FR2576099A1 - Appareil emetteur et recepteur de lumiere multilongueurs d'onde pour le controle des liaisons par fibres optiques - Google Patents

Abstract

CET APPAREIL COMPREND UN BOITIER, UNE SECTION EMISSION 38, UNE SECTION RECEPTION 39, UN CLAVIER 15 POUR LA SELECTION DES MODES DE FONCTIONNEMENT ET DES GAMMES DE MESURE, UN DISPOSITIF D'AFFICHAGE 17, UNE UNITE DE TRAITEMENT 37 A MICROPROCESSEUR CONNECTEE ALA SECTION EMISSION, A LA SECTION RECEPTION, AU CLAVIER ET AU DISPOSITIF D'AFFICHAGE, ET UNE ALIMENTATION 19. LES SECTIONS EMISSION ET RECEPTION 38 ET 39 SONT MONTEES DANS UN TIROIR 20A POURVU D'UN CONNECTEUR 28 EMBROCHABLE DANS UN CONNECTEUR COMPLEMENTAIRE 31 PREVU DANS LE BOITIER, CE DERNIER CONTENANT LE CLAVIER 15, LE DISPOSITIF D'AFFICHAGE 17, L'UNITE DE TRAITEMENT 37 ET L'ALIMENTATION 19. IL COMPREND EN OUTRE AU MOINS UN AUTRE TIROIR EMETTEURRECEPTEUR IDENTIQUE AU TIROIR 20A, MAIS TRAVAILLANT A UNE AUTRE LONGUEUR D'ONDE.

Description

La présente invention concerne un appareil émet-

teur et récepteur de lumière multilongẻiis d'onde pour le controle des liaisons par fibres optiques, du

type comprenant un boitier, une section émission compor-

tant une source de courant asservie et au moins une diode émettrice de lumière connectée à la source de courant asservie, une section réception comportant un photorécepteur, ayant une fenêtre spectrale couvrant

celle de la diode émettrice de lumière, et un amplifi-

cateur connecté à la sortie du photorécepteur, un clavier pour la sélection des modes de fonctionnement et des gammes de mesure, un dispositif d'affichage, une unité de traitement par microprocesseur connectée à la source

de courant asservie de la section émission, à l'amplifica-

teur de la section réception, au clavier et au dispositif d'affichage, et une alimentation apte à fournir les tensions continues nécessaires au fonctionnement de l'appareil. On connaît déjà des appareils émetteurs et récepteurs de lumière comportant une ou deux diodes émettrices de lumière, comme par exemple les appareils de la SOCIETE "ANDO" modèlesAQ1006/1007 ou les appareils de la SOCIETE "ANRITSU" modèles MS92A/MS93A/MS95A. Ces appareils connus travaillent uniquement sur une ou deux longueurs d'onde fixes. Pour pouvoir travailler sur

une large fenêtre spectrale, il faudrait donc disposer prati-

quement d'autant d'appareils que de longueurs d'onde de travail. Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé des appareils émetteurs et récepteurs de lumière, comme par exemple les appareils de la SOCIETE "PHOTODYNE INC.", modèles 2200 XF et 2250 XF, qui, pour couvrir une gamme spectrale donnée, utilisent plusieurs diodes émettrices qui sont montées dans des boîtiers embrochables pouvant être sélectivement embrochés dans un connecteur prévu sur une face du bottier de l'appareil. Les diodes sont alimentées par une source de courant constant située dans le boîtier de l'appareil qui contient en outre un photorécepteur ayant une large fenêtre spectrale (400 à 1150 nm) pour le modèle 2200 XF et 800 à 1800 nm pour le modèle 2250 XF. Là encore, il faut deux appareils de base pour couvrir toute la gamme des longueurs d'onde de 400 à 1800 nn. En outre, pour pouvoir couvrir une fenêtre spectrale de 800 à 1800 nm, le modèle 2250 XF utilise un photorécepteur au germanium qui, même en le disposant dans un boîtier refroidi par effet Peltier, présente une sensibilité nettement moindre que celle d'un photorécepteur au silicium dans le domaine spectral de 800 à 1000 nm.- Autrement dit, dans le mode réception, l'élargissement de la fenêtre spectrale est obtenu

au détriment de la sensibilité dans le domaine des lon-

gueurs d'onde de 800 à 1000 nm.

En outre, étant donné que les photorécepteurs actuel-

lement disponibles dans le commerce ont une courbe de réponse qui n'est pas parfaitement plane, pour obtenir un signal de mesure dont la valeur est pratiquement indépendante de la longueur d'onde de travail, il faut

soit prévoir des filtres couteux adaptés à chaque lon-

gueur d'onde de travail, soit appliquer aux signaux

de mesure des coefficients de pondération dont les va-

leurs dépendent des longueurs d'onde utilisées et qui sont stockées dans une mémoire de l'unité de traitement

et sélectionnées à chaque mesure en fonction de la lon-

gueur d'onde d'émission choisie. Etant donné que les photorécepteurs actuellement disponibles dans le commerce

ont des caractéristiques qui, pour un même modèle de photo-

récepteur, présentent une -grande dispersion, les coef-

ficients de pondération doivent être déterminés individuel-

lement pour chaque photorécepteur, ce qui impose un cali-

brage de chaque appareil pour le stockage en mémoire des

coefficients de pondération. En cas de panne du photo-

récepteur, il ne suffit donc pas de le remplacer par un photorécepteur neuf, mais il faut en outre recalibrer

entièrement l'appareil avec le nouveau photorécepteur.

