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Plan de prPlan de préésentationsentation
1. Contexte du stage
2. Filtrage optique
3. L’outil et la méthode d’étude
4. La s...
Contexte du stageContexte du stage
La fonction de filtrage se trouve dans des dispositifs tels que:
OADM, WSS, etc.
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Filtrage optiqueFiltrage optique
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ConclusionConclusion
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Nous déterminons les valeurs des paramètres d’ondulation ajoutée
Les ordres du filtre considérés: ...
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Master presentation on optical fintering in French

  1. 1. ContributionContribution àà ll’é’étude de latude de la simulation des fonctions de filtragesimulation des fonctions de filtrage optiques dans le cadre doptiques dans le cadre d’’un run rééseauseau de tde téélléécoms par fibre optiquecoms par fibre optique LE Haï-Binh L’étudiant du parcours STN – ESCO Sous la direction de M. Thierry ZAMI, Ingénieur de recherche
  2. 2. Plan de prPlan de préésentationsentation 1. Contexte du stage 2. Filtrage optique 3. L’outil et la méthode d’étude 4. La simulation et résultat 5. Conclusion 2
  3. 3. Contexte du stageContexte du stage La fonction de filtrage se trouve dans des dispositifs tels que: OADM, WSS, etc. L’espace spectrale entre 2 canaux devient étroite. 3 λ1 λ2 λ3 λ4 L’espace spectral entre 2 canaux RXs WSS 1 TXs WSS 2 Input Output WSS Configuration Multiplexeur à insertion / extraction optique λ1 λ2 …λN λ1,λ2 λ’1λ’2 λ’1 λ’2 …λN
  4. 4. Filtrage optiqueFiltrage optique ∫ ∗ =∗ ω ω ωωτδϕ 0 )( dg)()( 0λλωτ −= dg       − = −+ N kN j c e f f j fH 12 2 1 )( π 4 λ1 λ2 λ3 λ4 λ1 λ2 λ3 λ4Filtre optique Filtre optique à longueur d’onde λ3 La fonction de transfert de filtre Butterworth La dépendance linéaire entre temps du groupe et la longueur d’onde et le déphasage subi par la longueur d’onde en traversant le filtre
  5. 5. Les Outils utilisLes Outils utilisééss Mathematica OCEAN Le modèle de simulation d’un système de communication optique 5 -800 ps/nm pre-comp. variable post-comp. NRZ-QNRZ-Q Le peigne WDM aligné sur la grille ITU de 50GHz Modulé à 10.7 Gb/s Canaux impairs Canaux pair WSS 1 WSS 2 80 km SMF DCF 80 km SMF DCF 80 km SMF DCF OXCOXC Ligne de transmission Inter-nœuds Avec/sans section de transmission
  6. 6. La mLa mééthode dthode d’é’étudetude 6 1549.8 1550 1550.2 1550.4 - 30 - 20 - 10 0 Amplituded’ondulation Une période Bande passante Décalage d’ondulation 1550.12 Longueur d’onde en nm 1549.8 1550 1550.2 1550.4 - 30 - 20 - 10 0 Longueur d’onde en nm Evaluer la fonction de filtrage optique en ajoutant des ondulations à la réponse en amplitude du filtre. Déterminer les valeurs des paramètres d’ondulation La même chose est faite pour la propriété dispersive chromatique du filtre
  7. 7. La mLa mééthode dthode d’é’étudetude 7 1549 1550 1551 1552 -40 -20 20 1549 1550 1551 1552 -40 -20 20 40 Décalage d’ondulation 1550.12 Une période Longueur d’onde en nmLongueur d’onde en nm Evaluer la fonction de filtrage optique en ajoutant des ondulations à la dispersion chromatique du filtre. Déterminer les valeurs des paramètres d’ondulation Nous choisissons l’ensemble des valeurs des paramètres du filtre et d’ondulation. Nous faisons des simulations et nous nous concentrons sur des cas particuliers qui nous intéressent.
