EP1290489A1 - Aiguilleur optique a base de modulateurs spatiaux de lumiere - Google Patents

Aiguilleur optique a base de modulateurs spatiaux de lumiere

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EP1290489A1
EP1290489A1 EP01945455A EP01945455A EP1290489A1 EP 1290489 A1 EP1290489 A1 EP 1290489A1 EP 01945455 A EP01945455 A EP 01945455A EP 01945455 A EP01945455 A EP 01945455A EP 1290489 A1 EP1290489 A1 EP 1290489A1
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EP
European Patent Office
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optical
cell
cells
beams
deflection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01945455A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Stéphane Gosselin
Philippe Gravey
Nicole Wolffer
Alan Lelah
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Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0026—Construction using free space propagation (e.g. lenses, mirrors)

Definitions

  • the invention relates to a device capable of interconnecting two sets of optical fibers and relates primarily to the field of telecommunications equipment.
  • Optical patching equipment is beginning to be used on an experimental basis in optical transport networks and should be deployed on a large scale in the coming years.
  • the reconfigurable optical patching function allows, in a node of the WDM network, the establishment and reconfiguration of connections between incoming optical channels and outgoing optical channels.
  • the reconfiguration of the brewers is ensured by network administration bodies.
  • This possibility of reconfiguring optical cross-connects more generally makes it possible to pass from a juxtaposition of point-to-point WDM links to a true flexible optical layer whose granularity is the wavelength (or optical channel), that is to say - say 2.5 or 10 Gbit / s.
  • This need for flexibility of the optical layer is linked in particular to the increase in Internet traffic and the need to manage the increasingly large WDM transmission capacities which result therefrom.
  • this invention relates to all areas where the switching of optical beams is necessary.
  • Switching matrices for optical crossovers have been produced in electronic technology.
  • Several manufacturers (Tellium, Nortel, Ciena, Monterey Networks, Sycamore, Nexabit Networks) have announced products implementing this technology. All-optical brewing technologies are less advanced. They are transparent to the speed of each optical channel, and will therefore allow better scalability of the equipment in a multi-vendor and multi-speed environment. On the other hand, it is relatively clear that these technologies will only be able to impose themselves on the market if their cost is competitive compared to electronic technologies.
  • thermo-optical matrices are also available, either in polymer technology (JDS) or in silica technology (NEL). Obtaining a number of ports greater than 16 remains problematic.
  • Other integrated technologies such as Lithium Niobate or
  • Indiu phosphide still requires significant development to arrive at high-performance and high-capacity matrices.
  • Micro-mechanical devices on Silicon are studied for applications in optical mixing, mainly in the USA (AT&T, IMMI, OMM, Astarte, Lucent, Xros, ...) These implement switching matrices based micromirrors on silicon capable of deflecting an optical beam along two axes.
  • a 576-port optical mixer was produced by Texas Instruments and Astarte.
  • Lucent announced the marketing at the end of 2000 of a 'Wavestar lambda router', with 256 ports.
  • Xros for its part presented a prototype of 1152 ports, with a marketing planned for the beginning of 2001.
  • the use of micromirrors is particularly interesting from the point of view of insensitivity to the wavelength and independence to polarization.
  • Liquid crystal technologies which have a good level of maturity for visualization applications, also offer interesting perspectives.
  • NTT and France Télécom have carried out various demonstrations, by cascading several stages of liquid crystal cells and birefringent calcite crystals (for example 11 stages for 64 ports).
  • liquid crystal devices offer only a small number of fibers to be connected.
  • Liquid crystal switching devices have also been proposed deflecting the optical beams in two perpendicular dimensions.
  • the proposed devices are bulky because the means of diversion must be powerful.
  • the invention proposes, primarily, to overcome this drawback, that is to say to provide a two-dimensional optical switch in which the deflection means are less bulky, while minimizing optical losses and adopting a strip of space frequencies of reasonable extent.
  • the invention proposes to resolve this drawback by virtue of an optical beam switch comprising a series of optical input channels and a series of optical output channels, two cells with spatial modulation of optical index capable of respectively deflecting an optical beam. leaving an inlet channel and arriving on a output, characterized in that each series of optical channels is distributed along two dimensions transverse to the direction of the channels and in that the cells with spatial index modulation are each designed to produce deviations according to these two dimensions.
  • FIG. 1 is a perspective view of a switcher according to the invention
  • FIG. 2a is a longitudinal sectional view of a switch in transmission and normal incidence
  • FIG. 2b is a view in longitudinal section of a switcher in transmission and inclined incidence
  • FIG. 2c is a view in longitudinal section of a referrer in reflection with an intermediate mirror
  • FIG. 3 is a front view of a set of two deflection cells each comprising two parts each intended to deflect respectively the one and the other sub-beam each time from a separation of a beam d entry, these two parts each constituting a series of lines alternately belonging to a first and a second part;
  • FIG. 4 is a front view of a set of two deflection cells each comprising two parts each intended to deflect respectively the one and the other sub-beam each time from a separation of a beam d entry, these two parts each constituting non-interlaced surfaces;
  • FIG. 5 shows, in a device according to the invention, a frame of reference centered on an optical axis of a macrolens, and the position in this frame of diffraction points of different orders arriving on an output cell, after deflection by diffraction produced by an input cell.
  • FIG. 6 is a simplified longitudinal sectional view of a switcher according to the invention, the optical beams of which have been reported in the plane of the figure and the optical elements of which have been added along the path of the beams;
  • the interconnection device of FIG. 1 has input / output modules 100 and 200 each consisting of a matrix of optical fibers 110, 210 associated with a matrix of micro-lenses 120, 220 whose function is to collimate on a distance necessary for the operation of the system the beams coming from the optical fibers.
  • the inputs and outputs are therefore organized in two-dimensional matrices of collimated beams using microlenses. It further presents spatial light modulating components, here liquid crystal 300 and 400, with which it is possible to create localized index variations, so as to diffract the collimated beams in variable directions.
  • spatial light modulating components here liquid crystal 300 and 400, with which it is possible to create localized index variations, so as to diffract the collimated beams in variable directions.
  • a first deflection implemented by the device 300 makes it possible to direct the incident beam towards the direction (s) corresponding to the desired output fiber (s).
  • the second deflection (cell 400) makes it possible to make the axis of the beam and that of the output fiber parallel.
  • This second deflection is essential to ensure effective coupling therein, in particular in the (usual) case where single-mode optical fibers are used.
  • These spatial light modulators (or “deflection” cells) 300 and 400 operate in reflection and are located in the same plane. They are divided into “sub-cells” each dedicated to an input or output fiber. Thus, only a silicon substrate is used for the control of the inlet deflectors and of the outlet deflectors, facilitating the positioning and alignment of the system;
  • the device of FIG. 1 also has a lens 500 (several in one variant), called here macrolens, as opposed to collimating microlenses, one of whose roles is to prevent the light directly reflected by the spatial light modulators from coming disturb the output channels and ensure that the same spatial frequency band is used on all the sub-cells of the spatial light modulators, which limits the bandwidth (in spatial frequencies) of these components.
  • a lens 500 singular in one variant
  • macrolens as opposed to collimating microlenses, one of whose roles is to prevent the light directly reflected by the spatial light modulators from coming disturb the output channels and ensure that the same spatial frequency band is used on all the sub-cells of the spatial light modulators, which limits the bandwidth (in spatial frequencies) of these components.
  • Such a device makes it possible to limit the spatial frequency band necessary for a given number of inputs / outputs, and also to significantly improve the optical isolation between the unconnected inputs / outputs (reduction in optical crosstalk).
  • the judicious positioning of the macrolent lenses makes it possible to minimize, for a given capacity of the system, the spatial frequency band required for the spatial light modulators, and, consequently, to minimize the optical losses of the system and / or improve its compactness.
  • the distance between the point of convergence and the cell furthest from this point of convergence corresponds to the diagonal of one half of the opposite cell.
  • This diagonal is shorter than the diagonal of the total cell, so that the maximum deviation to be applied to a beam is smaller than in a device where the point of convergence would have been placed at a corner of this opposite cell.
  • the maximum deviation to be applied being low, the deflection means require only a reasonable power, and are therefore less bulky, which makes it possible to improve the compactness of the assembly.
  • the present switch has an intermediate optic, here a mirror 600, making it possible to direct the beam, after deflection by the first spatial light modulator 300, towards the second spatial modulator 200.
  • Additional optics are inserted between the micro- and macro-lens arrays to separate the two polarization components transported by the optical fibers, especially in the case where standard single-mode fibers and modulators are used spatial light whose characteristics depend on the polarization (mounting with diversity of polarization).