En outre, bien que les diodes émettrices soient alimentées en courant stabilisé constant, cela ne garantit pas pour autant la stabilité du niveau de la puissance lumineuse émise. Celle-ci peut en effet varier par suite

de l'autoéchauffement de la diode émettrice et, éventuel-

lement, de la température ambiante. Outre la dérive en température de la diode émettrice de lumière, il existe d'autres sources d'erreurs intervenant sur le niveau de la puissance lumineuse réellement émise dans la fibre optique à tester. Ces sources d'erreurs sont par exemple la dérive de la diode émettrice due à son vieillissement, les pertes dans le connecteur entre la fibre à tester et la diode émettrice ou le photorécepteur, etc.... Il est donc souhaitable de pouvoir compenser la dérive en température et la dérive due au vieillissement des diodes émettrices, ainsi que les pertes sus-mentionnées, ce qui représente un problème lorsque plusieurs diodes émettrices

peuvent être sélectivement connectées à l'appareil, étant don-

né que certaines des sources d'erreurs proviennent des diodes

émettrices elles-mêmes.

Enfin, si on souhaite effectuer des mesures de

linéarité, de seuil de sensibilité et de niveau de satura-

tion d'un 'récepteur, il est nécessaire que, pour les dif-

férentes longueurs d'onde d'émission, l'appareil émetteur

et récepteur soit capable de délivrer une puissance lumi-

neuse dont la valeur est parfaitement stable et contrôlée

et peut être modifiée à volonté.

La présente invention a donc pour but de fournir un appareil émetteur et récepteur de lumière multilongueurs d'onde pour le contrôle des liaisons par fibres optiques, qui est capable de travailler dans une large gamme de longueurs d'onde et dans lequel le photorécepteur a une sensibilité optimale pour la longueur d'onde d'émission choisie. La présente invention a également pour but de fournir un appareil émetteur et récepteur de lumière du type sus-indiqué, dans lequel il n'est pas nécessaire de stocker dans une mémoire de l'unité de traitement des coefficients de pondération correspondant aux longueurs d'onde de travail, et qui n'a donc pas besoin d'être

entièrement recalibré après remplacement d'un photodétec-

teur défectueux par un photodétecteur neuf.

La présente invention a également pour but de fournir un appareil émetteur et récepteur de lumière du type sus-indiqué, capable d'émettre, quelle que soit la longueur d'onde d'émission choisie, une puissance lumineuse dont la valeur est parfaitement contrôlée et stable dans

le temps et avec les variations de température.

La présente invention a également pour but de fournir un appareil émetteur et récepteur de lumière dans lequel, quelle que soit la longueur d'onde d'émission choisie, la valeur de la puissance lumineuse émise peut

être modifiée à volonté entre O et une valeur maximale.

A cet effet, l'appareil selon la présente invention est caractérisé en ce que la diode émettrice de lumière,

la source de courant asservie, le photorécepteur et l'am-

plificateur sont montés dans un tiroir pourvu d'un connec-

teur embrochable dans un connecteur complémentaire prévu

dans le boîtier, ce dernier contenant le clavier, le dispo-

sitif d'affichage, l'unité de traitement et l'alimentation, en ce qu'il comprend au moins un autre tiroir pourvu d'un

connecteur embrochable dans ledit connecteur complémen-

taire du bottier et contenant une autre source de courant asservie, une autre diode émettrice de lumière ayant une

longueur d'onde d'émission différente de celle de la pre-

mière diode émettrice de lumière et connectée à l'autre source de courant asservie, un autre photorécepteur ayant une fenêtre spectrale couvrant celle de l'autre diode émettrice de lumière, et un autre amplificateur connecté à la sortie de l'autre photorécepteur, et en ce que chaque

amplificateur a un gain adapté à la réponse du photorécep-

teur y associé à la longueur d'onde émisse par la diode émettrice située dans le tiroir correspondant, de telle

façon que, à niveaux égaux des puissances lumineuses res-

pectivement émises par les diodes émettrices et respecti-

vement reçues par les photorécepteurs, les amplificateurs

délivrent des signaux de sortie ayant des niveaux égaux.

Ainsi, un photorécepteur est associé à chaque diode émettrice de lumière, de sorte que le photorécepteur peut être choisi de manière à avoir la sensibilité optimale pour la longueur d'onde de la diode émettrice à laquelle il est associé. En outre, comme chaque photorécepteur travaille à une longueur d'onde unique, celle de la diode émettrice y associée, et comme chaque amplificateur a un gain adapté à- la réponse du photorécepteur y associé, il n'est plus nécessaire de stocker des coefficients de pondération dans une mémoire de l'unité de traitement et, en cas de remplacement d'un photodétecteur défectueux par un photodétecteur neuf, il suffit d'ajuster le gain de l'amplificateur y associé, sans avoir à recalibrer

entièrement l'appareil.

En outre, comme chaque diode émettrice de lumière est associée à sa propre source de courant asservie, les dérives dues à la température et au vieillissement et

propres à chaque diode émettrice peuvent être aisément com-

pensées comme on le verra en détail plus loin.

D'autres caractéristiques et avantages de la

présente invention ressortiront au cours de la description

qui va suivre d'une forme d'exécution de l'appareil émet-

teur et récepteur de lumière, donnée en référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 montre la face avant du boîtier de l'appareil émetteur et récepteur de lumière de la présente invention. La figure 2 montre la face intérieure du couvercle

du bottier de l'appareil de la figure 1.

