Academic literature on the topic 'Communications sur Fibres Optiques'

L’avènement des fibres à cristal photonique dans les années 90 a été une révolution sur les plans tant scientifique qu’applicatif. Leur structuration transverse complexe leur confère en effet des propriétés de guidage inédites. Les fibres optiques topographiques introduites dans les années 2010 offrent, quant à elles, un degré de liberté supplémentaire grâce à leur structuration longitudinale contrôlée. Bien que leur potentiel applicatif soit loin d’être totalement exploré, elles ont déjà été largement exploitées en optique guidée.

L’objectif ultime est d’initier les étudiants à l’utilisation du réflectomètre optique pour caractériser et qualifier au regard des normes actuelles les transmissions sur fibres optiques. La démarche pédagogique, ici décrite, repose sur l’aspect connaissance de base puis sur la compréhension du réflectomètre. Nous avons créé un kit complet sur mesure composé d’un Cours avec des TD associés, d’une série de 3 TPs complémentaires, d’une vidéo (reportage de 45mn), et d’un ouvrage de référence. L’interaction entre les éléments de ce kit est présentée.

Les systèmes lasers fibrés sont au coeur de nombreuses recherches académiques et constituent un marché annuel mondial dépassant le milliard d’euros. L’augmentation de la puissance en sortie de ces dispositifs a été rendue possible grâce à une innovation permanente portant sur la géométrie de fibres, les matériaux qui les constituent et les méthodes de synthèse associées. Après un bref rappel historique, nous rappelons quelques éléments de contexte et présentons quelques avancées récentes en matière de fibres à très grandes aires effectives.

En 1922, Léon Brillouin publie seul et en français, dans les comptes rendus de physique un article sur la diffusion de la lumière par des ondes acoustiques d’origine thermique. Il démontre que ces ondes acoustiques induisent un décalage en fréquence de la lumière diffusée. L'invention des lasers a rendu cette diffusion très efficace et permis de nombreux développements technologiques et industriels en spectroscopie des matériaux, microscopie médicale, lasers et capteurs distribués à fibres optiques.

La plasmonique fait l’objet d’une attention particulièrement soutenue depuis une vingtaine d’années. Cet intérêt s’explique par son potentiel au niveau des applications qui s’étendent du diagnostic médical aux énergies décarbonées en passant par les communications optiques. Dans cette perspective, une cartographie des brevets focalisée sur ce domaine très actif de la photonique peut apporter un éclairage pertinent.

Développé en France dans les années 1970, le clouage des sols est une technique de stabilisation des talus réalisés par déblai. Des inclusions subhorizontales assurent la stabilité de l’ouvrage par frottement avec le sol. Les réflexions engagées à l’occasion de la révision en cours de la norme NF P 94-270, sur le dimensionnement des massifs en sol renforcé, ont souligné le manque de connaissances quant aux efforts au parement, notamment sur l’influence du phasage de construction sur ces efforts. Afin de mener une étude paramétrique pour répondre à ces questions, des modèles réduits de paroi clouée ont été réalisés et instrumentés, puis centrifugés à l’Université Gustave Eiffel, campus de Nantes. Un protocole expérimental spécifique a été utilisé pour réaliser l’excavation en vol. Les évolutions des efforts le long des clous ont été mesurées à l’aide de fibres optiques équipées de réseaux de Bragg. Enfin, les déplacements du massif ont été observés à l’aide d’une technique d’imagerie appelée GeoPIV, les modèles centrifugés étant réalisés dans un caisson à face latérale transparente. L’élancement du massif cloué, (rapport entre hauteur du mur et longueur des clous) a une forte influence sur le comportement de l’ouvrage et en particulier sur la répartition des efforts au parement. La technique de GeoPIV a permis en outre de décrire les mécanismes de rupture des différents soutènements par clouage testés dans cette étude.

