FR2733372A1 - Generateur laser en anneau, notamment pour l'emission en continu ou la generation d'impulsions - Google Patents

Abstract

Générateur laser en anneau comportant une boucle optique qui comprend un amplificateur (1) et un modulateur électro-optique (41), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens optiques de division (C1, C3) qui envoient une partie du signal optique circulant dans la boucle sur l'entrée d'un photodétecteur, ainsi qu'un circuit électrique de correction (6, 7, 8) monté entre ledit photodétecteur (Ph) et le modulateur (4) électro-optique, ledit circuit de correction (6, 7, 8) commandant ledit modulateur (4) en fonction du signal en sortie du photodétecteur (Ph) de façon à stabiliser l'amplitude du signal optique circulant dans la boucle.

Description

La présente invention a pour objet un générateur laser en anneau, notamment pour l'émission en continu ou la génération d'impulsions.

Les lasers en anneau sont connus depuis longtemps et comportent schématiquement un amplificateur optique dont la sortie est reliée à l'entrée. Pour les applications dans le domaine des télécommunications par fibre optique cet amplificateur est soit du type semiconducteur, soit plus avantageusement une fibre amplificatrice, par exemple une fibre dopée à l'Erbium et pompée par une diode laser.

Ces lasers sont utilisés comme générateurs continus ou comme générateurs d'impulsions optiques, par exemple pour la génération d'impulsions solitons. Dans ce dernier cas, l'anneau intègre également un modulateur électrooptique attaqué par un signal électrique sinusoïdal.

Ces lasers présentent de nombreux avantages - ils sont d'une réalisation simple - ils sont d'une grande robustesse, car totalement fibre - ils sont facilement accordables, puisqu'il suffit d'intégrer dans la boucle un filtre accordable.

On notera en outre que les lasers en anneau utilisés comme générateurs d'impulsions présentent potentiellement un grand intérêt compte tenu de la qualité théorique des impulsions qu'ils permettent de générer. Ces impulsions sont en effet susceptibles de présenter un profil temporel presque idéal et une fréquence de porteuse optique qui ne varie pas pendant la durée d'une impulsion.

De plus, la largeur des impulsions émises peut être facilement et finement ajustée en jouant sur l'amplitude du signal électrique attaquant le modulateur électro-optique.

Toutefois, à ce jour, les lasers en anneau ont l'inconvénient majeur de présenter de fortes instabilités en amplitude.

Comme le temps de propagation dans les anneaux est élevé (typiquement supérieur à 100 ns), les modes du laser sont rapprochés ( < 10 MHz) ce qui rend difficile la réalisation de lasers monomodes. Dans le cas d'une fibre dopée à l'Erbium et d'une longueur d'onde d'émission de 1550 nm, la largeur de la bande du gain est de 30 nm (3750 GHZ), c'est à dire trop importante pour permettre la sélection d'un mode.

Pour les lasers en anneau utilisés comme générateurs d'impulsions, on utilise le modulateur électrooptique pour réaliser un blocage de modes. A cet effet, le modulateur électro-optique est attaqué par un signal électrique sinusoïdal, dont la fréquence est fm=N*fo où N est un nombre entier et où fo est la fréquence séparant deux modes adjacents du laser, le temps t égal à 1/fo correspondant au temps de propagation de la boucle.

Généralement, ce temps t est de l'ordre de 100 ns (20 mètres de fibre), ce qui correspond à fo = 10 MHz.

Pour les transmissions optiques par effet soliton, la fréquence de répétition des impulsions doit se situer dans l'échelle des GHz (5, 10, 20 GHz par exemple), ce qui oblige à bloquer les modes non pas sur la fréquence fondamentale fo, mais sur un harmonique N de cette fréquence, par exemple, voisin de 1000.

Du fait de ce fonctionnement sur un harmonique et non sur la fréquence fondamentale - les impulsions générées présentent de très fortes fluctuations d'amplitude, ce qui rend généralement ce type de générateur d ' impulsions inutilisable.