La figure 3 est un schéma par blocs montrant l'or-

ganisation générale de l'appareil des figures 1 et 2.

La figure 4 est un schéma montrant une première forme d'exécution des sections émission et réception

de l'appareil des figures 1 à 3.

La figure 5 est un schéma semblable à celui de la figure 4, montrant une autre forme d'exécution. des

sections émission et réception.

La figure 6 est un schéma par -blocs montrant, plus en détail, une autre partie de l'appareil des figures

1 à 3.

Le bottier de l'appareil émetteur et récepteur de lumière de la présente invention peut être réalisé

sous la forme d'une mallette comportant une coque infé-

rieure la et une coque supérieure ou couvercle lb arti-

culé sur un bord de la coque inférieure. Les figures 1 et 2 montrent respectivement la face supérieure de la coque inférieure la et la face intérieure du couvercle

lb après ouverture de la mallette.

Le couvercle lb comporte un premier compartiment 2 contenant la notice d'utilisation de l'appareil et divers accessoires, et un deuxième compartiment 3, dont la face avant 4 porte deux prises femelles normalisées et 6, l'une destinée à recevoir un signal basse fré- quence de modulation externe, l'autre fournissant un signal analogique de sortie proportionnel au signal reçu par l'appareil, un microphone 7 et un hautparleur 8 pour l'émission et la réception de signaux phoniques dont la puissance, en mode réception, est réglable par un potentiomètre 9 (figure 3) commandé par un bouton 11, et un commutateur 12 à deux positions permettant de-sélectionner, en mode émission, la fonction "phonie" ou la fonction "modulation externe" La coque inférieure la de la mallette comporte un premier compartiment 13 dont la face avant 14 porte un clavier de commande 15 et présente une fenêtre 16

laissant apparaître par transparence un afficheur numéri-

que 17, tel que par exemple un afficheur à cristaux li-

quides, et un deuxième compartiment 18 qui contient un

v premier tiroir amovible 19 dans lequel se trouve l'alimen-

tation en courant continu de l'appareil, et deux autres tiroirs amovibles 20a et 20b, de constructions identiques, qui seront décrits en détail plus loin. Le tiroir 19 peut par exemple contenir des piles ou des accumulateurs

et un chargeur de batterie, ou encore un dispositif d'ali-

mentation en courant continu fonctionnant sur le secteur.

Le clavier 15 comporte les diverses touches per-

mettant de commander le fonctionnement de l'appareil et de sélectionner les divers modes de fonctionnement et les gammes de mesure. Il est divisé en quatre parties, une partie 15a regroupant les commandes de réception, à savoir sept touches pour la sélection manuelle des gammes de puissance (20 mW à 20 nW), une touche pour la sélection automatique des gammes de puissance (AUTO) et une touche (dBm) pour les mesures en dBm, une partie b regroupant les commandes d'émission, à savoir deux

touches pour la sélection des niveaux de puissance d'émis-

sion (NIVEAU 1 et NIVEAU 2), une touche calibration (CALIB.) et une touche de mise en marche ou d'arrêt d'émission (M/A EMISSION), une partie 15c regroupant les commandes pour une mesure d'atténuation, à savoir deux touches (dBr/NIVEAU 1 et dBr/NIVEAU 2) fixant le niveau d'émission et une touche de seuil de déclenchement d'alarme sonore

(SEUIL), et une partie 15d regroupant les commandes géné-

rales, à savoir une touche marche/arrêt(M/A), une touche pour activer la fonction phonie (PHONIE) et deux touches

21 et 22 permettant respectivement dedécrémenter et d'in-

crémenter le niveau d'émission ou le seuil de déclen-

chement d'alarme sonore selon que l'appareil fonctionne en mode émission ou en mode mesure d'atténuation, la valeur sélectionnée du niveau d'émission ou du seuil

de déclenchement d'alarme sonore étant affichée par l'af-

ficheur 17. Le clavier 15 comporte en outre un certain

nombre de diodes électroluminescentes ou autres indica-

teurs lumineux tels que 23, qui sont allumés pour indiquer la fonction ou la gamme de puissance sélectionnée, ainsi que deux flèches lumineuses 24 et- 25 qui, lorsque l'une d'elles s'allume dans le mode réception avec sélection manuelle de la gamme de puissance avertissent l'utilisateur

d'avoir à changer de gamme.

Le schéma par blocs de la figure 3 montre l'orga-

nisation générale de l'appareil émetteur et récepteur de la présente invention. Comme montré sur la figure 3,l'appareil comprend une partie de base 26 à laquelle le tiroir "alimentation" 19 et le tiroir "émetteur/récepteur" a (ou 20b) sont électriquement raccordés respectivement par des connecteurs 27 et 28 embrochables respectivement dans des connecteurs complémentaires 29 et 31 de la partie

de base 26.

L'autre tiroir "émetteur/récepteur" 20b est sim-

plement engagé dans le compartiment 18 du bo{tier et laissé en attente, sans être raccordé électriquement à la partie de base 26. Toutefois, le tiroir 20b pourrait être aussi raccordé électriquement à la partie de base 26 par un connecteur semblable au connecteur 31, mais, dans ce cas, un commutateur doit être prévu pour mettre

sélectivement en service le tiroir 20a ou le tiroir 20b.

En plus du microphone 7, du haut-parleur 8, du potentiomètre 9, du commutateur 12, du clavier 15, de l'afficheur 17 et des diodes de signalisation 23, 24, , la partie de base 26 comporte en outre un modulateur

32, un démodulateur 33, un amplificateur basse fréquence.

