Auto-polarisation de la lumière dans les fibres optiques

The second performs the first experimental demonstration of the polarization domain walls which cancel the effects which degrade the intensity and spectral profile of a telecom signal during propagation. This phenomenon comes from non-linear coupling between the two orthogonal polarization modes of light propagating in a Kerr medium in normal dispersion regime, and causes a modulation in phase opposition of the two modes along the fiber. It is possible to lock two optical pulse trains complementary intensity so that the pulses do not suffer the effects of distortion occurring in the fiber in order to maintain the information to be transmitted. And a distortion-free propagation was achieved on 50 km.Ce mémoire présente des techniques tout-optiques visant à préserver les paramètres physiques d’un signal télécom au cours de sa propagation dans une fibre optique de plusieurs kilomètres, tels que son état de polarisation, son profil d’intensité et son spectre. Il se compose en deux majeures parties.La première présente tout d’abord l’attraction de polarisation, ayant lieu au cours de l’interaction entre deux faisceaux contrapropagatifs, et qui permet d’imposer un état fixe de polarisation au signal à la sortie de la fibre indépendamment de son état initial. Des applications tout-optiques basées sur l’Omnipolariseur, un dispositif mis au point à Dijon et permettant le contrôle de ce phénomène non linéaire, sont ensuite développées. Elles fonctionnalisent l’état de polarisation d’un signal OOK-RZ à 10 Gbit/s pour mettre au point une mémoire optique à bascule, un routeur, un brouilleur chaotique, et une technique de copie/dissimulation de paquets de données dans une fibre spun de 5 km.La deuxième réalise la première démonstration expérimentale des parois de domaines de polarisation qui annulent les effets dégradant les profils d’intensité et spectral d’un signal codé au cours de sa propagation. Ce phénomène provient du couplage non-linéaire entre les deux modes de polarisation orthogonaux d’une lumière qui se propage dans un milieu Kerr en régime normal de dispersion, et provoque une modulation en opposition de phase des deux modes le long de la fibre. Il est possible de verrouiller deux trains d’impulsions optiques d’intensité complémentaire de sorte à ce que les impulsions ne subissent plus les effets de distorsion intervenant au sein de la fibre afin de conserver l’information à transmettre. Ainsi une propagation sans distorsion a pu être réalisée sur 50 km

Fast and Chaotic Fiber-Based Nonlinear Polarization Scrambler

International audienceWe report a simple and efficient all-optical polarization scrambler based on the nonlinear interaction in an optical fiber between a signal beam and its backward replica which is generated and amplified by a reflective loop. When the amplification factor exceeds a certain threshold, the system exhibits a chaotic regime in which the evolution of the output polarization state of the signal becomes temporally chaotic and scrambled all over the surface of the Poincaré sphere. We numerically derive some design rules for the scrambling performances of our device which are well confirmed by the experimental results. The polarization scrambler has been successfully tested on a 10-Gbit/s On/Off Keying Telecom signal, reaching scrambling speeds up to 500-krad/s, as well as in a wavelength division multiplexing configuration. A different configuration based on a following cascade of polarization scramblers is also discussed numerically, which leads to an increase of the scrambling performances

Nonlinear Polarization Manipulation in Optical Fibers

We describe the self-organization of light state-of-polarization in optical fiber based on a nonlinear cross-polarization interaction between an input signal and its backward replica. Several proof-of-principles for telecom applications are reported

Temporal spying and concealing process in fibre-optic data transmission systems through polarization bypass

International audienceRecent research has been focused on the ability to manipulate a light beam in such a way to hide, namely to cloak, an event over a finite time or localization in space. The main idea is to create a hole or a gap in the spatial or time domain so as to allow for an object or data to be kept hidden for a while and then to be restored. By enlarging the field of applications of this concept to telecommunications, researchers have recently reported the possibility to hide transmitted data in an optical fibre. Here we report the first experimental demonstration of perpetual temporal spying and blinding process of optical data in fibre-optic transmission line based on polarization bypass. We successfully characterize the performance of our system by alternatively copying and then concealing 100% of a 10-Gbit s-1 transmitted signal.

Self-polarization of light in optical fibers

Ce mémoire présente des techniques tout-optiques visant à préserver les paramètres physiques d’un signal télécom au cours de sa propagation dans une fibre optique de plusieurs kilomètres, tels que son état de polarisation, son profil d’intensité et son spectre. Il se compose en deux majeures parties.La première présente tout d’abord l’attraction de polarisation, ayant lieu au cours de l’interaction entre deux faisceaux contrapropagatifs, et qui permet d’imposer un état fixe de polarisation au signal à la sortie de la fibre indépendamment de son état initial. Des applications tout-optiques basées sur l’Omnipolariseur, un dispositif mis au point à Dijon et permettant le contrôle de ce phénomène non linéaire, sont ensuite développées. Elles fonctionnalisent l’état de polarisation d’un signal OOK-RZ à 10 Gbit/s pour mettre au point une mémoire optique à bascule, un routeur, un brouilleur chaotique, et une technique de copie/dissimulation de paquets de données dans une fibre spun de 5 km.La deuxième réalise la première démonstration expérimentale des parois de domaines de polarisation qui annulent les effets dégradant les profils d’intensité et spectral d’un signal codé au cours de sa propagation. Ce phénomène provient du couplage non-linéaire entre les deux modes de polarisation orthogonaux d’une lumière qui se propage dans un milieu Kerr en régime normal de dispersion, et provoque une modulation en opposition de phase des deux modes le long de la fibre. Il est possible de verrouiller deux trains d’impulsions optiques d’intensité complémentaire de sorte à ce que les impulsions ne subissent plus les effets de distorsion intervenant au sein de la fibre afin de conserver l’information à transmettre. Ainsi une propagation sans distorsion a pu être réalisée sur 50 km.The second performs the first experimental demonstration of the polarization domain walls which cancel the effects which degrade the intensity and spectral profile of a telecom signal during propagation. This phenomenon comes from non-linear coupling between the two orthogonal polarization modes of light propagating in a Kerr medium in normal dispersion regime, and causes a modulation in phase opposition of the two modes along the fiber. It is possible to lock two optical pulse trains complementary intensity so that the pulses do not suffer the effects of distortion occurring in the fiber in order to maintain the information to be transmitted. And a distortion-free propagation was achieved on 50 km

Organisation, introduction et modération du séminaire

National audienc

Fast and chaotic fiber-based nonlinear polarization scramble

We report a simple and efficient all-optical polarization scrambler based on the nonlinear interaction in an optical fiber between a signal beam and its backward replica which is generated and amplified by a reflective loop. When the amplification factor exceeds a certain threshold, the system exhibits a chaotic regime in which the evolution of the output polarization state of the signal becomes temporally chaotic and scrambled all over the surface of the Poincaré sphere. We numerically derive some design rules for the scrambling performances of our device which are well confirmed by the experimental results. The polarization scrambler has been successfully tested on a 10-Gb/s On/Off Keying Telecom signal, reaching scrambling speeds up to 500-krad/s, as well as in a wavelength division multiplexing configuration. A different configuration based on a following cascade of polarization scramblers is also discussed numerically, which leads to an increase of the scrambling performances