Certains composés dissous ne sont pas stables une fois prélevés hors de leur milieu. Pour éviter que l'information ne se perde entre le prélèvement et l'analyse, il est nécessaire d'effectuer cette dernière in situ. La solution que nous présentons, consiste à développer une réaction colorimétrique en profondeur; la cellule photométrique est immergée et reliée à un spectrophotomètre en surface, par 2 fibres optiques (fig. 1a, b, c). Cependant, lors d'un essai préliminaire, nous avons observé que, dans le circuit de mélange de la sonde, les proportions entre réactif et échantillon ne sont pas constantes. Ces variations de débits sont corrigées par des mesures à deux longueurs d'onde (λ1 et λ2)* et par l'adjonction d'un colorant auxiliaire ne perturbant pas la réaction calorimétrique. L'étalonnage se fait directement sur la cellule photométrique : dans un diagramme Absorbance à λ1 = f (Absorbance à λ2) (fig. 2), on place une droite d'étalonnage et des points particuliers. Les règles de mélange sont vérifiées indépendamment de toute réaction chimique avec différentes solutions d'hélianthine dans un tampon à pH 7 et du rouge de chlorophénol à la place du réactif (fig. 4 et 5). En outre nous utilisons le rouge de chlorophénol, jaune sous forme acide, comme colorant auxiliaire pour le dosage du fer total dans un premier essai in situ (lac d'Aydat, Puy de Dôme, France). Les résultats sont comparés à ceux obtenus par prélèvements et analyses au laboratoire (fig. 6). L'accord est satisfaisant. L'incorporation au système présenté, d'une pompe osmotique devrait permettre, avec cet appareillage simple, des mesures pendant plusieurs mois sans intervention.

Le 2 octobre 2020, le passage de la tempête « Alex » a favorisé le déclenchement de précipitations « méditerranéennes » exceptionnellement intenses dans les vallées côtières des Alpes-Maritimes, notamment celle de la Roya. Ces pluies ont provoqué de nombreux processus hydro-géomorphologiques dévastateurs, crues glissements de terrain et éboulements principalement. Les destructions, qui ont frappé des infrastructures modernes et anciennes, ont été considérables, avec des conséquences sociales et économiques dramatiques. La majorité des ponts ont été détruits entre Tende et Breil-sur-Roya, ainsi que de grandes sections de routes et de voies ferrées. Les réseaux électriques, d’alimentation en eau et de fibre optique ont aussi été interrompus. L’isolement des villages a duré plusieurs mois et la reconstruction n’est pas achevée au 12 décembre 2022. À l’initiative d’enseignants-chercheurs de Sorbonne Université, un groupe de recherche, intitulé « Story : Risques et sociétés dans le bassin de la Roya : analyse pluridisciplinaire et multi-temporelle, des versants à la mer », s’est constitué, avec pour objectif d’associer des spécialistes des géosciences et de sciences humaines en vue (i) d’analyser la catastrophe d’octobre 2020, (ii) de restituer l’histoire des risques, de leur gestion et de leur perception et (iii) d’élaborer, avec les acteurs locaux, des recommandations pour la reconstruction de leur territoire, avec l’objectif de réduire les impacts des futurs événements extrêmes. Cet article présente les résultats préliminaires issus d’observations de terrain et d’analyses de données collectées. Le caractère exceptionnel de la crue est confirmé par la destruction d’une quantité inédite de ponts par une crue dans la vallée. Un facteur aggravant a été la construction au XXe siècle des routes en remblai dans le lit du fleuve. La voie ferrée a été plus affectée par les éboulements et les glissements de terrain induits par l’épisode hydro-climatique. La cartographie des secteurs détruits nous conduit à faire des recommandations, parfois en contradiction avec les directives retenues par les services de l’aménagement dans leur reconstruction très rapide des infrastructures. Nous discutons enfin les difficultés à concilier les perceptions des différents acteurs, le nécessaire temps de la recherche pas toujours facile à articuler avec l’urgence de la reconstruction et la nécessité vitale de désenclaver des secteurs qui sinon risquent d’être définitivement abandonnés par les populations.

