Source Optique Fibrée pour Applications aux Systèmes Télécoms – SO FAST

La plupart des grands opérateurs offrent aujourd’hui des services à des débits de plus en plus élevés sur les réseaux d’accès, impliquant le déploiement sur ceux-ci de techniques optiques jusqu’à l’utilisateur (FFTH : Fiber To The Home). Cette forte croissance du débit dans les réseaux d’accès (1 Gbit/s disponible chez le client au Japon) va entraîner une augmentation du débit global sur les réseaux. Certaines prévisions montrent un accroissement du débit global pour les transmissions transocéaniques pouvant aller jusqu’à 100 Tbit/s en 2022 qui est à comparer au débit de 4 Tbit/s en 2008. Par conséquent, cette tendance engendrera une demande forte de sources optiques bas coût, accordables et à hautes cadences, notamment en vue d’applications de multiplexage temporel optique, seule solution actuelle pour dépasser les limites de l’électronique en termes de débits. Il est fort à parier que cette accroissement des débits nécessitera également de nouveaux composants, que ce soit des absorbants saturables, des filtres optiques, compensateurs de dispersion chromatique, démultiplexeurs ou même régénérateurs tout-optiques. Ces nouveaux dispositifs nécessiteront alors l’emploi de sources optiques à hautes cadences et/ou impulsions courtes afin de valider leurs performances ou pour réaliser des opérations de resynchronisation. La montée en débit dans les réseaux Cœur ou Métro se traduit également par la multiplication de nouveaux formats de modulation comme ceux basés sur la phase, le 100 Gigabit-Ethernet ou le retour à zéro avec suppression de porteuse pour lesquels la possibilité de faire varier la largeur des impulsions grâce à une source modulable permettrait d’optimiser les performances de ces systèmes. Le projet SO FAST s’inscrit donc dans une démarche de développement expérimental et a pour objectif de concevoir et d’étudier des sources optiques fibrées à très hautes cadences de 10 à 100-GHz et à bas coût pour le domaine des longueurs d’ondes télécoms. Ce type de source est basé sur la compression non linéaire d’un battement sinusoïdal au sein d’une fibre optique grâce au phénomène de mélange à quatre ondes multiple, et présente l’avantage d’être sans dispositif de blocage de mode, donc stable et ON/OFF, accordable en longueur d’onde, en largeur d’impulsions et en débit. La génération d’impulsions à hautes cadences de répétition (20 GHz-1 THz) par compression non linéaire d’un battement sinusoïdal est une technique bien maîtrisée par ICB. Cette technique permet de générer des impulsions de bonne qualité à très hautes cadences autour de 1550 nm, en limite de Fourier et avec un rapport cyclique (période temporelle sur largeur des impulsions) variant de 2 à 16. Cependant, la génération du battement sinusoïdal nécessite l’utilisation de deux diodes laser indépendantes, et sans système d’asservissement du taux de répétition, cette configuration empêche actuellement toute synchronisation ou récupération d’horloge. Par conséquent, l’implantation d’un tel dispositif au sein d’applications industrielles ou Télécoms est à l’heure actuelle proscrite. Une difficulté supplémentaire provient également du phénomène de rétro-diffusion Brillouin générée au sein de la fibre de compression. En effet, une partie non négligeable de la lumière injectée au sein de la fibre de compression est naturellement rétrodiffusée de manière auto-stimulée, diminuant ainsi l’efficacité de la compression. Le but de ce projet est donc de développer des sources optiques commerciales sur mesure basées sur cette technique de compression non-linéaire en s’affranchissant de ces deux difficultés majeures. Notre objectif, ainsi que notre critère de réussite, sera la réalisation un prototype commercialisable à la fin des 24 mois que compte le projet.