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Physical
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de 8 ns
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de 35 dB
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de 4 ns
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de 49 dB
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de 10 dB
(1)
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140 Mbit/s
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-1,8 volts
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-0,8 volt
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-3,2 volts
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2,7 volts
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+12 volts
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50 mA
(1)
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1min
(1)
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70 mA
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de 44 dB
(1)
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Molecule
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DES
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CR
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Gene Or Protein
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Est A
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Generic
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Imin
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2521372A1
Family ID 8119851
Probable Assignee Lignes Telegraph Telephon
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
EN Title TRANSMITTER CIRCUIT FOR TRANSMISSION ON OPTICAL FIBRE -
COMPRISES LED POWERED FROM VOLTAGE SOURCE CONTROLLED BY TRANSISTOR
HAVING EMITTER IN DATA TRANSMISSION CIRCUIT
FR Title EMETTEUR POUR SYSTEME DE TRANSMISSION SUR FIBRE OPTIQUE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN EMETTEUR POUR SYSTEME DE TRANSMISSION
D'INFORMATIONS SUR FIBRE OPTIQUE.
CET EMETTEUR COMPORTE UNE DIODE PHOTOEMETTRICE D, UNE SOURCE DE
TENSION E RELIEE EN SERIE A UNE RESISTANCE R, DE SORTE QUE LA DIODE
EST ATTAQUEE EN TENSION, ET DES MOYENS D'APPLICATION T DES
INFORMATIONS A TRANSMETTRE.
APPLICATION A LA TRANSMISSION D'INFORMATIONS NUMERIQUES A DEBIT ELEVE.
An LED (D) has its anode connected to ground while its cathode is
connected to a voltage source (Z) through a resistor (R). The voltage
applied to the LED is switched at the high data rate of the input
signal (E2) by a transistor (T). The transistor emitter is connected
to ground and the collector is connected to the LED cathode. The base
circuit is connected to the input through a parallel CR-circuit to
ensure fast switching action. For analogue input signals the LED and
servo resistor are connected in series in the emitter circuit of a
transistor. The voltage source is connected to the collector circuit
while the base has a polarising voltage applied via a resistive
divider circuit. This allows the current through the LED to vary in
response to the input signal.
Description
_________________________________________________________________
EMETTEUR POUR SYSTEME DE TRANSMISSION
SUR FIBRE OPTIQUE
La presente invention se rapporte d'une maniere generale aux systemes
de transmission sur fibre optique et concerne plus particulierement un
emetteur utilise dans la transmission d'informations numeriques ou
analogiques.
D'une maniere generale, I'emetteur d'un systeme de transmission sur
fibre optique comporte un diode photoemettrice, telle qu'une diode
electroluminescente ou une diode laser, et son circuit de commande et
d'alimentation, la diode etant couplee optiquement a une extremite de
la fibre optique.
En outre, pour transmettre des informations ou donnees, notamment a
debit eleve, il est connu d'associer a la diode photoemettrice, telle
que par exemple une diode electroluminescente, un generateur de
courant destine a moduler ladite diode, de sorte que cette derniere
est soumise a une attaque en courant.
Toutefois, un tel emetteur presente des inconvenients. En effet, dans
le cas dtune transmission numerique ou analogique, les temps de montee
et de descente des signaux lumineux emis par la diode photoemettrice
attaquee en courant sont particulierement eleves, par exemple de
l'ordre de 8 ns. En outre, dans le cas d'une transmission analogique,
la diode electroluminescente, de caracteristiques donnees, presente un
taux d'harmonique inherent a toutes les harmoniques, autres que le
fondamental, qui est insuffisamment eleve, par exemple de l'ordre de
35 dB, risquant ainsi de creer une inter modulation excessive entre
plusieurs signaux analogiques a transmettre.
