FR2815202A1 - Convertisseur de signaux optiques du format rz au format nrz - Google Patents

Abstract

Dispositif (1) de conversion d'un signal RZ en un signal NRZ comportant,un moyen (5) optique bistable, un niveau de sortie de ce moyen passant d'un niveau bas à un niveau haut lorsqu'un niveau de puissance d'entrée franchit vers le haut un premier seuil, et revenant à un niveau bas lorsqu'un niveau d'entrée franchit vers le bas un second seuil inférieur au premier, la sortie (7) du bistable (5) portant le signal NRZ,un moyen (2) de transformation du signal RZ en signal de contrôle d'un niveau logique de sortie du bistable (5) recevant le signal RZ et délivrant ledit signal de contrôle du bistable (5), ce signal ayant un niveau supérieur au premier seuil lorsque le signal RZ passe à 1 et qui ne devient inférieur au second seuil que si le signal RZ passe à 0 et y reste pendant plus d'un temps bit.

Description

DESCRIPTION

Domaine technique L'invention se situe dans le domaine des convertisseurs de signaux optiques au format avec retour à 0 (RZ) en signaux optiques au format avec non

retour à 0 (NRZ).

Arrière plan technologique.

Il est bien connu qu'il est préférable de transmettre des signaux numériques binaires, par exemple de télécommunications, sous un format NRZ plutôt que sous un format RZ, car les signaux au format NRZ sont pour un même débit d'information, moins consommateur de bande passante que les signaux au

format RZ.

Cependant certains traitements de régénération dits 3R pour "Reamplification, Reshaping, Retiming" par exemple nécessitent une première conversion du format NRZ au format RZ puis un retour au format NRZ pour retransmission après régénération. Il en résulte que des convertisseurs de format RZ vers NRZ sont déjà

connus.

Dans la plupart des convertisseurs RZ-NRZ connus l'élargissement des impulsions représentant un 1, d'une durée de un demi temps bit, pour les transformer en impulsions ayant une durée de un temps bit est obtenu en deux temps. Dans un premier temps le signal est conduit dans une fibre dispersive. Du fait des légères variations de longueur d'onde présentes dans le signal et de la vitesse de propagation différente dans une fibre dispersive de ces longueurs d'onde, les impulsions représentant des niveaux 1 se trouve élargies. On augmente ensuite l'élargissement du signal en sortie de la fibre en ajoutant à ce premier signal un second signal obtenu à partir du signal RZ initial par une conversion en longueur d'onde, un passage dans une fibre dispersive et un retard d'un demi temps bit. Après l'addition en puissance de ces deux signaux de longueurs d'onde différentes, le signal résultant doit passer dans un second convertisseur de longueur d'onde de façon à ce que le signal de- sortie

au format NRZ ne comporte qu'une seule longueur d'onde.

Dans ces conditions les impulsions représentant des 1 du signal initial sont élargies à une valeur sensiblement égale à un temps bit dans le signal

résultant de l'addition des premier et second signaux.

Ainsi on voit que la méthode connue exige une distribution du signal RZ incident sur deux voies parallèles, une conversion en longueur d'onde du signal à convertir sur l'une des voies, un retard d'un demi temps bit sur l'une des voies par rapport à l'autre voie, une addition des signaux présents en sortie de chacune des deux voies, et enfin une reconversion en longueur d'onde du signal résultant de cette addition pour avoir une longueur d'onde unique. On note que la conversion en longueur d'onde sur l'une des deux voies est nécessaire pour éviter les interférences destructives entre les deux signaux, dans une partie o ils se chevauchent temporellement lors de l'addition

des deux signaux.

Brève description de l'invention

L'invention vise à obtenir un signal NRZ contenant les mêmes informations qu'un signal RZ initial, dont les symboles représentant des 1 ont un niveau de puissance stable, des fronts de montée et descente bien marqués. Selon le mode retenu pour réaliser l'invention, on obtient un signal converti à la même longueur d'onde que le signal NRZ initial ou au

contraire un signal converti en longueur d'onde.

L'idée à la base de l'invention est d'utiliser un moyen optique bistable avec hystérésis. Un tel moyen optique a une puissance de sortie qui varie avec la puissance d'entrée de la façon suivante. Lorsque la puissance d'entrée augmente la puissance de sortie du moyen optique bistable avec hystérésis augmente tout d'abord lentement puis change de niveau de façon très rapide avec la puissance d'entrée pour se situer à un niveau haut nettement supérieur dès que la puissance

d'entrée franchit vers le haut un premier seuil.

Lorsque le signal de sortie du moyen optique bistable avec hystérésis est au niveau haut, si la puissance d'entrée diminue, la puissance de sortie du moyen optique bistable avec hystérésis, commence par diminuer lentement puis diminue de façon très rapide avec la diminution de la puissance d'entrée pour se situer à un niveau bas nettement inférieur dès que la puissance d'entrée franchit vers le bas un second seuil. Le

second seuil est inférieur au premier.

L'usage selon l'invention de cette propriété

du moyen optique bistable va être maintenant expliqué.

