Author: Georges Xavier Gagnebien
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Author: Sophie Borderieux
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Pages : 248

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Nous analysons le comportement de liaisons à fibres optiques pour la transmission de signaux analogiques haute fréquence à large bande passante. Le domaine d'application de cette étude est celui de la radioastronomie, où les liaisons à fibres optiques sont utilisées pour la transmission de signaux radiofréquence entre des antennes de radioastronomie et un récepteur central. Nos essais ont porté sur la mise en oeuvre d'une liaison de transmission analogique constituée d'un émetteur à laser semiconducteur, d'une fibre monomode et d'un photorécepteur à diode de type PIN ou à avalanche. Nous avons discuté des paramètres principaux qui caractérisent les performances d'une liaison analogique à fibre optique gain de la liaison, réponse en fréquence , paramètre RIN du laser, bruit de la liaison, dynamique et linéarité, rapport Signal sur Bruit. Des liaisons à fibres optiques ont pu être testées sur des instruments exploités à l'Observatoire de NANCAY : (1) au Radiotélescope Décimétrique, pour la transmission du signal radioélectrique contenu dans une bande spectrale de 60MHz centrée sur la moyenne fréquence de 545 MH ; proven.mt de l'antenne ; la liaison comprenant un câble à fibre optique de 200 mètres de long relie l'antenne mob ile au récepteur. (2) à l'interféromètre solaire, pour la transmission vers deux antennes du réseau d'un signal référence de fréquence entre 250 et 560 MHz; deux liaisons comprenant chacune 1 kilomètre de câble optique ont été utilisées.

Author: Ali Kabalan
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La croissance sans cesse de la demande des débits de données élevés durant ces dernières décennies, soutenue par le déploiement des réseaux optiques permettant un débit de l'ordre de plusieurs Gbit/s a conduit naturellement vers l'intérêt de développement des applications à 60 GHz dans les réseaux locaux. Des normes telles que l'IEEE 802.15.3c et IEEE 802.11ad pour la transmission sans fil en bande millimétrique ont été proposées. A de telles fréquences, les pertes en espace libre sont très élevées et les ondes radios ne traversent pas les murs. Les liaisons radio sur fibre (RoF), utilisées comme déport optique d'une pièce vers une autre, permettent ainsi la distribution des signaux très haut débit dans toute la maison ou dans l'ensemble du bâtiment, en palliant le défaut de faible distance de propagation en espace libre. L'accès, par la modélisation des circuits électriques équivalents de chacun des composants du système considéré, à la simulation de ces systèmes RoF permet une optimisation du système en termes de qualité de transmission. Ainsi, les caractéristiques optiques et électriques des composants constituant les systèmes RoF sont étudiées et analysées conjointement ce qui offre la possibilité de la conception de circuits intégrés photonique-RF. Cette thèse concerne l'étude et simulation des liaisons RoF à l'aide de circuits électriques équivalents de composants photoniques. Cette étude est destinée aux applications sans fil à 60 GHz de grande bande passante permettant un très haut débit de transmission. La technique de modulation d'intensité directe ou externe et détection directe est privilégiée à une fréquence intermédiaire afin d'assurer la simplicité et le bas coût du système. Le signal radio est ensuite transposé sur une porteuse dans la bande 60 GHz. Dans un premier temps, pour valider les modèles des circuits électriques équivalents développés, les caractéristiques mesurées des composants optoélectroniques sont comparées aux résultats de simulation. Ensuite, l'étude de caractérisation est menée à l'échelle système par analyse des paramètres analogiques comme le gain, le bruit et non-linéarité. La dynamique de différentes liaisons RoF peut ainsi être déterminée. La transmission des signaux numériques complexes de type OFDM est finalement réalisée par une méthode de co-simulation numérique/analogique. La qualité de transmission est étudiée par évaluation de l'amplitude du vecteur d'erreur (EVM) des constellations des signaux numériques. L'étude est effectuée et validée dans un premier temps conformément à la norme ECMA-368 dédiée à la bande centimétrique et ensuite étendue à la bande millimétrique conformément à la norme IEEE 802.15.3c. Pour finir, l'effet du canal en espace libre à 60 GHz est considéré afin d'analyser la transmission de bout en bout.