La presente invention a pour but de remedier a ces inconvenients en
proposant un emetteur utilise dans la transmission sur fibre optique,
qui est entierement satisfaisant, est d'une structure simple avec peu
de composants, ceux-ci etant en outre d'un type tres classique, et
fait appel a une diode photoemettrice attaquee en tension et non plus
en courant selon l'art anterieur.
Avantageusement, I'utilisation d'une diode photoemettrice, telle que
par exemple une diode electroluminescente, attaquee en tension, permet
de diminuer notablement les temps de montee et de descente des signaux
lumineux emis par ladite diode, ces derniers etant par exemple de
l'ordre de 4 ns au lieu de 8 ns selon l'art anterieur, et ceci quel
que soit le type de transmission, numerique ou analogique.De plus, la
diode photoemettrice attaquee en tension presente un taux d'harmonique
sensiblement identique pour toutes les harmoniques, qui est
relativement eleve, par exemple de l'ordre de 49 dB au lieu de 35 dB
pour la meme diode attaquee en courant selon l'art anterieur,
constituant ainsi un gain de l'ordre de 10 dB sur le taux d'harmonque;
par consequent, I'intermodulation entre plusieurs signaux analogiques
a transmettre est nettement moins importante avec une diode
photoemettrice attaquee en tension qu'avec la meme diode attaquee en
courant selon l'art anterieur.
A cet effet, l'invention a pour objet un emetteur pour systeme de
transmission d'informations sur fibre optique, comprenant une diode
photoemettrice, caracterise en ce que l'emetteur comporte egalement,
aux bornes de la diode, une source de tension reliee en serie a au
moins un element resistant, de sorte que la diode est attaquee en
tension, et en ce qu'une partie de l'emetteur comprenant la diode
comporte des moyens d'application des informations a transmettre.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention apparat- tront
mieux dans la description detaillee qui suit et se refere aux dessins
annexes, donnes uniquement a titre d'exemple et dans lesquels:
- la figure 1 represente un schema electrique de l'emetteur selon
l'invention, pour une transmission numerique; et
- la figure 2 represente un schema electrique de l'emetteur selon
l'invention, pour une transmission analogique.
Suivant un exemple de realisation et en se reportant a la figure 1,
I'emetteur 10, conforme a l'invention, utilise dans la transmission
sur fibre optique d'informations ou donnees numeriques, notamment a
debit eleve, par exemple egal a 140 Mbit/s, comporte une diode
photoemettrice, telle que par exemple une diode electroluminescente D,
couplee optiquement a une fibre optique 20 monomode ou multimode.
L'anode de la diode electroluminescente D est reliee a la masse, et sa
cathode est reliee a une source de tension E par l'intermediaire d'un
element resistant constitue par exemple par une seule resistance R,
permettant ainsi d'attaquer en tension ladite diode.
L'ensemble constitue par la diode electroluminescente D, la resistance
R et la source de tension E forme donc un circuit electrique dont la
partie comprenant ladite diode comporte egalement des moyens
d'application des informations numeriques a transmettre.
Plus precisement, ces moyens d'application comportent un commutateur
commande par les informations et constitue par exemple par un
transistor de commutation rapide T, par exemple du type PNP, et
connecte aux bornes de la diode electroluminescente D.
Comme il apparait sur la figure 1, l'electrode emetteur du transistor
T est reliee a la masse, l'electrode collecteur est reliee en P a la
cathode de la diode electroluminescente D, et l'electrode base est
reliee a un reseau constitue par une resistance R1 en parallele avec
un condensateur C1, et destine a assurer la commutation rapide du
transistor T.
On a represente en M une information numerique a transmettre, en
utilisant une logique dite rapide, par exemple sous forme "ECL"
(metteur Couple Logique), et generee entre les bornes d'entree E1 et
E2, la borne E1 etant a la masse et la borne E2 etant prise sur la
base du transistor T.
Le fonctionnement de l'emetteur represente sur la figure 1 est le
suivant.