Le présent mémoire vise le domaine des télécommunications optiques et de la radio sur fibre (RoF). Il a pour objectif de proposer une technique de réutilisation de longueur d’onde optique afin de transmettre un signal sans-fil 802.11a en amont et un signal numérique OOK en aval dans la même bande passante. Cette technique se base sur les amplificateurs à semiconducteur réfléchissant (RSOA). Ce composant permet l’effacement du signal numérique arrivant par la saturation de son amplificateur qui sera ensuite réutilisé comme modulateur de fréquence radio (RF) pour retourner un signal sans-fil 802.11a dans une bande pouvant chevaucher le signal effacé. Par l’entremise des articles qui sont publiés et relatés dans ce mémoire, une étude exhaustive de la technique de saturation du RSOA aux fins de re-modulation ainsi que des performances obtenues en laboratoire y est présentée. Trois formats de modulations QPSK, 16QAM et 64QAM y seront testés. L’évaluation des performances sera réalisée à l’aide des paramètres suivants : le taux d’erreur binaire (BER), le facteur de qualité (Q), la norme du vecteur d’erreur (EVM), la distance de propagation atteinte dans la fibre, la vitesse de transmission et l’indice de modulation (MI). Cette technique peut être utilisée pour un signal sans-fil 802.11a d’une antenne jusqu’à une centrale par fibre optique, et ce, jusqu’à 80 km avec un format de modulation QPSK. Il est également possible de transmettre du 64QAM jusqu’à 40 km tout en gardant une bonne performance en sens opposé. Il a été également possible de conclure expérimentalement qu’il est possible de multiplexer plusieurs signaux sans-fil sur 20 km dans la bande RF du RSOA en coexistence avec un signal numérique en sens opposé. Cela ouvre des portes sur de nouvelles recherches d’architectures où les coûts, la consommation de puissance et le traitement de signaux sont plus centralisés et à bas prix.

Le principal obstacle aux communications longue distance est l'interférence non linéaire (NLI), résultant des effets non linéaires dans les canaux de fibres optiques. Bien que les algorithmes de traitement du signal numérique offrent une atténuation partielle, la nature intrinsèquement non linéaire, couplée aux effets de dispersion prédominants, continue de défier la fidélité de transmission. Aborder la non-linéarité directement à la source par des modulations intrinsèquement moins sensibles aux distortions non-linéaires est au coeur de notre stratégie de recherche. Les schémas traditionnels de modulation, à mesure que l'efficacité spectrale augmente, i.e formats QAM, deviennent de plus en plus sensibles à NLI et la distance euclidienne moyenne au carré (MSED) diminue. Bien que la modulation multi-dimensionnelle (MD) offre des gains linéaires améliorés et non linéaires partiels, elle est insuffisante. L'émergence de la mise en forme probabiliste de constellation (PCS), privilégiée pour son gain linéaire accru et sa compatibilité avec le matériel de modulation conventionnel, introduit une NLI supplémentaire. Par conséquent, la conception de PCS tolérante aux non-linéarités émerge comme une direction de recherche cruciale. Notre thèse commence par une nouvelle modulation MD pour les signaux uniformes. Ensuite, nous proposons une approche novatrice combinant MD avec PCS pour examiner les variations de performance. En explorant la PCS, nous étudions le coupleur de distribution de mise en forme (DM) sphérique énumérative, initialement d'un point de vue MD, et concevons un DM optimisé pour la tolérance non linéaire sur de courtes distances. Par la suite, nous introduisons une nouvelle technique de mesure d'NLI, prenant en compte les effets de dispersion. En intégrant cela au cadre de sélection de séquence de la PCS, nous réalisons une transmission longue distance réussie avec des gains non linéaires notables
The main impediment in long-distance communications is nonlinear interference (NLI), stemming from nonlinear effects in optical fibers. While Digital signal processing algorithms offer partial mitigation, the inherent nonlinear nature of the fiber, coupled with predominant dispersion effects, continues to challenge the increase of transmission throughputs. Addressing nonlinearity at the information source through signal modulation technology is at the heart of our research. Traditional modulation schemes, as spectral efficiency climbs, such as QAM, become increasingly susceptible to NLI while their Mean Squared Euclidean Distance (MSED) diminishes. While multi-dimensional (MD) modulation yields improved linear and partial nonlinear gains, it has not yet demonstrated tangible benefits. On the other hand, the emergence of probabilistic constellation shaping (PCS), preferred for its enhanced linear gain and compatibility with conventional modulation hardware and software, introduces additional NLI. Consequently, the design of nonlinear-tolerant PCS is emerging as a pivotal research direction. Our thesis begins with a novel MD modulation for uniformly distributed signals. Then, we propose a novel approach combining MD with PCS to examine performance variations. Delving into PCS, we investigate the enumerative sphere shaping distribution matcher (DM), initially from an MD stance, and design a DM optimized for nonlinear tolerance over shorter distances. Subsequently, we introduce a new NLI measurement technique, accounting for dispersion effects. Integrating this with the sequence selection framework of PCS, we achieve successful long-distance transmission with notable nonlinear gains