  8. 8. La mLa mééthode dthode d’é’étudetude 8 0 2 4 6 8 10 10 11 12 13 14 La pénalité ≤ 3dB Nombre de périodes d’ondulation ajoutée 1549.8 1550 1550.2 1550.4 1550.6 - 40 - 30 - 20 - 10 0 0.4 nm La longueur d’onde en nm Rejet est supérieur à 40 dB Critère d’isolation: Critère de pénalité:
  9. 9. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat L’ensemble des valeurs des paramètres de filtre et d’ondulation est choisi au début. L’ordre du filtre: 4 – 5 – 6 Bande passante du filtre: 0.2 nm – 0.25 nm – 0.3 nm – 0.35 nm Ondulation ajoutée à la réponse en amplitude l’amplitude: 0, 0.2, 0.5, 1, 2 dB nombre de périodes: 0, 2, 5, 10 Ondulation ajoutée à dispersion chromatique l’amplitude: 0, 2, 5, 10 ps/nm nombre de périodes: 0, 2, 5, 10 Nombre de filtre est de l’ordre 20.000 Nous retenons les cas satisfaisant le critère d’isolation et le critère de pénalité. La simulation préliminaire 9
  10. 10. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation préliminaire 10 0 2 4 6 8 10 10 11 12 13 14 Nombre de périodes d’ondulation : un seul filtre : une concaténation de 10 filtres La pénalité maximale est inférieure à 3 dB Illustration des cas retenus Cas du filtre illustré: l’ordre: 6, la bande passante: 0.2 nm une ondulation d’amplitude de 5 ps/nm est ajouté à la dispersion chromatique du filtre
  11. 11. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation préliminaire 11 : un seul filtre : une concaténation de 10 filtres 0 0.5 1 1.5 2 2.5 10 20 30 40 50 60 La pénalité est supérieure à 3 dB à 0.2 dB d’amplitude 0.2 L’amplitude d’ondulation en dB Illustration des cas non-retenus Cas du filtre illustré: l’ordre: 4, la bande passante: 0.2 nm une ondulation dont le nombre de période est 5 est ajouté à la réponse en amplitude
  12. 12. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation préliminaire 12 Nombre de périodes d’ondulation : un seul filtre : une concaténation de 10 filtres 0 2 4 6 8 10 10 11 12 13 14 Ondulation est ajoutée à la réponse en amplitude Illustration des cas qui exposant une caractéristique non monotone Cas du filtre illustré: l’ordre: 6, la bande passante: 0.2 nm l’amplitude d’ondulation ajoutée est 0.5 dB Ce sont les cas qui nous interpellent Non monotone
  13. 13. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation préliminaire 13 concaténation 1549.8 1550 1550.2 1550.4 - 30 - 20 - 10 0 Longueur d’onde en nm 1549.8 1550 1550.2 1550.4 - 30 - 20 - 10 0 La réponse est mauvaise Longueur d’onde en nm 1549.8 1550 1550.2 1550.4 - 30 - 20 - 10 0 Longueur d’onde en nm Concaténation et décalage en fréquence d’ondulation Filtre à droite est la concaténation de 10 filtres à gauche avec un tirage au hasard de décalage d’ondulation de la longueur d’onde centrale du filtre Il nous faut tenir compte du décalage en fréquence du filtre en concaténant 10 filtres en séries (petite variation en nombre de périodes)
  14. 14. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation sans transmission dans la fibre optique 14 Nombre de périodes d’ondulation ajoutée * Pour un nombre de période, chaque point d’une couleur correspond à une simulation La pénalité maximale est inférieur à 3 dB Ondulation ajoutée à la réponse en amplitude Cas du filtre illustré: l’ordre: 6, la bande passante: 0.2 nm l’amplitude d’ondulation 0.2 dB
  15. 15. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation sans transmission dans la fibre optique 15 * Pour un nombre de période, chaque point d’une couleur correspond à une simulation Nombre de périodes d’ondulation ajoutée Nombre de périodes d’ondulation ajoutée Dispersion chromatique nominale est nulle Dispersion chromatique nominale est 20 ps/nm La pénalité est acceptableOndulation ajoutée à la dispersion chromatique Cas du filtre illustré: l’ordre: 6, la bande passante: 0.2 nm l’amplitude d’ondulation est 5 ps/nm
  16. 16. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation sans transmission dans la fibre optique 16 Nombre de périodes d’ondulation ajoutée Pour un nombre de période, chaque point d’une couleur correspond à une simulation La dispersion chromatique nominale est nulle La pénalité maximale La pénalité de ce cas satisfait le critère de pénalité Ondulation ajoutée à la dispersion chromatique En réalité, la bande passante est voisin de 0.3 nm pour les filtres des signaux WDM espacés de 50 GHz, alors, le cas du filtre étudier l’ordre: 6, la bande passante: 0.3 nm l’amplitude d’ondulation est 5 ps/nm.
