TPTP  ::CARACTERISATION DE COMPOSANTSCARACTERISATION DE COMPOSANTS

OPTIQUES FIBRES UTILISES DANSOPTIQUES FIBRES UTILISES DANSLES RESEAUX DE COMMUNICATION A FIBRE OPTIQUELES RESEAUX DE COMMUNICATION A FIBRE OPTIQUE

Objectif : - Etude et compréhension du fonctionnement de quelques composants étudiés en cours.

A) ETUDE D’UN ATTENUATEUR

But de l’expérience : Mesurer le coefficient d’atténuation d’atténuateurs fibrés.

Ci-dessous le montage à réaliser pour mesurer l’atténuation ;

C Sans atténuateur, on mesure une puissance P1= 12µW (qui correspond à un courant de 7,2 mA).C En insérant l’atténuateur, on mesure une puissance P2= 49,7nW.

On a alors une atténuation de AdB= -23.8 dBC En injectant le laser dans l’autre sens, on mesure une puissance P2bis=37.6nW.

On a alors une atténuation de AdB= -25 dB

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On caractérise l’atténuateur 1 avec la diode à 1300nm.

- Farid BOURAS- Sofian ZEGGAGH

Conclusion : Le coefficient d’atténuation est relativement le même dans les deux sens. On n’a pas une atténuation de -15dB (comme indiqué théoriquement) certainement à cause du détecteur qui ajoute des pertes. Dans la suite on considérera une atténuation de -25dB.

B) ETUDE DE L’ISOLATEUR FARADAY (UNI-DETECTEUR).

But de l’expérience : Mesurer le taux d’isolation et les pertes d’insertion d’isolateurs optiques.

Ci-dessous le montage qui nous permettra de mesurer les différents paramètres de l’isolateur.

On utilise la diode à 1300 nm et dans un premier temps l’isolateur à 1300 nm.

C Sans l’isolateur, on mesure une puissance P1= 100,2nW.C En insérant l’isolateur dans le sens passant, on mesure une puissance P2= 80,5nW.C En l’insérant cette fois dans le sens bloquant, on mesure une puissance P4=0,1nW.

On calcul ainsi un taux d’isolation de IdB= -30 dB et des pertes d’insertion de αdB= -0.95 dB.

Par la suite, on va prendre une diode à 1550 nm avec un isolateur à 1550 nm.

C Sans l’isolateur, on mesure une puissance P1= 100,6nW.C En insérant l’isolateur dans le sens passant, on mesure une puissance P2= 46nW.C En l’insérant cette fois dans le sens bloquant, on mesure une puissance P4=0,1nW.

On calcul ainsi un taux d’isolation de IdB= -30 dB et des pertes d’insertion de αdB= -3.39 dB.

Conclusion : L’isolation et les pertes d’insertion sont plutôt bonnes. Même si les pertes d’insertion varient légèrement avec la longueur d’onde, leurs valeurs restent cependant raisonnables.

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C) ETUDE D’UN COUPLEUR

But de l’expérience : Mesurer les coefficients de couplage et les pertes d’insertion du coupleur 1. Montrer que le coupleur est symétrique.

On injecte le laser sur la voie 1 du coupleur, la diode et l’isolateur à 1300nm.

C Sans mettre le coupleur, on mesure une puissance P1= 0,760mW.C En insérant le coupleur, on mesure à la sortie 3 une puissance P3=0,184mW.C A la sortie 4, on mesure une puissance P4=0,270mW.

On calcul ainsi un coefficient de couplage K= P3/(P3+P4)= 0,184/(0,184+0,270) soit K=40% et des pertes d’insertion de αdB=10log((P3+P4)/P1)=10 log((0.184+0.27)/0.76) soit αdB= -2,23 dB.

En répétant les mesures en injectant le signal du laser successivement dans les voies 2, 3 et 4 du coupleur, on obtient le tableau suivant:

On injecte le laser sur la voie 2 du coupleurP3=0,258mW K=41%P4=0,185mW αdB= -2,34 dB

On injecte le laser sur la voie 3 du coupleurP1=0,153mW K=37,4%P2=0,256mW αdB= -2,69dB

On injecte le laser sur la voie 4 du coupleurP1=0,208mW K=45,5%P2=0,208mW αdB= -2,98%

Conclusion : Au niveau de toutes les voies on a un coefficient de couplage qui se situe autour de 40% et des pertes d’insertion autour de -2,5dB. On peut donc en conclure que ce coupleur est symétrique.