Ces instabilités d'amplitude sont notamment dues au fait que les fibres optiques amplificatrices sont très sensibles aux faibles fluctuations thermiques et/ou mécaniques, ce qui rend le temps t de propagation dans la boucle fortement instable par rapport à la période de l'onde optique (5 fs).

La stabilisation des générateurs d'impulsions optiques à laser en anneau a déjà fait l'objet de nombreuses études.

Il a notamment déjà été proposé dans l'article - X.Shan, D.Cleland et A.Ellis - "Stabilising Er fibre soliton laser with pulse phase locking" - Electronics
Letters - 16 janvier 1992, vol.28 n02, pages 182-183, d'asservir, avec un temps de réponse rapide, le temps de propagation dans la boucle de l'anneau sur la fréquence fm appliquée au modulateur électro-optique. A cet effet, la fibre optique est enroulée sur un cylindre piézoélectrique commandé en fonction d'un signal d'erreur déterminé à partir du signal de commande du modulateur et d'un signal correspondant aux impulsions en sortie de la boucle.

Une variante de cette technique consiste à asservir la fréquence fm appliquée au modulateur électrooptique au temps de propagation t dans la boucle de l'anneau comme cela est décrit dans l'article - T.Widdowson, D.J.Malyon, X.Shan et P.J. Watkinson "Soliton propagation without transmission control using a phase-locked Erbium fibre ring laser"- Electronics Letters - 14 avril 1994, vol.30 n" 8, pages 661 à 663.

Cette variante a l'avantage de ne pas perturber la boucle optique constituant le laser en anneau, mais en contrepartie cette technique est inutilisable avec des systèmes avec rythme imposé.

Ces deux techniques, si elles permettent de réduire les instabilités, ne garantissent pas la présence d'un seul supermode, c'est à dire d'un groupe de modes longitudinaux du laser séparés par la fréquence de modulation fm. Si le laser à blocage de modes fonctionne sur l'harmonique N, il y N supermodes, ce qui se traduit par des fluctuations de l'amplitude des impulsions. Pour plus de détails sur les supermodes, on pourra avantageusement consulter l'ouvrage de A.E. seigman, intitulé "Lasers" (University science books, Mill Valley
Cal. USA 1986) pages 1073-1074.

D'autres techniques ont encore été proposées.

Notamment, dans l'article - G.T. Harvey et L.F. Mollenauer - "Harmonically modelocked fiber ring laser with and internal Fabry-Pérot stabilizer for soliton transmission" - Optics Letters - 15 janvier 1993 vol. n"2 pages 107 à 109 il est décrit un générateur d'impulsions à laser en anneau stabilisé à l'aide d'un filtre optique de type Fabry-Pérot dont l'intervalle spectral libre est égal à la fréquence de modulation fm. Dans ce cas, un seul surpermode peut être présent à condition que les bandes passantes de ce
Fabry-Pérot coïncident avec les modes du laser en anneau et que la bande passante soit inférieure à fo.

Toutefois, cette technique suppose une stabilité du temps de propagation de la boucle meilleure que la période de l'onde optique. Pour une longueur d'onde optique de 1550 nm, cette période est de 5fs, ce qui correspond à une stabilité At/t du temps t de propagation dans la boucle de l'ordre de 10-8. Cette stabilité étant thermiquement particulièrement difficile à mettre en oeuvre, un asservissement du temps de propagation de la boucle est nécessaire. Un tel asservissement est toutefois techniquement délicat à mettre en oeuvre et est peu fiable.

Par conséquent, comme on l'aura compris, aucune solution satifaisante n'a été à ce jour proposée pour stabiliser de façon efficace et fiable les lasers en anneau utilisés comme générateurs d'impulsions.

En ce qui concerne les générateurs continus à laser en anneau, les causes de leur instabilité sont en partie similaires à celles de l'instabilité des générateurs d'impulsions à laser en anneau. La stabilisation des lasers continus a également fait l'objet de nombreuses études.

Il a notamment été proposé, pour ne sélectionner qu'un seul mode, d'insérer dans la boucle de l'a n n e a u deux filtres, par exemple de type Fabry-Pérot.

