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Télécommunications optiques

Code UE : ELE107

  • Cours + travaux pratiques
  • 6 crédits

Responsable(s)

Salim FACI

Public, conditions d’accès et prérequis

  • Posséder le niveau d'électronique de base et de composants électroniques.
  • Des notions en électromagnétisme et en télécommunications sont nécessaires.

Objectifs pédagogiques

  • Connaître les composants optoélectroniques et optiques essentiels pour une communication optique.
  • Comprendre le principe de fonctionnement d'un système de transmission optique.
  • Faire une analyse des différents systèmes de télécommunication par fibre optique (budget de communication, nombre d'utilisateurs, etc...). 
  • Comprendre l'optique guidée (support à fibre optique).
 

Compétences visées

Être capable de dimensionner un système de transmission optique
  • Calculer le budget de puissance.
  • Évaluer le rapport signal à bruit.
  • Évaluer le nombre maximum d'utilisateurs.
  • Choisir les longueurs d'onde de communication 1,3 µm ou 1,55 µm en fonction de l'application.
Connaître le rôle des éléments optoélectroniques dans les systèmes de transmission optique.
 

Mots-clés

Contenu

Notions d'optique guidée
  • Le guidage de la lumière : fibre optique, réflexion totale, onde évanescente, modes de propagation.
  • Différents types de fibres optiques, caractéristiques, dispersion, atténuation.
Composants optoélectroniques
  • Coupleurs, circulateurs, filtre (réseau de Bragg), multiplexeur, atténuateur.
  • Notions sur les semi-conducteurs : propriétés optiques, émission, absorption.
  • Diodes lasers : amplification par émission stimulée, inversion de population, structures DFB et DBR.
  • Photodétecteurs : photodiodes pin et photodiode à avalanche.
Modulation de la lumière
  • Modulation directe, réponse en fréquence, modulation "grand signal". Bruit d'intensité et de phase.
  • Amplificateurs optiques à semi-conducteur et à fibre dopée erbium.
  • Modulation indirecte : modulateur de Mach-Zehnder et à électro-absorption.
Systèmes de télécommunication
  • Télécommunications à haut débit, le multiplexage en longueur d'onde (WDM Wavelength Division Multiplexing et Dense WDM).
  • La liaison point à point : constitution, modulation de la porteuse optique, détection directe, bruit, sensibilité de détection.
  • La liaison point à multi-points.
Réseau d'accès local
  • Évolution de la norme Ethernet pour la fibre optique.
  • Réseau Gigabit Ethernet et 10 Gigabit Ethernet.
  • Futurs standards pour le réseau d'accès local.

Modalité d'évaluation

Examen en première et/ou deuxième session

Bibliographie

  • G. Hincelin : Polycopié du cours ELE107
  • Irène et Michel Joindot : Les télécommunications par fibres optiques, DUNOD

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