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G. Vitrant
Bien sûr, le produit &.IC doit être négatif. Le soliton a une enveloppe en sech mais une
largeur quelconque. Par contre, afin d'assurer l'équilibre entre dispersion (resp. divergence) et
non-linéarité, la puissance crête est inversement proportionnelle à la durée (resp. largeur) du
soliton. L'énergie véhiculée dans l'impulsion que constitue le soliton temporel est alors
inversement proportionnelle à la durée :
E = ~ z ~ A , (
2 =2- P 2 1
KZ
La caractéristique extraordinaire des solitons, qui fait tout leur intérêt est leur robustesse.
De manière assez surprenante, l'injection dun soliton spatial ou temporel avec un profil
d'excitation même assez éloigné de celui de ce soliton conduira, après une certaine distance de
propagation, au profil du soliton. La raison repose sur l'intégrabilité déjà mentionnée de
l'équation de Schrodinger non linéaire. En termes simples, le profil d'excitation peut se
décomposer sur le soliton + d'autres ondes. Cette dernière composante va s'étaler
temporellement (resp. spatialement) et donc se "diluer" par rapport au soliton qui va rester
confiné.
4.5 Implications pour les télécommunications optiques.
Dans les systèmes de communications optiques, les puissances .utilisées peuvent être telles que
les effets non linéaires d'ordre 3 ne peuvent plus être ignorés [16]. Il peut s'agir de
l'automodulation de phase, responsable dun élargissement spectral des impulsions (cf. section
4.2). Les composantes spectrales ainsi générées ne se propagent plus à la même vitesse et
conduisent à un étalement temporel qui peut devenir responsable dune augmentation du taux
d'erreurs du système de transmission. II peut s'agir aussi du mélange à quatre ondes entre les
divers canaux dun système fonctionnant en multiplexage de longueur d'onde. Cet effet sera
responsable de diaphonie entre les différents canaux.
L'idée de tirer profit de la non-linéarité de la fibre optique et d'utiliser les solitons
temporels pour transporter l'information remonte au début des années 70 [17]. Cette idée était
rendue possible par l'introduction de la fibre optique monomode à très faibles pertes. À la fin
des années 80, une autre révolution technologique a rendu cette idée de la transmission par
soliton particulièrement attractive. C'est la mise au point d'amplificateurs optiques fiables par
émission stimulée [ 181. Une solution dores et déjà industriellement utilisée consiste à utiliser
des fibres dopées Erbium et des solutions plus compactes en optique intégrée sont maintenant
disponibles. Par exemple des systèmes de communication transatlantiques (TAT-l2/TAT- 13)
actuellement utilisés utilisent une cascade de 140 amplificateurs optiques pour 6500 km.
L'amplification tout optique s'effectue sans passage par l'électronique et le mécanisme
d'amplification par émission stimulée présente une bande passante suffisamment large pour
autoriser l'amplification d'impulsions solitoniques brèves (dans le domaine picoseconde).
Cette possibilité de transmission à haut débit temporel est séduisante. Toutefois jusqu'à
ces dernières années, les solutions à base de solitons temporels n'avaient pas la faveur, en
grande partie à cause de limitations fondamentales. La principale, appelée effet Gordon-Haus
se traduit par des fluctuations temporelles inéluctables à l'arrivée des impulsions solitons [ 191.
L'origine de ces fluctuations appelées "gigue" réside dans la présence même des
G. Vitrant
Bien sûr, le produit &.IC doit être négatif. Le soliton a une enveloppe en sech mais une
largeur quelconque. Par contre, afin d'assurer l'équilibre entre dispersion (resp. divergence) et
non-linéarité, la puissance crête est inversement proportionnelle à la durée (resp. largeur) du
soliton. L'énergie véhiculée dans l'impulsion que constitue le soliton temporel est alors
inversement proportionnelle à la durée :
E = ~ z ~ A , (
2 =2- P 2 1
KZ
La caractéristique extraordinaire des solitons, qui fait tout leur intérêt est leur robustesse.
De manière assez surprenante, l'injection dun soliton spatial ou temporel avec un profil
d'excitation même assez éloigné de celui de ce soliton conduira, après une certaine distance de
propagation, au profil du soliton. La raison repose sur l'intégrabilité déjà mentionnée de
l'équation de Schrodinger non linéaire. En termes simples, le profil d'excitation peut se
décomposer sur le soliton + d'autres ondes. Cette dernière composante va s'étaler
temporellement (resp. spatialement) et donc se "diluer" par rapport au soliton qui va rester
confiné.
4.5 Implications pour les télécommunications optiques.
Dans les systèmes de communications optiques, les puissances .utilisées peuvent être telles que
les effets non linéaires d'ordre 3 ne peuvent plus être ignorés [16]. Il peut s'agir de
l'automodulation de phase, responsable dun élargissement spectral des impulsions (cf. section
4.2). Les composantes spectrales ainsi générées ne se propagent plus à la même vitesse et
conduisent à un étalement temporel qui peut devenir responsable dune augmentation du taux
d'erreurs du système de transmission. II peut s'agir aussi du mélange à quatre ondes entre les
divers canaux dun système fonctionnant en multiplexage de longueur d'onde. Cet effet sera
responsable de diaphonie entre les différents canaux.
L'idée de tirer profit de la non-linéarité de la fibre optique et d'utiliser les solitons
temporels pour transporter l'information remonte au début des années 70 [17]. Cette idée était
rendue possible par l'introduction de la fibre optique monomode à très faibles pertes. À la fin
des années 80, une autre révolution technologique a rendu cette idée de la transmission par
soliton particulièrement attractive. C'est la mise au point d'amplificateurs optiques fiables par
émission stimulée [ 181. Une solution dores et déjà industriellement utilisée consiste à utiliser
des fibres dopées Erbium et des solutions plus compactes en optique intégrée sont maintenant
disponibles. Par exemple des systèmes de communication transatlantiques (TAT-l2/TAT- 13)
actuellement utilisés utilisent une cascade de 140 amplificateurs optiques pour 6500 km.
L'amplification tout optique s'effectue sans passage par l'électronique et le mécanisme
d'amplification par émission stimulée présente une bande passante suffisamment large pour
autoriser l'amplification d'impulsions solitoniques brèves (dans le domaine picoseconde).
Cette possibilité de transmission à haut débit temporel est séduisante. Toutefois jusqu'à
ces dernières années, les solutions à base de solitons temporels n'avaient pas la faveur, en
grande partie à cause de limitations fondamentales. La principale, appelée effet Gordon-Haus
se traduit par des fluctuations temporelles inéluctables à l'arrivée des impulsions solitons [ 191.
L'origine de ces fluctuations appelées "gigue" réside dans la présence même des