On pourra à cet égard se référer à la publication suivante - J.L. ZYSKIND et al. "Singlemode diode-pumped tunable
Erbium doped fibre laser with linewidth less than 5.5 kHz"
Electronics Letters 7th Nov. 1991, vol. 27 n023 pp 21482149.

Toutefois, cette solution n'empèche pas que des sauts de mode apparaissent inévitablement, du fait des fluctuations thermiques, auxquelles, comme on l'a vu, les fibres amplificatrices sont très sensibles. Par exemple, pour une longueur d'onde d'émission de l'ordre de 1,5 ssm, une variation de température de 1"C peut entraîner des variations de fréquences de l'ordre de 2000 MHz, c'est à dire de 200 modes séparés de 10 MHz. Pour éviter les sauts de mode, il faudrait donc stabiliser la température à mieux de 0,0010C, ce qui est techniquement difficile.

En outre, le passage d'un mode à l'autre (saut de mode) n'est pas instantané, mais progressif. Lorsque deux modes, ou plus, sont présents, il y a battement entre ces modes ce qui se traduit par une modulation parasite d'intensité. Par exemple, la présence de deux modes, d'égale amplitude, séparés de 10 MHz se traduit par une modulation sinusoïdale de 100% de l'intensité optique à la fréquence de 10 MHz.

D'autres techniques de stabilisation ont encore été proposées.

On pourra par exemple se référer à l'article - J.L. ZYSKIND, V.MIZRAHI, etc. "Short single frequency
Erbium-doped fibre laser " Electronics Letters 16th July 1992 Vol.28 NO 15 pp 1385-1387, dans lequel il est décrit une technique de stabilisation consistant à utiliser une cavité courte. Cette technique présente toutefois les inconvénients de ne pas permettre des puissances de sortie importantes et de ne pas pouvoir être mise en oeuvre pour des lasers accordables.

D'autres phénomènes encore viennent perturber la stabilité des lasers continus en anneau.

Notamment, les lasers dopés à l'Erbium font l'objet de phénomènes d'auto-pulsation. La seule technique connue à ce jour pour s'en affranchir consiste à diminuer la concentration de l'élément amplificateur dans la fibre, ce qui réduit considérablement le gain et les performances du laser.

On pourra à cet égard se référer aux deux articles suivants - P. LE BOULDEC, M. LE FLOHIC, etc. "Self-pulsing in Er3+doped fibre laser ", Optical and Quantum Electronics 25 (1993) pp 359-367, - P.LE BOULDEC, P.L. FRANCOIS etc.. "Influence of ion pairs on the dynamical behaviour of Er3±doped fibre lasers " Optical and Quantum Electronics 25 (1993) pp 501507.

Par conséquent, comme pour les générateurs d'impulsions laser en anneau, aucune solution satisfaisante n'a encore été proposée pour la stabilisation des générateurs continus en anneau.

L'invention propose quant à elle une solution pour la stabilisation de laser en anneau qui est fiable et qui est d'une mise en oeuvre simple. On notera que la solution de stabilisation proposée par l'invention s'écarte radicalement des solutions de l'art antérieur exposées cidessus, qui pour la plupart mettaient en oeuvre des filtrages ou des contrôles des temps de propagation dans la boucle.

Plus particulièrement, l'invention a pour objet un générateur laser en anneau comportant une boucle optique qui comprend un amplificateur et un modulateur électrooptique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens optiques de division qui envoient une partie du signal optique circulant dans la boucle sur l'entrée d'un photodétecteur, ainsi qu'un circuit électrique de correction monté entre ledit photodétecteur et le modulateur électro-optique, ledit circuit de correction commandant ledit modulateur en fonction du signal en sortie du photodétecteur de façon à stabiliser l'amplitude du signal optique circulant dans la boucle.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un schéma synoptique d'un générateur d'impulsions optiques conforme à l'invention - la figure 2 est une représentation schématique d'un coupleur directif utilisé pour le générateur de la figure 1 - les figures 3a et 3b sont des représentations respectivement de la courbe de transmission optique du modulateur électro-optique du générateur de la figure 1 et d'un signal sinusoïdal de commande dudit modulateur - les figures 4a et 4b représentent le signal sinusoïdal de commande du modulateur électro-optique et le signal de correction qui lui est additionné - les figures 5 et 6 représentent la trace sur un oscilloscope d'impulsions optiques générées respectivement avec et sans la stabilisation proposée par l'invention ; - les figures 7 et 8 représentent la trace sur un oscilloscope d'une émission continue générée respectivement avec et sans la stabilisation proposée par l'invention ; - les figures 9 et 10 représentent les analyses par un analyseur de spectre des signaux photodétectés correspondant à des signaux optiques continus générés respectivement avec et sans la stabilisation proposée par l'invention.

