Modulation Optique

7/29/2019 Modulation Optique

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Juin 2006


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Thme :

JUIN 2006

Prsent par :

hamadouche sayeh

degdag abderrhamane

Encadr par:

Mr.boutaleb


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Plan de travail

Introduction gnrale

Gnralits sur la transmission optique

La technologie haut dbit

La modulation optique et les diffrents formats

Simulation sur COMSIS

conclusion


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Introduction gnraleLe moyen le plus simple pour transmettre un signal

lectrique par voie optique est de moduler l'intensit dela source optique situe en amont de la fibre

Lorsque le dbit est faible (moins de 5 Gbit/s), onutilise seulement la modulation directe celle-l nest

pas complexe et n'a besoin que du laser.au-del de 5 Gbit/s la modulation direct ne suffit

pas ; trop de dgradations (oscillations de relaxation,chirp, bruit, ...) il faut utiliser la modulation externeLa modulation externe est une bonne alternative

permettant au laser d'mettre un signal constant et tousles dfauts dus la modulation du courant de

polarisation seront attnus.


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CHAP I

Gnral its sur la transmission par fibre optique


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Signallectrique

Impulsionoptique

Signallectrique

LaserFibre

optique Dtecteur

I-1-Liaison optique:


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a.1 Source laser DL:

La diode laser reprsente les caractristiques suivantes:

cohrente et monochromatique.

Largeur de spectre troite

Les missions se font dans la mme direction

Utilise dans les systmes de transmission grandedistance.


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a.2 Source DEL:

La diode DEL reprsente les caractristiques suivantes:

polychromatique, et incohrente.

Le spectre est assez large .

Le diagramme de rayonnement est moins directif.

La caractristique puissance-courant est assez linaire.

Utilise dans les systmes de transmission quincessite pas de grande bande passante.


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b- Support de transmission (fibre optique)

La fibre optique prsente, en thermes de transmission,

une faible attnuationune trs grande bande passantemultiplexage de plusieurs signaux(Fibre multimode)Un faible poids

une trs petite tailleune grande souplesse.


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Caractristiques de la fibre optique

Attnuation:L'attnuation correspond une

diminution de la puissance du signal transmis.

Dispersion :La dispersion (ou l'talement) est une

tendance naturelle. Limpulsion, tout en sepropageant, stale .


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II.1 introduction

l'apparition des nouveaux services lis audveloppement du multimdia, un besoin d'un dbitde transmission d'informations plus lev,les techniquesDe WDM/DWDM apparat pour amliorer les

performances des transmissions optique au delde 10 Gbit/s.


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Transmetteur

lectronique

Multiplexeur

lectroniqueDemultiplexeur

lectronique

Rpteur

lectronique


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L'utilisation du multiplexage WDM ncessite unensemble de diodes laser mettant des longueursd'ondes diffrentes mais assez proches (dans le

voisinage des 1550 nm),et de multiplexeur/dmultiplexeur optiques pourcombiner/sparer l'ensemble des signaux optiquesdans la fibre. La Figure suivante reprsente un

exemple d'une liaison utilisant le multiplexage WDM.


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CHAP III

Les diffrentes formats de modulation optique


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Pl i t d d l t t di ibl


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Plusieurs types de modulateurs sont disponibles, enparticulier nous nous intresserons au modulateurMach-Zehnder et au modulateur lectro-absorbant.

2)Le modulateur Mach-Zehnder

Les effets lectro-optiques sont la base de ces typesde modulateurs, savoir que l'indice de rfraction decertains matriaux peut tre modifi par l'applicationd'un champ lectrique, variant selon la modulation desdonnes. Ce phnomne est appel effet Pockels

L'effet Pockels est prpondrant dans certainsmatriaux et permet des modulations de phase etd'amplitude de la lumire


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a-La modulation de phase

Le champ lectrique appliqu change l'indice de

rfraction du matriau, ce qui a pour consquence defaire varier la phase de l'onde guide et d'engendrerun retard variable de l'onde optique. Un dphasagedpendant de la tension lectrique est cr ainsi

qu'une modulation de phase. L'inconvnient majeurde cette structure est que le modulateur n'est pasindpendant de la polarisation. Il est donc ncessairede contrler l'tat de polarisation de l'onde injecte,en utilisant une fibre amorce maintien de

polarisation, l'entre du modulateur


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S d d l l b b


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a- Structure du modulateur lectro-absorbant

Les modulateurs ont actuellement la mme

configuration gomtrique qu'une diode laser. Leruban guidant est enterr entre deux couches deconfinement de type P et de type N formant une

jonction polarise en inverse.


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Rsultats de simulation

Code NRZ

Diagramme de lil


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d RZ bi l i


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code RZ bipolaire

Diagramme de lil


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Conclusion de la comparaison


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Conclusion de la comparaison

Daprs la comparaison quon a fait entre les deux

Simulation; on obtenue les rsultats suivants:Le code le plus performant est le code NRZ

la puissance en sortie du laser et modulateur.

la modulation directe du laser s'accompagne de


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la modulation directe du laser s accompagne de"pics" sur chaque front montant Pour cette raison, lediagramme de l'il est trs dform , cause de la

dispersion , mais aussi car le signal de dpart estdform lui aussi .Nous avons constat pour qu' un dbit faible les

signaux a la sortie du laser en modulation directe ne

sont plus stables.Comparaison des modulations directes/externes

Afin de nous permettre de choisir le types de

modulation pour les simulations, nous vrifions lastabilits des signaux quand on augmente le dbit desdonnes.cette vrification de la stabilits des signauxest important.

Conclusion gnrale


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la modulation externe applique loptique prsente

une sensibilit bien infrieure que les modulationsdintensit (modulation directe) aux phnomnes non

linaires optiques prsents dans la fibre (milieu

Kerr) : auto-modulation de phase (SPM), modulationde phase croise (XPM) et mlange quatre ondes(FWM).

Conclusion gnrale


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