Détermination des paramètres physiques d'un réseau de Bragg par colonies de fourmis et l'application en multiplexage en longueur d'onde PDF Download
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Book Description
"L'innovation technologique conduit à une augmentation de la demande des services de télécommunication, plus particulièrement la capacité et la vitesse de transmission dans les communications optiques pouvant se faire au travers la fibre optique. De ce fait, plusieurs composants de fibre optique ont été développés, parmi eux on retrouve les réseaux de Bragg qui suscitent un vaste intérêt grâce à leurs filtres à réflexion à bande très étroite permettant de réfléchir plusieurs longueurs d'ondes d'un signal optique se propageant sur la fibre. Ces réseaux présentent de nombreux avantages, entre autres leur utilisation comme capteurs dans la détection de la température, la déformation, la pression, la vitesse et le niveau d'un fluide. Ils trouvent également leur application dans les systèmes de multiplexage en longueur d'onde. La détermination des paramètres physiques des réseaux de Bragg permet une conception des réseaux de Bragg spécifiques. Par conséquent, la technologie des réseaux de Bragg est souvent incorporée dans le domaine de télécommunication tel que les compensateurs de dispersion, filtrage spectral et filtrage des longueurs d'ondes. L'analyse spectrale d'un réseau de Bragg est déterminée par trois paramètres : la période du réseau, le rapport du couplage entre les indices de réfraction et la longueur du réseau. Le développement des outils de calculs est l'une des méthodes utilisées pour gérer l'augmentation du débit de l'information transmise, les méthodes classiques déterminent le spectre de réflexion à partir des paramètres physiques du réseau de Bragg. La présente étude propose une marche à suivre pour faire une approximation des paramètres physiques d'un réseau de Bragg à partir du spectre de réflexion en utilisant l'algorithme de colonies de fourmis. Les paramètres pris en compte sont : la période, la longueur d'onde du réseau et la variation de l'indice de réfraction. L'algorithme de colonies de fourmis est utilisé pour déterminer les paramètres des réseaux désirés à travers plusieurs simulations et variation de paramètres (sections, longueurs, nombre de fourmis). L'algorithme de colonies de fourmis est performant, donne des erreurs faibles (de l'ordre de 10−8 pour un réseau de Bragg uniforme) et converge rapidement, à partir de 11 itérations. Enfin, une simulation sera faite à titre d'exemple, pour d'illustrer leur application comme filtre dans le système de multiplexage en longueur d'onde (WDM). Le diagramme de l'œil montre que le facteur de qualité Q augmente avec l'application d'un réseau de Bragg (de 35.8 à 48 pour une longueur de fibre optique de10km)."--Sommaire.
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"L'innovation technologique conduit à une augmentation de la demande des services de télécommunication, plus particulièrement la capacité et la vitesse de transmission dans les communications optiques pouvant se faire au travers la fibre optique. De ce fait, plusieurs composants de fibre optique ont été développés, parmi eux on retrouve les réseaux de Bragg qui suscitent un vaste intérêt grâce à leurs filtres à réflexion à bande très étroite permettant de réfléchir plusieurs longueurs d'ondes d'un signal optique se propageant sur la fibre. Ces réseaux présentent de nombreux avantages, entre autres leur utilisation comme capteurs dans la détection de la température, la déformation, la pression, la vitesse et le niveau d'un fluide. Ils trouvent également leur application dans les systèmes de multiplexage en longueur d'onde. La détermination des paramètres physiques des réseaux de Bragg permet une conception des réseaux de Bragg spécifiques. Par conséquent, la technologie des réseaux de Bragg est souvent incorporée dans le domaine de télécommunication tel que les compensateurs de dispersion, filtrage spectral et filtrage des longueurs d'ondes. L'analyse spectrale d'un réseau de Bragg est déterminée par trois paramètres : la période du réseau, le rapport du couplage entre les indices de réfraction et la longueur du réseau. Le développement des outils de calculs est l'une des méthodes utilisées pour gérer l'augmentation du débit de l'information transmise, les méthodes classiques déterminent le spectre de réflexion à partir des paramètres physiques du réseau de Bragg. La présente étude propose une marche à suivre pour faire une approximation des paramètres physiques d'un réseau de Bragg à partir du spectre de réflexion en utilisant l'algorithme de colonies de fourmis. Les paramètres pris en compte sont : la période, la longueur d'onde du réseau et la variation de l'indice de réfraction. L'algorithme de colonies de fourmis est utilisé pour déterminer les paramètres des réseaux désirés à travers plusieurs simulations et variation de paramètres (sections, longueurs, nombre de fourmis). L'algorithme de colonies de fourmis est performant, donne des erreurs faibles (de l'ordre de 10−8 pour un réseau de Bragg uniforme) et converge rapidement, à partir de 11 itérations. Enfin, une simulation sera faite à titre d'exemple, pour d'illustrer leur application comme filtre dans le système de multiplexage en longueur d'onde (WDM). Le diagramme de l'œil montre que le facteur de qualité Q augmente avec l'application d'un réseau de Bragg (de 35.8 à 48 pour une longueur de fibre optique de10km)."--Sommaire.