Le générateur d'impulsions optiques illustré sur la figure 1 comprend une boucle optique qui comporte un amplificateur optique 1 qui est avantageusement constitué par une fibre amplificatrice, par exemple une fibre dopée l'Erbium. Cet amplificateur 1 intègre principalement un milieu amplificateur et la puissance de pompe, qui est par exemple fournie par une diode laser.

Ce générateur comporte également deux coupleurs optiques C1 et C2, l'un, C1, qui permet d'extraire le signal S de sortie, l'autre, C2, qui prélève une faible portion de la puissance optique (1% à 5 %) qui entre dans l'amplificateur 1.

Dans la boucle figure également - un isolateur 2, généralement intégré à l'amplificateur 1, dont le rôle est de rendre la propagation de la lumière unidirectionnelle, - un filtre 3, généralement accordable, qui permet de contrôler la longueur d'onde du signal disponible, ainsi que la largeur des impulsions, - un modulateur électro-optique 4 qui, de préférence possède un polariseur intégré en sortie, - un contrôleur de polarisation 5 dans le cas où le modulateur 4 est sensible à la polarisation et/ou possède un polariseur.

Ces différents éléments sont par exemple reliés entre eux par des guides d'onde.

Le contrôleur de polarisation 5 est commandé en fonction du signal prélevé par le coupleur C2 de façon que la puissance de ce signal soit maximale.

L'ordre des éléments dans la boucle n'est pas fondamental, celui de la figure 1 étant toutefois préférentiel.

En variante, il est possible d'utiliser pour l'amplificateur optique 1 une fibre optique amplificatrice à maintien de polarisation, ce qui permet de simplifier le montage en supprimant le contrôleur de polarisation 5 et le coupleur C2. Toutes les autres fibres du montage doivent alors être également à maintien de polarisation.

Sur le guide d'onde en sortie du coupleur C1 est monté un coupleur C3 qui divise la puissance optique en sortie de la boucle. La majeure partie de la puissance optique en sortie de la boucle (par exemple 80%) est envoyée sur une première branche du coupleur C3 pour constituer le signal disponible en sortie du générateur.

L'autre partie du signal (20% de la puissance optique par exemple) est envoyée, par l'intermédiaire de l'autre branche du coupleur C3, sur une photodiode Ph.

La sortie électrique de cette photodiode Ph est reliée par un amplificateur électrique 6 et un filtre passe-bas 7 à l'une des entrées d'un coupleur électrique 8.

L'autre entrée de ce coupleur électrique 8 reçoit un signal sinusoïdal de fréquence fm, où fm est la féquence de modulation des impulsions. Ce signal sinusoïdal de fréquence fm est généré par un générateur radio-fréquences 9 relié à l'entrée du coupleur 8 par l'intermédiaire d'un atténuateur variable 10.

La sortie du coupleur électrique 8 fournit au modulateur 4 son signal de commande.

Ainsi, une partie du signal optique est prélevée en amont du modulateur 4 pour être convertie par la diode
Ph et le circuit constitué par l'amplificateur 6 et le filtre 7 en un signal électrique de correction. Le coupleur 8 additionne ce signal électrique de correction au signal sinusoïdal qui est normalement appliqué au modulateur électro-optique 4.

Ce signal électrique de correction est tel qu'il diminue l'intensité de l'impulsion optique qui sort du modulateur électro-optique 4 lorsque la puissance optique prélevée augmente.