34 dont l'entrée est connectée au microphone 7 et dont la sortie est connectée à travers le commutateur 12 à une entrée de modulation du modulateur 32, un amplificateur basse fréquence 35 dont l'entrée est connectée à une sortie de signal de modulation du démodulateur 33 et

dont la sortie est connectée au microphone 8, un oscil-

lateur basse fréquence 36 dont la sortie est connectée à l'entrée de l'amplificateur 35 pour l'émission d'un signal d'alarme sonore en mode de mesure d'atténuation, et une unité de traitement par microprocesseur 37 qui, en réponse aux signaux de commande fournis par le clavier régit le fonctionnement de l'afficheur 17, des diodes de signalisation 23, 24, 25 et de l'oscillateur 36, fournit une tension de commande vc au modulateur 32 en mode émission, en mode mesure d'atténuation et en mode phonie, et traite le signal fourni par le démodulateur 33 en mode réception ou en mode mesure d'atténuation pour faire afficher par l'afficheur 17 la valeur de la puissance ou de l'atténuation du signal lumineux reçu par la partie récepteur du tiroir 20a (ou 20b). Une grande partie des éléments décrits ci-dessus de la partie de base 26 de l'appareil émetteur et récepteur de la présente invention

est tout à fait classique et, dans la mesure o ces élé-

ments ne sont pas directement concernés par la présente

, invention, ils ne seront pas décrits plus en détail.

Comme montré sur la figure 4, le tiroir 20a com-

porte une partie émetteur 38 et une partie récepteur 39. La partie émetteur 38 comporte un convertisseur tension/ courant 41 qui reçoit sur une première entrée la tension de commande sus-mentionnée v en provenance de l'unité c de traitement 37, via le modulateur 32, et sur une seconde entrée une tension continue de référence VREF en provenance du tiroir alimentation 19. La tension VREF est une:tension stabilisée fournie par exemple par une diode Zener. La sortie du convertisseur tension/courant 41 est connectée à l'anode d'une diode émettrice de lumière 42 dont la cathode est connectée A une borne 43 qui se trouve à un niveau de référence V0, par exemple la masse électrique de l'appareil. La diode 42 est couplée optiquement par un connecteur optique 44 à une fibre optique d'émission 45. La fibre 45 peut être une fibre à tester ou une fibre source faisant partie de l'appareil émetteur et récepteur et pouvant être raccordée par un connecteur non montré

à une fibre à tester.

La partie récepteur 39 comporte un photorécepteur 46 qui est couplé optiquement par un connecteur 47 à une fibre optique de réception 48. Le photorécepteur 46 a une fenêtre spectrale couvrant celle de la diode émettrice de lumière 42. Le photorécepteur 46 peut être par exemple une photodiode au germanium ou une photodiode

au silicium, le choix entre l'un ou l'autre type de photo-

diode étant effectué de manière à avoir la plus grande sensibilité à la longueur d'onde de la lumière émise par la diode émettrice de lumière 42. Par exemple, si la diode 42 émet de la lumière à une longueur d'onde de 820 nm, on choisira de préférence comme photorécepteur 46 une photodiode au silicium qui a une sensibilité plus grande qu'une photodiode au germanium à cette longueur d'onde. Par contre, si la diode 42 émet de la lumière

à une longueur d'onde de 1300 nm, on prendra comme photo-

récepteur 46 une photodiode au germanium. L'anode du photorécepteur 46 est connectée à la borne 43, tandis que sa cathode est connectée à l'entrée d'un amplificateur 49 dont la sortie est connectée à l'unité de traitement 37 à travers les connecteurs 28 et 31 et le démodulateur 33. Le gain de l'amplificateur 49 est ajusté en usine au moyen d'une résistance ajustable 51, de manière à être adapté -à la réponse du photorécepteur 46 à la longueur

d'onde émise par la diode 42.

Comme montré dans la figure 4, le convertisseur tension/courant 41 et l'amplificateur 49 reçoivent en outre les tensions d'alimentation +V et V en provenance du tiroir alimentation 19 à travers les connecteurs 28

et 31.

Le tiroir émetteur/récepteur 20b a une structure identique à celle du tiroir 20a décrit ci-dessus. On notera simplement que la diode émettrice de lumière du

tiroir 20b émet de la lumière à une longueur d'onde dif-

férente de celle de la diode émettrice de lumière du tiroir 20a, et que le photorécepteur du tiroir 20b est choisi de manière à être le mieux adapté à la longueur d'onde émise par la diode émettrice de lumière du tiroir b. En outre le gain de l'amplificateur du tiroir 20b

est ajusté de manière à être adapté à la réponse du photo-

récepteur y associé à la longueur d'onde émise par la diode émettrice de lumière du tiroir 20b. A cet égard, on notera que le gain de l'amplificateur 49 du tiroir a et le gain de l'amplificateur du tiroir 20b sont ajustés de telle sorte que, à niveaux égaux des puissances lumineuses respectivement émises par les diodes émettrices

de lumière et respectivement reçues par les photorécep-

teurs, les deux amplificateurs délivrent des signaux

de sortie ayant des niveaux égaux.