  • the choice of the position of the axes of the macro-lens (s) 500 and the spatial organization of the spatial light modulators, in particular in the case of a mounting with diversity of polarization, is presented in detail below.
  • Spatial light modulators operating in reflection are used: this approach makes it possible to use high resolution components produced on a non-transparent substrate (firstly space modulators of liquid crystal light addressed by VLSI, or other technologies to base of electro-optical phase modulators transferred to VLSI).
  • the deflection cells and the macrolentines are tilted so as to angularly separate the beams from the normal of the deflection cells.
  • FIGS. 2a to 2c illustrate the transition from a mounting in transmission and normal incidence (Figure 2a) to a mounting in transmission and inclined incidence ( Figure 2b), then to a mounting in reflection with an intermediate mirror (Figure 2c).
  • the beams incident on the cells in reflection pass twice through the macrolent 500, and the assemblies in transmission (that is to say without reflection) are therefore represented with a macrolent of each side of the deflection cells.
  • This architecture is relatively compact. It also allows, before even placing the macrolenses, a global alignment of the system using the beams reflected directly by the cells (orders 0).
  • the inlet deflection cell 300 it is useful for the inlet deflection cell 300 to be in the same plane as the outlet cell 400: this simplifies the final assembly of the system, and makes it possible to benefit from high relative positioning precision of the this deflection line (in particular when the modulator is produced from a VLSI circuit).
  • the device does not have any moving part.
  • the beam from a microlens 500 is separated into its two polarization components using a calcite plate (or a polarization splitter cube according to a variant ), then the polarization component orthogonal to the direction of friction of the liquid crystal is rotated by 90 ° using a half-wave plate.
  • a calcite plate or a polarization splitter cube according to a variant
  • the polarization component orthogonal to the direction of friction of the liquid crystal is rotated by 90 ° using a half-wave plate.
  • two birefringent crystal blades associated with half-wave plates (or a liquid crystal cell) and placed respectively at the input and at the output of the system make it possible to make it insensitive to light polarization, even if spatial light modulators are sensitive to light polarization (local polarization diversity).
  • each of these two components constitutes a sub-beam which is then treated individually and independently, that is to say that each deflection cell has distinct zones which each deflect a respective polarization of the same beam (polarizations momentarily brought back parallel to each other after separation).
  • the reverse process (half-wave plate + calcite or cube) makes it possible to redifferentiate the orientations and to recombine the two polarization components. Note that the lengths of the optical paths followed by these two polarization components must be very close (0.3 mm, for a polarization mode dispersion (PMD) of 1 ps). This mounting with diversity of polarization doubles in practice the necessary capacity. Two options are now considered, with reference to Figures 3 and 4.
  • the deflection cells 300 include rectangular active zones, comprising an interlacing of the lines of sub-cells, by calling a sub-cell a part of a cell which deflects a single beam.
  • a line of sub-cells alternately belongs to the part intended to deflect the redirected sub-beams, and alternately to the part intended to deflect the other sub-beams, not redirected here.
  • the input deflection cell 300 is composed of 2M rows of M sub-cells (2M ⁇ M).
  • the even lines are used for the deflection of the sub-beams from the horizontal polarization components and the odd lines for the deflection of the sub-beams from the vertical components (other arrangements are also possible).
  • the polarization separator element is preferably a calcite plate placed against the microlens array 120. Its thickness must allow a shift between polarization components corresponding to the center-to-center spacing of the sub-cells of two consecutive lines .
  • the polarization rotation is then carried out by N half-wave plates situated opposite the even lines of sub-cells. These strips can be glued to the calcite blade. This function can also be ensured by a liquid crystal cell in transmission of the twisted nematic type whose pixels are bands located opposite the even lines. Note that this assembly requires matrices of fibers and microlenses of rectangular shape, where the vertical step is double the horizontal step, itself equal to the step of the sub-cells.
  • the two separate sub-beams, coming from the two polarization components, are treated separately by two deflection parts forming different surfaces in each cell 300 and 400.
  • these parts are of square active area (MxM sub-cells), that is to say a total of four square deflection parts for the whole of the two cells 300 and 400 grouped together (2 for the entry, 2 for output).
  • the matrices of fibers 110, 210, and of microlenses 120, 220 are regular square matrices, the pitch of which is substantially equal to that of the sub-cells.
  • the polarization separator element is preferably a separator cube, placed against the matrix of microlenses 120, 220, and a half-wave plate is placed against one of the exit faces of the cube.
  • two assemblies each consisting of a polarization splitter cube, a half-wave plate, and another splitter cube, are placed respectively at the input and at the output of the system, and allow, associated with four active deflection zones, to make the system insensitive to light polarization, even if the spatial light modulators are sensitive to polarization (global polarization diversity)
  • the active deflection zones are located on a VLSI.
  • a single VLSI circuit therefore includes the active deflection zones and makes it possible to control them simultaneously.
  • the hatched zones correspond for example to the sub-cells which process the polarization component horizontal, while the white areas are reserved for the other polarization component.
  • FIGS. 3 and 4 indicate the positions of the axes of macrolentils, referenced X1 and X2 in FIG. 3 and X1, X2, X3, X4, in FIG. 4.
  • each macrolens being associated with an active deflection zone, and making it possible to increase the capacity, to reduce the optical losses, and / or to improve the compactness of the system. Note that in the case of a global polarization diversity (figure
  • the lens axes and their focal points will be placed outside of the opposite cells, of the active zones, that is to say outside of the beam path zone located between the two cells 300 and 400, so that the order 0 and negative orders do not arrive on the cells, and also are not troublesome for any of the active deflection zones.
  • the lens axis will be placed (FIG. 5) so that the positions of the centers of sub-cells are given, in the frame of reference of the lens, by: i positive, or zero integer with j positive, negative, or zero integer, corresponding to a sub-cell (i, j) where h is the center-to-center spacing of the sub-cells (equal to that of the fibers, except for parallax effects).
  • the other potentially troublesome positive orders can be more intense than order 5, but will be fed back through the output fibers, therefore more attenuated than order 5.
  • the gain in optical isolation for the complete system is estimated at more than 20 dB.
  • the pitch of the diffraction grating is inversely proportional to the length of the vector connecting the projection of the origin O of the axis of the macro-lens in the exit plane at the center of the area to be reached (area of cell 400 corresponding to the desired exit channel).
  • the pitch of the diffraction grating is chosen so that order 1 has its center in coincidence with the center of the area (solid circles in the figure).
  • the position of the higher orders (of order M> 1) is also represented: these are in the extension of the vector connecting O to the center of the zone to be reached, the distance from their center to O being equal to M times the distance from O to the center of order 1.
  • the hatched circle corresponds to the case where a higher order (here the order
  • this center must be close to the middle of one of the sides of the square (or of the rectangle in the case of local polarization diversity) consisting of the all of the exit zones, so that the minimum network pitch is not too low (which would be the case if there was a significant angular deviation, due to the placement of the center of the lens in a remote zone of the device ). It is also preferable that the center of the lens be distant from the center of the nearest deflection zone, by a distance at least equal to the width h of a zone, so as to limit the disturbance brought about by the orders 0 networks.
  • O is offset along y by a zone half height relative to the center of the nearest sub-cell, and the following offset x corresponds to% of an area width relative to this time next to the nearest area (i.e. 1.25 times from the center of the nearest area).
  • the transmission of unwanted orders is avoided by placing the macro-lens so that its optical axis is at a distance from the center of the closest area, measured parallel to one or the another of the directions x or y, which is not a multiple of the distance between two successive zones, also measured in this same direction x or y.
  • This arrangement is even more advantageous when it is verified both with respect to the x axis and with respect to the y axis.
  • the interconnection system will comprise two or four deflection parts, each treating 2M ⁇ M or MxM beams: two cells of square active zones (components insensitive to polarization); two rectangular active area cells (local polarization diversity); four cells of square active zones (global polarization diversity).
  • VLSI circuit integrated circuit on highly integrated silicon
  • this circuit it is also advantageous for this circuit to include a maximum of active areas, taking into account technological limitations (size of the photomask reticle, surface of an active area and its peripheral electronics, number and not of the contact pads, size of the adhesive joint necessary for sealing the liquid crystal cell, etc.).
  • the losses of optical power associated with the deflection of each optical beam depend on the value of the deflection angle.
  • FIG. 6 shows the effect of macrolentils on the geometric distribution of the beams.
