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- Applications des Similaritons -FINOT – PITOIS – MILLOT – JNOG 2004

Christophe FINOT, Stéphane PITOIS, Guy MILLOT

Synthèse temporelle d’impulsionset régénération optique de signaux télécom

par similaritons Raman

Laboratoire de Physique de l’Université de Bourgogne – DijonEquipe Solitons et Communications Optiques

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Les Similaritons optiques

Génération expérimentale

Synthèse d’impulsions par similaritons

Conclusion

PLANPLAN

Application aux télécommunications optiques

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Les Similaritons optiques

Génération expérimentale

Synthèse d’impulsions par similaritons

Conclusion

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Application aux télécommunications optiques

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Utilisation croissante des technologies fibrées pour l’amplification d’impulsions optiques.

Interactions entre dispersion, effets non linéaires et gain.

INTRODUCTIONLES SIMILARITONS OPTIQUES

régime de dispersion anormalerégime de dispersion anormale régime de dispersion normalerégime de dispersion normale

Acquisition progressive d’unprofil parabolique dans unefibre à dispersion normale.

Amplitude et largeurtemporelle évoluent aumême rythme.

Similariton optiqueSimilariton optique

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LE SIMILARITON - DOMAINE TEMPORELLES SIMILARITONS OPTIQUES

T

Puissance

T

Chirp temporel

Profil final indépendant de la forme initiale de l’impulsion : l’énergie initiale est le seul paramètre intervenant.

Profil parabolique d’intensité avec un chirp temporel linéaire

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LE SIMILARITON - DOMAINE SPECTRALLES SIMILARITONS OPTIQUES

Spectre en intensité Chirp spectral

Spectre de forme parabolique

Spectre « plat » sur sa partie centrale

Chirp spectral linéaire et indépendant de l’impulsion initiale

Compensation aisée du chirp

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Génération expérimentale

Synthèse d’impulsions par similaritons

Conclusion

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SOLUTION UTILISEEGENERATION EXPERIMENTALE

Amplification Raman d’impulsion à 1550 nm

Utilisation de fibre NZ-DSF standard

Utilisation de matériel télécom disponible commercialement

Dispositif entièrement fibré

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MONTAGE EXPERIMENTALGENERATION EXPERIMENTALE

Laser Pritel

Coupleurs WDM

fibre NZ-DSF

Laser Raman Keopsys

POMPE RAMANà 1455 nm

IMPULSIONS INITIALESà 1550 nm

fibre NZ-DSF AUTOCO1550 nm

FROG

OSA

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RESULTATSGENERATION EXPERIMENTALE

_ chirp expérimental

_ ajustement linéaire

_ profil d’intensité_ ajustement parabolique

.. ajustement gaussien-- ajustement sech2

0,1

0,01

Pu

issa

nce

[W

]

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INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALE - 1GENERATION EXPERIMENTALE

IMPULSIONS INITIALESde même énergie

IMPULSIONS AMPLIFIEES

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INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALE - 2GENERATION EXPERIMENTALE

_ 2.6 pJ

.. 0.32 pJ

-- 1.3 pJ

Energie initiale :

IMPULSIONS INITIALESde même forme

Augmentation de la largeur temporelle avec l’énergie initiale

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INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALE - 2GENERATION EXPERIMENTALE

Augmentation de la largeur spectrale avec l’énergie initiale

IMPULSIONS INITALESde même forme

O mesures expérimentales_ simulations

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Génération expérimentale

Synthèse d’impulsions par similaritons

Conclusion

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PRINCIPEEXPERIMENTAL RESULTS

Utilisation des propriétés spectrales des similaritons

Obtention du profil spectral désiré avec un chirp nul

Obtention du profil d’intensité temporel désiré

Domaine spectral

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MONTAGE EXPERIMENTALPROPERTIES

Dispositif totalement fibréLe filtre de Bragg va fixer le profil temporel de l’impulsion

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RESULTATS EXPERIMENTAUXPROPERTIES

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INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALEPROPERTIES

impulsions initiales impulsions synthétisées

Influence de la forme initiale

Influence de l’énergie initiale

Forme synthétisée indépendante de : • de la forme l’impulsion initiale• de l’énergie de l’impulsion initiale• de la longueur d’onde de l’impulsion initiale

Influence de la longueur d’onde entre 1547 et 1553 nm

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Synthèse d’impulsions par similaritons

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PROBLEMEPROPERTIES

Apparition d’impulsions « fantômes » dans les signaux telecom

impulsions initiales

impulsions après propagationdans un système télécom

impulsions fantômes

Dégradation de la qualitédes « zéros »

1 1 0 1 0 1

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PRINCIPEPROPERTIES

AMPLIFICATEUR A SIMILARITONS

Spectre en intensité

Élimination des impulsions fantômes

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RESULTATS DES SIMULATIONSPROPERTIES

Simulations numériques sur un train à 40 Gbits/s dégradé

Amélioration sensible du facteur de qualité grâce à la réduction de l’énergie des « zéros »

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Utilisation possible des similaritons optiques dans les télécommunications optiques pour la régénération d’un signal.

Démonstration d’un dispositif de synthèse d’impulsions entièrement fibré, insensible aux caractéristiques de l’impulsion initiale.

Utilisation des propriétés spectrales des similaritons optiques.

CONCLUSIONCONCLUSION