En mode émission, on sélectionne le niveau désiré d'émission au moyen de l'une ou l'autre des deux touches NIVEAU 1 et NIVEAU 2 du clavier 15 (figure 1), et la valeur de la puissance sélectionnée est affichée par l'afficheur 17. L'unité de traitement 37 envoie alors

au convertisseur tension/courant 41 une tension de com-

mande vc, qui a une première ou une seconde valeur selonque le niveau 1 ou le niveau 2 a été sélectionné, et dont la valeur peut être modifiée par l'utilisateur, par des moyens qui seront décrits en détail plus loin, entre 0 et la première valeur ou entre 0 et la seconde valeur,

cette dernière étant égale à celle de la tension de réfé-

rence VREF. Le convertisseur tension/courant 41 produit sur sa sortie un courant I qui est proportionnel à la tension de commande'v et qui, en passant à travers la c diode émettrice de lumière 42, provoquent l'émission d'une puissance lumineuse PE qui est proportionnelle au courant I. Ainsi, si la tension vc a la première ou la seconde valeur, la puissance lumineuse émise PE aura la valeur maximale émissible pour le niveau 1 ou le niveau 2 sélectionné, tandis que, si la tension v a une valeur

nulle, la puissance lumineuse émise PE sera nulle. Par exem-

ple, en supposant que la diode émettrice de lumière 42 du tiroir 20a émette de la lumière à une longueur d'onde de 820 nm, -la puissance lumineuse émise PE pourra varier de 0 à 2 /W pour le niveau 1 et de 0 à 20 /tW pour le niveau 2. De même, en supposant

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que la diode émettrice de lumière du tiroir 20b émette

de la lumière à une longueur d'onde de 1300 nm, la puis-

sance lumineuse émise PE pourra varier de O à 1 p W pour le

niveau 1 et de O à 10 /aW pour le niveau 2.

Lorsque la fonction "phonie" ou la fonction "modu-

lation externe" est activée par la touche PHONIE du clavier ou par le commutateur 12, respectivement, la tension de commande vc peut être modulée en amplitude au moyen

du modulateur 32, soit par le signal de sortie du micro-

phone 7 amplifié par l'amplificateur 34, soit par un signal de modulation externe appliqué à la borne 5. Dans ce cas, on obtient sur la fibre optique d'émission 45

un signal lumineux modulé en amplitude.

En mode réception, la puissance lumineuse PR reçue en provenance de la fibre optique de réception 48 est appliquée au photorécepteur 46. Ceci provoque le passage d'un courant i à travers le photorécepteur 46, courant qui est proportionnel à la puissance lumineuse reçue PR et qui est converti par l'amplificateur 49 en une tension de mesure VM qui est elle-même proportionnelle au courant i, donc à la puissance lumineuse reçue PR' La tension de mesure VM est envoyée à l'unité de traitement 37 à travers le démodulateur 33. Ainsi, dans le cas o le flux lumineux reçu par le photorécepteur 46 est modulé en amplitude (signal de phonie par exemple), le signal de modulation pourra être récupéré soit sur la borne de sortie analogique 6 soit, après amplification par l'amplificateur 35, sur le haut-parleur 8. En ce qui concerne la mesure de la puissance lumineuse reçue PR en watt ou dBm, l'unité de traitement 37 traite la tension de mesure YM et envoie l'indication correspondant à

la mesure sur l'afficheur 17 et vers les diodes de signa-

lisation selon la gamme sélectionnée au moyen du clavier 15, les commutations de gamme, calculs de rapport et conversions

logarithmiques étant effectués de manière convention-

nelle par le microprocesseur de l'unité de traitement 37. En mode de mesure d'atténuation sur une fibre

unique, l'appareil émetteur et récepteur fonctionne rebou-

clé sur lui-même par la fibre à tester, les extrémités de la fibre étant respectivement couplées optiquement à la diode émettrice de lumière 42 et au photorécepteur

46. Dans ce cas, la puissance lumineuse émiseestla puis-

sance maximale émissible sur l'un ou l'autre des deux niveaux d'émission, le calcul de l'atténuation étant

alors effectué par le microprocesseur de l'unité de trai-

tement 37 par rapport au niveau maximal sélectionné.

Dans le mode émission et dans le mode de mesure

d'atténuation, l'ajustage du niveau de la puissance lumi-

neuse émise par la diode émettrice de lumière 42 à la

valeur souhaitée par l'utilisateur est basé sur la parfaite li-

néarité de la fonction de transfert (puissance émise en fonc-

tion du courant de polarisation directe) de la diode émettrice de lumière 42. Or, les variations en température de la diode 42 du fait de l'autoéchauffement de cette diode et/ou des variations de température ambiante, provoquent une non linéarité qui affecte le niveau de la puissance lumineuse effectivement émise par la diode 42. Comme montré dans la figure 4, il est possible de résoudre ce problème en prévoyant dans la partie émetteur 38 de

chaque tiroir émetteur/récepteur un circuit de compen-

sation en température. Ce circuit comporte un capteur de température 52, par exemple une thermistance, qui est couplé thermiquement à la diode émettrice de lumière 42 et qui fournit un signal dont la valeur est fonction de la température de ladite diode. Le signal fourni par le capteur de température 52 est amplifié par un

amplificateur 53 de manière à produire un signal de contre-

réaction qui est sommé algébriquement à la tension de commande v à l'entrée du convertisseur tension/courant c 41, de façon à rétroagir sur le courant de polarisation directe I de la diode 42 suivant une loi permettant de maintenir une puissance lumineuse émise PE pratiquement constante malgré les variations de température de la

diode 42.