On fabrique à partir du signal RZ initial à convertir un signal de contrôle du moyen optique bistable. Ce signal est ensuite introduit en entrée du moyen optique bistable. Ce signal de contrôle a les propriétés suivantes. Pour une transition d'une valeur 0, c'est à dire d'un niveau logique bas durant plus d'un temps bit, vers une valeur 1 du signal RZ initial à convertir, le signal de contrôle passe d'un niveau inférieur au premier seuil S1 à un niveau supérieur au premier seuil. De la sorte le signal de sortie du moyen optique bistable avec hystérésis passe d'un niveau bas à un niveau haut. Lorsque le signal RZ initial présente une succession de 1, les uns à la suite des autres le niveau de puissance du signal d'entrée peut fluctuer en raison des retours à 0 pendant moins d'un temps bit du signal initial, mais ce niveau de puissance du signal d'entrée doit rester supérieur au second seuil en sorte que le signal de sortie garde le niveau haut. Si par contre le signal RZ initial revient à 0 et y reste pendant un temps supérieur à un temps bit, ce qui signifie que la succession de 1 est terminée, alors le signal de contrôle doit avoir un niveau d'entrée qui se situe à un niveau inférieur au second seuil du moyen optique bistable avec hystérésis puis qui va rester inférieur au premier seuil, tant que le signal RZ reste au niveau logique 0. En résumé l'invention est relative à un dispositif de conversion d'un signal numérique binaire optique au format RZ ayant un débit D, et donc un temps bit i/D, en un signal numérique binaire optique au format NRZ de même débit caractérisé en ce qu'il comporte: - un moyen optique bistable ayant une entrée et une sortie, un niveau logique de sortie de ce moyen optique bistable passant d'un niveau bas à un niveau haut lorsque le niveau de puissance présent en entrée passe d'un niveau inférieur à un premier seuil à un niveau supérieur à ce premier seuil et passant d'un niveau haut à un niveau bas lorsque le niveau de puissance présent en entrée passe d'un niveau supérieur à un second seuil à un niveau inférieur à ce second seuil, le second seuil étant inférieur au premier seuil, la sortie de ce moyen optique bistable portant le signal au format NRZ; - un moyen de transformation du signal numérique binaire optique au format RZ en un signal de contrôle d'un niveau logique de sortie du moyen optique bistable, ce moyen de transformation ayant une entrée et une sortie, ce moyen recevant sur son entrée, le signal RZ à convertir et délivrant sur sa sortie ledit signal de contrôle, la dite sortie étant couplée à l'entrée du moyen optique bistable, le moyen de transformation produisant un signal ayant un niveau supérieur au premier seuil lorsqu'un signal présent en entrée de ce circuit passe d'un niveau logique bas présent depuis plus d'un temps bit à un niveau logique haut, reste à un niveau supérieur au second seuil tant que le signal d'entrée ne revient pas pendant plus d'un temps bit à un niveau logique bas, et produisant un signal ayant un niveau inférieur au second seuil lorsqu'un signal présent en entrée de ce moyen passe d'un niveau logique haut à un niveau logique bas et y reste pendant plus d'un

temps bit.

Des exemples de réalisation de moyens de transformation d'un signal RZ en signal de contrôle

seront donnés ultérieurement.

Le moyen bistable peut être un moyen passif, comme par exemple une microcavité incorporant un matériau absorbant saturable. Dans ce cas le signal de sortie NRZ peut ou non être converti en longueur d'onde au choix du concepteur. Le signal de contrôle doit avoir une longueur d'onde dont la valeur se situe à l'intérieur de l'une des fenêtres de transparence de la microcavité, c'est à dire qui soit résonnante dans la microcavité. Le moyen bistable peut aussi être un moyen actif, comme par exemple un laser à commutation de perte (Q switch laser). Dans ce cas le signal de sortie NRZ sera converti en longueur d'onde et sera à la

longueur d'onde du laser à commutation de perte.

Brève description des dessins.

Des exemples de réalisation de l'invention seront maintenant commentés à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une courbe destinée à expliquer le fonctionnement d'un moyen optique bistable avec hystérésis, - la figure 2 représente le mode général de

réalisation de l'invention.

- la figure 3 représente l'évolution dans le temps de signaux, elle comporte des parties A, B, C, - la figure 4 représente un mode de réalisation de l'invention destiné à illustrer un premier mode de réalisation du moyen de transformation du signal numérique binaire optique au format RZ en un signal de contrôle, - la figure 5 représente l'évolution dans le temps de signaux présents en divers points du dispositif représenté figue 4, elle comporte les parties A à G, - la figure 6 représente un mode de réalisation de l'invention destiné à illustrer un second mode de réalisation du moyen de transformation du signal numérique binaire optique au format RZ en un signal de contrôle, la figure 7 représente l'évolution dans le temps de signaux présents en divers points du dispositif représenté figue 6, elle comporte les parties A à E.

Description de modes de réalisation

La figure 1 est une courbe destinée à expliquer le fonctionnement d'un moyen optique bistable avec hystérésis. Les valeurs des puissances d'entrée sont portées en abscisse et les puissances de sorties

sont portées en ordonnée.