La branche optique allant du coupleur C1 au coupleur C3, ainsi que les différents composants électriques Ph et 6 à 10 sont ajustés de façon que chaque impulsion électrique du signal de correction agisse exactement sur l'impulsion optique qui l'a engendrée et seulement sur celle-ci. La tolérance entre les temps de propagation entre le point C (point de division du coupleur C1) et le point M (point dans le modulateur 4 où l'onde optique vient en coïncidence avec l'onde électrique modulante) par les deux chemins possibles (le premier dans la boucle optique, le second via le coupleur C3 et la photodiode) est avantageusement de l'ordre de l/(2*fm), ce qui est facile à réaliser électriquement.

La réponse en fréquence de l'ensemble photodiode
Ph, amplificateur 6 et filtre passe-bas 7 doit être telle que les impulsions électriques sortant du filtre passe-bas 7 aient une largeur à mi-amplitude de préférence voisine de l'inverse de la fréquence de modulation fm.

Ainsi, plus l'impulsion optique qui circule dans la boucle a une forte intensité, plus elle va être atténuée par le signal électrique de correction qu'elle a engendré.

On notera que les phénomènes de type thermique et/ou mécanique que permet de compenser cette correction sont lents par rapport au temps de propagation dans la boucle. Par conséquent le signal électrique de correction n'a pas besoin d'être intense puisqu il agit à chaque tour sur chaque impulsion optique pour égaliser les intensités des différentes impulsions.

Ainsi qu'illustré sur la figure 2, le coupleur 8 est avantageusement un coupleur directif, par exemple de 10 dB, utilisé de façon inversée par rapport à son utilisation classique. Les trois bornes d'un tel coupleur ont été référencées par B1 à B3.

Dans l'utilisation classique d'un coupleur directif, le signal entre par la borne B1 et sort par la borne B2, tandis que la partie couplée sort par la borne
B3. La bande passante de B1 vers B2 est pratiquement celle d'un câble coaxial (il y a une distorsion, mais d'autant plus faible que la puissance couplée vers B3 est faible).

La bande passante de B1 vers B3 est à bande étroite et il y a isolation entre les accès B2 et B3.

Dans le dispositif de l'invention, le signal modulant Sfm, qui a un spectre étroit, entre par la borne
B2 et le signal de correction Sc, qui a une faible amplitude et un spectre large, entre par la borne B3. Ces deux signaux sortent additionnés par la borne B1.

L'intérêt d'utiliser un coupleur directif à montage inversé est d'éviter que le signal modulant, qui a une forte amplitude, vienne perturber le signal de correction qui lui a une amplitude beaucoup plus faible.

La figure 3a représente la transmission optique typique d'un modulateur électro-optique en fonction de la tension appliquée.

De préférence, ainsi que l'illustre la figure 3b sur laquelle on a porté un signal sinusoîdal classiquement utilisé pour la commande d'un tel modulateur, on polarise un tel modulateur à la tension Vp qui correspond à une transmission optique moitié de la transmission maximale Tmax.

Les figures 4 illustrent un exemple de mise en coïncidence du signal de correction généré en sortie de la photodiode Ph (figure 4b) avec le signal sinusoïdal modulant (figure 4a)
Dans le cas d'un laser à blocage de modes, la largeur à mi-hauteur des impulsions optiques est:

où Afe est la largeur du filtre 3 et où tm est la profondeur de modulation.

Pour une fréquence de modulation fm donnée, la largeur des impulsions est donc fixée par la largeur du filtre 3 dans la boucle et peut être ajustée finement en jouant sur la profondeur de modulation Am qui peut varier de 1 (valeur maximale) jusqu'à 0,01 voire 0,001. Cet ajustement se fait facilement par l'intermédiaire de l'atténuateur électrique 10 variable représenté sur la figure 1.

Le gros avantage de la technique qui vient d'être décrite, par rapport à celle envisagée par G.T. Harvey et
L.E. Mollenauer dans leur article précité, réside dans le fait que le temps de propagation t de la boucle du laser doit être stable seulement par rapport à la fréquence de modulation fm (de l'ordre de quelque GHz) et non par rapport à la fréquence optique de l'onde porteuse (200
THz), soit un gain de stabilité supérieur 10 000. Si la température du dispositif (principalement celle des éléments dans la boucle) est suffisamment stable (fluctuations maximales de l'ordre de quelques degrés), les fluctuations thermiques du temps de propagation t seront largement inférieures à la période de modulation (1/fi) ce qui permet de se passer de l'asservissement de t.

