Réduction en bande de base des distorsions non-linéaires dans les systèmes OFDM optiques cohérents basés sur les SOAs : analyse stochastiques et expérimentales

Baseband mitigation of nonlinear impairments in SOA based coherent optical OFDM systems : stochastic and experimental analyses

• Auteur / Autrice : Jacqueline Sime
• Direction : Stéphane Azou, Noël Tanguy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique, microelectronique, optique et lasers, optoelectronique microondes robotique
• Date : Soutenance le 30/11/2021
• Etablissement(s) : École nationale d'ingénieurs de Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance
• Jury : Président / Présidente : Pascal Besnard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Besnard, Christelle Aupetit-Berthelemot, Yves Jaouën, Laurent Ros, Pascal Morel, Mihai Telescu
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christelle Aupetit-Berthelemot, Yves Jaouën

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télécommunications optiques

Mots clés libres

Communication optique

Amplification optique

Formats demodulation muti-porteuses

Systèmes non linéaires

Techniques de pré-Distorsion

Macro modélisation

Optical communication

Optical amplification

Multi-carrier modulation formats

Nonlinear system

Pre-Distorsion technics

Macromodeling

Résumé

Avec la montée des demandes en débit, les systèmes de communications optiques cherchent à répondre à un certain cahier des charges en terme de débit , de portée de transmissions, et de flexibilité. Grâce aux avancées technologiques récentes, la question des possibilités de traitement numérique se pose pour les réseaux d'accès et métropolitains. Ce travail de thèse se penche, d'une part, sur le cas de transmissions utilisant les amplificateurs optiques à semi-conducteurs, et d'autre part, le cas des modulateurs multi-porteuses. Ces amplificateurs permettent d'augmenter la bande optique utilisable en limitant le coût de l'architecture. Ce type de modulation , ici la modulation OFDM, donne à l'opérateur une certaine flexibilité tout en augmentant l'efficacité spectrale. La combinaison de ces amplificateurs et de la modulation OFDM engendre des non-linéarités qui affecteront négativement le système de transmission. A travers des analyses numériques, expérimentales, et stochastiques, ce travail de thèse aide à établir la faisabilité et l'apport de la pré-distorsion et de la post-distorsion numérique en termes d'amélioration de la qualité globale de transmission, d'augmentation de portée de transmission, et de robustesse à la variabilité du système.

With the demand for higher data rates, optical communication systems are seeking to meet certains specifications in terms of data rate, transmission range, and flexibility. With the recent technological advances, the question of digital signal processing possibilities arises for access and metropolitain networks. This thesis focuses, on the hand, on transmissions using semiconductor optical amplifiers, and on the other hand, on multi-carrier modulations. These amplifiers make it possible to increase the usable optical bandwidth while limiting the cost of the architecture. This type of modulation, here OFDM modulation, gives the operator a certain flexibility while increasing the spectral efficiency . The combinaison of these amplifiers and the OFDM modulation generates non-linaerities that will negatively affect the transmission system. Trough numerical, experimental, and stochastic analyses, this thesis helps to establish the feasibility and advantages of digital predistorsion and post-distorsion in terms of improving overall transmission quality , increasing transmission range, and robustness to system variability.