Comme expliqué plus haut, lorsque la puissance d'entrée augmente passant par exemple de 0 à un premier seuil Sl, la puissance de sortie du moyen optique bistable avec hystérésis augmente tout d'abord lentement pour atteindre la puissance ayant l'ordonnée du point A, puis change de niveau de façon très rapide avec la puissance d'entrée pour se situer à un niveau haut nettement supérieur ayant l'ordonnée du point B, dès que la puissance d'entrée franchit vers le haut un premier seuil Sl. Lorsque le signal de sortie du moyen optique bistable avec hystérésis est au niveau haut, si la puissance d'entrée diminue, la puissance de sortie du moyen optique bistable avec hystérésis, commence par diminuer lentement, comme représenté par la partie de courbe joignant les points B et C, puis diminue de façon très rapide avec la diminution de la puissance d'entrée pour se situer à un niveau bas nettement inférieur ayant l'ordonnée du point D, dès que la puissance d'entrée franchit vers le bas le second seuil S2. Le second seuil S2 est inférieur au premier seuil Sl. Sur la figure 1 on a représenté également un niveau d'entrée intermédiaire NI ayant une valeur comprise entre Si et S2 dont le rôle sera expliqué ultérieurement. La figure 2 représente le mode général de réalisation de l'invention. Sur cette figure on a représenté par des blocs 2 et 5 respectivement un moyen 2 de transformation du signal numérique binaire optique au format RZ en un signal optique de contrôle d'un niveau logique de sortie du moyen optique bistable 5, et le moyen 5 optique bistable avec hystérésis. Le moyen 2 de transformation a une entrée 3 recevant le signal RZ à convertir et une sortie 4 délivrant ledit signal de contrôle. la sortie 4 est couplée directement comme représenté figure 2 ou par l'intermédiaire de moyens d'adaptation de niveau, en eux même connus mais non représentés sur la figure 2, à l'entrée 6 du moyen optique bistable 5. Les moyens d'adaptation de niveaux peuvent comprendre par exemple, un moyen amplificateur ou un moyen atténuateur ou encore une combinaison de ces deux moyens disposés en série l'un par rapport à l'autre. Le moyen amplificateur peut être par exemple un amplificateur à semi conducteur (SOA) ou encore un amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) Comme expliqué plus haut le moyen 2 de transformation produit à partir du signal RZ un signal ayant un niveau supérieur au premier seuil Si lorsque le signal présent en entrée 3 passe d'un niveau logique 0 à un niveau logique 1, et produit un signal ayant un niveau inférieur au second seuil S2 lorsque le signal RZ présent en entrée 3 passe d'un niveau logique 1 à un niveau logique 0 et y reste pendant plus d'un temps bit. Le fonctionnement du dispositif représenté figure 2 sera maintenant expliqué en référence à la figure 3. La figure 3 représente l'évolution dans le temps de signaux, elle comporte des parties A, B, C. La partie A représente un signal arbitraire au format RZ présent en entrée 3 du moyen 2. Dans l'exemple représenté le signal prend successivement les valeurs 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1. Chaque 1 est représenté par une impulsion de durée inférieure au temps bit, matérialisé par l'espace compris entre deux graduations sur l'axe des temps. Le signal représenté en partie B est le signal NRZ correspondant au signal RZ représenté en partie A. Cette fois les 1 sont représentés par des symboles optiques gardant un niveau haut pendant toute la durée d'un temps bit. Lorsque plusieurs 1 consécutifs se succèdent le signal reste au niveau haut sans retour à 0, c'est à dire sans retour au niveau logique bas. La partie C représente un exemple du signal de contrôle qu'il convient d'obtenir en sortie 4 du moyen de transformation 2 de signal pour qu'en sortie 7 du moyen bistable 5, on ait bien le signal représenté en partie B. Lors du premier passage à 1 du signal RZ, il faut que la sortie du bistable passe au niveau logique haut. Pour cela il faut que la valeur de la puissance du signal de contrôle présent en entrée 6 du bistable 5 dépasse le seuil Si représenté par une ligne pointillée horizontale marquée Si. C'est ce qui est représenté en a sur la partie C, o l'on voit qu'une ligne pointillée verticale marque la coïncidence temporelle du front de montée du signal NRZ représenté en B, et du franchissement vers le haut du niveau de puissance Sl par le signal de contrôle représenté en C. Le signal de sortie du bistable reste au niveau haut tant que le signal d'entrée reste au-dessus du niveau S2 représentée par une ligne pointillée horizontale marquée S2. Comme la valeur suivante du signal RZ est un 0, il faut que le signal de contrôle passe au dessous du seuil S2 à la fin du temps bit du premier bit. C'est ce qui est représenté en b partie C. Le signal RZ repasse ensuite deux fois de suite à 1. Cela signifie qu'il faut que le signal de contrôle doit repasser au dessus du seuil Sl à la fin du temps bitdu deuxième bit et rester ensuite au dessus du seuil S2 pendant la durée de deux temps bit. On note qu'il n'est pas important que le signal de contrôle fluctue, comme représenté en c, pourvu qu'il reste au dessus du seuil S2. De préférence dans les réalisations on s'efforcera d'obtenir qu'entre le seuil haut Sl et le seuil bas S2, le signal de contrôle garde un niveau voisin d'un niveau intermédiaire NI entre Sl et S2. De préférence dans les réalisations, on s'efforcera d'obtenir un niveau le plus bas du signal de contrôle qui soit

proche de 0.

Un premier mode de réalisation du moyen de transformation 2 de signal sera maintenant commenté en relation avec la figure 4 qui représente un dispositif selon l'invention dans lequel le moyen 2 est détaillé. Le moyen 2 comporte une entrée 3 pour un signal RZ à convertir et une entrée 8 pour une onde optique continue CW. L'entrée 8 peut elle-même être alimentée par une source 9 d'une onde optique continue CW. Si l'on souhaite que le signal RZ soit converti NRZ sans conversion de longueur d'onde, il est préférable que la source CW 9 soit à la même longueur d'onde qu'une onde porteuse du signal RZ à convertir et à cette fin que la source 9 soit de préférence un dispositif de récupération de l'onde porteuse à partir du signal RZ. De tels dispositifs de récupération sont

connus et ne seront donc pas décrits ici.

