Contribution à l’étude des techniques et dispositifs dédiés aux réseaux de télécommunications optiques reconfigurables

Abstract

Les communications optiques cohérentes jouent un rôle important dans les réseaux de télécommunications car elles permettent de répondre aux besoins futurs de capacité. Les circuits numériques à grande vitesse, la détection cohérente associée aux formats de modulation et le traitement numérique du signal (DSP) sont devenus une solution attrayante pour atteindre une efficacité spectrale élevée et un débit binaire global par canal élevé. Dans ce contexte, nous avons présenté, une étude sur les techniques de traitement numérique du signal permettant d’atténuer les dégradations linéaires et non linéaires provenant du canal de transmission, pour améliorer les systèmes optiques actuellement installés, en termes de débit et de portée. Tout d’abord, un aperçu des éléments constitutifs des systèmes optiques cohérents sur de longues distances est donné. Ensuite, des études numériques ontété effectuées sur la compensation électronique de dispersion chromatique basée sur l’égaliseur de domaine fréquentiel (FDE)combiné avec l'impulsion proposée. Cet algorithme montre l'excellente tolérance du récepteur cohérent contre les dégradations linéaires pour des débits élevés, permettant de faibles pénalités d’OSNR de 0.14 dB et 0.06 dB. De plus, l’utilisation de système proposé permet une amélioration de la portée de 39.38%, 20.14% et 29.03% pour les débits de symboles de 14 Gbaud, 28 Gbaud et 56 Gbaud, respectivement. La thèse se termine par des simulations numériques sur la performance de l’algorithme rétropropagation numérique (DBP) pour compenser la non-linéarité des fibres dans un système de modulation de phase en quadrature 0.3 retour à zéro multiplexé en polarisation (PDM-0.3RZ-QPSK) sur 7340 km et un système de modulation d’amplitude en quadrature à 16 niveaux multiplexés en polarisation (PDM-16 QAM)sur 1930 km avec le même débit de symbole (32 Gbaud). Il est à noter que des améliorations significatives des performances peuvent être obtenues pour un seuil de puissance non linéaire supérieur à 2 dB par rapport au système PDM-16QAM qui augmente la sensibilité du récepteur. Cet algorithme est discuté aussi dans le cas du système de transmission multiplexé par division de longueur d’onde (WDM). Nos résultats ont démontré que le système PDM-0.3RZ-QPSK de 40 canaux avec l’espacement entre canaux de 50 GHz à 112 Gb/s réalise une distance de 2400 km (30×80 km), avec un facteur Q de 8.38 dB, sans la compensation optique de dispersion.