Contribution de la biréfringence dans les réseaux de télécommunications optiques

Abstract

La dispersion modale de polarisation (PMD) est un facteur qui limite le débit des transmissions optiques .Les effets des déformations des impulsions deviennent non négligeables à partir de 40 Gbit/s. La fibre présente certains défauts de fabrication (coeur de forme elliptique) ou bien des contraintes résiduelles qui rendent le milieu de propagation anisotrope. La PMD est un phénomène qui est dû à cette anisotropie optique faisant apparaitre un axe rapide et un axe lent. Contrairement aux autres types de dispersion dans la fibre, la PMD varie très rapidement, et d’une façon dynamique et se traduit par une limitation de la bande passante. Dans ce travail, nous nous sommes focalisés plus particulièrement sur l’étude des effets de la PMD dans les liaisons optiques à haut débit. Les résultats présentés sont issus d'une liaison constituée d'une fibre monomodes standard (SMF) correspondant à la spécification ITU-G.652 utilisées dans les réseaux de transmission longue distance. Nous avons mis en oeuvre un compensateur de PMD au premier ordre pour les deux formats de modulation NRZ et RZ. Le format RZ est meilleur, et plus tolérable que le format NRZ. Il peut atteindre un DGD de 2.5ps qui correspond à une distance de 2500 km pour un débit de 40 Gbit/s. Un régénérateur placé a l’intérieur de la ligne de transmission permet de compenser la PMD dans les transmissions longue distance par fibres optiques. Ce travail de thèse ouvre la voie pour développer une architecture permettant de compenser la PMD par traitement numérique du signal, ou bien par la technique de régénération optique. L’idée sous jacente est de remplacer une technologie coûteuse (composants optique) par une architecture numérique à faible coût, et plus universelle. Les travaux en cours sur la compensation de la PMD par voie électronique, et les systèmes régénérés optiquement sont encourageants, et semblent très prometteurs à court terme.