Propagation de la lumière dans la fibre optique

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Table des matières

NOTATIONS ET ABREVIATIONS
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 GENERALITES SUR LA FIBRE OPTIQUE
1.1 Introduction
1.2 Description de la fibre optique
1.3 Propagation de la lumière dans la fibre optique
1.3.1 Spectre de la lumière
1.3.2 Propriété optique de l’onde lumineuse
1.3.2.1 Phénomènes de réflexion et de réfraction
1.3.2.2 Loi de Snell-Descartes
1.3.2.3 Angle limite et réflexion totale
1.3.3 Propagation guidée
1.3.4 Ouverture numérique et fréquence normalisée
1.4 Types de fibre optique
1.4.1 Fibre multimode
1.4.1.1 Fibre multimode à saut d’indice
1.4.1.2 Fibre multimode à gradient d’indice
1.4.2 Fibre monomode
1.5 Techniques d’accès
1.5.1 Multiplexage temporel TDM
1.5.2 Principe de WDM
1.5.3 Principe d’une liaison WDM/DWDM
1.6 Liaison par fibre optique
1.7 Avantages et inconvénients
1.8 Domaines d’utilisation
1.9 Conclusion
CHAPITRE 2 PROBLEMES RENCONTRES DANS LA TRANSMISSION PAR FIBRE OPTIQUE
2.1 Introduction
2.2 Effets de la propagation linéaire
2.2.1 Evolution linéaire de l’enveloppe du champ électrique
2.2.2 Les pertes optiques
2.2.2.1 Atténuation intrinsèque
2.2.2.2 Pertes extrinsèques
2.2.3 Dispersion
2.2.3.1 Dispersion chromatique
2.2.3.2 Dispersion modale de polarisation
2.3 Effet de la propagation non linéaire
2.3.1 Effet Kerr
2.3.1.1 Auto-modulation de phase
2.3.1.2 Modulation de phase croisée
2.3.1.3 Mélange à quatre ondes
2.3.2 Diffusions stimulées
2.3.2.1 Diffusion Raman stimulée
2.3.2.2 Diffusion Brillouin stimulée
2.4 Conclusion
CHAPITRE 3 SOLITON, CLE DE LA TRANSMISSION PAR FIBRE OPTIQUE A LONGUE DISTANCE ET A DEBIT ELEVE
3.1 Introduction
3.2 Historiques du soliton
3.3 Conditions d’existence
3.4 Généralité sur le soliton
3.5 Phénomène physique de la formation du soliton
3.6 Modélisation mathématique du soliton
3.6.1 Equation de Schrödinger non linéaire (ESNL)
3.6.2 Modélisation de la propagation des solitons dans la fibre optique
3.6.2.1 Equation de propagation du soliton
3.6.2.2 Méthode de Split-Step Fourier
3.6.3 Expression de l’équation du soliton
3.7 Caractéristiques de soliton
3.8 Types de soliton
3.8.1.1 Soliton conventionnel de type NLS
3.8.1.2 Soliton moyen et Dispersion Managed Soliton (DMS)
3.9 Application du soliton aux systèmes de communication optique
3.9.1 Transmission d’information
3.9.2 Limites du système soliton et axes d’études
3.10 Conclusion
CHAPITRE 4 SIMULATION DE LA PROPAGATION DU SOLITON DANS LA FIBRE OPTIQUE MONOMODE
4.1 Introduction
4.2 Outils de la simulation : MATLAB 7.0 (MATrix LABoratory Version 7.0)
4.3 Effets linéaire et non linéaire dans la propagation dans la fibre optique
4.3.1 Propagation linéaire d’une impulsion courte dans la fibre
4.3.1.1 Modélisation de la propagation linéaire d’une impulsion courte
4.3.1.2 Résultats de la simulation
4.3.1.3 Interprétation
4.3.2 Propagation non linéaire d’une impulsion courte dans la fibre
4.3.2.1 Modélisation de la propagation non linéaire d’une impulsion courte
4.3.2.2 Résultats de la simulation
4.3.2.3 Interprétation
4.4 Propagation du soliton le long de la fibre optique monomode
4.4.1 Modélisation de la propagation des solitons dans une fibre optique monomode avec ou sans perte
4.4.2 Résultats de la simulation
4.4.3 Interprétation
4.4.3.1 Cas de la fibre sans perte
4.4.3.2 Cas de la fibre avec perte
4.5 Caractéristiques du soliton
4.5.1 Modélisation de la propagation non linéaire en régime soliton
4.5.2 Résultats de la simulation
4.5.3 Interprétation
4.6 Conclusion
CONCLUSION GENERALE
ANNEXES

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