Le signal RZ présent en entrée 3 et l'onde CW présent en entrée 8 sont tout deux introduits, par exemple par l'intermédiaire d'un coupleur 3 db 10, sur les deux bras 11, 12 d'un interféromètre 13 par exemple de MachZendher. Un bras quelconque 11, 12 de l'interféromètre comporte un moyen de retard 14 pour introduire un retard d'une durée de un temps bit par rapport à l'autre bras, un moyen 15 de réglage de la phase de l'une des ondes présentes dans le bras comportant le moyen 15, un moyen 16 de réglage du niveau de puissance de l'une des ondes présentes dans le bras comportant le moyen 16. Dans l'exemple représenté figure 4 les moyens 14, 15, et 16 sont sur le même bras 12. Il sera vu plus loin que compte tenu du fonctionnement du moyen 2, il importe peu que chacun des moyens 14-16 soit sur l'un ou l'autre bras. Ils peuvent être répartis entre les deux bras selon toutes les combinaisons possibles. De même l'ordre des moyens 14-16 sur l'un des bras est indifférent pour le fonctionnement. De préférence le bras ne comportant pas le moyen 16 de réglage du niveau de puissance comportera également un moyen 16' de réglage du niveau de puissance. Un moyen 16'' de réglage du niveau de puissance pourra également être présent en complément ou à la place du moyen 16', sur la voie de l'entrée 3 en amont du coupleur 10. La présence du moyen 16' ou 16'' ou encore 16' et 16'' permet de régler plus facilement le niveau relatif de puissance dans chacun des bras 11, 12 afin d'obtenir un meilleur taux d'extinction lors de l'interférence des signaux présents dans chacun de ces bras. Les bras 11 et 12 de l'interféromètre 13 sont couplés par l'intermédiaire d'un second coupleur 17, par exemple 3 db, sur la sortie 4 de l'interféromètre 13, qui constitue la sortie du moyen 2. Cette sortie 4 est couplée comme indiqué plus haut sur l'entrée 6 du bistable 5. Le fonctionnement du moyen 2 tel que représenté sur la figure 4 sera maintenant commenté en liaison avec la figure 5. Cette figure comporte les parties A à G La partie A de cette figure représente le

début du même signal RZ que la partie A de la figure 3.

Les parties B et C représentent ce même signal dans chacun des bras 11, 12 de l'interféromètre 13 sans tenir compte pour cette représentation de la présence des moyens 14-16, mais uniquement d'un changement de valeur de la composante continue. Ce changement de valeur est dû à l'introduction dans chacun des bras 11,12, de l'onde continue en provenance du moyen 9. Du fait de la présence simultanée de l'onde continue présente en entrée 8 et du signal RZ présent en entrée 3 les signaux représentés en B et C ont la même forme que le signal RZ entrant, mais décalé vers le haut d'un niveau P0 représentant dans chacun de ces bras le niveau de l'onde continue CW en provenance de la source 9. Le fait que le niveau P0 soit le même dans les deux bras 11 et 12 suppose implicitement que le coupleur 10 est un coupleur 3db. Naturellement le concepteur a le choix du couplage et peut aussi utiliser un atténuateur ou un amplificateur pour obtenir des niveaux continus différents dans chacun des bras. Le niveau haut du signal représenté en B ou C est un niveau P2 supérieur à P0. Le signal représenté en partie D représente le signal présent dans l'un des bras 11, 12 portant le moyen de retard 14. On voit que le signal représenté en D a la même forme que le signal représenté en C mais décalé dans le temps de un temps bit. De plus les niveaux haut et bas du signal sont décalés par la

présence du moyen 16 de réglage du niveau de puissance.

Dans le mode préféré de réalisation, on règle le niveau supérieur P0' du signal représenté en D pour que ce niveau P0' soit égal au niveau du signal P0 représenté en C. Le niveau bas du signal représenté en D est un niveau Pl inférieur à P0. Les signaux représentés en C et D sont représentés ensemble en partie E pour les cinq premiers bit du signal RZ représenté en partie A. Le moyen 15 de réglage de la phase est réglé pour provoquer une interférence destructive entre les signaux présents sur chacun des bras 11, 12, c'est à dire entre les deux signaux représentés en partie E. Le signal résultant de l'interférence destructive des signaux représentés séparément en C et D et ensemble en E, est représenté en F. Pendant le premier temps bit, le niveau P3 du signal résultant de l'interférence destructive a le niveau P2 diminué du niveau Pl. Ce niveau P3= P2-P1 est supérieur au premier seuil Sl en sorte que le signal sortant du bistable 5 passe au niveau haut (1) représenté en G. Par contre lors de l'interférence correspondant au second temps bit le niveau P4 du signal résultant de l'interférence destructive a le niveau P0 diminué du niveau (P0 - PF), cela se traduit pour le niveau résultant du signal de sortie par une impulsion d'ombre, c'est à dire un très faible niveau de lumière P4. Le niveau P4 est inférieur au seuil S2 en sorte que le signal de sortie du bistable représenté en G passe du niveau logique haut (1) au niveau logique bas (0). Il résulte du choix préféré po = po' obtenu grâce au moyen de réglage 16 et éventuellement 16' ou 16'' que le niveau P4 est nul ou quasi nul, si le taux d'extinction réglé par le moyen 15 de réglage de phase est suffisamment élevé. Au troisième temps bit on se retrouve dans la configuration du premier temps bit et le niveau du signal résultant se retrouve au niveau P3 supérieur au premier seuil, en sorte que le signal de sortie du bistable 5 repasse au niveau logique haut. Au quatrième temps bit le signal représenté en D a le niveau P0o. Il s'ensuit, que lors de l'interférence correspondant au quatrième temps bit le niveau P5 du signal résultant de l'interférence destructive a le niveau P2 diminué du niveau P0. Si le niveau P5 a un niveau supérieur au seuil bas S2 du bistable 5 le

niveau de sortie de ce bistable gardera le niveau haut.

