port ADD.
Un démultiplexeur optique peut être réalisée en cascadant plusieurs fonction extraction pour
extraire chacune des longueurs d'onde. Réciproquement un multiplexeur en longueur d'onde peut
être réalisé en cascadant plusieurs fonction INSERTION.
6 . Rôle des OADM dans une architecture
en anneau.
Dans une structure en anneau chaque nœud peut
comporter des fonctions insertion extraction
pour plusieurs canaux.
Les différents noeuds d'un même réseau en
anneau peuvent être configurés en
insertion/Extraction de longueur d'onde
spécifique pour constituer des sous réseaux A et
B.