  17. 17. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation avec transmission dans la fibre optique 17 Nombre de nœud que le signal traverse Pour un nombre de période, chaque point d’une couleur correspond à une simulation La dispersion chromatique nominale est nulle La pénalité est inférieure à 3 dB Transmission sans fonction de filtrage optique à chaque nœud Effets non linéaires considérés L’auto-modulation de phase La modulation de phase croisée
  18. 18. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation avec transmission dans la fibre optique 18 L’ordre du filtre est 5 Nombre de nœuds que le signal traverse L’ordre du filtre est 6 Nombre de nœuds que le signal traverse : 0 périodes : 2 périodes : 5 périodes : 10 périodes Transmission avec la fonction de filtrage optique à chaque nœud L’ondulation d’amplitude de 0.2 dB est ajoutée à la réponse en amplitude Pour le filtre d’ordre 5, le résultat satisfaire le critère de pénalité au Le seuil de la sensibilité
  19. 19. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation avec transmission dans la fibre optique 19 L’ordre du filtre est 5 Nombre de nœuds que le signal traverse L’ordre du filtre est 6 Nombre de nœuds que le signal traverse : 0 périodes : 2 périodes : 5 périodes : 10 périodes Transmission avec la fonction de filtrage optique à chaque nœud L’ondulation d’amplitude de 0.35 dB est ajoutée à la réponse en amplitude Le seuil de la sensibilité
  20. 20. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation avec transmission dans la fibre optique 20 L’ordre du filtre est 5 Nombre de nœuds que le signal traverse L’ordre du filtre est 6 Nombre de nœuds que le signal traverse : 0 périodes : 2 périodes : 5 périodes : 10 périodes Transmission avec la fonction de filtrage optique à chaque nœud L’ondulation d’amplitude de 0.5 dB est ajoutée à la réponse en amplitude Basé sur ces résultat; nous concluons que l’amplitude maximale d’ondulation ajoutée à la réponse en amplitude est 0.3 dB Le seuil de la sensibilité
  21. 21. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation avec transmission dans la fibre optique 21 L’ordre du filtre est 5 Nombre de nœuds que le signal traverse L’ordre du filtre est 6 Nombre de nœuds que le signal traverse : 0 périodes : 2 périodes : 5 périodes : 10 périodes Transmission avec fonction de filtrage optique à chaque nœud Ondulation d’amplitude de 5 ps/nm est ajoutée à la dispersion chromatique du filtre dont la valeur nominale est nulle Le seuil de la sensibilité
  22. 22. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation avec transmission dans la fibre optique 22 L’ordre du filtre est 5 Nombre de nœuds que le signal traverse L’ordre du filtre est 6 Nombre de nœuds que le signal traverse : 0 périodes : 2 périodes : 5 périodes : 10 périodes Transmission avec fonction de filtrage optique à chaque nœud Ondulation d’amplitude de 10 ps/nm est ajoutée à la dispersion chromatique du filtre dont la valeur nominale est nulle Le seuil de la sensibilité
  23. 23. La simulation et le rLa simulation et le réésultatsultat La simulation avec transmission dans la fibre optique 23 L’ordre du filtre est 5 Nombre de nœuds que le signal traverse L’ordre du filtre est 6 Nombre de nœuds que le signal traverse : 0 périodes : 2 périodes : 5 périodes : 10 périodes Transmission avec fonction de filtrage optique à chaque nœud Ondulation d’amplitude de 15 ps/nm est ajoutée à la dispersion chromatique du filtre dont la valeur nominale est nulle Basé sur ces résultats, nous conluons que l’amplitude maximale d’ondulation ajoutée à la dispersion chromatique est 10 ps/nm. Le seuil de la sensibilité
  24. 24. ConclusionConclusion 24 Nous déterminons les valeurs des paramètres d’ondulation ajoutée Les ordres du filtre considérés: 5, 6 La bande passante est 0.3 nm L’amplitude d’ondulation ajoutée à la réponse en amplitude: [0.1, 0.2, 0.3] L’amplitude d’ondulation ajoutée à la dispersion chromatique [1, 2, 5, 7, 10] ps/nm Nous voulons étudier l’impact du filtre en ajoutant ondulation à la réponse en amplitude et à la dispersion chromatique. La génération des données est en cours d’exécution.

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