Cette thèse vise à analyser en détails la possibilité d'améliorer les futurs systèmes Radio-sur-Fibre (RoF) dans différents scénarios de télécommunication, tels que les réseaux cellulaires actuels et de la prochaine génération, ainsi que dans d'autres applications telles que la radioastronomie. Le système RoF étudié est donc composé d’un laser à cavité verticale (VCSEL) fonctionnant à 850 nm, d'une fibre standard monomode (SSMF) et d'un phototransistor à hétérojonction SiGe (HPT), adoptant la technique appelée détection directe par modulation d'intensité qui est aujourd'hui l'architecture à moindre coût et la plus simple pour RoF. Cette thèse décrit en détail la propagation non naturelle dans le SSMF (conçue pour fonctionner uniquement à 1310 nm et 1550 nm) à 850 nm. A travers un modèle mathématique développé, la propagation à deux modes est décrite et les principaux phénomènes impliqués sont analysés. En particulier, le modèle se concentre sur la dispersion intermodale et le bruit modal, considérés comme les deux principales contributions de performance nuisible. Le modèle mis au point permet d'identifier les principaux paramètres qui contribuent à renforcer les effets néfastes de la dispersion intermodale et du bruit modal, à la fois en fréquence et dans le temps. A partir du modèle, des techniques possibles pour améliorer les performances sont alors proposées. En fait, une technique de pré-filtrage est réalisée afin d'éviter l'excitation du mode du second ordre, permettant une propagation quasi-monomode au sein du SSMF. La technique est validée théoriquement et expérimentalement soit pour une transmission sinusoïdale à radiofréquence unique, soit pour une transmission de signal passe-bande centrée sur une bande de radiofréquence. Il est démontré expérimentalement que possibilité d'augmenter la bande passante de modulation du système RoF, tout en réduisant les fluctuations de puissance et de gain. De plus, la technique est validée dans un véritable système de transmission LTE, ce qui permet à la technologie RoF de transmettre un signal LTE 256-QAM de 20 MHz, confirmant la possibilité d'utiliser cette technologie pour réduire le coût global et la consommation du réseau. Des travaux supplémentaires ont été réalisés sur le modèle mathématique. En fait, la propagation des deux modes est exploitée en sens inverse pour caractériser le chirp du VCSEL utilisé. Enfin, le problème du couplage entre les fibres et les dispositifs optoélectroniques est discuté et étudié afin d’améliorer les performances tout en gardant un faible coût. La possibilité d'utiliser une structure collective et passive pour coupler la fibre optique avec des photodétecteurs à petite surface et VCSEL est présentée, montrant des améliorations importantes sur l'efficacité du couplage et la tolérance au désalignement
This dissertation aims to analyze the possibility of improving in terms of cost and consumption the future Radio-over-Fiber (RoF) systems in different telecommunication scenarios, such as current and next generation of cellular networks and in other applications such as Radio Astronomy. The RoF system studied is hence composed of a Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) operating at 850 nm, standard single mode fiber (SSMF) and SiGe Heterojunction Phototransistor (HPT), adopting the technique called Intensity Modulation{Direct Detection which is nowadays the cheapest and simplest architecture for RoF. This dissertation describes in detail the multimode propagation within the SSMF (designed to operate only at 1310 nm and 1550 nm) which is present at 850 nm. Through a developed mathematical model, the two-modes propagation is described and the main phenomena involved are analyzed. In particular, the model focus on intermodal dispersion and modal noise which are considered the two main contributions of performance detrimental. The model developed is able to identify the main parameters which contribute to enhance the detrimental effects produced by intermodal dispersion and modal noise both in frequency and time domain. Starting from the model, possible techniques to improve the performances are then proposed. In particular, a pre-filtering technique is realized in order to avoid the excitation of the second order mode, allowing a quasi-single-modepropagation within the SSMF. The technique is theoretically and experimentally validated either for single radio frequency sinusoidal transmission either for bandpass signal transmission centered in radio frequency band. In particular it is demonstrated experimentally the possibility of increasing the modulationbandwidth of the RoF system, reducing at the same time the fluctuations of power and gain. Furthermore, the technique is validated in a real LTE transmission system, making the RoF technology proposed able to transmit 256-QAM LTE signal of 20 MHz bandwidth, confirming the possibility of using this technology to decrease the overall cost and consumption of the network. Further work hasbeen done on the mathematical model. In particular the two modes propagation is exploited reversely in order to characterize the chirp parameter of the VCSEL employed. Finally, the problem of coupling between fiber and opto-electronic devices is also discussed and investigated, in order to enhance theperformances while keeping low the cost. The possibility of utilizing a collective and passive ploymerbased structure for coupling the optical fiber with small area photodetectors and VCSEL is presented, showing important improvements on coupling efficiency and tolerance to misalignment

