Monitoring et caractérisation des effets de polarisation de deux liaisons optiques cohérentes

Résumé

Les fluctuations des états de polarisation des signaux optiques à haut débit multiplexés en polarisation constituent une source potentielle de dégradation de performance dans les liaisons optiques cohérentes qui nécessite une caractérisation plus approfondie. Ce projet de recherche a pour objectif le monitoring et la caractérisation des effets de polarisation et des paramètres de performance de deux liaisons optiques cohérentes transportant du trafic, soit une liaison majoritairement enterrée de 230 km du réseau de CANARIE et une liaison de 900 km déployée majoritairement dans un câble de garde à fibre optique (CGFO) du réseau de Verizon. Ce mémoire décrit la méthode et les outils de traitement des mesures de performance (taux d’erreur binaire (BER) et rapport du signal sur buit (SNR)) et des effets de polarisation (dispersion des modes de polarisation (PMD), perte dépendante en polarisation (PDL), fluctuations des états de polarisation) réalisées durant deux périodes de mesures de plusieurs semaines chacune avec un transpondeur cohérent DP-QPSK à 40 Gbit/s et avec un polarimètre ainsi que les résultats et l’analyse des effets de polarisation observés dans les deux liaisons optiques cohérentes. Dans le cadre du projet, des structures de données indexées par « clé » ont été développées pour la gestion d’importantes quantités de données recueillies pendant la durée totale des mesures (64 jours échelonnés sur 24 mois). Des outils d’analyse des mesures ont été conçus dans l’environnement Matlab® et ont ensuite été appliqués sur les structures de données indexées pour caractériser les fluctuations temporelles ainsi que pour effectuer une analyse statistique des effets de polarisation incluant le calcul des fonctions d’autocorrélation et l’ajustement des fonctions de densité de probabilité. Les résultats ont permis d’apporter une meilleure compréhension des caractéristiques des fluctuations des états de polarisation dans les liaisons optiques cohérentes en dégageant les constatations suivantes : les caractéristiques temporelles des fluctuations de PMD, de PDL et autres effets transitoires de polarisation selon le type d’installation optique (liaison aérienne ou enfouie). Le calcul et l’ajustement de la fonction de densité de probabilité des vitesses de rotation angulaire des états de polarisation par une fonction de densité double obtenue par le produit de convolution de la fonction de densité de Rayleigh et de la fonction de densité exponentielle a notamment permis de révéler la présence de deux phénomènes physiques à l’origine des fluctuations des états de polarisation mesurées sur la liaison optique aérienne.

Date	19 sept. 2014
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Christine Tremblay (Directeur(-trice))