Thèse soutenue

Impact de l'environnement atmosphérique sur les liaisons optiques sans fil pour la ville du futur
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Auteur / Autrice : Chloé Sauvage
Direction : Didier ÉrasmeClélia Robert
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Information, communications, électronique
Date : Soutenance le 26/10/2020
Etablissement(s) : Institut polytechnique de Paris
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de l'Institut polytechnique de Paris
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Télécom Paris (Palaiseau ; 1977-....)
Laboratoire : Laboratoire Traitement et communication de l'information (Paris ; 2003-....)
Jury : Président / Présidente : Delphine Marris-Morini
Examinateurs / Examinatrices : Didier Érasme, Clélia Robert, Delphine Marris-Morini, Aziz Ziad, Yvonick Hurtaud, Jean-Martial Cohard
Rapporteurs / Rapporteuses : Delphine Marris-Morini, Aziz Ziad

Résumé

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Les liens de télécommunications optiques en espace libre sont amenés à se répandre. En particulier car leur déploiement est simple, rapide et économique au contraire des réseaux fibrés. Néanmoins leur fragilité face aux faibles visibilités et au-delà de quelques kilomètres de portée freine leur utilisation. Connaître plus finement le canal atmosphérique urbain sous toutes conditions météorologiques est donc nécessaire afin d’apporter les solutions pour fiabiliser ce type de liaison, notamment avec le choix d’une longueur d’onde adaptée. La première partie de cette thèse introduit le fonctionnement des liens de télécommunications optiques expérimentaux et décrit les différents phénomènes atmosphériques, tel que l’atténuation et la turbulence, auxquels sont soumis les faisceaux laser se propageant sur plusieurs kilomètres en espace libre. La seconde partie présente deux études, pour la première j’ai modélisé un lien optique afin de déterminer sa disponibilité en fonction de différentes longueurs d’onde et conditions atmosphériques. Dans la seconde étude j’ai déterminé, à l’aide de mesures réelles, l’évolution temporelle du canal atmosphérique en présence de turbulence. La troisième partie valide la méthode de reconstruction du Cn², distribué le long du canal turbulent. La dernière partie de cette thèse porte sur le travail préparatoire d’un lien expérimental à λ = 4 µm qui permettra de relier la performance télécom et l’état du canal, en terme de turbulence, caractérisée par de la constante de l’indice de réfraction, Cn². L’ensemble de ces travaux constitue une première étape dans la mise en œuvre de liens de télécommunications optiques en espace libre fonctionnant sous toutes conditions météorologiques.