L'évolution des Réseaux Locaux Domestiques (RLD) est influencée par l'augmentation irréfrénée du nombre de terminaux connectés dans nos domiciles et par le déploiement de réseaux d'accès optiques haut débit qui délivrent désormais des services dépassant le Gigabit/s. Pour continuer à échanger efficacement les données, les RLD doivent évoluer vers le multi-Gigabit/s, et plus particulièrement la très appréciée connectivité sans fil. Les systèmes radio actuels ont des capacités limitées, néanmoins de nouveaux standards dont le débit excède 7Gbit/s voient le jour. Mais comme ces derniers exploitent la bande millimétrique, entre 57 et 66 GHz, leur couverture radio est limitée à la taille d'une pièce. En effet, à de telles fréquences, les pertes en espace libre sont très élevées et les ondes ne traversent pas les murs. Cette thèse propose de résoudre cette limitation au moyen de solutions Radio sur Fibre (RoF pour Radio over Fiber). Cette technique consiste à capturer les signaux radio émis dans une première pièce, puis à les convertir en signaux optiques pour les transmettre par fibre optique jusqu'à une seconde pièce où ils seront réémis. Plusieurs transducteurs RoF seront donc installés dans le domicile et interconnectés entre eux au moyen d'une infrastructure optique adaptée, créant ainsi des systèmes se comportant à la fois comme répéteurs and comme système de distribution. Pour le marché du RLD, de telles solutions sont compétitives que si elles sont bas coût. Par conséquent, ce travail se focalise sur la modulation directe avec détection directe (IM-DD) en Fréquence Intermédiaire (FI). En d'autres termes, le signal radio à 60GHz est translaté à une plus faible fréquence, autour de 5GHz, pour moduler directement un laser, puis il est restitué à 60GHz après la détection directe. Concernant la fibre optique, la multimode silice (MMF) est privilégiée puisqu'elle permet l'utilisation de composants optoélectroniques bas coût et largement disponible. Cette thèse propose différentes architectures RoF, de la point-à-point reliant deux pièces à la multipoint-à-multipoint agissant comme un bus logique. Après une caractérisation analogique des composants optoélectroniques, du lien RoF et du câble domestique, ces architectures sont construites et caractérisées étape par étape sur la base d'une modulation OFDM conforme aux standards radio 60GHz. Des transmissions temps réel entre terminaux commerciaux sont également réalisées afin de valider ces architectures. Pour finir, des infrastructures RoF avancées sont proposées. Premièrement, les systèmes RoF peuvent être améliorés si l'accès à leur couche optique est contrôlé par la couche MAC radio. Cette approche est donc étudiée, démontrant ainsi sa faisabilité. Deuxièmement, les systèmes optiques, perçus par les utilisateurs comme des produits premium, doivent supporter aussi bien les services de base du RLD que ceux qui vont émerger dans les années à venir. Ainsi, des infrastructures multiservice and multiformat innovantes transportant sur un unique câble optique des données IP, la télévision hertzienne et satellite, les signaux radio 60GHz et d'autres formats spécifiques tels que l'HDMI sont proposées puis testées
The evolution of the Home Area Network (HAN) is lead by the proliferation of connected devices inside the home and the deployment of high broadband access network which now allows the delivery of services that can exceed 1Gbit/s. To ensure efficient in-house exchanges, the HAN has to move rapidly toward multi-Gigabit/s connections, in particular the wireless connectivity generally preferred by the customers. Current wireless systems have limited capacities, but new radio standards delivering data-rates up to 7Gbit/s are emerging. Nevertheless, as they address the unlicensed millimeter-wave band, from 57 to 66 GHz, their radio coverage is limited to a single room. Indeed, at such frequencies, the free-space losses are high and the waves do not cross the walls. This thesis proposes to solve this problem by means of the Radio over Fiber (RoF) technology. This consists in capturing the 60GHz radio signals emitted in one room, converting them into optical signals for transmission through optical fibers, and reemitting them in another room. Thus, several RoF transducers will be installed in the home and interconnected by a suitable optical infrastructure to create systems acting at the same time as repeaters and as distribution systems. From the viewpoint of the HAN market, such systems will be competitive only if they are low cost. As a consequence, this work focuses on direct modulation with direct detection (IM-DD) at Intermediate Frequency (IF). In other words, the 60GHz signal is down-converted at a lower frequency around 5GHz before the laser modulation and up-converted to 60GHz after the photodetection. Concerning the optical fiber, silica multimode fiber (MMF) is privileged as it allows the use of low cost and largely available optoelectronic devices working at 850nm.The thesis proposes different RoF architectures, from point-to-point interconnecting two rooms to multipoint-to-multipoint acting as logical buses. After an analog characterization of the optoelectronic components, the RoF link and the domestic cable, these architectures are designed, built and characterized step by step using OFDM modulation according to existing wireless 60GHz standards. Real-time transmissions between commercial devices have also been performed to validate these architectures. Moreover, advanced RoF infrastructures are proposed. First, the RoF systems can be easily improved if the access to their optical media is managed by the radio MAC layer. This approach is therefore studied showing its feasibility. Secondly, an optical system, seen by users as a premium product, has to support the legacy home services commonly used as well as the new ones that could emerge in the future. Thus, innovative multiservice and multiformat infrastructures conveying on a unique optical cable wired IP data, broadcast terrestrial or satellite television, the 60GHz wireless connectivity, and specific formats as HDMI signals are proposed and tested