Outre la dérive en température de la diode émet-

trice de lumière 42, il existe d'autres facteurs d'erreur affectant le niveau de la puissance réellement émise dans la fibre optique à tester. Ces autres facteurs ne d'erreur sont par exemple la dérive de la tension de référence VREF, le vieillissement de la diode émettrice de lumière, les pertes dans les connecteurs couplant les fibres optiques à la diode émettrice de lumière et au photorécepteur. Si l'on veut connaître avec précision l'atténuation d'une fibre optique munie de ses connecteurs, sans y inclure les pertes dues au couplage à la diode émettrice de lumière et au photorécepteur, il faut alors s'assurer de la puissance effectivement émise dans le connecteur de la fibre à tester. A cet effet, chacun des tiroirs émetteur/récepteur 20a et 20b comporte un dispositif de tarage. Comme montré dans la figure 4, le dipositif de tarage est constitué par une résistance

ajustable 54 dont les extrémités sont connectées respec- tivement à la sortie et à une entrée de commande de gain du convertisseur

tension/courant 41, pour en ajuster le gain. Le curseur 55 de la résistance ajustable 54 est relié mécaniquement à un bouton de commande 56 qui est par exemple pourvu d'une fente accessible à l'aide d'un tournevis à travers un trou 57 de la face avant de chacun des deux tiroirs 20a et 20b comme montré dans la figure 1. Le tarage est réalisé en rebouclant la diode émettrice de lumière 42 sur le photorécepteur 46 à l'aide d'une courte portion de fibre optique 58 (montrée en trait mixte dans les figures 3 et 4) munie de connecteurs identiques aux connecteurs 44 et 47 de la fibre dont on veut mesurer l'atténuation. On effectue alors le tarage en agissant sur le gain du convertisseur tension/courant 41 à l'aide de la résistance ajustable 54, de manière

à ce que l'appareil, fonctionnant en mesure d'atténua-

tion avec le niveau maximal de puissance émissible pris comme référence, indique une atténuation relative de OdBr. Le tarage ayant été ainsi effectué, il suffit de remplacer la fibre 58 par celle dont on désire mesurer l'atténuation. La figure 5 montre un autre mode de réalisation du tiroir émetteur/récepteur permettant d'obtenir une puissance lumineuse émise parfaitement déterminée et stable malgré les dérives de la diode émettrice dues

à son vieillissement et aux variations de température.

Dans le mode de réalisation de la figure 5, la partie récepteur 39 du tiroir est identique à celle montrée dans la figure 4. La partie émetteur 38 diffère de celle qui est montrée sur la figure 4 par l'absence du capteur de température 52 et de l'amplificateur 53. A la place de ces éléments, il est prévu un coupleur optique en Y 59, dont l'entrée est couplée optiquement à la diode émettrice de lumière 42 par une courte fibre optique 61. Le coupleur 59 comporte une première sortie qui est couplée optiquement à.la fibre source ou fibre d'émission -par une courte fibre optique 62 et par le connecteur 44, et une seconde sortie qui est couplée optiquement

à un photorécepteur 63 par une courte fibre optique 64.

L'anode du photorécepteur 63 est connectée à la borne

43 et sa cathode est connectée à l'entrée d'un convertis-

seur courant/tension 65 dont la sortie est connectée à l'entrée de commande du convertisseur tension/courant 41. En mode émission, le coupleur 59 reçoit la puissance lumineuse PE émise par la diode 42 et il injecte dans la fibre 45 une puissance lumineuse PEF dont la valeur est

une fraction prédéterminée de la puissance PE' cette frac-

tion représentant une partie majeure de la puissance PE' Simultanément, le coupleur 59 injecte dans la fibre

64 vers le photorécepteur 63 une faible fraction prédéter-

minée PCR de la puissance émise PE' Le photorúcepteur 63..

engendre un courant iCR qui est proportionnel à la puis-

sance PCR et ce courant est converti par le convertisseur

en une tension vCR qui est sommée à la tension de com-

mande vc. La tension résultante commande alors le conver-

tisseur tension/courant 41 de façon à ce que la puissance effectivement émise PEF dans la fibre 45 soit constante

et égale à la valeur souhaitée.

Comme cela a été indiqué plus haut, la puissance lumineuse émise peut être réglée entre une valeur nulle et une valeur maximale correspondant à chacun des deux niveaux de puissance pouvant être sélectionnés (NIVEAU 1 et NIVEAU 2), en faisant varier la tension de commande vc. Ceci permet d'effectuer des mesures de linéarité, de seuil de détection et de seuil de saturation. Ceci est rendu possible par le fait que chaque tiroir émetteur/

récepteur est capable de fournir une puissance lumineusepar-

faitement déterminée et stable grâce au circuit de compensa-

tion de température (52, 53, figure 4) ou au circuit d'asser-

vissement (59, 63, 64', 65, figure 5) associé à chaque diode émettrice de lumière 42. La figure 6 montre un mode de réalisation des circuits permettant de faire varier la tension de commande vc. Comme montré -dans la figure 6, le microprocesseur 66 de l'unité de traitement comprend un registre 67 à 16 bits, qui, lors de la mise

en route de l'appareil, est chargé à une valeur pré-

enregistrée dans un registre d'initialisation 68 à 16 bits et représentant une puissance lumineuse maximale

émissible. Le contenu du registre 67 peut être sélecti-

vement décrémenté et incrémenté entre 0 et la dite valeur prédéterminée en réponse à l'actionnement d'une touche 21

et d'une touche 22, respectivement, du clavier 15. L'in-

crémentation et la décrémentation du contenu du registre 67 sont validées par l'actionnement de l'une ou l'autre

des deux touches 69 et 71 du clavier 15 qui sont connec-

tées à une entrée validation du registre 67 à travers

une porte OU EXCLUSIF 72. La touche 69 est la touche per-

mettant de sélectionner le niveau 2 correspondant à la

puissance lumineuse maximale émissible par la diode émet-

trice de lumière 42, par exemple 20 / W pour le tiroir émetteur/récepteur 20a, et la touche 71 est la touche permettant de sélectionner le niveau 1 correspondant au dixième de la puissance lumineuse maximale émissible

par la diode émettrice de lumière 42, par exemple 2 /AW.

