Technologies d'échantillONnage linéaire et non-linéaire pour applicatIons en Conversion analogique/numérique et en tranSmission à très haut-débit – TONICS

L?objectif du projet est d?exploiter, développer, et valider la technologie d?échantillonnage optique afin de réaliser, d?une part, la conversion analogique numérique d?un signal millimétrique à 40 et 60 GHz, et d?autre part, de réaliser un dispositif de mesure de diagramme de l??il et de constellation d?un signal numérique à très haut débit (40 Gbit/s et au-delà). Les éléments clés tels qu?une source laser d?impulsions à très faible gigue et une porte optique d?échantillonnage seront réalisés suivant les spécifications données.

1) Introduction
Poussé par diverses applications nouvelles et les offres de service qui y sont associées, l?accès par radio tend à utiliser des bandes de fréquences 28, 40 et 60 GHz. La montée en fréquence vers ces bandes permet d?accroître le débit, dont la demande ne cesse d?augmenter. L?une des conséquences de cette montée en fréquence est la complexité du système de détection et de démodulation, qui nécessite de ramener le signal utile en bande de base par un mélange avec des signaux d?oscillateurs locaux. Une simplification est possible si un échantillonnage est réalisé directement sur la porteuse, suivi d?une conversion analogique numérique. Cependant, l?échantillonnage d?un signal à ces fréquences impose de disposer d?une horloge extrêmement stable et d?un bon taux d?extinction. La solution optique apparaît alors comme une solution prometteuse, puisque les sources optiques ont à la fois le potentiel de très hautes cadences de répétition (plusieurs dizaines de GHz), de très faibles largeurs d?impulsions (de l?ordre de la picoseconde) et de très grande stabilité (gigue inférieure à 200fs).
Le domaine de transmission optique à haut débit (40 Gbit/s et au-délà) est entré dans une nouvelle phase d?évolution rapide, après celle de l?introduction de la technologie WDM (Wavelength-Division-Multiplexing) et de l?amplification optique. Les croissances affichées dans ce domaine, même si elles restent en deçà de ce qui était affiché il y a quelques années sont toujours de plus de 33% par an. Afin d?augmenter les débits, et aussi d?améliorer la fiabilité des données transmises, de nouveaux formats de modulation apparaissent, et permettent une meilleure résistance aux effets non-linéaires et au bruit accumulé d?amplification pendant la transmission dans les réseaux optiques. Par exemple, la modulation de phase de type DPSK (Differential Phase Shift Keying) s?impose de plus en plus comme une solution de choix pour la transmission à très haut débit sur des longues distances. Pour un gestionnaire de réseau, il est indispensable de connaître en temps réel l?état des différents n?uds constituant ce réseau en terme de qualité de transmission. Cette connaissance lui permet soit de s?affranchir de chemins présentant des défauts, soit d?effectuer des opérations de maintenance préventive, soit encore de réallouer dynamiquement les ressources du réseau en fonction des besoins en qualité de service des différents utilisateurs, soit enfin de détecter d?éventuelles intrusions sur le réseau. Il est alors important de développer des techniques permettant de quantifier la qualité de transmission du signal numérique, quel que soit son format de modulation. L?échantillonnage des signaux optiques se positionne comme étant une solution simple et robuste permettant de mesurer la qualité de la transmis