Ce mémoire de thèse est consacré à l'étude d'une liaison tout-optique longue de 10 km dédiée à l'extension d'un observatoire câblé de fond de mer existant afin d'atteindre de nouvelles zones d'exploration. Les travaux de recherche qui y sont rapportés démontrent la faisabilité de cette liaison tout-optique entre un instrument déporté et une station terrestre avec une seule fibre optique longue de 10 km, qui transmet simultanément la puissance, nécessaire à l'alimentation de l'instrument (quelques centaines de milliwatts), et des données bidirectionnelles en temps réel.Le contexte de cette thèse est présenté au travers d'un état de l'art sur les observatoires câblés et sur la puissance sur fibre. Le choix de la fibre unique et la présence de fortes puissances optiques complexifient la mise en oeuvre de cette extension tout-optique, et sont à l'origine de l'apparition d'interactions entre l'énergie optique dédiée à l'alimentation (@1480 nm) et les données échangées (@1550 nm). Tout au long de ce document, les choix technologiques retenus sont argumentés et les effets optiques non linéaires tels que les diffusions Raman, Brillouin, Rayleigh, l'Émission Spontanée Amplifiée (ASE) sont décrits, modélisés et analysés expérimentalement. L'extension tout-optique proposée a été caractérisée à la fois en régimes statique et dynamique par des mesures du bilan de liaison, du rapport signal à bruit (SNR) et du taux d'erreur binaire (BER). Les résultats obtenus montrent la possibilité de fournir 160 mW électrique à l'instrument déporté en utilisant une source optique continue de 33 dBm sans dégrader excessivement les données bidirectionnelles transmises simultanément (BER<10-7).

