Étude et mise au point de la migration d'une liaison optique WDM en exploitation vers des hauts débits

par Farouck Khecib

Thèse de doctorat en Physique. Génie électrique, électronique, photonique et systèmes

Sous la direction de Mohamed Kétata et de Olivier Latry.

Soutenue en 2010

à Rouen .


  • Résumé

    Les télécommunications optiques, en plein essor depuis plus de 25 années, sont arrivées à un virage technologique. Beaucoup de liens commerciaux installés aujourd'hui utilisent la modulation de la lumière la plus simple OOK (On-Off Keying) à 10 Gbit/s. Les systèmes de transmission de données numériques par fibre optique, multiplexés en longueur d'onde et fonctionnant au débit de 40 Gbit/s par canal, seront bientôt indispensables pour absorber l'augmentation attendue de la demande en capacité, que les systèmes actuels à 10 Gbit/s ne pourront plus assumer. Afin d'augmenter les débits binaires sur les liens existants, il devient nécessaire de faire évoluer les formats de modulations. L'étude de technologies avancées permettant leur optimisation est alors indispensable. Pour cela, nous avons d'abord étudié des formats de modulation permettant une propagation optimale des signaux optiques en présence d'une capacité plus élevée. La transmission binaire à profil de phase contrôlé (PSBT, Phase Shaped Binary Transmission) et la modulation de phase sur quatre niveaux (DQPSK, differential Quaternary Phase Shift Keying) répondent à ces critères, mais nécessitent d'ajouter dans les systèmes d'émission ou de réception des composants optiques de démodulation type MZI (Mach-Zehnder Interferometer). Nous avons également étudié les effets de propagation prédominants à 40 Gbit/s, les effets non-linéaires dits intra-canaux. Le format PSBT assure une tolérance accrue à ces effets. Nous avons ensuite étudié différentes configurations de systèmes hybrides 10/40 Gbit/s. Nous avons montré que les systèmes terrestres conventionnels conçus pour les 10 Gbit/s, peuvent être utilisés à 40 Gbit/s notamment en introduisant un format comme la PSBT, grâce à son spectre de taille réduite et à sa tolérance aux effets de la propagation. Nous avons montré que les configurations DWDM à 40 Gbit/s sont également possible avec la PSBT contrairement avec la OOK ou la DPSK, sans la moindre modification du lien déployé.

  • Titre traduit

    Study and development of the migration of WDM optical link to high bit rate


  • Résumé

    Optical communications have grown very fast over the past 25 years, and are now faced with technology gap. The modulation format On-off Keying (OOK) is the simplest to implement and is the most used in commercial links at 10 Gbit/s. Wavelength-Division-Multiplexed fiber-optic transmission systems working at 40 Gbit/s will soon be essential to follow the expected increasing of capacity demand. This is not be ensured by existing 10 Gbit/s systems. The study of advanced technologies could allow the optimization of performances is then essential. To ensure it, we first have studied modulation formats to be used with high capacity while ensuring optimal transmission. The Phase-Shaped Binary Transmission and the Differential Quaternary Phase-Shift Keying have this criterions, but they require new optical components (Mach-Zehender Interferometer MZI), located in reception or emission devices. Furthermore, we have studied the predominating nonlinear effects occurring at 40 Gbit/s, called intrachannel nonlinear effects. The PSBT also allows an high tolerance to these effects, which is enhanced by the use this format in metropolitan links. We then have studied different configurations of mixed links 10/40 Gbit/s, we first have shown that conventional transmission link, originally developed for 10 Gbit/s bit rate, can be used at 40 Gbit/s bit rate with modulation format like PSBT, due to its reduced spectrum and its tolerance to the propagation effects. Finally, we have shown that DWDM configurations at 40 Gbit/s are also possible with PSBT, without any change in the deployed link.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (xvii-196 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 151-159. [89] réf. Bibliogr. de l'auteur f. 192-194

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  • Bibliothèque :
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 10/ROUE/S011
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