  • the lens 500 of FIG. 1 has been split to illustrate the fact that, in FIG. 1 , the lens 500 is crossed twice by each beam.
  • the deflection angle at the input does not depend, thanks to the presence of a converging macro-lens in front of the input cell 300 ( or any other type of convergent mounting, such as a series of lenses on the same optical path for example), as the output (not the input considered).
  • all the orders 0 of light being, whatever the input considered, focused on the axis of the input macrolens, it is necessary, whatever the input considered, the same deflection so that the order 1 is deflected on a given output.
  • the deflection angle at the outlet does not depend, thanks to the presence of a converging macrolensis in front of the outlet cell 400 (or any other type of mounting converging substantially on the input cell, such as a series of lenses on the same optical path for example), as the input (not the output considered). It is therefore possible to correct the output deflection losses by an attenuator with a fixed attenuation distribution in front of the input cell 300, referenced 350 in FIG. 6.
  • Attenuators are, according to a variant, non-programmable attenuators, of even lower cost.
  • the present device uses adjustable attenuators on the inputs and outputs, the presetting of the attenuators making it possible to obtain uniform optical losses on all the possible connections between the inputs and outputs of the system, and independent of the configuration of these connections.
  • the attenuators are therefore of fixed attenuation.
  • the input attenuators [resp. output values] must be preset to loss values of type Cste -p e (i) - p 2 (i) [resp. Cste '- p x (j ' ) -p s (j)].
  • the optical centers of these lenses are advantageously placed on opposite sides of the light path, so that the effects of lenses compensate each other and that the deviations to be implemented by the deflecting cells are not too high.
  • the liquid crystal cell is integrated on a VLSI addressing circuit, that is to say that its essential elements are affixed successively and irreversibly on this circuit, these steps corresponding to integration.
  • the following table summarizes the main parameters characterizing the geometry chosen for the system. It presents two variants: the first (left column) combines two active zones within the same photomasking reticle; in the second (right column), each active zone occupies a crosshair.
  • This table also gives the dimensions of the active zones, which are slightly smaller than the fiber matrices (parallax), and their relative location (edge to edge gap along x and y).
  • the dimensions of the reticle are calculated taking into account the margins necessary for the glue joints and contact pads. The surface occupied by the adhesive joints is significant compared to the useful surface of the circuit.

Abstract

L'invention concerne un aiguilleur de faisceaux optiques comprenant une série de canaux optiques d'entrée (110) et une série de canaux optiques de sortie (210), deux cellules à modulation spatiale d'indice optique (300, 400) aptes à respectivement dévier un faisceau optique sortant d'un canal d'entrée et arrivant sur un canal de sortie, chaque série de canaux optiques (110, 210) étant répartie selon deux dimensions transversales à la direction des canaux et les cellules à modulation spatiale d'indice (300, 400) étant chacune prévue pour produire des déviations selon ces deux dimensions, caractérisé en ce qu'il inclut au moins un ensemble optique convergent (500) placé en recouvrement d'une première des deux cellules (300, 400) et dont le foyer, défini en rapport au trajet de la lumière dans l'aiguilleur, est au voisinage du plan de l'autre cellule, et ce que le ou chaque ensemble optique convergent (500) présente son centre optique (X) en bordure d'une cellule de déviation (300, 400), sensiblement au droit du centre d'un côté de cette cellule.

Description

AIGUILLEUR OPTIQUE A BASE DE MODULATEURS SPATIAUX DE LUMIERE
L'invention porte sur un dispositif capable d'interconnecter deux ensembles de fibres optiques et concerne en premier lieu le domaine des équipements de télécommunications.
Il peut être utilisé dans les nœuds de différents types de réseaux de télécommunications optiques, notamment dans équipements de brassage ou commutation dans les réseaux utilisant la technologie de multiplexage en longueur d'onde (WDM).
Des équipements de brassage optique commencent à être utilisés à titre expérimental dans les réseaux de transport optiques et devraient être déployés à grande échelle dans les prochaines années. La fonction de brassage optique reconfigurable permet, dans un nœud du réseau WDM, l'établissement et la reconfiguration de connexions entre des canaux optiques entrants et des canaux optiques sortants.
Elle répond dans un premier temps à des besoins de sécurisation du réseau en cas de pannes de liens ou de nœuds, grâce à la possibilité de surpassement des nœuds par les canaux WDM.
Dans ce cas, la reconfiguration des brasseurs est assurée par des organes d'administration du réseau. Cette possibilité de reconfiguration des brasseurs optiques permet plus généralement de passer d'une juxtaposition de liens WDM point-à-point à une véritable couche optique flexible dont la granularité est la longueur d'onde (ou canal optique), c'est-à-dire 2,5 ou 10 Gbit/s. Ce besoin de flexibilité de la couche optique est lié en particulier à l'augmentation du trafic Internet et à la nécessité de gérer les capacités de transmission WDM de plus en plus importantes qui en résultent.
De façon plus générale, cette invention concerne tous les domaines où l'aiguillage de faisceaux optiques est nécessaire.
Des matrices de commutation pour des brasseurs optiques ont été réalisées en technologie électronique. Plusieurs constructeurs (Tellium, Nortel, Ciena, Monterey Networks, Sycamore, Nexabit Networks) ont annoncé des produits mettant en œuvre cette technologie. Les technologies de brassage tout-optiques sont moins avancées. Elles sont transparentes au débit de chaque canal optique, et permettront donc une meilleure évolutivité des équipements dans un environnement multi- vendeurs et multi-débit. Il est par contre relativement clair que ces technologies ne pourront s'imposer sur le marché que si leur coût est compétitif par rapport aux technologies électroniques.
Parmi les technologies tout-optique disponibles, des solutions appelées optomécaniques ont une bonne maturité et d'excellentes performances optiques (DICON, JDS, AMP,...). Elles sont néanmoins caractérisées par un encombrement important et un prix qui devient vite prohibitif en fonction du nombre de ports.
Des matrices thermo-optiques intégrées sont-elles aussi disponibles, soit en technologie polymère (JDS), soit en technologie silice (NEL). L'obtention d'un nombre de ports supérieur à 16 reste problématique. D'autres technologies intégrées, comme le Niobate de Lithium ou le
Phosphure d'Indiu nécessitent encore des développements significatifs pour arriver à des matrices performantes et de grande capacité.
Les technologies précédentes souffrent d'un manque d'intégration (cas des systèmes NxN, à N entrées et N sorties, basés sur l'utilisation de 2N déflecteurs discrets 1χN) soit nécessitent un nombre de composants élémentaires élevé limitant les possibilités d'intégration à compter de N ≈ 16 ou 32 (cas des matrices intégrées planaires).
Aussi, l'effort de recherche s'est orienté vers des solutions capables d'offrir d'ici quelques années des capacités élevées à un coût réaliste, en s'appuyant sur des technologies, ayant déjà acquis une certaine maturité hors du champ de l'optoélectronique traditionnelle.
Des dispositifs micro-mécaniques sur Silicium (MEMS) sont étudiés pour des applications au brassage optique, essentiellement aux USA (AT&T, IMMI, OMM, Astarte, Lucent, Xros, ...) Ces derniers mettent en œuvre des matrices de commutation à base de micromiroirs sur silicium capables de défléchir un faisceau optique suivant deux axes. Un brasseur optique de 576 ports a été réalisé par Texas Instruments et Astarte. De son côté, Lucent annonce la commercialisation fin 2000 d'un 'Wavestar lambda router', de 256 ports. Xros a pour sa part présenté un prototype de 1152 ports, avec une commercialisation prévue début 2001. L'utilisation de micromiroirs est notamment intéressante du point de vue de l'insensibilité à la longueur d'onde et de l'indépendance à la polarisation.
Il reste toutefois que cette technologie émergente suscite des interrogations en matière de fiabilité, d'asservissement angulaire et de rendements de fabrication, dans le cas de matrices de plusieurs dizaines de micromiroirs ayant chacun un diamètre de quelques centaines de μm.
Les technologies de cristaux liquides, qui ont un bon niveau de maturité pour les applications de visualisation, offrent également des perspectives intéressantes. NTT et France Télécom, ont réalisé différentes démonstrations, en cascadant plusieurs étages de cellules à cristal liquide et des cristaux biréfringents de calcite (par exemple 11 étages pour 64 ports).
Des dispositifs de capacité plus réduite, utilisant également la rotation de polarisation dans un cristal liquide, sont proposés au Japon par NEL, aux USA par Chorum et Spectraswitch.
