Thèse soutenue

Opto-alimentation et transmission de données par fibre optique pour les observatoires de fond de mer
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Auteur / Autrice : Frédéric Audo
Direction : André Pérennou
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et technologies de l'information et de la communication (STIC). Optoélectronique, hyperfréquences
Date : Soutenance le 03/12/2012
Etablissement(s) : Brest
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance
établissement d'accueil : École nationale d'ingénieurs de Brest (1961-....)
Jury : Président / Présidente : Pascal Besnard
Examinateurs / Examinatrices : André Pérennou, Pascal Besnard, Bernard Orsal, Jean-Pierre Vilcot, Yves Auffret, Patrice Le Roux, Mikael Guégan, Véronique Quintard
Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Orsal, Jean-Pierre Vilcot

Résumé

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Ce mémoire de thèse est consacré à l’étude d’une liaison tout-optique longue de 10 km dédiée à l’extension d’un observatoire câblé de fond de mer existant afin d’atteindre de nouvelles zones d’exploration. Les travaux de recherche qui y sont rapportés démontrent la faisabilité de cette liaison tout-optique entre un instrument déporté et une station terrestre avec une seule fibre optique longue de 10 km, qui transmet simultanément la puissance, nécessaire à l’alimentation de l’instrument (quelques centaines de milliwatts), et des données bidirectionnelles en temps réel.Le contexte de cette thèse est présenté au travers d’un état de l’art sur les observatoires câblés et sur la puissance sur fibre. Le choix de la fibre unique et la présence de fortes puissances optiques complexifient la mise en oeuvre de cette extension tout-optique, et sont à l’origine de l’apparition d'interactions entre l’énergie optique dédiée à l'alimentation (@1480 nm) et les données échangées (@1550 nm). Tout au long de ce document, les choix technologiques retenus sont argumentés et les effets optiques non linéaires tels que les diffusions Raman, Brillouin, Rayleigh, l’Émission Spontanée Amplifiée (ASE) sont décrits, modélisés et analysés expérimentalement. L’extension tout-optique proposée a été caractérisée à la fois en régimes statique et dynamique par des mesures du bilan de liaison, du rapport signal à bruit (SNR) et du taux d’erreur binaire (BER). Les résultats obtenus montrent la possibilité de fournir 160 mW électrique à l’instrument déporté en utilisant une source optique continue de 33 dBm sans dégrader excessivement les données bidirectionnelles transmises simultanément (BER<10-7).