Validation en configuration système des fonctions optiques considérées

Validation en configuration système des fonctions optiques considérées

Cette dernière étape de caractérisation des fonctions optiques est fondamentale. Elle permet de valider leur utilisation comme répéteur tout-optique. Tout d’ abord, le seuil de prise de décision optique doit être optimal pour minimiser la transmission d’ erreurs dans le régénérateur. Ensuite, la redistribution du bruit doit elle aussi être optimale pour maximiser le rapport signal sur bruit en sortie du régénérateur. Enfin, le taux d’ extinction de sortie doit être supérieur au taux d’ extinction d’ entrée.Nous allons tout d’ abord décrire le dispositif expérimental de boucle à recirculation, puis nous testerons la meilleure configuration de régénérateur complet (cascade NOLM-SOA et DE- SOA).Il est important de noter que les tests en boucle ne sont réalisables que pour des dispositifs non convertisseur en longueur d’ onde. Le NOLM et le Double Etage de SOA étant des dispositifs convertisseurs en longueur d’ onde, nous avons du cascader ces deux fonctions pour avoir la même longueur d’ onde en entrée qu’ en sortie.Nous pouvons noter par ailleurs que le Double Etage de SOA et le NOLM inversent la polarité des données ce qui permet, en les cascadant, de revenir sur la polarité de départ. le « back to back » (Figure 95). Nous avons conservé le débit (10 Gbit/s) mais nous avons choisi le format RZ qui semble favoriser l’ amélioration du taux d’ extinction des régénérateurs La puissance crête est plus élevée donc la compression du gain du SOA est augmentée (moins d’ émission spontanée amplifiée sur les « 0 » de sortie).Nous avons aussi favorisé le fonctionnement en 3R pour améliorer encore le taux d’ extinction du NOLM et améliorer le seuil de décision optique.

l’ émission et la réception se font à 10 Gbit/s sur format RZ de taux de remplissage proche de ½.Nous pouvons présenter simplement le principe de la boucle à recirculation :Cette configuration de transmission permet de créer des « paquets optiques », transportant de l’ information, qui vont circuler dans une boucle et ressortir pour être analysés au bout du nombre de tours souhaité.La création des paquets est réalisée avec des modulateurs acousto-optiques (switch A/O) pilotés par un générateur de créneaux (Stanford DG535). Le switch A/O d’ entrée va se fermer pendant un temps TP (temps paquet) inférieur au temps boucle TB, le temps de propagation de la lumière dans la boucle (10 km correspond à un temps de propagation de 50 µs). Nous utilisons des EDFA dans la boucle, ce qui nécessite d’ avoir toujours de la puissance optique dans la boucle (pour éviter des puissances crêtes trop importantes, il est préférable de toujours charger les amplificateurs à fibre dopée). Le principe de la création des paquets optiques peut être compris plus simplement en se reportant à la Figure 115 qui permet de visualiser les paquets.Nous suivrons les différentes étapes du chronogramme :t1 : Pendant que le switch d’ entrée est fermé (la boucle se charge des données), le switch de boucle est ouvert (rien ne sort de la boucle). La puissance optique détectée en sortie de boucle (P3) correspond au « back to back ».t2 : Dès que le switch de boucle se ferme, il laisse sortir de la boucle des données qui ont parcouru un tour de boucle. On observe une superposition des puissances optiques du « back to back » avec celle du premier tour. Cette superposition est obtenue en augmentant légèrement la durée du temps de chargement de la boucle (switch d’ entrée) par rapport au temps du switch de boucle (recouvrement de 5 µs).

Ce réglage permet de visualiser le début du paquet qui a fait 1 tour et de pouvoir se situer facilement dans les paquets.t3 : Le coupleur d’ entrée / sortie de la boucle n’ a laissé sortir que 50% de la puissance optique de la boucle. Le reste du signal a donc parcouru 1 tour de plus. Le deuxième paquet ressort (deux tours de boucle) et ainsi de suite. Le signal de synchronisation est un créneau électrique synchrone avec les créneaux de tension appliqués aux switchs A/O pour déclencher leur ouverture et / ou fermeture. Ce créneau est envoyé sur le détecteur d’ erreurs pour déclencher sa mesure. En déplaçant temporellement ce créneau, on peut mesurer les erreurs dans chacun des paquets et donc mesurer les erreurs pourSur la Figure 115, les « pics » présents sur la puissance optique permettent de délimiter temporellement les paquets, ils correspondent à la superposition de deux paquets successifs (switchs A/O d’ entrée et switche A/O de boucle légèrement décalés temporellement). Leur forme caractéristique est due à la réponse lente du photo-détecteur devant la durée de front montant des paquets optiques.La fibre que nous avons utilisée est une fibre optique à dispersion décalée (SMF/DS de Corning) qui possède une dispersion chromatique nulle à 1550 nm et permet éviter les déformations du signal. Cette fibre possède un cú ur plus petit qui favorise les non-linéarités (SPM) de propagation. Il est donc très important de se propager dans cette fibre avec une puissance crête relativement faible (nous avons observé des effets non-linéaires dès 5 dBm en entrée de boucle).