L'afficheur 17 est relié à la sortie du registre 67 pour en afficher le contenu. Les deux touches 69 et 71 sont

également connectées respectivement à deux entrées de po-

sitionnement de virgule 73 et 74 de l'afficheur, de telle manière que, pour une même valeur du contenu du registre 67, l'afficheur 17 affiche, lorsque la touche 71 est actionnée,

une valeur qui est le dixième de la valeur affichée lors-

que la touche 69 est actionnée.

Le contenu du registre 67 est comparé en régime syn-

chrone au moyen d'un comparateur 75 avec le contenu d'un compteur 76 à 16 bits. Le contenu du compteur 76 évolue cycliquement sous la commande d'une horloge 77. La sortie du comparateur 75 et la sortie de débordement du compteur 76 sont connectées à un port de' sortie analogique 78 du microprocesseur 66. Lorsque les contenus du registre 67 et du compteur 76 sont identiques, le comparateur émet sur sa sortie un signal qui provoque la mise à l'état "1" logique du port 78. A la fin de chaque cycle de comptage du compteur 76, celui-ci émet sur sa sortie de débordement un signal de débordement qui provoque la remise à zéro du port 78. Ce dernier se comporte donc comme une bascule bistable, qui est mise à l'état 1 par la sortie du comparateur 75 et qui est remise à zéro par la sortie de débordement du compteur 76. La sortie du port 78 est connectée à l'une des deux entrées d'une porte ET-NON 79 dont l'autre entrée reçoit la tension

de référence VREF en provenance de l'alimentation 19.

En désignant par T la durée d'un cycle de comptage du compteur 76, on obtient ainsi à la sortie de la porte ET-NON 79 un signal rectangulaire ayant une fréquence fixe F=1/T et une largeur d'impulsion proportionnelle à la valeur du contenu du registre 67, donc proportionnelle au niveau de puissance désirée. Ce signal rectangulaire de sortie est intégré par un intégrateur 81, constitué par exemple par un filtre passe-bas, de manière à obtenir une tension continue dont l'amplitude est proportionnelle

à la largeur des impulsions du signal rectangulaire.

Cette tension continue est amplifiée par un amplificateur 82 à gain commutable. La valeur du gain de l'amplificateur 82 est modifiée en réponse à l'actionnement de l'une ou l'autre des deux touches 69 et 71. Plus précisément, lorsque la touche 69 actionnée, le gain de l'amplificateur 82 a une première valeur et, lorsque la touche 71 est actionnée, il a une seconde valeur dix fois plus faible que la première valeur. La première valeur du gain est

choisie de telle manière que la tension vc obtenue à la sor-

tie de l'amplificateur 82 soit égaie à la tension de référence VREF lorsque la largeur des impulsions du signal rectangulaire à la sortie de la porte 79 est égale à la durée T du cycle de comptage, autrement dit, lorsque

le contenu du registre 67 a sa valeur maximale corres-

pondant au contenu du registre d'initialisation 68. Ainsi, en actionnant simultanément la touche 69 et l'une ou l'autre des deux touches 21 et 22, la tension vc variera entre O et VREF, tandis qu'en actionnant simultanément la touche 71 et l'une ou l'autre des deux touches 21

et 22, la tension vc variera entre O et VREF/10.

c REF La sortie de l'amplificateur 82 est reliée à l'entrée de commande du convertisseur tension/courant 41, via le modulateur 32 et les connecteurs 28 et 31 de la figure 3, à travers un interrupteur 83 qui est fermé en réponse à l'actionnement de la touche 84 (M/A

EMISSION) du clavier 15.

Il va de soi que les formes d'exécution de la présente invention qui ont été décrites ci-dessus ont

été données à titre d'exemple purement indicatif et nulle-

ment limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. C'est ainsi notamment que, bien que l'appareil émetteur et récepteur décrit ci-dessus ne comporte que deux tiroirs émetteurs/ récepteurs amovibles 20a et 20b, il peut comporter d'autres tiroirs émetteurs/récepteurs amovibles, logés dans le boltier ou insérables dans celui-ci à la place de l'un des deux tiroirs 20a et 20b, et travaillant à des longueurs

d'onde différentes de celles de ces deux tiroirs.