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Cette fois-ci, on utilise un coupleur à la longueur d’onde 1550nm.Sans mettre le coupleur, on mesure une puissance P1=0.550mWEn répétant les mesures en injectant le signal du laser successivement dans les voies 2, 3 et 4 du coupleur, on obtient le tableau suivant:

On injecte le laser sur la voie 1 du coupleurP3=0,258mW K=50,8%P4=0,250mW αdB= -0,34 dB

On injecte le laser sur la voie 2 du coupleurP3=0,255mW K=50,6%P4=0,261mW αdB= -0,27 dB

On injecte le laser sur la voie 3 du coupleurP1=0,232mW K=53%P2=0,262mW αdB= -0,46 dB

On injecte le laser sur la voie 4 du coupleurP1=0,225mW K=54%P2=0,265mW αdB= -0,5 dB

Conclusion : Au niveau de toutes les voies on a un coefficient de couplage qui se situe autour de 50% et des pertes d’insertion autour de -0.4 dB. On peut donc en conclure que ce coupleur est symétrique.

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D) ETUDE D’UN MULTIPLEXEUR 1300nm-1500nm

But de l’expérience : Mesurer les coefficients de couplage et les pertes d’insertion et la directivité d’un multiplexeur

1300nm/1550nm. Montrer que le multiplexeur est symétrique.

Dans un premier temps, on va utiliser une diode à 1300nm.

C Sans mettre le multiplexeur, on mesure une puissance P1= 0,778mW.C En insérant le multiplexeur, on mesure à la sortie 3 une puissance P3=0,002mW.C A la sortie 4, on mesure une puissance P4=0,702mW.

On calcul ainsi un coefficient de couplage de K=0,28% et des pertes d’insertion de αdB= -0,43 dB.

On va à présent utiliser une diode à 1550nm.

C Sans mettre le multiplexeur, on mesure une puissance P1= 0,600mW.C En insérant le multiplexeur, on mesure à la sortie 3 une puissance P3=0,315mW.C A la sortie 4, on mesure une puissance P4=0,004mW.

On calcul ainsi un coefficient de couplage de K=98% et des pertes d’insertion de αdB= -0,76 dB.

Conclusion : On constate que les pertes d’insertion dans le multiplexeur sont relativement faibles.On a pu mettre en évidence la fonction multiplexage aux longueurs d’onde 1300 nm (K#0%) et 1550 nm (K#100%).En recommençant cette expérience en injectant le signal du laser successivement dans les voies 2, 3 et 4 du multiplexeur, on se rend compte que le multiplexeur est symétrique.

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E) ETUDE DU ROLE D’UN COUPLEUR ET D’UN DEMULTIPLEXEUR

But de l’expérience :

Mettre en évidence la fonction de couplage et de démultiplexage

C Dans un premier temps, on réalise ce montage sans coupleur ni multiplexeur afin de vérifier que les signaux issus des diodes sont modulés en carré à des fréquences différentes à la sortie de chaque isolateur.

C En insérant le coupleur, on observe sur l’un de ces deux bras le signal ci-dessous :

On voit clairement que les deux signaux sont superposés.

C Par la suite, on a inséré le démultiplexeur et on a pu observer ci-dessous les signaux de sortie sur ses deux voies de sortie.

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Signal à la sortie du coupleur.Signaux à 1KHz et à 10 kHz superposés

Conclusion : A la sortie du coupleur, on recueille un signal composé du « mélange » des deux signaux d’entrée.→Fonction du coupleur : Regrouper des signaux.A la sortie du démultiplexeur WDM, on recueille sur chaque port le signal correspondant à l’un deux signaux injectés en l’entrée.→ Fonction du démultiplexeur : Séparer des signaux de longueurs d’onde différentes.

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Signal à la sortie du WDM.En haut signal à 1KHzEn bas signal à 10 kHz