La photodetection coherente requiert des photorecepteurs equilibres a faible bruit afin de pouvoir reduire la puissance de l'oscillateur local sans augmenter la puissance minimale detectable. Nous avons concu et caracterise des photorecepteurs equilibres a faible bruit, notamment en utilisant une adaptation en entree par element(s) inductif(s). Les applications visees initialement etaient les transmissions numeriques binaires, au debit de 622 mbit/s, detectees en coherent heterodyne. Dans un premier temps, nous avons fabrique ces photorecepteurs grace a une technologie purement hybride. Apres ces tests prealables sur des circuits hybrides, nous avons concus des preamplificateurs integres sur substrat gaas et inp, selon des architectures similaires. Ce dernier substrat permet d'integrer le preamplificateur avec les photodetecteurs equilibres sur le meme monolithe (circuit integre opto-electronique/oeic). Les bandes passantes vont de 2,8 ghz, 800 ohm de transimpedance, avec un bruit moyen inferieur a 4,5 pa/hz#1#/#2 (detection equilibree), a 9,3 ghz, 280 ohm de transimpedance, avec moins de 8 pa/hz#1#/#2 (un seul detecteur), cela pour une architecture a 3 etages. Les transistors sont a effet de champ, de type phemt gaalas/gainas de grille 0,25 m (integration sur gaas), ou de type hfet gaalinas ou gainasp de grille 0,5 m (inp). Ces preamplificateurs ont servi a faire des photorecepteurs pour une detection coherente heterodyne et pour une detection directe, avec respectivement, une sensibilite de 47 dbm en cpfsk a 1,2 gbit/s ou de 49 dbm a 622 mbit/s dans un systeme experimental, et de 23,5 dbm (deduit des mesures de bruit) a 10 gbit/s en format nrz

L'étude réalisée dans ce mémoire porte sur le codage correcteur d'erreurs utilisé pour compenser les différentes limitations d'un système de transmission optique sur fibre, notamment celles liées au processus quadratique de photo détection. Dans le cas simple utilisateur, ce processus modifie la statistique du signal détecté qui s'apparente à une fonction chi-2. En tenant compte de cette statistique, le décodage itératif des codes LDPC a été adapté pour optimiser les performances. Dans le cas d'un système incluant l'accès multiple par répartition de codes, principalement limité par l'interférence d'accès multiple, la photo détection engendre un bruit de battements, ou beat noise. L'étude de la statistique du signal détecté a permis d'établir un modèle théorique en mixture de chi-2. Les performances du décodage LDPC ont été optimisées en se basant sur ce modèle, permettant ainsi une application au cas d'une transmission multimédia
The work done in this study focuses on forward error correction used to compensate for performance degradations in fiber optical links, mainly corrupted by the quadratic photo detection process. When we consider a single user transmission, this process has an impact on the photo detected signal statistic, which can be represented as a chi-square function. Taking into account this statistic, the iterative decoding used for LDPC codes is modified in order to optimise the performance. In the case including Optical Code Division Multiple Access, mainly disrupted by Multiple Access Interference, photo detection induces beatings called beat noise. Studying the photo detected signal statistic leads us to establish a theoretical model based on a mixture of chi-square distribution. The error correction performance has been optimised by taking into account this model in the decoding process, which permits considering an application to multimedia transmissions