Author: Alexandre D. Simard Publisher: ISBN: Category : Bragg gratings Languages : fr Pages : 0
Book Description
Récemment, beaucoup d'efforts ont été investis afin de développer des sources laser à plusieurs longueurs d'onde accordables indépendamment. Ces lasers sont utiles aux systèmes exploitant le multiplexage en longueur d'onde pour les communications ou l'interrogation de capteurs. Ainsi, ce travail porte sur l'analyse d'un filtre optique composé de sauts de phase distribués sur un réseau de Bragg à pas variable (DPS-CFBG) pouvant être intégré dans des lasers à fibre en anneau. L'avantage de ce filtre provient du fait que les sauts de phase génèrent des pics de résonance aisément accordables ce qui permet d'ajuster les longueurs d'onde émises. Ce mémoire présente aussi des résultats expérimentaux reliés à deux applications différentes de ce type de sources. La première étape dans la modélisation du DPS-CFBG fut de mesurer avec précision le profil de température introduit dans le réseau par un fil chauffant. Par la suite, en plus de l'approche usuelle d'analyse de réseau de Bragg (méthode matricielle pour la solution des équations des modes couplés), nous avons étudié cette structure à l'aide d'approches analytiques, ce qui a permis de mettre en évidence la présence de cavités résonantes Fabry-Perot. Grâce à cette analyse, la notion de saut de phase, généralement introduite de façon intuitive dans la littérature, devient un paramètre parfaitement défini. D en va de même pour le concept de réflectivité des miroirs de cette cavité. Avec ces deux paramètres, nous sommes en mesure d'obtenir une fonction analytique approchée du spectre qui donne davantage d'informations sur la réponse spectrale du filtre en fonction des paramètres du réseau et du profil thermique. Ce mémoire démontre également l'utilisation de ce filtre pour la génération d'un signal électrique à haute fréquence. Pour ce faire, deux harmoniques d'un signal laser modulé en phase ont été sélectionnées à l'aide du DPS-CFBG. Ces deux lignes laser corrélées ont généré, par battement sur un photo-détecteur, un signal de fréquence accordable de 35 à 50 GHz. La limite en fréquence de ce générateur d'onde millimétrique accordable provient de la bande passante du photo-détecteur et la performance en bruit de phase est très proche de la limite théorique d'un multiplicateur de fréquence électronique. Nous discutons aussi de l'utilisation d'un DPS-CFBG dans une cavité laser en anneau avec un amplificateur en semi-conducteur afin de générer un signal laser multi-longueur d'onde reconfigurable avec un espacement spectral aussi faible que 25 GHz.
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UN RESEAU DE BRAGG CORRESPOND, DANS UNE FIBRE OPTIQUE MONOMODE, A UNE ZONE DE MODULATION PERIODIQUE DE L'INDICE DE REFRACTION. IL EST LOCALISE DANS LE CUR DE LA FIBRE ET S'ETEND GENERALEMENT SUR UNE LONGUEUR DE QUELQUES MILLIMETRES. IL TIRE SON NOM DE L'EFFET CLASSIQUE DE RESONANCE, GOUVERNE PAR LA LOI DE BRAGG, QU'IL PROVOQUE DANS LA FIBRE. AINSI, UN FAISCEAU LUMINEUX GUIDE DANS LE CUR DE CETTE DERNIERE SERA SOUMIS A UN FILTRAGE SPECTRAL DE TYPE COUPE BANDE, CENTRE SUR UNE LONGUEUR D'ONDE DITE LONGUEUR D'ONDE DE BRAGG. LE TRAVAIL DE THESE A CONSISTE, DANS UN PREMIER TEMPS, A LA MISE EN PLACE, LA VALIDATION ET L'OPTIMISATION D'UN MONTAGE DE REALISATION DES RESEAUX DE BRAGG. CE DERNIER UTILISE UN MONTAGE INTERFEROMETRIQUE AFIN DE PHOTOINSCRIRE DANS LE CUR DE LA FIBRE L'IMAGE D'UNE FIGURE D'INTERFERENCE (PROCEDE HOLOGRAPHIQUE). POUR CELA ON UTILISE UN LASER A ARGON IONISE, DOUBLE EN FREQUENCE, EMETTANT A UNE LONGUEUR D'ONDE DE 244 NM. LE RESEAU EST INSCRIT DU FAIT DE LA PHOTOSENSIBILITE DE LA FIBRE A CETTE LONGUEUR D'ONDE. UN EFFORT DE RECHERCHE A ENSUITE ETE MENE CONCERNANT LA REALISATION DE COMPOSANTS A RESEAUX DE BRAGG EVOLUES. UN PROCEDE DE REALISATION A AINSI ETE MIS AU POINT ET A FAIT L'OBJET D'UN BREVET INTERNATIONAL. SON PRINCIPE REPOSE SUR L'UTILISATION STATIQUE OU DYNAMIQUE D'UNE OU DE PLUSIEURS LAME(S) DE PHASE. CETTE (CES) DERNIERE(S) PROVOQUE(NT) DANS LA FIGURE D'INTERFERENCE UN OU PLUSIEURS CHANGEMENTS (IMMOBILE(S) OU EN MOUVEMENT) DE LA PHASE DE LA FIGURE D'INTERFERENCE. CELA PERMET DE TRANSFORMER LA STRUCTURE DU RESEAU DE BRAGG INSCRIT. SES CARACTERISTIQUES DE FILTRAGE SONT AINSI MODIFIEES CE QUI OUVRE LA VOIE A DE NOMBREUSES APPLICATIONS. NOUS PRESENTONS AINSI LA REALISATION DE RESEAUX DE BRAGG A SAUT(S) DE PHASE, DE FABRY-PEROT A RESEAUX DE BRAGG ET DE RESEAUX DE BRAGG APODISES.
Author: Nadine Uwihoreye Murekezi
Author: Nadine Uwihoreye Murekezi
Author: Alexandre D. Simard
Author: Alexandre D. Simard
Author: CHRISTOPHE.. MARTINEZ