Claims (8)

- REVENDICATIONS -

1. Appareil émetteur et récepteur de lumière multilongueurs d'onde pour le contrôle des liaisons par fibres optiques, comprenant un bottier (la, lb), une section émission (38) comportant une source de courant asservie (41) et au moins une diode émettrice de lumière

(42) connectée à la source de courant asservie, une sec-

tion réception (39) comportant un photorécepteur (46), ayant une fenêtre spectrale couvrant celle de la diode émettrice de lumière, et un amplificateur (49) connecté à la sortie du photorécepteur, un clavier (15) pour la sélection des modes de fonctionnement et des gammes de mesure, un -dispositif d'affichage (17), une unité de traitement (37) à microprocesseur (66) connectée à la source de courant asservie - de la section émission, à l'amplificateur de la section réception, au clavier et au dispositif d'affichage, et une alimentation (19) apte

à fournir les tensions continues nécessaires au fonction-

nement de l'appareil, caractérisé en ce que la diode émettrice de lumière (42), la source de courant asservie (41), le photorécepteur (46) et l'amplificateur- (49) sont montés dans un tiroir (20a) pourvu d'un connecteur (28) embrochable dans un connecteur complémentaire (31) prévu dans le bottier, ce dernier contenant le clavier

(15), le dispositif d'affichage (17), l'unité de traite-

ment (37) et l'alimentation (19), en ce qu'il comprend

en outre au moins un autre tiroir (20b) pourvu d'un co-

necteur embrochable dans ledit connecteur cumplÉ aire (31) du bottier et contenant une autre source de couxrwt asservie, une autre diode émettrice de lumière ayant une longueur d'onde d'émission différente de celle de la première diode émettrice de lumière et connectée à

l'autre source de courant asservie, un autre photorécep-

teur ayant une fenêtre spectrale couvrant celle de l'autre diode émettrice de lumière, et un autre amplificateur connecté à la sortie de l'autre photorécepteur, et en ce que chaque amplificateur a un gain adapté à la réponse du photorécepteur y associé- à la longueur d'onde émise par la diode émettrice située dans le tiroir correspondant,

de telle façon que, à niveaux égaux des puissances lumi-

neuses respectivement émises par les diodes émettrices et respectivement reçue.s par les photorécepteurs, les amplificateurs délivrent des signaux de sortie ayant

des niveaux égaux.

2. Appareil selon la revendication 1, caracté-.

risé en ce que chaque source de courant asservie (41)

est constituée par un convertisseur tension/courant com-

mandé par la tension, ayant une première entrée recevant

une tension de référence (VREF), une seconde entrée rece-

vant une tension de commande (vc), et une sortie connectée c

à la diode émettrice de lumière (42).

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque tiroir (20a ou 20b) contient en outre

une résistance ajustable de tarage (54) dont les extrémi-

tés sont connectées respectivement à la sortie et à une entrée de commande de gain du convertisseur tension/

courant (41).

4. Appareil selon la revendication 2 ou 3, carac-

térisé en ce que chaque tiroir (20a ou 20b) contient

en outre un détecteur de température (52) couplé thermi-

quement à la diode émettrice de lumière (42), et un ampli-

ficateur (53) dont l'entrée est connectée au détecteur

de température et la sortie à la seconde entrée du conver-

tisseur tension/courant (41).

5. Appareil selon la revendication 2 ou 3, carac-

térisé en ce que chaque tiroir (20a ou 20b) comprend en outre un coupleur optique en Y (59) ayant une entrée couplée optiquement à la diode émettrice de lumière (42) par une première fibre optique (61), une première sortie couplée optiquement à une fibre source optique (62), et une seconde sortie, un photorécepteur (63) couplé optiquement à la seconde sortie du coupleur optique en

Y (59) par une seconde fibre optique (64), et un conver-

tisseur courant/tension (65) dont l'entrée est connectée au photorécepteur (63) et la sortie à la seconde entrée

du convertisseur tension/courant (41).

6. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 2 à 5, caractérisé en.ce que l'unité de traitement (37) comprend des moyens (66, 79, 81, 82) reliés à la seconde entrée du convertisseur tension/courant (41) et aptes à produire une tension continue de commande

(vc) variable entre 0 et une valeur au plus égale à la va-

leur de la tensionderéférence (VREF) appliquée à la première

entrée du convertisseur tension/courant (41).

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens produisant la tension continue

variable de commande comprennent un registre d'initialisa-

tion (68) contenant une valeur préenregistrée représentant une puissance lumineuse maximale émissible, un registre (67) qui est connecté au registre d'initialisation de manière à être chargé par celui-ci à la mise en route de l'appareil, et dont le contenu peut être sélectivement

décrémenté et incrémenté entre 0 et ladite valeur préen-

registrée en réponse à l'actionnement d'une-première et

d'une seconde touche (21 et 22) du clavier (15), respecti-

vement, une horloge (77), un compteur (76) dont l'entrée de comptage est reliée à l'horloge, un comparateur (75) dont les entrées sont reliées respectivement à la sortie du registre (67) et à la sortie du compteur (76), un port de sortie analogique (78) ayant une première entrée reliée à la sortie du comparateur et une seconde entrée reliée à une sortie de débordement du compteur (76), une porte ET-NON (79) ayant une première entrée reliée à la sortie du port de sortie analogique (78) et une

seconde entrée reliée à l'alimentation (19), un intégra-

teur (81) relié à la sortie de la porte ET-NON(79) et un amplificateur (82) dont l'entrée est reliée à la sortie de l'intégrateur et la sortie à la seconde entrée du

convertisseur tension/courant (41), le dispositif d'affi-

chage (17) étant connecté à la sortie du registre (67).

8., Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'amplificateur (82) est un amplificateur à gain commutable, le gain de l'amplificateur ayant une

première valeur en réponse à l'actionnement d'une troi-

sième touche (69) du clavier (15) et une seconde valeur dix fois plus faible que la première valeur en réponse à l'actionnement d'une quatrième touche (71) du clavier (15), les troisième et quatrième touches (69 et 71) étant connectées à deux entrées de positionnement de virgule (73 et 74), respectivement,dudispositif d'affichage (17) et, à travers une porte OU EXCLUSIF (72) à une entrée de

validation du registre (67).