Un dispositif de régénération tout optique, pour élargir la capacité des systèmes d'information
Avec toutes les solutions d'accès large bande disponibles aujourd'hui, il est clair que la connectivité a pris une place majeure dans notre vie. De nouvelles techniques pour améliorer la portée et la capacité du transport des informations sont introduites sans cesse, afin de satisfaire la demande croissante en bande passante et de réduire coût des bits. Le projet ARTISTE (Advanced regenerator technologies for high capacity systems) visait des approches révolutionnaires de régénération tout optique du signal, en s'appuyant sur une transmission hautement efficace sur tout le spectre. Les travaux des chercheurs ont couvert l'ensemble des étapes de développement du système de régénération: depuis la fabrication des dispositifs jusqu'aux applications réseau. La principale réussite expérimentale a été le développement du premier régénérateur multicanaux avec amplification en fonction de la phase (PSA), pour des signaux en double quadrature. Le régénérateur applique une nouvelle méthode d'extraction de porteuse et de synchronisation de phase, et il a été réalisé à l'aide de dispositifs hautement non linéaires sur fibre optique, fabriqués par un partenaire du projet. Une autre activité expérimentale a consisté à réaliser le tout premier multiplexeur d'insertion/extraction tout optique, pour des signaux arrivant en multiplexage orthogonal par répartition en fréquence. Les chercheurs ont aussi conduit d'importants travaux théoriques sur la conception des systèmes de régénération. Ils ont commencé en étudiant les performances de transmission de canaux régénérateurs non linéaires, basés sur des PSA en cascade, en ciblant l'impact des mécanismes de bruit en phase et en amplitude. Ils ont ensuite travaillé à une technique analytique pour définir les conditions et les marges de fonctionnement optimales de régénérateurs basés sur des PSA en cascade, dans le cadre de transmissions à codage de phase sur plusieurs niveaux. Des simulations numériques rigoureuses ont démontré que la régénération tout optique renforce notablement les performances du système sans utiliser de signaux complexes, mais qu'elle réduit les marges de fonctionnement. L'équipe a alors conçu de nouvelles configurations de régénérateur pour des formats de modulation plus sophistiqués, qui réduisent notablement le bruit. Dans les futurs systèmes de transmission, les canaux seront encore plus proches les uns des autres, ce qui exigera un filtrage très précis. Les solutions classiques n'ont pas tenu compte de la resynchronisation nécessaire aux futurs systèmes à grande capacité. Les chercheurs ont donc conçu une nouvelle méthode de régénération pour des formats à grande efficacité spectrale, en s'appuyant sur les trois «R» requis: la réamplification, la remise en forme et la resynchronisation. Les résultats du projet ont été diffusés lors de conférences et via 31 publications dans des revues scientifiques renommées.
Mots‑clés
Tout optique, régénération du signal, bande passante, ARTISTE, multiplexeur d'insertion/extraction tout optique
