Développement d'un prototype d'oscilloscope de constellations à base d'échantillonnage linéaire tout optique – OCELOT

Le projet OCELOT se propose de développer l’échantillonnage optique linéaire d’un signal optique codé à très haut débit (> 100Gbps) avec un format avancé, notamment en phase (x-PSK), en vue d’en récupérer l’information sur l’amplitude et la phase sous la forme d’un diagramme de constellation. OCELOT se propose surtout de transférer cette technologie d’un laboratoire de recherche industriel vers une PME, sous la forme concrète de la réalisation d’un prototype, dans l’optique d’en faire un produit et de le placer sur le marché fortement concurrentiel d’oscilloscopes de constellation.
Les deux verrous majeurs identifiés dans le projet concernent d’une part la source laser d’impulsions pour l’échantillonnage linéaire, et d’autre part l’acquisition et le traitement des signaux échantillonnés et numérisés, en vue de l’affichage du signal à analyser sous la forme d’un diagramme de constellation, avec un taux de rafraîchissement (> 1Hz) du diagramme compatible avec le besoin de mesures et d’analyse en temps réel des utilisateurs finaux.
La source laser devra fournir des impulsions courtes (< 1ps), stables (gigue temporelle < 200fs) et relativement de basse puissance moyenne (> -3dBm) mais surtout à basse fréquence de répétition (40MHz-300MHz) pour être compatible avec l’exigence économique de simplicité de mise en œuvre et de faible coût. Cette source, comprenant une puce amplificatrice à base d’îlots quantique et une cavité étendue à base de fibre, sera développée dans une tâche spécifique, avec la collaboration étroite de plusieurs partenaires du projet OCELOT. L’objectif du faible coût économique est exigent et sera considéré sur un même plan d’importance que les objectifs techniques. Le laser validé sera transféré à la PME APEX pour intégration dans le prototype de l’oscilloscope de constellation.
La carte d’acquisition numérique (CAN) devra être conçue avec les circuits intégrés de traitement de signaux numériques (DSP, FPGA) qui permettent in fine la visualisation des diagrammes de constellation. Un algorithme robuste et rapide devra être conçu, développé et réalisé sous forme de FPGA et transféré en même temps que la CAN à APEX pour intégration dans le prototype.
Ensuite, le prototype, intégrant les sources laser d’impulsions, les modules intégrant le schéma de base de l’échantillonnage linéaire, et les cartes d’acquisition et de traitement numérique des signaux, sera réalisé par APEX et validé grâce aux sources de signaux à très hauts débits et à diversité de formats de modulation, développées par le partenaire UR1-ENSSAT. Le projet sera enfin valorisé par la présentation du prototype dans les salons d’exposition des grandes conférences scientifiques et techniques internationales, dans le but de sonder le marché et d’attirer de futurs clients.