Ainsi on voit que le signal de contrôle présent en sortie du moyen 2 représenté figure 4, remplit bien la fonction souhaitée si: - le niveau résultant de l'interférence destructive entre les signaux C et D décalés d'un temps bit présents dans chacun des bras 11, 12 respectivement, immédiatement en amont du coupleur 17 est supérieur au premier seuil Sl lorsque le signal présent dans le premier bras est à son niveau le plus haut P2 et que le signal présent dans le second bras est à son niveau le plus bas Pl, - ce signal reste à un niveau P5 supérieur au second seuil S2, lorsque le signal présent dans le premier bras est au niveau le plus haut P2 et que le signal présent dans le second bras est également à son niveau le plus haut P0, et si, - le niveau résultant de l'interférence destructive entre les signaux décalés d'un temps bit présents dans chacun des bras 11, 12 est inférieur au sec-end seuil S2 lorsque le signal présent dans le premier bras est à son niveau le plus bas P0 et que le signal présent dans le second bras est son niveau le plus haut P0 également dans l'exemple choisi pour les explications. Ainsi selon ce mode de réalisation de l'invention: - on duplique le signal RZ à convertir pour obtenir deux signaux RZ un premier et un second contenant les mêmes informations et au même débit que le signal RZ à convertir, - on ajoute directement au signal RZ à convertir avant séparation ou à chacun des premier et second signaux RZ séparés un fond continu pour obtenir des premiers

et second signaux à niveau de fond continu augmenté.

Dans le cas o les fonds continus sont ajoutés après séparation, les puissances continues ajoutées à chacun des signaux séparées peuvent être différentes l'une de l'autre, - on crée un retard de un temps bit du second signal à niveau de fond continu augmenté par rapport au premier signal à niveau de fond continu augmenté, - on règle les niveaux haut et bas de puissance des premiers et second signaux à niveau de fond continu augmenté à des valeurs telles que en réalisant une interférence destructive entre le premier signal à niveau de fond continu et le second signal à niveau de fond continu augmenté retardé le signal de sortie résultant ait un niveau: supérieur au premier seuil lorsque le premnier signal à niveau de fond continu augmenté et le second signal à niveau de fond continu augmenté retardé sont respectivement à un niveau haut et à un niveau bas, qui reste supérieur au second seuil lorsque le premier signal à niveau de fond continu augmenté et le second signal à niveau de fond continu augmenté retardé sont tous deux à des niveaux hauts et inférieur au second seuil lorsque le premier signal à niveau de fond continu augmenté et le second signal à niveau de fond continu augmenté retardé sont respectivement à un niveau bas et à un niveau haut. Le niveau bas du premier signal à niveau de fond continu augmenté est obtenu en réglant le niveau de l'onde continue introduite dans le bras 11. Le niveau haut de ce signal est obtenu en réglant le niveau haut P2 avec le moyen de réglage de puissance 16' ou 16''. Le niveau haut P0' du signal retardé est obtenu en réglant le niveau de l'onde continue introduite dans le bras 12 par action sur le moyen 16 de réglage de puissance; - on crée une interférence destructive entre le premier signal à niveau de fond continu augmenté et le second signal à niveau de fond continu augmenté retardé obtenant ainsi le signal de contrôle en réglant la phase entre le premier signal à niveau de fond continu augmenté et le second signal à niveau de fond continu augmenté retardé avec le moyen 15 de réglage

de phase.

Un second mode de réalisation 20 du dispositif selon l'invention faisant apparaître un autre mode de réalisation 2' du moyen 2 sera maintenant commenté en

liaison avec la figure 6.