L'utilisation de réseaux de diffraction créés dans des cellules à cristal liquide de haute résolution a également été envisagée depuis plusieurs années (NTT, Université de Cambridge, ENST Bretagne, France Télécom).
Pour interconnecter efficacement deux ensembles de fibres monomodes, il est nécessaire de cascader deux étages de déflexion. Cette approche a été utilisée dans un démonstrateur de capacité 16x16 à base de deux barrettes de réseaux holographiques enregistrés sur un support photosensible [6] et également dans un système 8x8 mettant en œuvre deux barrettes de déflecteurs à cristaux liquides. Par ailleurs l'emploi général de réseaux de diffraction à base de cristaux liquides adressés électriquement a été proposé par différents laboratoires, dans diverses applications. Dans ces dispositifs, une tension électrique appliquée localement au bornes d'un cristal liquide de nature appropriée permet de créer une variation locale d'indice de réfraction ou de biréfringence.
En faisant varier cette valeur suivant un ou deux axes il est possible de créer une structure qui va diffracter un faisceau incident dans une ou plusieurs directions privilégiées, dépendant du profil spatial de la variation d'indice : on obtient ainsi une fonctionnalité de déflecteur de faisceau.
Jusqu'à présent les travaux dans le domaine des aiguilleurs optiques se sont limités à des dispositifs dans lesquels les faisceaux subissent une seule déflexion (Cf. les travaux de NTT [1], de l'Université de Cambridge [2, 3], et de l'ENST Bretagne [4]). Cette approche convient à des matrices de type 1χN, à 1 entrée et N sorties [1 , 3, 4] ou éventuellement des matrices NxN de capacité réduite [2]. En effet, dans ce dernier cas on introduit obligatoirement, avec des fibres monomodes, une perte d'un facteur 1/N. Les capacités démontrées expérimentalement avec cette approche sont restées modestes : 1x8 [5] et 1x14.
Les dispositifs à cristaux liquides proposés ne permettent de connecter qu'un faible nombre de fibres.
On a également proposé des dispositifs d'aiguillage à cristaux liquides déviant les faisceaux optiques selon deux dimensions perpendiculaires. Toutefois, les dispositifs proposés s'avèrent volumineux car les moyens de déviation doivent être puissants.
L'invention se propose, à titre principal, de résoudre cet inconvénient, c'est à dire de proposer un aiguilleur optique à deux dimensions dans lequel les moyens de déviation sont moins volumineux, tout en minimisant les pertes optiques et en adoptant une bande de fréquences spatiales d'étendue raisonnable.
L'invention se propose de résoudre cet inconvénient grâce à un aiguilleurs de faisceaux optiques comprenant une série de canaux optiques d'entrée et une série de canaux optiques de sortie, deux cellules à modulation spatiale d'indice optique aptes à respectivement dévier un faisceau optique sortant d'un canal d'entrée et arrivant sur un canal de sortie, caractérisé en ce que chaque série de canaux optiques est répartie selon deux dimensions transversales à la direction des canaux et en ce que les cellules à modulation spatiale d'indice sont chacune prévue pour produire des déviations selon ces deux dimensions. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un aiguilleur selon l'invention ; - la figure 2a est une vue en coupe longitudinale d'un aiguilleur en transmission et incidence normale
- la figure 2b est une vue en coupe longitudinale d'un aiguilleur en transmission et incidence inclinée,
- la figure 2c est une vue en coupe longitudinale d'un aiguilleur en réflexion avec miroir intermédiaire,
- la figure 3 est une vue de face d'un ensemble de deux cellules de déviation comportant chacune deux parties destinées chacune à dévier respectivement l'un et l'autre sous-faisceau issu à chaque fois d'une séparation d'un faisceau d'entrée, ces deux parties constituant à chaque fois une série de lignes appartenant alternativement à une première et à une seconde partie ;
- la figure 4 est une vue de face d'un ensemble de deux cellules de déviation comportant chacune deux parties destinées chacune à dévier respectivement l'un et l'autre sous-faisceau issu à chaque fois d'une séparation d'un faisceau d'entrée, ces deux parties constituant à chaque fois des surfaces non entrelacées ;
- la figure 5 représente, dans un dispositif selon l'invention, un référentiel centré sur un axe optique d'une macrolentille, et la position dans ce référentiel de points de diffraction de différents ordres arrivant sur une cellule de sortie, après déviation par diffraction réalisée par une cellule d'entrée.
- la figure 6 est une vue en coupe longitudinale simplifiée d'un aiguilleur selon l'invention, dont les faisceaux optiques ont été rapportés dans le plan de la figure et dont les éléments optiques ont été rapportés le long du trajet des faisceaux ;
Le dispositif d'interconnexion de la figure 1 présente des modules d'entrée / sortie 100 et 200 constitués chacun d'une matrice de fibres optiques 110, 210 associée à une matrice de micro-lentilles 120, 220 dont la fonction est de collimater sur une distance nécessaire au fonctionnement du système les faisceaux issus des fibres optiques.
Les entrées et les sorties sont donc organisées en matrices à deux dimensions de faisceaux collimatés à l'aide de microlentilles. II présente en outre des composants modulateurs spatiaux de lumière, ici à cristaux liquides 300 et 400, avec lesquels on peut créer des variations d'indice localisées, de façon à diffracter les faisceaux collimatés suivant des directions variables.
Une première déflexion mise en œuvre par le dispositif 300 permet de diriger le faisceau incident vers la (ou les) directions correspondant à la (ou aux) fibre(s) de sortie souhaitée(s). La seconde déflexion (cellule 400) permet de rendre parallèle l'axe du faisceau et celui de la fibre de sortie.
Cette deuxième déflexion est indispensable pour assurer un couplage efficace dans cette dernière, notamment dans le cas (usuel) où l'on utilise des fibres optiques monomodes.
Ces modulateurs spatiaux de lumière (ou "cellules" de déflexion) 300 et 400 fonctionnent en réflexion et sont situés dans un même plan. Ils sont divisés en "sous-cellules" dédiées chacune à une fibre d'entrée ou de sortie. Ainsi, seul un substrat de silicium est utilisé pour le contrôle des déflecteurs d'entrée et des déflecteurs de sortie, facilitant le positionnement et l'alignement du système ;
Le dispositif de la figure 1 présente également une lentille 500 (plusieurs dans une variante), appelée ici macrolentille, par opposition aux microlentilles de collimation, dont un des rôles est d'éviter que la lumière directement réfléchie par les modulateurs spatiaux de lumière ne viennent perturber les canaux de sortie et faire en sorte qu'une même bande de fréquences spatiales soit utilisée sur l'ensemble des sous-cellules des modulateurs spatiaux de lumière, ce qui permet de limiter la bande passante (en fréquences spatiales) de ces composants.
Un tel dispositif permet de limiter la bande de fréquence spatiale nécessaire pour un nombre donné d'entrées / sorties, et aussi d'améliorer significativement l'isolation optique entre les entrées / sorties non connectées (diminution de la diaphonie optique).
Le positionnement judicieux des macrolentilles permet de minimiser, pour une capacité donnée du système, la bande de fréquences spatiales requise pour les modulateurs spatiaux de lumière, et, par voie de conséquence, de minimiser les pertes optiques du système et/ou d'améliorer sa compacité.
Ainsi, en positionnant le point de convergence d'une des macro lentilles au voisinage du centre de la bordure de la cellule opposée, la distance entre le point de convergence et la cellule la plus éloignée de ce point de convergence correspond à la diagonale d'une moitié de la cellule opposée. Cette diagonale est de longueur plus faible que la diagonale de la cellule totale, de sorte que la déviation maximale à appliquer à un faisceau est plus faible que dans un dispositif où l'on aurait placé le point de convergence au niveau d'un coin de cette cellule opposée. La déviation maximale à appliquer étant faible, les moyens de déviation ne nécessitent qu'une puissance raisonnable, et sont donc moins volumineux, ce qui permet d'améliorer la compacité de l'ensemble.
Le présent aiguilleur comporte une optique intermédiaire, ici un miroir 600, permettant de diriger le faisceau, après déflexion par le premier modulateur spatial de lumière 300, vers le deuxième modulateur spatial 200.
