Application du modulateur à electro-absorption au traitement tout-optique du signal à haut débit dans les réseaux WDM

Le traitement tout-optique du signal est une approche très prometteuse dans les réseaux de communication multicolores à haut débit (réseaux WDM). Récemment, plusieurs travaux ont porté sur le modulateur à électro-absorption (MEA), en particulier pour sa rapidité et sa bande passante spectrale large. Le principe repose sur la modulation optique de ce dispositif par la saturation de l'absorption. Dans cette thèse, nous avons cherché à optimiser des structures à électro-absorption pour le traitement tout-optique du signal à haut débit à 1,55[mu]m. Pour cela, on s'est fondé sur la conversion de longueur d'onde, fonction de base pour toutes les autres applications utilisant le MEA. Les paramètres-clés de cette fonction optique sont reliés à des paramètres physiques de la structure. Ainsi des structures à puits quantiques multiples contraints InGaAs/InGaAlAs ont été conçues, réalisées et étudiées. Une technologie spécifique a été développée pour la réalisation de guides d'onde monomodes. En effectuant une conversion de longueur d'onde d'impulsions courtes, des temps de récupération de la saturation de l'absorption très courts (7ps) ont été démontrés permettant d'effectuer des mesures de conversion à 10GHz. Notre travail a également porté sur l'étude de structures à puits quantiques multiples en InGaAsP/InP et en InGaAlAs/InP développées antérieurement pour le codage à haut débit. Celles-ci ont montré une dynamique similaire avec des temps de récupération de la saturation très courts (5ps). Des expériences de conversion de signaux NRZ à 10Gbit/s ont finalement été menées sur une bande spectrale de 30nm. Des mesures de conversion à 40Gbit/s sont prévues ainsi que d'autres fonctions.All-optical signal processing is a very promising approach for high bit rate wavelength division multiplexed (WDM) communication networks. Recently, research work has focused on the use of electroabsorption modulators (EAMs), owing in particular to their rapidity and wide spectral bandwidth. The basic principle relies on the optical modulation of this device by absorption saturation. The aim of this thesis was to optimise electroabsorption structures for very high bit rate all-optical signal processing. We have hence investigated wavelength conversion, a building block for other applications based on EAMs. Key parameters for this optical function are related to the physical parameters of the semiconductor electroabsorption structure. We have hence investigated strained layer InGaAs/InGaAlAs multiple quantum well (MQW) structures grown on InP. We have designed, realised and characterised single mode waveguide modulators. A specific technology route based on dry and wet etching and polyimide planarisation has been developed. By performing wavelength conversion of short pulses, very short recovery times (7ps) have hence been demonstrated which allowed wavelength conversion of incoming signals at 10GHz. We have further investigated EAMs already developed for high bit rate signal coding. These consisted of InGaAIAs/InP and InGaAsP/InP MQW strained layers and exhibited a similar fast dynamics with recovery times down to 5ps. Wavelength conversion experiments of 10Gbit/s NRZ signals have finally been carried out, which have shown a spectral bandwidth of 30nm. Wavelength conversion system experiments at 40Gbit/s are planned and other optical functions too.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Cost-effective upgrade of WDM all-optical networks using overlay fibres and hop reduction links

Fibre overlay is a cost-effective technique to alleviate wavelength blocking in some links of a wavelength-routed optical network by increasing the number of wavelengths in those links. In this letter, we investigate the effects of overlaying fibre in an all-optical network (AON) based on GÉANT2 topology. The constraint-based routing and wavelength assignment (CB-RWA) algorithm locates where cost-efficient upgrades should be implemented. Through numerical examples, we demonstrate that the network capacity improves by 25 per cent by overlaying fibre on 10 per cent of the links, and by 12 per cent by providing hop reduction links comprising 2 per cent of the links. For the upgraded network, we also show the impact of dynamic traffic allocation on the blocking probability. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd

1-Tb/s DWDM long-haul transmission employing a fiber optical parametric amplifier

In this letter, we report the performance of a fiber optical parametric amplifier (OPA) when used as a source or intermediate node amplifier in a dense wavelength-division-multiplexed (DWDM) long-haul transmission testbed with 26 DWDM channels modulated at 43.7-Gb/s return-to-zero differential phase-shift keying. In both scenarios, we demonstrate similar performance to an erbium-doped fiber amplifier. This shows the OPAs compatibility with high-capacity (>1 Tb/s) long-haul communication systems