Lorsque l'information numerique M est au niveau "0", le transistor T
est a l'etat conducteur, constituant ainsi un court-circuit aux bornes
de la diode electroluminescente D. Des lors, le courant dans la diode
D, represente en I, est nul, de sorte que la puissance optique emise
par la diode dans la fibre 20 est egale a zero, comme il ressort de la
caracteristique connue de transfert d'une diode electroluminescente
(puissance de sortie en fonction du courant), cette caracteristique
etant de forme sensiblement lineaire.
Lorsque l'information numerique M est au niveau "1", le transistor t
est a l'etat bloque, constituant ainsi un circuit ouvert aux bornes de
la diode electroluminescente D. Des lors, le courant I dans la diode D
attaquee en tension est tel que: ou VD est la chute de tension aux
bornes de la diode D.
Dans ces conditions, la puissance optique emise par la diode
electroluminescente D prend une valeur donnee, permettant ainsi
d'emettre le signal numerique M sous forme d'un rayonnement lumineux
dans la fibre optique 20.
A titre illustratif, la Demanderesse a realise un emetteur pour la
transmission d'informations numeriques mises sous forme ECL, dont le
niveau "O" correspond a une tension egale a -1,8 volts et dont le
niveau "1" correspond a une tension egale a -0,8 volt, en utilisant
une diode electroluminescente, une source de tension E egale a -3,2
volts, et une resistance R egale a 33 fl. Dans cet exemple, les temps
mesures de montee et de descente des signaux lumineux emis par la
diode electroluminescente attaquee en tension, sont de l'ordre de 4 n
and
La figure 2, dans laquelle les elements identiques a ceux de la figure
1 sont designes par le meme repere, represente le schema electrique
d'un emetteur, conforme a l'invention, utilise dans la transmission
sur fibre optique d'informations ou donnees analogiques.
Cet emetteur 10 comporte une diode photoemettrice, telle que par
exemple la diode electroluminescente D, couplee optiquement a la fibre
optique 20, et dont la cathode est reliee a la masse.
L'emetteur 10 comporte egalement la source de tension E et l'element
resistant constitue par exemple par la seule resistance R connectee a
l'anode de la diode D, permettant ainsi d'attaquer en tension ladite
diode.
L'ensemble constitue par la diode electroluminescente D, la resistance
R et la source de tension E forme donc un circuit electrique dont la
partie comprenant ladite diode et ladite resistance comporte egalement
des moyens d'application des informations analogiques a transmettre.
Plus precisement, ces moyens d'application sont connectes aux bornes
de l'ensemble constitue par la diode D et la resistance R, et
comportent par exemple un transistor T', par exemple du type NPN, dont
l'electrode collecteur est reliee a la source de tension E,
l'electrode emetteur est reliee a la resistance R, et l'electrode base
- est reliee par l'intermediaire d'un condensateur C2 a l'une des
bornes d'entree E2, I'autre borne d'entree E1 etant reliee a la masse.
Comme il apparait sur la figure 2, l'emetteur 10 comporte de plus des
moyens de polarisation de la base du transistor T', constitues par
exemple par un pont diviseur de tension comportant une resistance fixe
R2 et une resistance reglable R3.destinees a polariser la diode
electroluminescente D par exemple a sa puissance optique moyenne
definie par: ou P max et P min representent respectivement les
puissances optiques maximale et minimale de la diode
electroluminescente.
On a represente en N une information analogique a transmettre, de
niveau donne, et engendree par exemple par un gene rateur de tension
(non represente) connecte entre les bornes d'entree E1 et
Le fonctionnement de l'emetteur represente sur la figure 2 est le
suivant.
Tout d'abord, le courant de polarisation de la diode
electroluminescente D, regle a Imoy correspondant a la puissance
moyenne Pmoy de ladite diode en jouant sur la resistance reglable R3,
est donne par requation suivante: ou VD est la chute de tension aux
bornes de la diode D, et VBE est la tension base-emetteur du
transistor T'.