Des optiques supplémentaires (non représentées sur la figure 1) sont insérées entre les matrices de micro- et macro-lentilles pour séparer les deux composantes de polarisation transportées par les fibres optiques, notamment dans le cas où on utilise des fibres monomodes standard et des modulateurs spatiaux de lumière dont les caractéristiques dépendent de la polarisation (montage à diversité de polarisation). Le choix de la position des axes de la ou des macrolentille(s) 500 et l'organisation spatiale des modulateurs spatiaux de lumière en particulier dans le cas d'un montage à diversité de polarisation, est présenté en détail ci-après. On utilise des modulateurs spatiaux de lumière fonctionnant en réflexion : cette approche permet d'utiliser des composants à haute résolution réalisés sur un substrat non transparent (en premier lieu des modulateurs spatiaux de lumière à cristal liquide adressés par VLSI, ou d'autres technologies à base de modulateurs de phase électro-optiques reportées sur VLSI).
Souvent ces modulateurs spatiaux sont sensibles à la polarisation : c'est le cas des modulateurs à cristaux liquides nématiques qui ne fonctionnent qu'en présence d'une polarisation rectiligne déterminée.
D'autres composants peuvent présenter une sensibilité à la polarisation résiduelle, due par exemple à des imperfections de fabrication.
Pour pallier cet inconvénient, on évite de travailler en incidence normale comme c'est le cas par exemple avec un montage à base de cubes de polarisation et de lames quart d'onde.
On incline les cellules de déviation et les macrolentilles, de façon à écarter angulairement les faisceaux de la normale des cellules de déflexion.
Cette solution peut bien sûr être utilisée, même lorsque les composants présentent une bonne insensibilité à la polarisation (cas par exemple de cristaux liquides ferroélectriques).
Les figures 2a à 2c illustrent le passage d'un montage en transmission et incidence normale (Figure 2a) à un montage en transmission et incidence inclinée (Figure 2b), puis à un montage en réflexion avec miroir intermédiaire (Figure 2c).
Remarquons que, dans le dispositif de la figure 1, les faisceaux incidents sur les cellules en réflexion passent deux fois dans la macrolentille 500, et les montages en transmission (c'est-à-dire sans réflexion) sont donc représentés avec une macrolentille de chaque côté des cellules de déflexion. Cette architecture est relativement compacte. Elle permet en outre, avant même de placer les macrolentilles, un alignement global du système à l'aide des faisceaux réfléchis directement par les cellules (ordres 0).
D'autre part, il est utile que la cellule de déflexion d'entrée 300 soit dans le même plan que la cellule de sortie 400 : cela simplifie le montage final du système, et permet de bénéficier d'une grande précision de positionnement relatif des ceWuies de déflexion (en particulier lorsque le modulateur est réalisé à partir d'un circuit VLSI). Pour cela, il est proposé d'utiliser un miroir intermédiaire de repliement 600 entre entrées et sorties. On considérera par la suite le cas d'un miroir 600 plan mais d'autres types de miroir peuvent être utilisés.
Le dispositif ne présente, dans le présente mode de réalisation, aucune partie mobile.
Pour réaliser un système dit « à diversité de polarisation », le faisceau issu d'une microlentille 500 est séparé en ses deux composantes de polarisation à l'aide d'une lame de calcite (ou d'un cube séparateur de polarisation selon une variante), puis la composante de polarisation orthogonale à la direction de frottement du cristal liquide est tournée de 90° à l'aide d'une lame demi-onde. Ainsi, dans ce dispositif, deux lames de cristal biréfringent associées à des lamelles demi-ondes (ou une cellule à cristaux liquides) et placées respectivement en entrée et en sortie du système permettent de rendre celui-ci insensible à la polarisation lumineuse, même si les modulateurs spatiaux de lumière sont sensibles à la polarisation lumineuse (diversité locale de polarisation).
Chacune de ces deux composantes, dont une est réorientée, constitue un sous-faisceau qui est ensuite traité individuellement et indépendamment, c'est-à-dire que chaque cellule de déviation possède des zones distinctes qui dévient chacune une polarisation respective d'un même faisceau (polarisations momentanément ramenées parallèles l'une à l'autre après séparation).
En sortie du système de commutation le processus inverse (lame demi-onde + calcite ou cube) permet de redifférencier les orientations et de recombiner les deux composantes de polarisation. Notons que les longueurs des chemins optiques suivis par ces deux composantes de polarisation devront être très proches (0,3 mm près, pour une dispersion de mode de polarisation (PMD) de 1 ps). Ce montage à diversité de polarisation double en pratique la capacité nécessaire. Deux options sont envisagées maintenant, en référence aux figures 3 et 4.
A la figure 3, les cellules de déflexion 300 incluent des zones actives rectangulaires, comportant un entrelacement des lignes de sous-cellules, en appelant sous-cellule une partie d'une cellule qui dévie un seul faisceau. Ainsi, une ligne de sous-cellules appartient alternativement à la partie destinée à dévier les sous-faisceaux réorientés, et alternativement à la partie destinée à dévier les autres sous-faisceaux, non réorientés ici.
Ainsi, pour un système de capacité NxN (N entrées et N sorties), et en notant M la racine carrée de N, la cellule de déflexion d'entrée 300 est composée de 2M lignes de M sous-cellules (2MχM).
Les lignes paires sont utilisées pour la déviation des sous-faisceaux issus des composantes de polarisation horizontale et les lignes impaires pour la déviation des sous faisceaux issus des composantes verticales (d'autres dispositions sont également possibles).
Dans cette option, l'élément séparateur de polarisation est préférentiellement une lame de calcite placée contre la matrice de microlentilles 120. Son épaisseur doit permettre un décalage entre composantes de polarisation correspondant à l'espacement centre à centre des sous-cellules de deux lignes consécutives.
La rotation de polarisation est ensuite effectuée par N lamelles demi- ondes situées en vis-à-vis des lignes paires de sous-cellules. Ces lamelles peuvent être collées sur la lame de calcite. Cette fonction peut également être assurée par une cellule à cristal liquide en transmission du type nématique twisté dont les pixels sont des bandes situés en regard des lignes paires. Remarquons que ce montage nécessite des matrices de fibres et de microlentilles de forme rectangulaire, où le pas vertical est double du pas horizontal, lui-même égal au pas des sous-cellules.
Selon une variante, les deux sous-faisceaux séparés, issus des deux composantes de polarisation, sont traités séparément par deux parties de déflexion formant des surfaces différentes dans chaque cellule 300 et 400.
Dans l'exemple de la figure 4, ces parties sont de zone active carrée (MxM sous-cellules), soit un total de quatre parties de déflexion carrées pour l'ensemble des deux cellules 300 et 400 regroupées (2 pour l'entrée, 2 pour la sortie).
Cela revient à réaliser, au sein de chaque cellule 300 ou 400, à chaque fois deux systèmes de commutation indépendants, un pour chaque composante de polarisation.
Dans cette option, les matrices de fibres 110, 210, et de microlentilles 120, 220, sont des matrices carrées régulières, dont le pas est sensiblement égal à celui des sous-cellules.
L'élément séparateur de polarisation est préférentiellement un cube séparateur, placé contre la matrice de microlentilles 120, 220, et une lame demi-onde est placée contre l'une des faces de sortie du cube. Ainsi, dans cette variante, deux ensembles constitués chacun d'un cube séparateur de polarisation, d'une lame demi-onde, et d'un autre cube séparateur, sont placés respectivement en entrée et en sortie du système, et permettent, associés à quatre zones actives de déflexion, de rendre le système insensible à la polarisation lumineuse, même si les modulateurs spatiaux de lumière sont sensibles à la polarisation (diversité globale de polarisation)
Dans les deux exemples des figures 3 et 4, les zones actives de déflexion sont implantées sur un VLSI. Sur ces figures, un seul circuit VLSI englobe donc les zones actives de déflexion et permet de les contrôler simultanément.
Sur les figures 3 et 4, les zones hachurées correspondent par exemple aux sous-cellules qui traitent la composante de polarisation horizontale, tandis que les zones blanches sont réservées à l'autre composante de polarisation.
On a indiqué sur les figures 3 et 4 les positions des axes de macrolentilles, référencés X1 et X2 sur la figure 3 et X1 , X2, X3, X4, sur la figure 4.
Dans la variante de la figure 4, quatre macrolentilles sont utilisées, chaque macrolentille étant associée à une zone active de déflexion, et permettant d'augmenter la capacité, de diminuer les pertes optiques, et/ou d'améliorer la compacité du système. À noter que dans le cas d'une diversité globale de polarisation (figure
4), il est aussi possible de n'utiliser que deux macrolentilles au lieu de quatre, avec des axes positionnés de façon similaire au montage à diversité locale de polarisation (figure 3), mais les modulateurs spatiaux de lumière doivent alors disposer d'une résolution spatiale élevée . Lorsque l'on positionne une lentille 500 de telle sorte que l'on vise, en dehors de toute déviation par les cellules 300 et 400, une position en sortie (Xs, ys) (dans le référentiel de la lentille, par rapport à son axe X) avec l'ordre 1 d'interférences, la position de l'ordre de diffraction m est donnée On doit faire en sorte, dans le dimensionnement du système, que les positions des ordres parasites les plus gênants a priori (ordres -3, -2, -1 , 0, 2 et 3 typiquement) tombent soit hors du champ de la cellule de sortie, soit entre deux ports de sortie voisins.
