Contribution a l'etude de la qualite et de la fiabilite des amplificateurs optiques a fibre dopee erbum : modelisation du gain et du bruit en fonction des contraintes climatiques

Contribution to the study of the quality and the reliability of erbium doped optical fiber amplifiers : gain and noise modeling with regard to the climatic environment

• Auteur / Autrice : JASMINE KEMTCHOU
• Direction : Pierre Lecoy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

L'objet de cette etude est de modeliser le fonctionnement des amplificateurs optiques a fibre dopee erbium (afde) en fonction des contraintes liees a l'environnement climatique. Les notions de base de la spectroscopie des ions de terres-rares inseres dans une matrice vitreuse, necessaires pour la modelisation, sont rappelees dans la premiere partie de ce travail, qui decrit egalement le principe de fonctionnement et les applications des afde. La deuxieme partie presente les principaux modeles mathematiques decrivant le fonctionnement des amplificateurs optiques apparus depuis le debut des annees 90. L'objectif est de developper parmi ces modeles celui le plus adapte a notre etude, en y introduisant les effets lies aux contraintes climatiques. Les grandeurs fondamentales qui refletent la structure electronique de l'ion erbium insere dans sa matrice hote sont les sections efficaces d'absorption et d'emission. La troisieme partie decrit des methodes permettant de les mesurer en fonction des contraintes de temperature et d'humidite relative. Les valeurs obtenues permettent de determiner la loi de variation de ces sections efficaces avec la temperature et l'humidite relative, d'introduire cette loi dans le developpement mathematique du modele choisi, afin de modeliser dans la quatrieme partie le fonctionnement des afde en fonction des contraintes climatiques. Une validation experimentale du modele est effectuee. En outre, le comportement des afde est etudie et compare pour deux longueurs d'onde de pompage differentes, ainsi que pour plusieurs types de fibres dopees erbium. Enfin, la dependance en temperature des caracteristiques des amplificateurs a fibre dopee erbium pour une utilisation dans les systemes multicanaux est theoriquement analysee.