Saturation spectrale de gain dans les amplificateurs à fibres dopées erbium : largeurs homogène et inhomogène et approche des nanomatériaux

par Romain Peretti

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Bernard Jacquier et de Anne-Marie Jurdyc.

Soutenue en 2008

à Lyon 1 .


  • Résumé

    L’augmentation exponentiel des performances des lignes de télécommunication optique est en partie du au développement de deux technologie : l’amplificateur à fibre dopée erbium(EDFA) et l’utilisation du multiplexage en longueur d’onde (WDM). Or, combinée, ces des technologies font apparaitre sur les lignes de télécommunication le problème de saturation spectrale du gain (GSHB), un trou se perce dans la bande de gain lorsqu’un fort signal passe dans la fibre amplificatrice. Ce travail de thèse étudie donc ce problème afin de le relier à des grandeurs et des phénomènes physiques connus. Nous avons donc du procédé à des expériences de spectrométrie directement sur fibre optique afin d’effectuer des comparaisons entre les grandeurs mesurée sur échantillons massifs, et en particulier la largeur homogène, celle mesurée sur fibre optique à la fois par des technique comparables (RFLN), et via le trou de GSHB. Nous avons ensuite effectué la première modélisation de l’EDFA qui tient compte des aspects inhomogènes de la répartition de l’erbium dans la matrice hôte, celui-ci rend pour la première fois, compte qualitativement de phénomène lié à l’inhomogénéité tel que le GSHB. Enfin nous avons étudié de nouveaux matériaux utilisables pour l’amplification optique fibré, des matériaux nanostructurés. En effet, contrôler l’environnement de l’erbium indépendamment de la matrice hôte, permettrait d’optimiser à la fois les propriétés de luminescence de l’erbium et les aspects fibrage et guide optique de l’EDFA. Nous avons donc mis en évidence les propriétés particulières de l’erbium dans ces nanoparticules

  • Titre traduit

    Gain spectral hole burning in erbium doped fibre amplifier: homogeneous and inhomogeneous linewidth, nanomaterials approach


  • Résumé

    The exponential growth of the optics telecommunication lines is due, amongst other things, to two technologies: Erbium Doped Fibre Amplifier (EDFA) and wavelength division multiplexing (WDM). However, when used together these technologies are impacted by what is called Gain Spectral Hole Burning (GSHB), one hole is burning in the gain bandwidth while a strong signal is propagating inside the amplifier fibre. This work examines this problem in order to link it up with known magnitudes and phenomena. Spectrometry experiments had to be done directly on optical fibre so as to make comparison between magnitudes measured on bulk samples, especially the homogeneous linewidth witch is measured both by RFLN and GSHB on fibre. Then, the first model of EDFA that takes into account the inhomogeneous aspect of erbium distribution in host matrix was computing. This model qualitatively describes inhomogeneous phenomena such as GSHB. Finally new materials made for optical amplification were studied. Actually, locally controlled erbium environment - regardless the rest of the matrix - would allow to optimise both luminescence properties of erbium and opto-mechanicals capacity of the EDFA’s host matrix. Specific characteristics of erbium in this nanoparticules were demonstrated by spectroscopic measurements

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Informations

  • Détails : 1 vol. (175 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T50/210/2008/178bis
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