Lorsque le signal alternatif N est genere, le courant I dans la diode
electroluminescente D varie, en jouant sur la resistance reglable R3,
entre deux valeurs 1max et Imin correspondant respectivement aux
puissances de sortie maximale et minimale de la diode, permettant
ainsi d'emettre le signal analogique N sous forme d'un rayonnement
lumineux dans la fibre optique 20.
A titre illustratif, la Demanderesse a realise un emetteur utilise
pour la transmission d'informations analogiques ayant une amplitude
crete a crete egale a 2,7 volts, avec un diode electroluminescente,
une source de tension E egale a +12 volts et une resistance R egale a
39 Q. Dans cet exemple, le courant moyen 1moy dans la diode D est egal
a 50 mA, et l'amplitude du courant de modulation I = Imax - 1min est
egale a 70 mA. Avec ce montage, les temps mesures de montee et de
descente des signaux lumineux emis par la diode electroluminescente
attaquee en tension, sont de l'ordre de 4 ns, et le taux de toutes les
harmoniques est de l'ordre de 44 dB avec un indice de modulation egal
a 0,7.
Bien entendu, I'invention n'est nullement limitee aux modes de
realisation decrits et representes et comprend tous les equivalents
techniques des moyens decrits ainsi que leurs combinaisons si celles
ci sont effectuees selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre
dans le cadre des revendications qui suivent.
Claims
_________________________________________________________________
1.REVENDICATIONSl. Emetteur pour systeme de transmission
d'informations sur fibre optique, comprenant une diode photoemettrice
(D), caracterise en ce que l'emetteur comporte egalement, aux bornes
de la diode (D), une source de tension (E) reliee en serie a au moins
un element resistant (R), de sorte que la diode est attaquee en
tension, et en ce qu'une partie de l'emetteur comprenant la diode
comporte des moyens d'application des informations a transmettre.2.
Emetteur selon la revendication 1, caracterise en ce que les moyens
d'application sont connectes aux bornes de la diode photoemettrice
(D).3. Emetteur selon la revendication 2, caracterise en ce que, pour
des informations numeriques a transmettre, les moyens d'application
comportent un commutateur commande par lesdites informations
numeriques.4. Emetteur selon la revendication 3, caracterise en ce que
le commutateur comporte un transistor (T) dont l'electrode emetteur et
l'anode de la diode (D) sont reliees a la masse, I'electrode
collecteur est reliee a la source de tension (E) par l'intermediaire
de l'element resistant (R), la cathode de la diode etant connectee au
collecteur du transistor, et l'electrode base du transistor est reliee
a une borne d'entree des informations.5. Emetteur selon la
revendication 4, caracterise en ce que le transistor (T) est a
commutation rapide.6. Emetteur selon la revendication 1, caracterise
en ce que les moyens d'application sont connectes aux bornes de
l'ensemble cons titue par la diode photoemettrice (D) et l'element
resistant (R).7. Emetteur selon la revendication 6, caracterise en ce
que, pour des informations analogiques a transmettre, les moyens
d'application comportent un transistor (T') dont l'electrode
collecteur est reliee a la source de tension (E), I'electrode emetteur
est reliee a l'anode de la diode (D) par l'intermediaire de l'element
resistant (R), la cathode de la diode etant connectee a la masse, et
l'electrode base du transistor est reliee a une borne d'entree des
informations.8. Emetteur selon la revendication 7, caracterise en ce
qu'il comporte de plus des moyens de polarisation (R2, R3) de la base
du transistor (T').9. Emetteur selon l'une des revendications
precedentes, caracterise en ce que la diode photoemettrice (D) est une
diode electroluminescente.10. Emetteur selon punie des revendications
precedentes, caracterise en ce que l'element resistant est constitue
par uneresistance (R). t
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