Author: Armand Vedadi
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Languages : fr
Pages : 118

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Depuis l'avènement en Perse, il y a 2500 ans, du service postal, la capacité à transmettre un maximum d'information sur une longue distance et en un minimum de temps s'avère être une des quêtes de l'Homme. Aujourd'hui, les moyens de télécommunications modernes font partie de notre quotidien et nous permettent de partager quasi-instantanément de la voix, de l'image ou du texte avec un interlocuteur situé à des milliers de kilomètres. Le cadre général dans lequel s'insère ce manuscrit de thèse est celui de l'étude de la couche physique des télécommunications, mais de façon plus précise, celui de la recherche d'outils de traitement tout-optique de l'information destinés particulièrement aux futurs systèmes de transmission à très haut débit. En effet, de nombreuses recherches ces dernières années ont montré la variété d'applications possibles à partir de l'amplification paramétrique, une nouvelle technique d'amplification sur fibre optique offrant une très grande bande passante. Nous présentons dans ce manuscrit une étude théorique des amplificateurs paramétriques utilisant deux lasers de pompe. Nous analyserons également le bruit et la distorsion des signaux de télécommunications apportés par la modulation de phase des pompes, requise pour supprimer la rétro-diffusion Brillouin stimulée dans toute fibre optique. Nous donnerons la démonstration théorique que deux ondes pompes modulées en opposition de phase annulent toute distorsion des signaux. Nous présenterons également une mise en oeuvre expérimentale d'un amplificateur paramétrique optique, intégrant un nouveau modulateur de phase double réalisé en partenariat avec la société Photline Technologies. Celui-ci nous a permis de démontrer une qualité d'amplification optique ainsi qu'une conversion de longueur d'onde quasi-transparente. La troisième partie présente ce qui constitue, à notre connaissance, la première mesure distribuée du gain paramétrique le long de la fibre optique servant de milieu amplificateur. Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec l'Ecole Fédérale Polytechnique de Lausanne (EPFL), en Suisse. Ils sont basés sur l'analyse Brillouin dans le domaine temporel. La quatrième et dernière partie de ce manuscrit relate une étude théorique et numérique d'une boucle à réplication d'impulsion laser intégrant un amplificateur paramétrique. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre d'un contrat avec le Commissariat à l'Energie Atomique (CEA). L'originalité de cette étude réside dans l'exploitation des amplificateurs paramétriques dans la fenêtre de longueurs d'ondes autour de 1 ~m en utilisant des fibres à cristal photonique.

Author: Christophe Lethien
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Languages : fr
Pages : 18

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Nous avons étudié la faisabilité d'un système de transmission mixte fibre-radio bas coût à base de fibre optique multimode. Ce type de fibre est fortement déployé dans les bâtiments Européens et réutiliser les réseaux de fibres existants serait attrayant d'un point de vue coût, en couplant leur utilisation avec un transducteur opto/micro-onde -un modulateur détecteur à électroabsorption- intégré dans une borne antenne picocellulaire. Ce composant, fabriqué dans la filière GaAs et fonctionnant à 850 nm a été le fruit d'une modélisation électrique et optique pour son fonctionnement en microcavité. Le caractère absorbant du substrat GaAs nous a obligé à reporter la structure active du composant sur un substrat en silice. Nous avons démontré les potentialités des systèmes fibre - radio à l'aide de fibre optique multimode silice ou polymère permettant le transport optique de signaux issus de réseaux cellulaires ou WLAN d'une station centrale vers une station de base picocell ulaire.

Author: Carolle Thon-Adjalin
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Category : Information theory
Languages : fr
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La demande croissante pour des débits plus élevés a atteint la limite des solutions câblées actuelles. Dans ce contexte, la fibre optique plastique à saut d'indice (SI-FOP), avec son gros diamètre de câble (3 à 4 mm) et sa grande ouverture numérique semble être un candidat idéal pour la transmission du gigabit Ethernet à faible coût. Les avantages de la SI-FOP sont sa simplicité d'utilisation, sa connexion facile, l'installation à la portée de tous et sa longueur d'onde d'utilisation. Dans ce mémoire, nous déterminons un modèle mathématique réaliste de la SI-FOP dans un système à modulation d'intensité et détection directe (IM/DD) utilisant la modulation Discrete Multi Tone (DMT). Les caractéristiques du canal sont évaluées en déterminant la capacité théorique au sens de Shannon et la capacité pratique DMT avec les algorithmes d'allocation de bits (« rate adaptive bit loading ») comme le water-filling, les algorithmes de Chow et de Levin-Campello. Mots clés : fibre optique plastique, saut d'indice, modulation d'intensité, détection directe, modulation DMT, couplage de modes, « power flow equation », problèmes d'optimisation sous-contraintes, « rate adaptive water-filling », algorithme de Chow, algorithme de Levin-Campello, capacité théorique au sens de Shannon, capacité pratique DMT.

