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Amplification optique et propagation non linéaire

Amplification optique et propagation non linéaire

En pratique :

Volume horaire de cours : 12
Langue principale : français

Description du contenu de l'enseignement

Programme du module :

  • Physique des amplificateurs à fibre dopée à l’erbium ;
  • Propagation non-linéaire dans les fibres optiques ;
  • Processus non-linéaires élastiques du 3e ordre : équation non-linéaire de Schrödinger, auto-modulation de phase, modulation de phase croisée, mélange à quatre ondes ;
  • Processus non-linéaires inélastiques du troisième ordre : effets Raman et Brillouin ;
  • Fibres optiques non-linéaires et applications au traitement tout-optique du signal.

Compétences à acquérir

L’objectif des modules A1a et A1b est d’établir une solide culture de base sur les systèmes de transmission sur fibres optiques et les effets physiques qui interviennent lors de la propagation des signaux dans les fibres ainsi que dans les mécanismes d’amplification. En effet, bien que des démonstrations de capacités de transmission au-delà de 100 Tbit/s dans une seule fibre optique aient été reportées, la nature dispersive et non-linéaire du milieu de transmission, ainsi que ses pertes, imposent une bonne prise en compte de la physique de la propagation et de l’amplification, afin de permettre de contrecarrer les effets adverses. On étudie ces effets d’un point de vue physique (propagation non-linéaire, mécanismes physiques d’amplification) et applicatif (prise en compte des spécificités du canal sur fibre afin de définir les compromis d’ingénierie permettant des transmissions à haut débit et longue distance). Il est également démontré comment les règles d’ingénierie évoluent dans le temps suite à l’introduction de ruptures technologiques (amplification optique ou détection cohérente, par exemple). Des perspectives sur l’évolution future des systèmes sont également énoncées (utilisation des non-linéarités pour des applications de traitement tout-optique du signal, options pour poursuivre la montée en débit proche de la limite de Shannon).


Modalités pédagogiques

  • en présence