Les deux volets de cette these sont la mise au point de methodes de caracterisation des materiaux pour fibres optiques et l'etude technico-economique des systemes operationnels. . . On debut par une description d'un ensemble de methodes thermiques pour mesurer les deux composantes d'attenuation de la lumiere dans les materiaux massifs de depart et dans les fibres: l'absorption et la diffusion. Pour cela on exploite la thermocinetique differente de ces phenomenes. Ensuite on examine les facteurs qui limitent la duree de vie d'une fibre en exploitation et on propose des methodes de mesure des differents parametres de la fibre. L'ensemble de ces etudes de fiabilite fournit la base theorique et pratique necessaire a une bonne connaissance du comportement mecanique des fibres. Les tests mis au point ont permis d'exprimer la duree de vie des fibres en fonction de la contrainte permanente en service et de constantes caracteristiques du materiau. Enfin, on examine le reseau local dans son ensemble sous l'aspect technico-economique. On compare le cout actualise des differentes solutions techniques pendant toute la vie du reseau. On etablit ainsi des scenarios realistes d'introduction de reseaux optiques. Ces resultats sont completes par une analyse de sensibilite du cout global aux principaux parametres d'installation

Les dernières technologies informatiques ainsi que le développement des imprimantes 3D ouvrent des perspectives intéressantes en terme de diagnostic et de thérapeutique en implantologie (1). Le plan de traitement prothétique doit guider le choix du nombre et du positionnement des implants. Les logiciels de planification implantaire permettent de superposer les fichiers DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) de limagerie tridimensionnelle issue du CBCT et les données numériques de surface issues d’empreintes optiques ou de la numérisation de modèles conventionnels (2). Les modélisations occlusales peuvent être elles aussi réalisées virtuellement en statique et dynamique via l’utilisation darticulateurs virtuels (3,4). Un guide chirurgical est alors imprimé permettant de positionner les implants selon la planification virtuelle. Dans certains cas, la restauration provisoire peut être prévue à l’avance et mise en place à lissue de lintervention (5,6). Bien quil soit établit que la chirurgie guidée soit plus précise que la chirurgie à main levée (7), son utilisation en pratique quotidienne a été ralentie en grande partie à cause du coût de fabrication élevé. Le développement récent dimprimantes 3D de bureau de haute précision (8,9) et la multiplicité des logiciels de planification implantaire ont permis le développement de la chirurgie guidée. Cependant, à chaque étape du flux numérique, des imprécisions peuvent se cumuler pouvant aboutir à des erreurs de positionnement ayant des conséquences potentiellement graves : proximité avec les racines adjacentes, perforation des racines, lésion nerveuse. La précision des guides chirurgicaux sté- réolithographiques dépend de nombreux paramètres : lempreinte, l’impression du guide, le matériau utilisé, la nature du support, lexpérience du praticien. Les empreintes optiques réalisées avec des scanners intra-oraux de plus en plus puissants présentent de nombreux avantages par rapport aux techniques conventionnelles en terme de rapidité, de précision et de reproductibilité. (10-14). Les guides peuvent être à appui osseux, muqueux, dentaire ou mixte. Une revue systématique de la littérature de Gallardo et coll. en 2017 (15) compare la précision des guides chirurgicaux en fonction du type de support. Cette revue conclut que les guides à appui osseux présentent le plus de déviation au niveau de langle, du point dentrée et de la localisation de lapex de l’implant par rapport aux guides à appuis dentaires. Les guides à appuis muqueux montrent moins de déviation par rapport aux guides à appuis osseux. Les auteurs nont pas trouvé de différence statistiquement significative entre les guides à appuis dentaires et muqueux. Selon L’étude de Cassetta publiée en 2017 (16), lexpérience du praticien influence la précision du positionnement des implants en chirurgie guidée. Un praticien novice en implantologie présente plus de déviation sur le positionnement des implants avec lutili- sation d’un guide chirurgical stéréolithographique quun praticien expérimentée. La chirurgie implantaire guidée reste un outil et nécessite une expérience chirurgicale. Le flux numérique en implantologie peut aujourdhui se réaliser de la prise d’empreintes d’étude à la fabrication de la restauration prothétique implantaire en passant par la conception et l’impression d’un guide chirurgi- cal. Ce flux est une aide précieuse en terme de communication avec le patient mais aussi avec le prothésiste, il permet daugmenter la reproductibilité des résultats et daboutir à une restauration prothétique esthétique et fonctionnelle.