Author: Jean Gorse
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Languages : fr
Pages : 84

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PRINCIPALES CAUSES DE DESALIGNEMENT. MOYENS MIS EN OEUVRE POUR REMEDIER AUX ECARTS DE NIVEAU EN LIGNE, BRUIT DANS LES SYSTEMES DE TRANSMISSION ANALOGIQUE. CHOIX ET REALISATION DE LA PARTIE HAUTE FREQUENCE, RECHERCHE D'UN ALGORITHME DE REGLAGE, ETUDE D'UN EGALISEUR VARIABLE A COMMANDE AUTOMATIQUE

Author: Emanuele Baggetta
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Languages : fr
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La logique supraconductrice RSFQ (Rapide Single Flux Quantum) est une solution très attractive pour le traitement des données à très haute fréquence avec une dissipation très faible et des performances nettement supérieures à ce que la technologie CMOS pourra offrir dans la prochaine décennie. La technologie RSFQ en nitrure de niobium (NbN) en cours de développement au CEA-G est basée sur des jonctions Josephson NbN/Ta_{X}N/NbN auto-shuntées qui présentent une fréquence d’oscillation maximum proche du THz jusqu’à 10 K. L’objectif de cette recherche a été d’appliquer cette technologie NbN 9K à un CAN (Convertisseur Analogique-Numérique) adaptable aux télécommunications spatiales. Une architecture de type CAN sigma-delta a été étudiée, sur-échantillonnant à 200 GHz de fréquence d’horloge un signal avec une bande de 500 MHz et modulé sur une porteuse de 30 GHz. En particulier une horloge, un comparateur et différents portes logiques ont été étudiés et conçus pour opérer à 200 GHz ainsi qu’un modulateur sigma-delta passe-bande du troisième ordre dont les performances SNR, SFDR, devraient après optimisation satisfaire les objectifs visés. La complexité de l’architecture du filtre de décimation a été analysée. Certains composants de base du filtre, des diviseurs de fréquence et des registres à décalage, ont été étudiés et dessinés, enfin quelques méthodes de test du modulateur sont proposées. Le travail d’implémentation de circuits NbN en technologie multi-niveaux a été traité conduisant à la réalisation complète de deux lots de circuits qui pour des raisons technologiques clarifiées ensuite n’ont pu aboutir au test des portes logique du CAN. Cependant, les marges de fonctionnement des portes logiques NbN ont été déterminées grâce à la caractérisation de jonctions, SQUIDs et de filtres (résonateurs) micro-ondes. Finalement, une étude comparative entre des circuits à jonctions NbN auto-shuntées opérant à 9K en réfrigération allégée et des circuits similaires obtenus en fonderie Nb basés sur des jonctions Nb/AlO_{X}/Nb shuntées en externe opérant à 4K, démontre tous les avantages qu’on peut espérer attendre de la technologie NbN

Author: Damien Gauden
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Languages : fr
Pages : 268

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la thèse a commencé par l'étude et la conception de deux composants fondés sur la réalisation d'un interféromètre de Mach-Zehnder sur fibre bi-coeur, dont l'un sert à controler le niveau de puissance sur une ligne de transmission ( VOA) et l'autre à extraire et/ou à inserer une longueur d'onde choisie d'un signal multiplexé (MIE accordable). Le travail de thèse a continué par l'étude du compensateur de dispersion chromatique, élément indispensable à la gestion des systèmes hauts-débits. Le but était d'améliorer les performances du composant : diminuer les oscillations sur la réflectivité et sur le retard de groupe du composant ; de trouver les limites en terme de valeur de dispersion et de bande passante qu'il était possible d'atteindre avec notre technique ; de réaliser un compensateur accordable et de developper un compensateur multi-canal. Toutes ces études ont été réalisées et menées à terme. Le travail de fond de la thèse a plus particulièrement porté sur l'analyse et la compréhension des mécanismes à l'origine de l'apparition des oscillations sur le retard de groupe d'un réseau de Bragg à a pas effectif variable.Unprogramme de simulation, modélisant une ligne de ransmission, a ensuite été réalisé. Il permet désormais de quantifier les dégradations engendrées par la dispersion chromatique sur un système de transmission hautdebit ; ainsi que de comprendre l'impact sur les performances d'un système, des oscillations présentes sur le retard de groupe. Nous avons pu mettre en évidence comment un signal optique module à très haute fréquence est modifié en présence d'oscillations sur la phase de la réflectivité d'un réseau de Bragg à pas effectif variable et quelle est linfluence de leurs fréquences. Il est possible d'affirmer que des oscillations dont la fréquence est proche de la fréquence de modulation du signal, dégradent de facons importantes les performances d'un système,en engendrant des interférences intra-ou inter-symboles au moment de la réception.

Author: Philippe AUBIN
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