Systèmes de transmission optique cohérente ultra-large bande : de la modélisation et l'optimisation aux démonstrations expérimentales au-delà de 100 Tbit/s

Ultra-wideband coherent optical transmission systems : from modeling and optimization to experimental demonstrations beyond 100 Tbit/s

• Auteur / Autrice : Salma Escobar landero
• Direction : Badr-Eddine Benkelfat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Information, communications, électronique
• Date : Soutenance le 28/05/2024
• Etablissement(s) : Institut polytechnique de Paris
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de l'Institut polytechnique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : SAMOVAR - Services répartis, Architectures, Modélisation, Validation, Administration des Réseaux - Institut Polytechnique de Paris / IP Paris - Département Electronique et Physique / EPH - Information, Signal et Technologies des Communications / ISTeC-SAMOVAR
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement opérateur d'inscription : Télécom SudParis (Evry ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Peucheret
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gabriella Bosco, Abel Lorences-Riesgo, Sylvie Lebrun, Elie Awwad
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Peucheret, Gabriella Bosco

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes de communication sans fil

Optique physique

Mots clés libres

Systèmes optiques ultra large bande

Multiplexage par division de longueur d'onde (WDM) systèmes

Optimisation de capacité

Communication optique

Transmission optique

Ultra wide band optical systems

WDM systems

Capacity optimization

Optical communication

Optical transmission

Résumé

Les systèmes ultra-large bande(UWB) sont considérés comme une stratégie rentable pour augmenter le débit par fibre dans les communications optiques en repoussant les limites de la bande passante opérationnelle au-delà de la bande C. Des expériences récente sont présenté des résultats prometteurs avec des transmissions à haute capacité UWB fonctionnant à travers les bandes S+C+L, et même au-delà. Ces avancées soulèvent la question des avoir si cette technologie peut être efficacement mise à l'échelle pour répondre aux demandes croissantes de trafic de données. Cette thèse fournit une étude approfondie sur les opportunités et les défis des systèmes UWB. À travers l'analyse de modèles qui tiennent compte des dégradations dépendant de la longueur d'onde, le cœur de cette thèse consiste en le développement et la validation de techniques d'optimisation de puissance basées sur ces modèles, conçues pour améliorer la performance des systèmes UWB. L'étude réalisée comprend des évaluations numériques et expérimentales des systèmes S+C+L. De plus, la précision des prédictions obtenues dans cette étude offre des aperçus précieux sur la qualité de transmission, parmi lesquels une analyse des implications associées à d'éventuelles défaillances du système UWB. Enfin, cette thèse envisage une vision pour l'avenir de cette technologie, discutant de la faisabilité de l'adoption des systèmes UWB par rapport au déploiement de systèmes parallèles en fibre.

Ultra-wideband systems (UWB)are considered a cost-effective strategy to boostthe per-fiber through put in optical communications by pushing the boundaries of operational bandwidth beyond the conventional C-band. Recent experiments have showcased promising results with UWB high-capacity transmissions operating across the S+C+L bands, and evenfurther. These advancements raise the question of whether this technology can be effectively used to meet the growing demands for data traffic.This thesis provides an extensive investigation in to the opportunities and challenges ofUWB systems. Through the analysis of models that address the challenging wavelength dependent impairments, the core of this thesis consists in the development and validation of model-based power optimization techniques designed to enhance UWB system performance. The investigation is performed in numerical and experimental assessments in S+C+L systems. Moreover, the accurate model-based predictions obtained in this study offer invaluable insightsinto the transmission quality. These include ananalysis of the implications associated with potential UWB system failures. Finally, this thesis casts a vision for the future of this technology,discussing the feasibility of adopting UWBsystems over the deployment of parallel fibersystems.