Le dispositif 20 comporte un moyen 2' de production d'un signal de contrôle comportant une entrée 3 pour un signal RZ à convertir NRZ porté par une onde optique porteuse ayant une première longueur d'onde. Il comporte aussi une entrée 19 pour une onde continue ayant une seconde longueur d'onde, différente de la première, en provenance par exemple d'une diode laser 18. Le signal RZ présent en entrée 3 est couplé par un premier coupleur 24 par exemple 3 db, à deux voies optiques, une première 22 et une seconde 23. La seconde voie 23 comporte une liaison 25 par exemple un coupleur 3 db permettant de recevoir sur cette voie 23 l'onde continue en provenance de l'entrée 19. La première voie 22 comporte un moyen 28 de retard dont le rôle est d'introduire une différence de marche optique entre les deux bras 22, 23 égale à un temps bit. La seconde voie 23 est équipée d'un dispositif 21 à saturation de gain, par exemple un amplificateur optique à semi conducteur. Un tel dispositif a, de façon connue, une valeur de gain en fonction de la puissance d'entrée qui est constante tant que la valeur de la puissance d'entrée est inférieure à un seuil dit de saturation, puis décroissante ensuite lorsque la puissance d'entrée dépasse le seuil de saturation. Dans le moyen 2', il sera vu que l'on utilise des valeurs de puissance d'entrée permettant d'exploiter la partie décroissante de la caractéristique de gain. Un filtre 27 présent sur la voie 23 en aval de l'amplificateur 21 permet d'éliminer le signal à la première longueur d'onde tout en laissant passer le signal à la seconde longueur d'onde en provenance de l'entrée 19. La seconde voie 23 peut comporter en aval du dispositif 21 à saturation de gain en série avec le filtre 27 un moyen 29 d'adaptation de niveau de puissance par exemple unatténuateur ou un amplificateur. Comme dans le dispositif 2 décrit en liaison avec la figure 4, un moyen 29' d'adaptation de niveau de puissance par exemple un atténuateur ou un amplificateur représenté en pointillés, disposé sur la voie ne comportant pas l'adaptateur de niveau 29, permet de faciliter l'adaptation du niveau relatif des signaux présents dans les première 22 et seconde 23 voies. Les signaux provenant des voies 22 et 23 sont regroupés sur la voie 22 par un coupleur 3 dB 26. Le signal de contrôle est présent sur la sortie 4 du moyen 2' située en aval de

la liaison 26.

Le fonctionnement du moyen 2' sera maintenant expliqué en liaison avec la figure 7. La partie A de cette figure représente un signal RZ présent en entrée 3 du moyen 2'. Pour ne pas avoir à reprendre des

descriptions déjà données ce signal reprend la même

succession de 1 et de 0 que celle illustrée par les parties A des figures 3 et 5. Les parties B et C de la figure 7 représentent les signaux présents dans chacune des voies 22, 23 respectivement immédiatement en amont du coupleur 26. Un retard 28 présent sur l'une des voies 22, 23 permet d'obtenir un retard de un temps bit du signal présent en voie 23 par rapport au signal en voie 22. L'exemple représenté figure 6 suppose implicitement que le temps de propagation sur la voie 22 est plus court que le temps de propagation sur la voies 23. Ce point sera revu après le commentaire de la partie C qui représente le signal présent en aval du dispositif 21 à saturation de gain immédiatement en amont du coupleur 26. Il est rappelé que l'on utilise la partie de la caractéristique du dispositif 21 o le gain est décroissant. Pour cela la puissance de l'onde continue introduite sur la voie 23 par l'entrée 19 est réglée pour que le niveau de saturation soit atteint soi par le niveau de l'onde continue, soi au minimum par le niveau de l'onde continue augmenté du niveau atteint par le signal RZ lorsque ce signal a le niveau logique haut. Dans ces conditions chaque impulsion correspondant à un niveau haut du signal RZ, sera transformée par le phénomène de saturation de gain en une impulsion d'ombre, c'est à dire par une impulsion ayant un niveau de puissance lumineuse plus bas que le

niveau de l'onde continue introduite sur le bras 19.

Ainsi le niveau haut du signal représenté en C a un niveau de puissance lumineuse fonction de la puissance de l'onde continue. Le niveau de cette onde continue

peut être réglé par le moyen de réglage de niveau 29.

Le niveau de l'onde continue est diminué pour atteindre un niveau d'ombre représenté par le niveau b, pour

chaque impulsion de niveau haut du signal RZ.

Le niveau haut du signal représenté en B peut être réglé par le moyen de réglage de niveau 29'. Le niveau bas du signal représenté en B est 0 ou voisin de 0. Le signal représenté en C est en retard d'un temps bit par rapport au signal représenté en B.-Ce retard est obtenu comme expliqué plus haut par le retard 28 placé dans l'une ou l'autre voie 22, 23. La position du retard 28 sur la voie 22 ou la voie 23 et

sa valeur sont déterminées par cet objectif.

L'addition des signaux en provenance de chacune des voies 22 et 23 réalisée au niveau du coupleur 26 a la forme du signal représenté en D de la figure 7, c'est à dire la forme recherchée pour le signal de contrôle. Ce signal est présent en sortie 4 du moyen 2' de transformation du signal numérique

binaire optique au format RZ en un signal de contrôle.

L'adaptateur de niveau 29, a pour fonction de situer les valeurs les plus basses à atteindre par le signal

de contrôle à un niveau inférieur au second seuil S2.

Ce niveau le plus bas représenté par P4 en partie D résulte de l'addition du niveau bas du signal représenté en B (voisin de 0) et du niveau bas du signal représenté en C, (niveau de l'onde continue réglée par le moyen 29 diminué par l'effet de l'amplificateur à saturation de gain 21 lorsque le signal représenté en B est au niveau haut). De préférence ce niveau P4 le plus bas est voisin de 0 ce qui suppose que les niveaux bas du signal représenté en B et du signal représenté en C sont tous deux voisin de 0. Le niveau haut P3 du signal de contrôle représenté en D est supérieur au premier seuil Sl. Ce niveau résulte de l'addition du niveau haut P2 du signal représenté en B et du niveau haut CW du signal représenté en C. Le niveau haut du signal représenté en C est le niveau de l'onde continue introduite sur la voie 23. Ce niveau haut, et donc la somme des niveaux hauts est réglable par le moyen 29. Naturellement, il est possible également, comme déjà signalé de prévoir en amont ou sur la voie 22, un moyen 29' d'adaptation de niveau pour modifier les valeurs hautes du signal représenté en B, et donc les valeurs les plus hautes P3

du signal de contrôle.