Ainsi, on placera les axes de lentilles et leurs foyers en dehors des cellules opposées, des zones actives, c'est à dire hors de la zone de trajet des faisceaux située entre les deux cellules 300 et 400, afin que l'ordre 0 et les ordres négatifs n'arrivent pas sur les cellules, et aussi ne soient gênants pour aucune des zones actives de déflexion.
Plus précisément, on placera l'axe de lentille (figure 5) afin que les positions des centres de sous-cellules soient données, dans le référentiel de la lentille, par : i entier positif, ou nul avec j entier positif, négatif, ou nul, correspondants à une sous - cellule (i, j) où h est l'espacement centre à centre des sous-cellules (égal à celui des fibres, aux effets de parallaxe près).
Avec cette disposition, seul l'ordre 5 de diffraction peut être gênant, car, lorsque l'on vise un port de sortie situé près de l'axe de lentille, cet ordre 5 peut tomber exactement sur un port de sortie tiers.
Les autres ordres positifs potentiellement gênants (ordres 2 et 3 en particulier) peuvent être plus intenses que l'ordre 5, mais seront réinjectés de biais dans les fibres de sortie, donc plus atténués que l'ordre 5. Par rapport à une configuration où les positions des axes de macrolentilles ne sont pas optimisées, le gain en isolation optique pour le système complet est estimé à plus de 20 dB.
Plus précisément, en référence à la figure 5, dans l'approximation paraxiale, le pas du réseau de diffraction, orienté perpendiculairement à la direction de déflexion, est inversement proportionnel à la longueur du vecteur reliant la projection de l'origine O de l'axe de la macro-lentille dans le plan de sortie au centre de la zone à atteindre (zone de la cellule 400 correspondant au canal de sortie souhaité).
Sur la figure 5 on a représenté pour les zones situées les plus près de l'axe X, les droites reliant O au centre de la zone considérée.
Lorsque l'on utilise l'ordre 1 de diffraction pour la communication optique (cas usuel pour des raisons de rendement meilleur des réseaux), le pas du réseau de diffraction est choisi de sorte que l'ordre 1 ait son centre en coïncidence avec le centre de la zone (ronds pleins sur la figure). La position des ordres supérieurs (d'ordre M > 1) est également représentée : ceux-ci sont dans le prolongement du vecteur reliant O au centre de la zone à atteindre, la distance de leur centre à O étant égale à M fois la distance de O au centre de l'ordre 1.
Ils sont représentés sur la figure 5 par des ronds vides, dans le cas le plus fréquent où leur position est décalée par rapport au centre de la zone la plus proche, ce qui limite la quantité de lumière parasite injectée dans la fibre de sortie correspondante.
Le rond hachuré correspond au cas où un ordre supérieur (ici l'ordre
5) voit son centre coïncider avec celui d'une des zones de sortie. Toutefois, comme cet ordre est élevé, seule une très faible proportion de lumière est diffractée dans sa direction, ce qui limite également la quantité de lumière parasite.
Cette situation tient à un choix judicieux de la position de centre de la lentille : il faut que ce centre soit proche du milieu d'un des côtés du carré (ou du rectangle dans le cas de la diversité locale de polarisation) constitué de l'ensemble des zones de sortie, de façon à ce que le pas de réseau minimum ne soit pas trop faible (ce qui serait le cas s'il fallait une déviation angulaire importante, due au placement du centre de la lentille dans une zone déportée du dispositif). II faut également de préférence que le centre de la lentille soit éloigné du centre de la zone de déviation la plus proche, d'une distance au moins égale à la largeur h d'une zone, de façon à limiter la perturbation apportée par les ordres 0 des réseaux.
Dans le cas de la figure 5, O est décalé suivant y d'une demi-hauteur de zone par rapport au centre de la sous-cellule la plus proche, et le décalage suivant x correspond aux % d'une largeur de zone par rapport cette fois au côté de la zone la plus proche (c'est-à-dire à 1 ,25 fois du centre de la zone la plus proche).
Les positions des centres des zones sont donc, dans le repère de la macro-lentille, (ici dans le cas d'un système à 64 ports avec diversité globale de polarisation) : xs = (1,25 + i) h avec 0 < i < 7 ys ≈ (0,5 + j) h avec -4 ≤j < 3
Cela implique qu'un faisceau d'ordre supérieur, centré en (mxs, mys), se retrouve centré sur une zone de sortie si et seulement si ces coordonnées sont de la forme ((1,25 + i)h, (0,5 + j)h). Les seuls cas où cela se produit sont lorsque l'ordre 1 correspond aux valeurs i=j=0 et m = 5 (en effet, 5 x 1 ,25 = 6,25 et 5 x 0,5 = 2,5) et, vu la symétrie par rapport à Ox, i=0, j=-1.
D'autres décalages de la forme xs = (1 + δx + i) h, ys = (δy + j) h avec δx et δy non entiers, peuvent être utilisés.
Toutefois dans le cas de zones 8 x 8, le choix précédent est un bon compromis.
Par exemple si on laisse ys inchangé, et si on choisit δx = 0,20, on aura une coïncidence de position uniquement avec un ordre 6 (6 x 1,20 = 7,20) mais le décalage des ordres inférieurs est dans l'ensemble moins important. Avec δx = 0,30, on obtient jamais de coïncidence de position de position mais dont l'ordre 3 n'est décalé que de 10% suivant x.
Si, par ailleurs, on écarte la position de la lentille de l'axe Ox (y ≠
0,5), par raison de symétrie, il apparaît que si l'influence des ordres supérieurs est diminué sur une des moitiés de la matrice de sortie, elle sera accrue sur l'autre moitié. Au final, le choix optimum dépendra du poids relatif des ordres de diffraction et du nombre de zones.
De manière plus générale, on évite la transmission d'ordres non souhaités en plaçant la macro-lentille de telle sorte que son axe optique soit à une distance du centre de la zone la plus proche, mesurée parallèlement à l'une ou à l'autre des directions x ou y, qui ne soit pas un multiple de la distance entre deux zones successives, également mesurée selon cette même direction x ou y.
Cette disposition est encore plus avantageuse quand elle se vérifie à la fois par rapport à l'axe x et par rapport à l'axe y.
D'autre part, ce positionnement optimisé des axes de macrolentilles permet de minimiser la bande de fréquences spatiales requise pour les modulateurs spatiaux de lumière. Cette minimisation de la bande de fréquences spatiales permet d'augmenter la capacité du système, d'améliorer sa compacité, de diminuer les pertes optiques, ou encore de combiner plusieurs de ces trois possibilités. Dans les cas de figure décrits ci-dessus, le système d'interconnexion comportera deux ou quatre parties de déflexion traitant chacune 2MχM ou MxM faisceaux : deux cellules de zones actives carrées (composants insensibles à la polarisation) ; deux cellules de zones actives rectangulaires (diversité locale de polarisation) ; quatre cellules de zones actives carrées (diversité globale de polarisation).
Il est généralement avantageux d'associer toutes ces zones actives au sein d'un modulateur spatial de lumière unique : par exemple, dans le cas d'un modulateur spatial de lumière à cristal liquide, cette approche permet de n'avoir à fabriquer qu'une cellule à cristal liquide par système d'interconnexion.
Lorsque les zones actives sont équipées d'un circuit VLSI (circuit intégré sur silicium à haute intégration), il est également avantageux que ce circuit englobe un maximum de zones actives, compte tenu des limitations technologiques (dimension du réticule de photomasquage, surface d'une zone active et de son électronique périphérique, nombre et pas des plots de contacts, taille du joint de colle nécessaire à l'étanchéité de la cellule à cristal liquide,...).
A court terme, pour une capacité de 64x64, il paraît, suivant les résultats présentés dans la section suivante, envisageable d'intégrer au plus deux zones actives carrées par circuit VLSI). Selon une variante, on intègre l'ensemble des zones actives au sein d'un seul circuit VLSI. Dans tous les cas, il est possible d'intégrer toutes les zones actives du système (2 ou 4) sur un seul substrat de silicium, ce substrat pouvant comporter éventuellement plusieurs circuits VLSI. Cette intégration des deux cellules déviatrices 300 et 400 sur un seul substrat permet de contrôler très précisément le positionnement relatif de ces zones actives de déflexion, et facilite l'alignement des faisceaux optiques.
