Modulation d'auto-phase : comprendre l'optique non linéaire des fibres

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Description

Cette séance de cours couvre le concept de modulation auto phase (SPM) en fibre optique non linéaire, où une onde variant en intensité peut induire un déphasage sur elle-même en raison de l'effet Kerr. L'instructeur explique la phase accumulée de l'onde, le coefficient non linéaire, le déphasage maximal, l'élargissement spectral, la fréquence instantanée, le chirp, le chirp non linéaire induit et l'impact du SPM sur la forme et la fréquence des impulsions. À travers des exemples et des équations, la séance de cours se penche sur la façon dont le SPM affecte la forme de l'impulsion, induisant un bruit négatif près du bord d'attaque et un bruit positif à mesure que l'intensité augmente. Le décalage de fréquence vers le rouge avec une intensité croissante et vers le bleu avec une intensité décroissante est également discuté.

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Séances de cours associées (7)

Concepts associés (39)

L'effet Kerr est un phénomène de biréfringence créée dans un matériau par un champ électrique. Cela se caractérise par l'existence de deux indices de réfraction différents : un rayon lumineux peut être séparé en deux rayons lorsqu'il entre dans ce matériau. La biréfringence induite varie, contrairement à l'effet Pockels, selon le carré du champ électrique appliqué, c.-à-d. selon son intensité. Les matériaux présentent en général un effet Kerr très peu visible, ce dernier étant plus prononcé dans certains liquides.

La modulation par déplacement de fréquence (MDF), plus connue sous sa dénomination anglophone frequency-shift keying (FSK) est un mode de modulation de fréquence numérique dans lequel la fréquence du signal modulé varie entre des fréquences prédéterminées. Généralement, la fréquence instantanée peut prendre deux valeurs discrètes appelées mark et space. Il s'agit d'une forme non-cohérente de FSK. Dans les formes cohérentes de FSK, il n'y a pas de discontinuité de phase dans le signal de sortie.

In optics, femtosecond pulse shaping refers to manipulations with temporal profile of an ultrashort laser pulse. Pulse shaping can be used to shorten/elongate the duration of optical pulse, or to generate complex pulses. Generation of sequences of ultrashort optical pulses is key in realizing ultra high speed optical networks, Optical Code Division Multiple Access (OCDMA) systems, chemical and biological reaction triggering and monitoring etc.

In optics, an ultrashort pulse, also known as an ultrafast event, is an electromagnetic pulse whose time duration is of the order of a picosecond (10−12 second) or less. Such pulses have a broadband optical spectrum, and can be created by mode-locked oscillators. Amplification of ultrashort pulses almost always requires the technique of chirped pulse amplification, in order to avoid damage to the gain medium of the amplifier. They are characterized by a high peak intensity (or more correctly, irradiance) that usually leads to nonlinear interactions in various materials, including air.

In electronics and telecommunications, pulse shaping is the process of changing a transmitted pulses' waveform to optimize the signal for its intended purpose or the communication channel. This is often done by limiting the bandwidth of the transmission and filtering the pulses to control intersymbol interference. Pulse shaping is particularly important in RF communication for fitting the signal within a certain frequency band and is typically applied after line coding and modulation.