Un niveau intermédiaire P5 du signal représenté en D correspond à la somme d'un niveau haut P2 du signal représenté sur la partie B de la figure 7 et d'un niveau bas b simultané du signal représenté en C sur la figure 7. Le niveau P5 se situe à un niveau inférieur au premier seuil Si et supérieur au second seuil S2. Ce dernier cas se produit comme expliqué plus haut lorsque le signal RZ décalé représenté en B comporte plusieurs 1 consécutifs, ce qui implique des retours à 0 du signal RZ, mais pendant un temps

inférieur à la durée d'un bit.

Ainsi selon ce mode de réalisation: - on crée à partir du signal RZ à convertir deux signaux RZ; - on retarde de un temps bit l'un des deux signaux RZ par rapport à l'autre; - on ajoute un niveau continu au signal retardé par rapport à l'autre et on obtient un signal retardé augmenté; on remplace les impulsions correspondant à une augmentation de la puissance lumineuse du signal retardé augmenté par des impulsions d'ombre correspondant à une diminution de la puissance lumineuse pour obtenir un signal retardé transformé; dans l'exemple présenté en utilisant un amplificateur 21 à saturation de gain, le signal retardé transformé est représenté en partie C de la figure 7; - on règle des niveaux haut et bas de puissance des signaux retardé et retardé transformé à des valeurs telles que en réalisant une addition des niveaux de puissance des signaux retardé et retardé transformé, le signal résultant ait: - un niveau supérieur au premier seuil Si, lorsque le signal retardé et le signal retardé transformé sont tous deux à des niveaux hauts, - un niveau qui reste supérieur au second seuil S2 lorsque le signal retardé et le signal retardé transformé sont respectivement à des niveaux hauts et bas, - un niveau inférieur au second seuil lorsque le signal retardé et le signal retardé transformé sont tous deux à des niveaux bas; ce réglage des niveaux est obtenu dans l'exemple commenté en réglant le niveau haut du signal retardé par le moyen 29', le niveau haut du signal retardé transformé par action sur le niveau de l'onde continue introduite sur la voie 23, par le moyen 29, - on additionne les niveaux de puissance réglés du signal RZ à convertir et du signal RZ retardé transformé obtenant ainsi le signal de contrôle; - on applique le signal de contrôle à un dispositif bistable prenant un niveau de sortie haut lorsque le niveau d'entrée est supérieur à un premier seuil Si, et gardant ce niveau haut tant que le niveau d'entrée est supérieur à un second seuil S2 inférieur au premier seuil Si, et prenant un niveau de sortie bas si le niveau d'entrée devient inférieur au second seuil S2 puis gardant ce niveau bas tant que le niveau d'entrée reste inférieur au premier seuil Si, obtenant ainsi en sortie du circuit bistable le signal NRZ portant les mêmes informations

que le signal RZ à convertir.

Le signal NRZ résultant de la conversion est représenté en partie E de la figure 7. Les changements de niveau logique du signal NRZ résultant de la conversion correspondent aux instants o le signal de contrôle franchit le seuil S1 ou S2. Ces instants sont

matérialisés par des lignes pointillées verticales.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Dispositif (1,30,20) de conversion d'un signal numérique binaire optique au format RZ ayant un temps bit en un signal numérique binaire optique au format NRZ caractérisé en ce qu'il comporte: - un moyen (5) optique bistable ayant une entrée (6) et une sortie (7), un niveau logique de sortie de ce moyen (5) optique bistable passant d'un niveau bas à un niveau haut lorsqu'un niveau de puissance présent en entrée (6) passe d'un niveau inférieur à un premier seuil Si à un niveau supérieur à ce premier seuil SI et passant d'un niveau haut à un niveau bas lorsque le niveau de puissance présent en entrée passe d'un niveau supérieur à un second seuil (S2) à un niveau inférieur à ce second seuil, le second seuil (S2) étant inférieur au premier seuil (SI), la sortie (7) de ce moyen (5) optique bistable portant le signal au format NRZ, - un moyen (2, 2') de transformation du signal numérique binaire optique au format RZ en un signal de contrMle d'un niveau logique de sortie du moyen (5) optique bistable, ce moyen (2,2') de transformation ayant une entrée (3) et une sortie (4), ce moyen (2,2') recevant sur son entrée (3), le signal RZ à convertir et délivrant sur sa sortie (4) ledit signal de contrôle, ladite sortie (4) étant couplée à l'entrée (6) du moyen (5) optique bistable, le moyen (2,2') de transformation produisant un signal dont le niveau devient supérieur au premier seuil lorsqu'un signal présent en entrée de ce circuit passe d'un niveau logique bas présent depuis plus d'un temps bit à un niveau logique haut et reste à un niveau supérieur au second seuil tant que le signal d'entrée ne revient pas pendant plus d'un temps bit à un niveau logique bas, et produisant un signal ayant un niveau inférieur au second seuil lorsqu'un signal présent en entrée de ce moyen passe d'un niveau logique haut à un niveau logique bas et y reste pendant plus d'un

temps bit.

