Conception, réalisation et caractérisation de fibres optiques multi-cœurs pour télécommunications à très hauts débits

Design, production and characterization of multi-core optical fibers for very high speed telecommunications

• Auteur / Autrice : Martin Deduytschaever
• Direction : Laurent Bigot, Yves Quiquempois
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Milieux dilués et optique fondamentale
• Date : Inscription en doctorat le 03/10/2022
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physique des Lasers, Atomes et Molécules
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Photonique

Mots clés

Mots clés libres

Optique

Caractérisation

Fibres

Optic

Characterization

Fibers

Computer science

Theory of optic

Résumé

Pour faire face à la hausse continue du volume d'informations numériques échangées, couplée à la saturation de la capacité de transmission des fibres optiques conventionnelles, les équipementiers évaluent avec intérêt la possibilité d'intégrer, dans les années à venir, de nouveaux types de fibres optiques dans les futurs câbles optiques. L'approche consistant à multiplexer spatialement l'information au sein d'une fibre optique unique comportant plusieurs cœurs ou supportant plusieurs modes est regardée avec intérêt depuis environ 10 ans et a démontré tout son potentiel en laboratoire. Le challenge réside aujourd'hui dans la possibilité d'exploiter ces fibres sur le terrain et des verrous restent à lever sur des questions comme l'industrialisation des méthodes de fabrication de telles fibres, leurs performances une fois mises en câbles ou encore le développement des composants périphériques permettant d'associer ces fibres aux composants existants. C'est dans ce contexte général que se situe le sujet de thèse proposé ici en s'intéressant plus particulièrement au cas de fibres multi-cœurs utilisables pour des transmissions sur des distances de plusieurs kilomètres à plusieurs centaines de kilomètres. L'objectif, en partenariat avec l'unité de R&D de l'industriel Draka-Comteq France, filiale du groupe Prysmian basée à Douvrin (62), sera de concevoir, fabriquer et évaluer des fibres multi-cœurs de niveau industriel. Le travail proposé couvrira un spectre large allant de la modélisation des propriétés de guidage des fibres jusqu'à la mise en œuvre de transmissions de données à très hauts débits. Ces travaux seront aussi l'occasion d'approfondir des aspects de recherche plus amont tels que la description du couplage entre les cœurs.

To cope with the continuous increase in the volume of digital information exchanged worldwide, coupled with the saturation of the transmission capacity of conventional optical fibers, telecom companies are evaluating with interest the possibility of integrating, in the years to come, new types optical fibers in future optical cables. The approach of spatial multiplexing of information within the same optical fiber comprising several cores or supporting several modes has been followed with interest for about ten years and has demonstrated its full potential in the laboratory. The challenge today lies in the possibility of exploiting these fibers in the field and obstacles remain to be lifted on questions such as the industrialization of the manufacturing processes for such fibers, their performance once inserted into cables or even the development of peripheral components to combine these fibers with existing components. It is in this general context that the subject of the thesis proposed here is situated, focusing more particularly on the case of multicore fibers that can be used for transmissions over distances of several kilometers to several hundred kilometers. The objective, in partnership with the R&D center of the company Draka-Comteq France, a subsidiary of the Prysmian group based in Douvrin (62), will be to design, manufacture and evaluate industrial quality multicore fibers. The proposed work will cover a wide spectrum ranging from the modeling of fiber guidance properties to the implementation of very high-capacity data transmissions. This work will also be an opportunity to deepen more upstream research aspects such as the description of the coupling between the cores.