Descriptif
Ce cours permet aux étudiants d'acquérir les connaissances nécessaires pour dimensionner un système de transmission sur fibre optique point-à-point dans les différentes parties du réseau (réseau coeur, réseau d'accès ou réseau local). Les étudiants se familarisent avec les architectures des étages d'émission et de réception ainsi qu'avec les dégradations des signaux liées à la propagation dans les systèmes optiques amplifiés. Ils apprennent aussi les métriques permettant d'estimer la qualité d'une transmission. Ils sauront ainsi choisir et mettre en œuvre les technologies adaptées au type de transmission visé.
Objectifs pédagogiques
- Apprendre les éléments constitutifs d'un système de transmission par fibre optique, les principales avancées, étudier des exemples actuels de liaisons point à point ainsi que les tendances futures.
- Étudier les origines des distorsions du signal et les sources de bruit.
- Concevoir un système de transmission par fibre optique pour répondre à un cahier de charge (débit cible, taux d'erreur, portée, etc.).
effectifs minimal / maximal:
/24Diplôme(s) concerné(s)
Pour les étudiants du diplôme Réseaux Optique et Systèmes Photoniques M2
- Propagation d'une onde électromagnétique dans un guide (Equation de propagation; solutions dans le cas d'une fibre à saut d'indice)
- Formalisme pour exprimer la polarisation de la lumière (définition d'un état de polarisation, formalisme de Jones, de Stokes)
- La base des communications numériques (canal AWGN, notion d'interférences entre symboles, filtrage de mise en forme et filtrage adapté, probabilité d'erreurs des formats de modulations numériques les plus connus)
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade européenPour les étudiants du diplôme Réseaux Optique et Systèmes Photoniques M2
Vos modalités d'acquisition :
Note finale = 0.6 EE (examen final écrit d'une durée d'1h30) + 0.4 CCTP (compte-rendus de séances de TP et devoirs non surveillés)
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
La note obtenue est classante.
L'UE est évaluée par les étudiants.
Programme détaillé
L1 - Introduction (3h)
- Connaitre les principales technologies mise en jeu (fibres, modulations directe/externe, photo-détection, Amplification optique)
- Principales limitations : atténuation, dispersion, bruit et effets non linéaires
- Aperçu des architectures des systèmes de transmission de différentes portées
- Aperçu des métriques pour la performance (rapport signal à bruit, capacité, taux d’erreur)
- Historique de l’évolution des systèmes optiques
L2 - Emetteurs (3h)
- Sources laser
- Modulation directe et modulation externe
- Technologies de modulateurs externes (focus sur l’électro-réfraction)
- Mise en œuvre de formats de modulation (OOK, PSK, QAM)
- Techniques de multiplexage
- Exemples et schémas d’émetteurs
- Efforts d’intégration et de réduction de la consommation d’énergie
L3 - Récepteurs et amplification optique (3h)
- Amplification optique EDFA, Raman et SOA (focus sur l'EDFA)
- Photo-détection et sources de bruit au récepteur
- Sensibilité OSNR (rapport signal sur bruit optique)
- Réduction du facteur de bruit des amplificateurs
- Efforts pour améliorer la sensibilité OSNR
L4 - Propagation (6h)
- Fibres : effets linéaires (atténuation, CD, PMD)
- Fibres : effets non linéaires (principalement Kerr)
- Eléments optiques passifs et actifs : PDL au niveau des ROADMs et dans les amplis
- Dynamique du canal de propagation : variation et cumul des effets aléatoires
- Dimensionnement d’une ligne de transmission sur fibres optiques
L5 - Systèmes de transmissions cohérents (1h30)
L6 - Systèmes de transmissions à détection directe (1h30)
TP1 - Détection cohérente (3h)
TP2 - Mesure de taux d'erreur binaire (3h)
TP3 - Simulation numérique d'un système de transmission (3h)
Démos - Exemples de transmission à haut débit et traitement du signal associé (3h)
Contrôle de connaissance - Examen écrit (2h)