2. Dispositif (1,30) de conversion selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen (2) de transformation du signal numérique binaire optique au format RZ en un signal de contrôle d'un niveau logique de sortie du moyen (5) optique bistable, comporte un interféromètre (13) ayant deux bras (11,12) recevant chacune le signal RZ à convertir et une onde optique continue, l'un des bras (12) comportant un moyen (14) de retard pour introduire une différence de chemin optique de un temps bit d'un bras par rapport à l'autre, le signal en sortie (4) de l'interféromètre

(13) constituant le signal de contrôle.

3. Dispositif (1,30) de conversion selon la revendication 2 caractérisé en ce que le moyen (2) de transformation du signal numérique binaire optique au format RZ en un signal de contrôle, comporte sur l'un au moins des bras (11,12) de l'interféromètre (13) un moyen (15) de réglage de phase ou un moyen (16, 16') de réglage de niveau pour une onde lumineuse les traversant.

4. Dispositif (20) de conversion selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen (2') de transformation du signal numérique binaire optique au format RZ en un signal de contrôle comporte deux voies (22,23) une première (22) et une seconde (23), la première (22) recevant le signal RZ à convertir, la seconde recevant le signal RZ à convertir et une onde continue ayant une longueur d'onde différente de la longueur d'onde d'une onde porteuse dudit signal RZ, cette seconde voie (23) comportant un filtre (27) laissant passer les ondes ayant la longueur d'onde de l'onde continue et arrêtant les ondes ayant la longueur d'onde de la porteuse du signal RZ, l'une des voies (22,23) comportant un moyen de retard (28) d'une onde la traversant pour introduire une différence de chemin optique de un temps bit d'une voie (23) par rapport à l'autre (22), les deux voies étant regroupées en amont de la sortie (4) du moyen (2') de transformation sur

une seule voie.

5. Procédé tout optique de transformation d'un signal RZ porté par une onde optique porteuse ayant une première longueur d'onde en un signal optique NRZ, caractérisé en ce que le procédé comporte: - l'utilisation d'un moyen (5) optique bistable dontla sortie passe d'un niveau logique bas à un niveau logique haut lorsque la puissance d'entrée est supérieure à un premier seuil Sl et repasse à un niveau logique bas lorsque la puissance d'entrée redescend à un niveau inférieur à un second seuil S2 inférieur au premier seuil, - la transformation du signal RZ à convertir en un signal de contrôle du moyen bistable (5), le signal de contrôle passant d'une valeur inférieure au premier seuil à une valeur supérieure au premier seuil chaque fois que le signal RZ passe d'une valeur logique basse présente depuis plus d'un temps bit à une valeur logique haute, et à une valeur inférieure au second seuil si le signal RZ à convertir passe d'un niveau logique haut à un niveau logique bas et y reste pendant plus d'un temps bit du signal RZ, - on applique le signal de contrôle au dispositif bistable obtenant ainsi en sortie du circuit bistable le signal NRZ portant les mêmes informations que le

signal RZ à convertir.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour la transformation du signal RZ en signal de contrôle: - on duplique le signal RZ à convertir pour obtenir deux signaux RZ un premier et un second contenant les mêmes informations et au même débit que le signal RZ à convertir, - on ajoute directement au signal RZ à convertir avant séparation ou à chacun des premier et second signaux RZ séparés un fond continu pour obtenir des premiers et second signaux à niveau de fond continu augmenté, - on crée un retard de un temps bit du second signal à niveau de fond continu augmenté par rapport au premier signal à niveau de fond continu augmenté, - on règle les niveaux haut et bas de puissance des premiers et second signaux à niveau de fond continu augmenté à des valeurs telles que en réalisant une interférence destructive entre le premier signal à niveau de fond continu et le second signal à niveau de fond continu augmenté retardé le signal de sortie résultant ait un niveau: supérieur au premier seuil lorsque le premier signal à niveau de fond continu augmenté et le second signal à niveau de fond continu augmenté retardé sont respectivement à un niveau haut et à un niveau bas, qui reste supérieur au second seuil lorsque le premier signal à niveau de fond continu augmenté et le second signal à niveau de fond continu augmenté retardé sont tous deux à des niveaux hauts et inférieur au second seuil lorsque le premier signal à niveau de fond continu augmenté et le second signal à niveau de fond continu augmenté retardé sont respectivement à un niveau bas et à

un niveau haut.

7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour la transformation du signal RZ en signal de contrôle: - on crée à partir du signal RZ à convertir deux signaux RZ dont l'un est retardé de un

temps bit par rapport à l'autre; -

- on ajoute un niveau continu au signal retardé par rapport à l'autre et on obtient un signal retardé augmenté; - on remplace les impulsions correspondant à une augmentation de la puissance lumineuse du signal retardé augmenté par des impulsions d'ombre correspondant à une diminution de la puissance lumineuse pour obtenir un signal retardé transformé; - on règle des niveaux haut et bas de puissance des signaux retardé et retardé transformé à des valeurs telles que en réalisant une addition des niveaux de puissance des signaux retardé et retardé transformé, le signal résultant ait: - un niveau supérieur au premier seuil Si, lorsque le signal retardé et le signal retardé transformé sont tous deux à des niveaux hauts, - un niveau qui reste supérieur au second seuil S2 lorsque le signal retardé et le signal retardé transformé sont respectivement à des niveaux hauts et bas, - un niveau inférieur au second seuil lorsque le signal retardé et le signal retardé transformé sont tous deux à des niveaux bas; - on additionne les niveaux de puissance du signal RZ à convertir et du signal RZ retardé transformé obtenant ainsi le signal

de contrôle.