Dans les systèmes d'aiguillage optique faisant appel à des composants diffractifs reconfigurables (comme par exemple les modulateurs spatiaux de lumière à cristaux liquides), les pertes de puissance optique associées à la déflexion de chaque faisceau optique dépendent de la valeur de l'angle de déflexion.
Cette dépendance se traduit par une variation des pertes optiques totales du système d'aiguillage en fonction des entrées / sorties connectées. Comme expliqué ci-après, le système proposé permet, grâce à la présence d'une macroientille devant chaque cellule 300 et 400, d'obtenir des pertes uniformes sur toutes les connexions possibles entre les entrées et les sorties du système, et ce sans avoir recours à un quelconque système d'asservissement en puissance optique. On remarque tout d'abord que les variations de pertes du système en fonction des connexions sont liées à celles des modules d'entrée (fibres + microlentilles + composants de traitement de polarisation éventuels), des deux étages de déflexion, et des modules de sortie.
On a représenté sur la figure 6 l'effet des macrolentilles sur la répartition géométrique des faisceaux. Sur cette figure éclatée le long du trajet optique et correspondant au montage de la figure 1, (cette figure pourrait également représenter une variante sans déflexion), la lentille 500 de la figure 1 a été dédoublée pour illustrer le fait que, sur la figure 1 , la lentille 500 est traversée deux fois par chaque faisceau. Pour une connexion donnée de l'entrée i vers la sortie j, et dans l'approximation paraxiale, l'angle de déflexion à l'entrée ne dépend, grâce à la présence d'une macrolentille convergent devant la cellule d'entrée 300 (ou de tout autre type de montage convergent, comme une série de lentilles sur le même trajet optique par exemple), que de la sortie (pas de l'entrée considérée). En effet, tous le ordres 0 de lumière étant, quelquesoit l'entrée considérée, focalisés sur l'axe de la macrolentille d'entrée, il faut, quelque soit l'entrée considérée, une même déflexion pour que l'ordre 1 soit dévié sur une sortie donnée.
On peut donc corriger les pertes de déflexion d'entrée par un atténuateur à répartition d'atténuation fixe devant la cellule de sortie 400, référencé 450 sur la figure 6.
De même, l'angle de déflexion à la sortie ne dépend, grâce à la présence d'une macrolentille convergente devant la cellule de sortie 400 (ou de tout autre type de montage convergeant sensiblement sur la cellule d'entrée, comme une série de lentilles sur le même trajet optique par exemple), que de l'entrée (pas de la sortie considérée). On peut donc corriger les pertes de déflexion de sortie par un atténuateur à répartition d'atténuation fixe devant la cellule d'entrée 300, référencé 350 sur la figure 6.
Cette propriété intéressante du système, liée à l'utilisation des macrolentilles, permet d'écrire les pertes du système (en dB) sous la forme suivante : pe (i) pertes à l'entrée, dépendant de l'entrée t
Pi (/) pertes de déflexion à l'entrée p(i,j) = pe(f}+ pl(j)+ p2 j) + Psij) avec p2 (i) pertes de déflexion à la sortie ps (j) pertes à la sortie, dépendant de la sortie
On peut donc uniformiser les pertes du système d'aiguillage indépendamment de la configuration d'interconnexion de celui-ci, en plaçant des atténuateurs sur toutes les entrées et sur toutes les sorties du commutateur. Ces atténuateurs sont, selon une variante, des atténuateurs non programmables, de coût encore plus faible.
Le présent dispositif utilise des atténuateurs réglables sur les entrées et les sorties, le préréglage des atténuateurs permettant d'obtenir des pertes optiques uniformes sur toutes les connexions possibles entre les entrées et les sorties du système, et indépendantes de la configuration de ces connexions. Les atténuateurs sont donc d'atténuation fixe. Les atténuateurs d'entrée [resp. de sortie] doivent être préréglés à des valeurs de pertes de type Cste -pe(i)- p2(i) [resp. Cste' - px(j')-ps(j) ].
Ce préréglage des atténuateurs, effectué une seule fois lors de la phase d'alignement du système, permet de rendre les pertes du système indépendantes des connexions considérées ou de la configuration du système.
Quand on utilise plusieurs lentilles associées chacune à des cellules différentes, on place avantageusement les centres optiques de ces lentilles sur des côtés opposés du trajet de la lumière, de sorte que les effets des lentilles se compensent et que les déviations à mettre en œuvre par les cellules déviatrices ne sont pas trop élevées.
Un autre élément important est que l'encombrement longitudinal du système varie de façon quadratique avec le pas des pixels p : une technologie VLSI de haute résolution permet donc de concevoir des systèmes de commutation compacts et de grande capacité.
Le dimensionnement d'un système de capacité 64x64 à base de modulateurs spatiaux de lumière à cristal liquide nématique sur VLSI a été décrit. Pour ces dimensionnement, on a utilisé des modulateurs spatiaux de lumière avec une taille de pixels de l'ordre de 10 à 13 μm.
Ces valeurs correspondent à ce qui est utilisé dans l'état de l'art des technologies cristal liquide sur VLSI utilisées pour les micro-écrans de visualisation [9].
Dans le cas présent, la cellule à cristaux liquides est intégrée sur un circuit d'adressage VLSI, c'est à dire que ses éléments essentiels sont apposés successivement et de manière irréversible sur ce circuit, ces étapes correspondant à une intégration.
On a utilisé une filière VLSI 0,18 μm. Par ailleurs, on a considéré la collimation de faisceaux gaussiens issus de fibres monomodes et notamment les effets de troncature liés à la taille finie des optiques de collimation et des sous-cellules de déflexion (en pratique le facteur de troncature, égal au rapport du diamètre utile sur le diamètre de mode doit rester proche de 1,5).
Le tableau suivant récapitule les principaux paramètres caractérisant la géométrie retenue pour le système. Il présente deux variantes : la première (colonne de gauche) associe deux zones actives au sein d'un même réticule de photomasquage ; dans la seconde (colonne de droite), chaque zone active occupe un réticule.
Ce tableau donne également les dimensions des zones actives, qui sont légèrement plus petites que les matrices de fibres (parallaxe), et leur implantation relative (écart bord à bord suivant x et y). Les dimensions du réticule sont calculées en tenant compte des marges nécessaires pour les joints de colle et les plots de contact. La surface occupée par les joints de colle est significative comparée à la surface utile du circuit.
Grâce à ce dispositif, on peut montrer à partir de considérations générales sur la propagation des faisceaux optiques en espace libre que toutes les dimensions du système de commutation sont sensiblement proportionnelles au nombre d'entrées/sorties du système.
1. H. Yamazaki, M. Yamaguchi, and K. Hirabayashi, "Estimation of the possible scale of holographie switches with liquid-crystal displays ", Appi. Opt, 34, 1333-1340 (1995)
2. D.C. O'Brien, R.J. Mears, T.D. Wilkinson, and W.A. Crossland, "Dynamic holographie interconnects that use FLC SLM's", Appl. Opt., 33, 2795 (1994)
3. D.C. O'Brien, W.A. Crossland, and R.J. Mears, "A holographically routed optical crossbar, theory and simulation ", Opt. Comp. and Process., 1, 233-243 (1991) 4. P. Berthelé, B. Fracasso and J.-L. de Bougrenet de la Tocnaye, "Single-mode fibre optical switch using a polarisation insensitive liquid crystal spatial light modulator", Applied Optics, Vol. 37, pp. 5461-5468 (1998)
5. W.A. Crossland et al., "Beam steering optical switches using LCOS : the 'ROSES' demonstrator", IEE seminar on "Microdisplay and smart pixel technologies", 1-7,
London, March 2000
6. L Bonnel and P. Gravey, "Holographie switching between single mode fibres: évaluation of a 16x16 demonstrator and perspectives", Proc. Photonics in Switching'96, PThD4 7. N. Woiffer, B. Vinouze and P. Gravey, "Holographie switching between single mode fibres based on electrically addressed nematic liquid crystal gratings with hfgh deflection accuracy", Opt. Commun., _\60, 42 (1999) 8. D.T. Neilson et al., "Fully provisionned 12x112 micro-mechanica! optical crossconnect with 35.8 Tb/s demonstrated capacity", in Proc. OFC 2000 (Baltimore), PD12 9. H.L. Ong, SPIE Vol. 3560 "Dispiay devices and microsystems", pp.1-12 (1998)

Claims

REVENDICATIONS
1. Aiguilleur de faisceaux optiques comprenant une série de canaux optiques d'entrée (110) et une série de canaux optiques de sortie (210), deux cellules à modulation spatiale d'indice optique (300,400) aptes à respectivement dévier un faisceau optique sortant d'un canal d'entrée et arrivant sur un canal de sortie, chaque série de canaux optiques (110,210) étant répartie selon deux dimensions transversales à la direction des canaux et les cellules à modulation spatiale d'indice (300,400) étant chacune prévue pour produire des déviations selon ces deux dimensions, caractérisé en ce qu'il inclut au moins un ensemble optique convergent (500) placé en recouvrement d'une première des deux cellules (300,400) et dont le foyer, défini en rapport au trajet de la lumière dans l'aiguilleur, est au voisinage du plan de l'autre cellule, et en ce que le ou chaque ensemble optique convergent (500) présente son centre optique (X) en bordure d'une cellule de déviation (300,400), sensiblement au droit du centre d'un côté de cette cellule.
