Les grands principes de la régénération à base de fonctions optiques

Caractérisations expérimentales et validation système des fonctions optiques proposées pour la régénération

Ce chapitre a pour objectif de présenter les résultats expérimentaux obtenus lors de la thèse publiée sur clicours.com. Les grands principes de la régénération à base de fonctions optiques utilisant des amplificateurs optiques à semi-conducteurs ont été bien définis. Le rôle crucialdes SOA dans la réalisation de fonctions optiques de régénération a lui aussi été argumenté, notamment leur rôle dans la transmission non-linéaire du bruit. Nous avons essayé de les intégrer dans des fonctions plus complexes afin d’ améliorer leur comportement dans un contexte de télécommunications optiques à très haut débit. Nous allons dans ce chapitre étudier ces régénérateurs basés sur le principe de la conversion de longueur d’ onde en nous appuyant sur les résultats obtenus avec l’ outil de simulation. La conversion de longueur d’ onde nécessite une deuxième conversion des données sur la porteuse initiale afin d’ étudier les effets de régénération en ligne. Dans ces conditions, il a fallu cascader deux régénérateurs pour éviter la modification de fréquence porteuse et pour revenir à la polarité d’ entrée (les dispositifs de conversion de longueur d’ onde choisis inversent aussi la polarité des données).Il faut alors caractériser le mieux possible les qualités de chacun des deux types de régénérateurs optimisés (NOLM et DE-SOA) pour permettre une régénération optimale. La Afin de montrer qu’ une régénération avec ces dispositifs est possible, nous allons étudier en boucle à recirculation, la meilleure configuration retenue. Ce test est le seul dispositif expérimental permettant de simuler les longues distances de propagation ou les multiples passages dans le dispositif optique à tester. Nous présenterons enfin les résultats, les perspectives de la régénération avec ce type de régénérateur et surtout les problèmes non résolus que nous avons mis en évidence pour que cette étude se poursuive sur des bases solides.

..semi-conducteurs173,174,175, dans un premier temps nous allons caractériser le SOA pour la régénération dans les systèmes de télécommunications optiques. Ensuite, nous passerons à la caractérisation des fonctions optiques régénératives étudiées au laboratoire. Nous étudierons le comportement du NOLM ainsi que celui du DE-SOA en présence d’ un signal fortement dégradé en entrée. Nous caractériserons leur influence sur le récepteur opto-électronique de données pour enfin établir un bilan des performances de chacun d’ eux. En ce qui concerne l’estimation de l’ erreur sur les mesures réalisées, on peut sans problème considérer deux cas de figures.- S©il s’ agit d’ une mesure directe, l’ incertitude va correspondre à la résolution de l’ appareil (que nous tenterons d’ indiquer autant que possible).- S’ il s’ agit de mesures multiples, les barres d’ erreurs correspondent à l’ écart type calculé pour la somme des mesures. En l’ absence de barre d’ erreur, nous indiquerons dans le commentaire l’ incertitude globale pour laquelle nous estimons notre mesure comme vraie. Nous avons beaucoup utilisé le format NRZ pour la caractérisation des fonctions optiques en environnement système. D’ une part, ce format est standard à 10 Gbit/s, il permet en configuration 2R (sonde continue) de conserver le même type de format en sortie des SOA. Nous pouvons noter que le format RZ sera utilisé naturellement avec la configuration 3R (sonde impulsionnelle), plus compliquée à mettre en ú uvre.

Nous avons tout d’ abord regardé la sensibilité du gain à la polarisation. Nous sommes en configuration d’ amplification d’ une sonde continue. La sonde est injectée dans le SOA via un polariseur tournant dont nous faisons varier l’ angle de rotation, précédé d’ un contrôleur de polarisation (boucles de Lefèvre) qui va permettre d’ optimiser la polarisation dans le polariseur. Nous mesurons la puissance de sortie à l’ aide d’ un puissance-mètre (sensibilité de l’ ordre de ±40 dBm). Le résultat est présenté sur la Figure 85.Nous n’ avons pas fait de mesure de biréfringence des SOA en régime de gain à petit signal. La littérature semble ne pas faire état de limitations dues à la dispersion modale de polarisation (PMD). L’ anisotropie dans les SOA est due à la modulation de la phase et c’ est une caractéristique fondamentale pour les applications de traitement tout-optique du Ensuite, toujours en configuration d’ injection de sonde uniquement, nous avons fait varier la puissance de sonde en entrée pour mesurer le gain statique à l’ aide d’ un analyseur de spectre optique de résolution 0,1 nm. La Figure 86 présente le principe de mesure. Les « pics » autour de la sonde, vilibles sur la Figure 86 correspondent aux modes secondaires de la source lasers S1 dont la caractérisique est donnée dans l’ annexe 1.La puissance moyenne de l’ émission spontanée amplifiée du SOA sans la sonde en entrée est de ±27 dBm environ. Lorsque l’ on injecte la sonde, la puissance d’ émission spontanée amplifiée diminue de 7 dB sur la figure de principe. Les résultats de la mesure de compression du gain et l’ émission spontanée amplifiée (ESA) pour deux sondes S1 et S2 de longueurs d’ onde proches sont présentés sur la Figure 87. Les valeurs mesurées incluent les pertes dans le dispositif d’ injection dans le SOA. Le gain mesuré est appelé gain « fibre à fibre ».