Un autre avantage de cette technique est sa grande simplicité de mise en oeuvre : il n'y a pas besoin d'ajouter d'élément supplémentaire dans la boucle optique puisque la stabilisation s'effectue par l'intermédiaire du modulateur électro-optique déjà existant. On notera en outre qu'il n'y a que deux fréquences à accorder, à savoir la fréquence fo et la fréquence de modulation fm, ce qui peut se faire relativement facilement. Dans le procédé précité proposé G.T. Harvey et L.E. Mollenauer, il fallait en plus accorder l'intervalle spectral libre du filtre
Fabry-Pérot stabilisateur.

Les figures 5 et 6 illustrent l'efficacité du procédé de stabilisation par correction dans la boucle optique proposé par l'invention dans le cas d'un générateur d' impulsions.

La figure 5 représente un exemple typique d'observation, à l'oscilloscope à échantillonnage, d'impulsions optiques générées par un laser en anneau à blocage de modes, sans dispositif de stabilisation. La figure 6 représente la même observation à l'oscilloscope pour les impulsions en sortie du générateur de la figure 1.

On constate qu'avec un générateur conforme à l'invention, la trace des impulsions sur l'oscilloscope est beaucoup plus nette. Les impulsions sont moins dispersées et donc mieux stabilisées.

Les générateurs d'impulsions optiques conformes à l'invention trouvent notamment application dans le domaine des télécommunications optiques. Ils sont en particulier avantageusement utilisés pour les transmissions numériques par fibres optiques, notamment celles qui mettent à profit les solitons et/ou le multiplexage en longueur d'onde.

Dans le cas d'un générateur laser continu, le dispositif de correction est le même que pour le générateur d'impulsions de la figure 1, mais le modulateur électro-optique 4 est uniquement attaqué par le signal électrique de correction généré en sortie de la photodiode
Ph, de l'amplificateur 6 et du filtre 7 (le coupleur 8, le générateur 9 et l'atténuateur 10 sont supprimés, le filtre 7 étant directement relié au modulateur 4).

On notera que pour les générateurs lasers continus, le récepteur optique constitué par la photodiode
Ph suivie de l'amplificateur électrique 6 et du filtre passe-bas 7 n'a pas besoin d'être aussi rapide que dans le cas d'un générateur d'impulsions.

La figure 7 on a representé un exemple typique d'observation, à l'oscilloscope à échantillonnage, du signal photodétecté en sortie d'un générateur continu à laser en anneau conforme à l'art antérieur.

La figure 8 représente la même observation, mais avec un signal photodétecté en sortie d'un générateur continu conforme à l'invention. Comme on peut le constater en comparant ces deux figures, la trace sur l'oscilloscope du signal en sortie du générateur conforme à l'invention est beaucoup plus nette. Le bruit residuel de la trace de la figure 8 est celui de l'oscilloscope.

La figure 9 représente le signal photodétecté en sortie d'un générateur continu à laser en anneau conforme à l'art antérieur, observé au moyen d'un analyseur de spectre radiofréquence. On constate sur cette figure, que le signal est fortement perturbé
La figure 10 représente la même observation, mais avec un signal photodétecté en sortie d'un générateur continu conforme à l'invention. Comme on peut le constater, le spectre du signal est parfaitement plat et correspond à celui d'un signal continu d'amplitude constante non perturbé. Le bruit résiduel sur le spectre de la figure 14 est celui de l'analyseur de spectre.

