Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Caractérisations vectorielles statistiques des signaux optiques pour les communications à très haut débits et les communications quantiques
Directeur de thèse:
Philippe GALLION (LTCI (EDMH))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
L’explosion des services et usages autour de l’internet impose d’augmenter la capacité et de réduire les coûts des communications sur fibre optique. L’efficacité spectrale requise est désormais obtenue par des modulations optique vectorielle multi états, de type QPSK par exemple associées à de la diversité de polarisation, de type « Polarization Division Multiplexing ». Les débits numériques très élevés, typiquement une centaine de Gigabit/s soit typiquement 28 Gbaud soit 112 GBaud en modulation QPSK, nécessitent des outils de traitement et de caractérisation spécifiques de très hautes performances des signaux utilisés
Ces signaux sont traditionnellement détectés en utilisant un récepteur optique cohérent, utilisant leur produit par un signal laser continu (oscillateur local) introduisant simultanément un gain de mélange et une conversion des signaux optique en signaux radiofréquences. Après des mesures vectorielles simultanées des 2 quadratures, au prix d’une pénalité de 3dB, ces signaux font alors l’objet d’un échantillonnage électrique et d’un traitement du signal électronique classique en temps réel, à des débits très élevés (de l’ordre de grandeur du débit symbole). Il s’agit de la correction des effets de la dispersion de vitesse de groupe, de la rotation et de la diffusion et de la phase, de l’exploitation de la diversité de polarisation et enfin de la récupération d’horloge, avant des décisions numériques fermes sur les symboles transmis. Cette technique ne sépare évidemment pas les propriétés statistiques des signaux reçu de celle du récepteur utilisé, dont la bande passante électrique est, par exemple, très fréquemment un goulet d’étranglement. Indispensable pour le simple l’utilisateur du canal communication, ces opérations de traitement du signal, dispendieuses et lourdes ne fournissent que les performances globales du système complet et sont surdimensionnées pour une simple évaluation des performances du canal optique.
Un accès aux propriétés statistiques intrinsèques des signaux reçus et, partant, aux performances systèmes potentielles à en attendre et aux propriétés du canal, est par contre possible, en utilisant un sous échantillonnage optique linéaire de la trame numérique optique. Il s’agit d’effectuer, directement en optique, un sous échantillonnage en utilisant comme oscillateur local un train d’impulsions optique très brèves (typiquement 1ps) et d’effectuer le traitement de l’information à la fréquence de récurrence de ces impulsions (typiquement 250Mhz). Cette technique présente les avantages de la grande simplicité inhérente à la fréquence basse des signaux à traiter en temps équivalent, de la transparence au débit binaire et aux format de modulation des signaux analysés et enfin de ne pas nécessiter la récupération matérielle du rythme et de la constitution des trames.
Doctorant.e: You Xin