2. Aiguilleur selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'une cellule (300, 400) présente une série de colonnes et de lignes formées chacune d'un ensemble de zones dédiées chacune à la déviation d'un seul faisceau, et en ce que Je ou chaque ensemble optique convergent (500) présente un axe optique (X1 ,X2,X3,X4) placé de sorte que la distance de cet axe optique jusqu'à ladite zone la plus proche de cet axe, distance mesurée parallèlement à la direction des colonnes ou des lignes, n'est pas un multiple de la distance entre deux zones successives de cette cellule, distance également mesurée respectivement parallèlement à la direction des colonnes ou des lignes.
3. Aiguilleur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'une cellule (300,400) présente une série de colonnes et de lignes formées chacune d'un ensemble de zones dédiées chacune à la déviation d'un seule faisceau, et en ce que la distance minimale entre l'axe optique (X1 ,X2,X3,X4) de l'ensemble optique convergent (500) et le centre d'une dite zone voisine de cet axe, distance mesurée parallèlement aux lignes, est de 1 ,25 fois la distance entre deux zones successives, éventuellement augmentée d'un nombre entier de fois la distance (h) entre deux zones successives, et en ce que la distance minimale entre l'axe optique (X1 ,X2,X3,X4) et le centre d'une zone voisine, mesurée parallèlement aux colonnes, est égale à 0,5 fois la distance entre deux zones successives éventuellement augmentée d'un nombre entier de fois la distance entre deux zones successives (h).
4. Aiguilleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'aiguilleur inclut en outre des moyens (350,450) produisant une série d'atténuations optiques différentes appliquées aux différents canaux (110,210) adjacents à ladite autre cellule, chaque atténuation appliquée à un canal considéré (110,210) étant non dépendante du canal qui est momentanément associé optiquement à ce dit canal considéré.
5. Aiguilleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite autre cellule est également munie d'un ensemble optique convergent (500) ayant son foyer au voisinage de (a première cellule (300,400), et en ce que ladite première cellule est munie de moyens (350,450) produisant une série d'atténuations optiques différentes appliquées aux différents canaux adjacents à cette première cellule, chaque atténuation d'un canal considéré étant non dépendante du canal qui est momentanément associé optiquement audit canal considéré.
6. Aiguilleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce que la ou chaque répartition d'atténuation (350,450) adjacente à une cellule (300,400) est sensiblement inverse d'une répartition des pertes optiques dues aux déviations au niveau de la cellule opposée.
7. Aiguilleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des cellules à modulation spatiale d'indice (300,400) est une cellule prévue pour réfléchir les faisceaux.
8. Aiguilleur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux cellules à modulation spatiale d'indice optique (300,400) sont placées sensiblement dans un même plan, et en ce que l'aiguilleur inclut également un élément (600) prévu pour réfléchir les faisceaux entre les deux cellules (300,400).
9. Aiguilleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux cellules sont constituées par un même composant optique.
10. Aiguilleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou un des dits ensembles optiques convergent(s) (350,450) est constitué par une lentille convergente recouvrant une cellule (300,400) et ayant son foyer au voisinage de la cellule opposée.
11. Aiguilleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou un des dits ensembles optiques convergent(s) (500) est constitué de deux lentilles convergentes placées toutes deux sur le trajet des mêmes faisceaux optiques, le foyer de l'ensemble formé par ces deux lentilles (500) étant situé au voisinage de la dite autre cellule (300,400).
12. Aiguilleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou chaque dit ensemble optique convergent(s) (500) est placé devant une cellule à réflexion (300,400), le (chaque) ensemble optique convergent étant prévu pour être traversé deux fois par un même faisceau lumineux.
13. Aiguilleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de séparation de chaque faisceau provenant d'un canal d'entrée (110) en un premier et un deuxième sous-faisceaux ayant chacun une polarisation distincte, et des moyens pour réorienter à chaque fois ledit premier des sous-faisceaux ainsi séparés en une polarisation choisie, et en ce qu'il présente au moins une cellule (300,400) comportant deux parties distinctes, l'une destinée à dévier les dits premiers sous-faisceaux et l'autre destinée à dévier les dits seconds sous-faisceaux.
14. Aiguilleur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux parties destinées à la déviation respectivement des premiers et des deuxièmes sous-faisceaux forment une série de lignes, les lignes de la première partie étant disposées alternativement avec les lignes de la seconde partie.
15. Aiguilleur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les deux dites parties destinées à la déviation respectivement des premiers et des deuxièmes sous-faisceaux forment deux surfaces entières non entrelacées.
16. Aiguilleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des cellules à modulation spatiale d'indice (300,400) est placée obliquement par rapport au trajet moyen des faisceaux lumineux.
17. Aiguilleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des cellules déviatrices à modulation spatiale d'indice (300,400) est une cellule à cristaux liquides.
18. Aiguilleur selon la revendication 17, caractérisé en ce que ladite au moins une cellule déviatrice est équipée d'un circuit d'adressage du type intégré sur silicium, et est elle-même intégrée sur ce circuit.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9923428D0 (en) * 1999-10-04 1999-12-08 Thomas Swan & Company Limited Optical switch
US7486443B1 (en) * 2000-06-05 2009-02-03 Avanex Corporation High extinction ratio and low crosstalk compact optical switches
US7057787B2 (en) * 2004-10-29 2006-06-06 Northrop Grumman Corporation Architecture for large-FOR EO-crystal-based agile beam steering
JP4695424B2 (ja) * 2005-03-31 2011-06-08 富士通株式会社 光スイッチ装置およびその制御情報更新方法
FR2939516B1 (fr) * 2008-12-05 2011-01-21 Thales Sa Telemetre
CN102169271B (zh) * 2011-03-28 2012-09-19 上海交通大学 基于液晶偏振调制的光频谱幅度编码解码器
US9106663B2 (en) 2012-02-01 2015-08-11 Comcast Cable Communications, Llc Latency-based routing and load balancing in a network
CN104410449B (zh) * 2014-10-16 2017-10-24 北京理工大学 用于无线光通信的多路光谱信号通道选择接收系统
US20170255078A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-07 Huawei Technologies Co., Ltd. Wavelength selective switch with monitoring ports
WO2023026946A1 (fr) * 2021-08-23 2023-03-02 株式会社フジクラ Dispositif d'opération optique, procédé de fonctionnement optique et procédé de fabrication pour dispositif d'opération optique
CN114660717B (zh) * 2022-04-01 2022-11-08 长沙思木锐信息技术有限公司 片上空间光调制器、散射聚焦系统及光调制方法
GB2618397A (en) * 2022-04-29 2023-11-08 Huber Suhner Polatis Ltd Optical switch

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4948229A (en) * 1988-03-18 1990-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Optical switches using ferroelectric liquid crystals
JPH0627501A (ja) * 1992-07-13 1994-02-04 Oki Electric Ind Co Ltd 光スイッチ
US5477350A (en) * 1993-06-01 1995-12-19 General Electric Company Interferometric spatial switch for polarized or unpolarized light using liquid crystal
DE69515889T2 (de) * 1994-09-30 2000-12-07 Univ Cambridge Tech Optischer schalter
US6049404A (en) * 1997-04-02 2000-04-11 Macro-Vision Communications Inc. N+M digitally programmable optical routing switch
US6430328B1 (en) * 2000-10-13 2002-08-06 William H. Culver Optical switch

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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