Comme on l'azura compris, pour les générateurs continus, la stabilisation proposée par l'invention (correction aval intracavité) empêche l'établissement d'un régime d'autopulsation car cette correction a un temps de réponse beaucoup plus rapide que le temps d'établissement de ce régime. Ce temps de réponse n'est limité que par la bande passante de l'ensemble constitué par le photorécepteur et le modulateur électro-optique, qui peut atteindre 20 GHz (temps de réponse correspondant - 20 ps),
Egalement, la correction aval intracavité empêche aussi la modulation de la puissance optique lorsque le laser présente plusieurs modes car cette modulation est plus lente que le temps de réponse de cette correction (quelques dizaines de MHz contre quelques GHz).Dans ce cas, le laser peut présenter plusieurs modes dont les battements se traduisent dans le domaine temporel par une modulation angulaire (modulation de phase ou de fréquence) de la porteuse optique et non par une modulation d'amplitude. Il est à remarquer que cette modulation de phase ou de fréquence est lente donc peu gênante,
On notera que la stabilisation proposée par l'invention, c'est à dire la stabilisation par correction aval intracavité se démarque des techniques classiques de stabilisation de la puissance de laser car elle agit très rapidement et faiblement sur les pertes de la cavité laser et non sur l'intensité électrique ou optique de la pompe
En effet, une contre-réaction sur la pompe du laser ne peut empêcher l'amorçage de l'autopulsation ni s opposer à une modulation de l'intensité du laser engendré par le battement de plusieurs modes : elle agit trop lentement par rapport à la durée de vie des porteurs (- lns pour le laser semi-conducteur, - lms pour un laser à fibre dopée à l'Erbium).

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Générateur laser en anneau comportant une boucle optique qui comprend un amplificateur (1) et un modulateur électro-optique (41), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens optiques de division (C1, C3) qui envoient une partie du signal optique circulant dans la boucle sur l'entrée d'un photodétecteur, ainsi qu'un circuit électrique de correction (6, 7, 8) monté entre ledit photodétecteur (Ph) et le modulateur (4) électrooptique, ledit circuit de correction (6, 7, 8) commandant ledit modulateur (4) en fonction du signal en sortie du photodétecteur (Ph) de façon à stabiliser l'amplitude du signal optique circulant dans la boucle.

2.Générateur d'émission laser selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens optiques de division (C1, C3), le photodétecteur (Ph), le circuit de correction (6, 7, 8) et les liaisons optiques et/ou électriques entre ces éléments sont tels que le retard entre le signal optique au niveau de la zone de division des moyens de division et le signal électrique commandant le modulateur (4) correspond au temps de propagation dudit signal optique dans la boucle entre ladite zone de division et ledit modulateur (4).

3.Générateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens optiques de division comportent un premier coupleur optique (C1) qui envoie une partie du signal optique dans la boucle sur un guide optique de sortie, ainsi qu'un deuxième coupleur optique (C3) monté sur ledit guide optique et qui envoie une partie du signal optique circulant dans ledit guide optique sur le photodétecteur (Ph), l'autre partie de ce signal constituant le signal disponible (S).

4.Générateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de correction comporte un amplificateur (6) et un filtre passe-bas (7) en série avec le photodétecteur (Ph ).

5. Générateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boucle comporte un filtre optique adaptable (3) et/ou un isolateur (2) et/ou des moyens de contrôle de polarisation (C2, 5).

6. Générateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour la génération d'impulsions laser, le circuit de correction (6, 7, 8) comporte des moyens de couplage électrique (8) pour additionner un signal électrique de correction correspondant au signal en sortie du photodétecteur (Ph et un signal électrique sinusoîdal de modulation généré par un générateur de fréquences (9).

7. Générateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de couplage électrique (8) sont constitués par un coupleur directif à montage en inverse.

8. Générateur selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la différence entre d'une part le retard entre le signal optique au niveau de la zone de division de la boucle et le signal électrique commandant le modulateur (4) et d'autre part le temps de propagation dudit signal optique dans la boucle entre ladite zone de division et ledit modulateur (4) est inférieur ou de l'ordre de l/(2*fm), où fm est la fréquence du signal sinusoïdal de modulation.

9. Générateur selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte entre le générateur de fréquences (9) et le coupleur optique (8) un atténuateur réglable (10) permettant de régler la largeur des impulsions.

10. Générateur laser continu, caractérisé en ce qu'il est constitué par un générateur selon lune des revendications 1 à 5.