Synthèse temporelle d’impulsions et régénération optique de signaux télécom par similaritons Raman Christophe FINOT, Stéphane PITOIS, Guy MILLOT Laboratoire de Physique de l’Université de Bourgogne – Dijon Equipe Solitons et Communications Optiques

PLAN Les Similaritons optiques Génération expérimentale Synthèse d’impulsions par similaritons Application aux télécommunications optiques Conclusion

Les Similaritons optiques PLAN PLAN Les Similaritons optiques Génération expérimentale Synthèse d’impulsions par similaritons Application aux télécommunications optiques Conclusion

INTRODUCTION Similariton optique LES SIMILARITONS OPTIQUES INTRODUCTION Utilisation croissante des technologies fibrées pour l’amplification d’impulsions optiques. Interactions entre dispersion, effets non linéaires et gain. Acquisition progressive d’un profil parabolique dans une fibre à dispersion normale. Amplitude et largeur temporelle évoluent au même rythme. Similariton optique régime de dispersion anormale régime de dispersion normale

LE SIMILARITON - DOMAINE TEMPOREL LES SIMILARITONS OPTIQUES LE SIMILARITON - DOMAINE TEMPOREL Puissance Chirp temporel T T Profil parabolique d’intensité avec un chirp temporel linéaire Profil final indépendant de la forme initiale de l’impulsion : l’énergie initiale est le seul paramètre intervenant.

LE SIMILARITON - DOMAINE SPECTRAL LES SIMILARITONS OPTIQUES LE SIMILARITON - DOMAINE SPECTRAL Spectre en intensité Chirp spectral w w Spectre de forme parabolique Spectre « plat » sur sa partie centrale Chirp spectral linéaire et indépendant de l’impulsion initiale Compensation aisée du chirp

Génération expérimentale PLAN PLAN Les Similaritons optiques Génération expérimentale Synthèse d’impulsions par similaritons Application aux télécommunications optiques Conclusion

SOLUTION UTILISEE Amplification Raman d’impulsion à 1550 nm GENERATION EXPERIMENTALE SOLUTION UTILISEE Amplification Raman d’impulsion à 1550 nm Utilisation de fibre NZ-DSF standard Utilisation de matériel télécom disponible commercialement Dispositif entièrement fibré

IMPULSIONS INITIALES à 1550 nm GENERATION EXPERIMENTALE MONTAGE EXPERIMENTAL Laser Pritel Laser Raman Keopsys Coupleurs WDM fibre NZ-DSF POMPE RAMAN à 1455 nm FROG IMPULSIONS INITIALES à 1550 nm fibre NZ-DSF AUTOCO 1550 nm OSA

_ ajustement parabolique .. ajustement gaussien GENERATION EXPERIMENTALE RESULTATS _ chirp expérimental _ ajustement linéaire _ profil d’intensité _ ajustement parabolique 0,1 Puissance [W] .. ajustement gaussien -- ajustement sech2 0,01

INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALE - 1 GENERATION EXPERIMENTALE INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALE - 1 IMPULSIONS INITIALES de même énergie IMPULSIONS AMPLIFIEES

INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALE - 2 GENERATION EXPERIMENTALE INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALE - 2 Augmentation de la largeur temporelle avec l’énergie initiale _ 2.6 pJ .. 0.32 pJ -- 1.3 pJ Energie initiale : IMPULSIONS INITIALES de même forme

INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALE - 2 GENERATION EXPERIMENTALE INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALE - 2 Augmentation de la largeur spectrale avec l’énergie initiale _ simulations O mesures expérimentales IMPULSIONS INITALES de même forme

Synthèse d’impulsions par similaritons PLAN PLAN Les Similaritons optiques Génération expérimentale Synthèse d’impulsions par similaritons Application aux télécommunications optiques Conclusion

PRINCIPE Utilisation des propriétés spectrales des similaritons EXPERIMENTAL RESULTS PRINCIPE Utilisation des propriétés spectrales des similaritons Domaine spectral Obtention du profil spectral désiré avec un chirp nul Obtention du profil d’intensité temporel désiré

MONTAGE EXPERIMENTAL Dispositif totalement fibré PROPERTIES MONTAGE EXPERIMENTAL Dispositif totalement fibré Le filtre de Bragg va fixer le profil temporel de l’impulsion

RESULTATS EXPERIMENTAUX PROPERTIES RESULTATS EXPERIMENTAUX

INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALE PROPERTIES INFLUENCE DE L’IMPULSION INITIALE Influence de la forme initiale impulsions initiales Influence de l’énergie initiale impulsions synthétisées Influence de la longueur d’onde entre 1547 et 1553 nm Forme synthétisée indépendante de : de la forme l’impulsion initiale de l’énergie de l’impulsion initiale de la longueur d’onde de l’impulsion initiale

PLAN Les Similaritons optiques Génération expérimentale Synthèse d’impulsions par similaritons Application aux télécommunications optiques Conclusion

PROBLEME Apparition d’impulsions « fantômes » dans les signaux telecom PROPERTIES PROBLEME Apparition d’impulsions « fantômes » dans les signaux telecom impulsions initiales 1 impulsions fantômes impulsions après propagation dans un système télécom Dégradation de la qualité des « zéros »

AMPLIFICATEUR A SIMILARITONS PROPERTIES PRINCIPE AMPLIFICATEUR A SIMILARITONS Spectre en intensité w Élimination des impulsions fantômes

RESULTATS DES SIMULATIONS PROPERTIES RESULTATS DES SIMULATIONS Simulations numériques sur un train à 40 Gbits/s dégradé Amélioration sensible du facteur de qualité grâce à la réduction de l’énergie des « zéros »

Conclusion PLAN Les Similaritons optiques Génération expérimentale Synthèse d’impulsions par similaritons Application aux télécommunications optiques Conclusion

CONCLUSION CONCLUSION Utilisation des propriétés spectrales des similaritons optiques. Démonstration d’un dispositif de synthèse d’impulsions entièrement fibré, insensible aux caractéristiques de l’impulsion initiale. So, to conclude, I have presented the first experimental demonstration of the generation of Similaritons by use of Raman amplification. We have only use telecom standards devices. The agreement between experimental, numerical and analytical results was pretty good and we have been able to check several theoritical properties of parabolic pulses. Utilisation possible des similaritons optiques dans les télécommunications optiques pour la régénération d’un signal.