TP 06: COMMUNICATIONS OPTIQUES Transmissions

Département Signal et Télécommunication 19/03/2009
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MEILHAC Alexis
THEYS Alban
TP 06: COMMUNICATIONS OPTIQUES
Transmissions optiques multiplexées en longueur d’ondes

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Sommaire
I. INTRODUCTION ........................................................................................................................... 3
II. ANALYSE STATIQUE ..................................................................................................................... 3
a. Coupleur 1→2 .......................................................................................................................... 3
b. Coupleur 8x8 ........................................................................................................................... 4
c. Ligne de Transmission ............................................................................................................. 5
d. Démultiplexeur Optique .......................................................................................................... 5
e. Epissures et Connecteurs ........................................................................................................ 6
f. Qualité de la liaison ................................................................................................................. 7
III. ANALYSE DYNAMIQUE ............................................................................................................. 7
a. Ligne de transmission .............................................................................................................. 7
b. Bande passante des émetteurs laser ...................................................................................... 8
c. Diagramme de l’œil ................................................................................................................. 9
d. Multiplexage en longueur d’onde ......................................................................................... 10

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I. INTRODUCTION
Ce TP a pour objectif de nous familiariser et d’étudier les performances d’un réseau de
communication optique multiplexées en longueur d’onde. Nous utilisons pour cela la maquette
« OPTOGIGANET » développée par THOMSON-CSF démontrant un bus de transmission très haut
débit multiplexés en longueur d’onde.
L’élément central de la maquette est un coupleur étoile à 8 vois, et comporte également :
 5 émetteurs à diode laser.
 Un démultiplexeur à réseau 11 voies.
 5 détecteurs à photodiode PIN.
 Un coupleur optique 1→2.
 Une bobine de fibre pour simuler le déport d’un terminal.
II. ANALYSE STATIQUE
Pour calculer le bilan de liaison, nous cherchons à déterminer les pertes d’insertion de chacun des
éléments constitutifs du montage :
 Coupleur 8*8.
 Coupleur 1→2.
 Ligne de transmission.
 Démultiplexeur optique.
 Epissures et connecteurs.
a. Coupleur 1→2
En considérant que le coupleur 1→2 est idéal et équilibré, de façon théorique les pertes d’insertion
par sortie du coupleur sont :
12 1
2
10log 10log 10log3
2
injectée
s
coupleur e injectée
P
P
P dB
PP
Afin de mesurer les pertes d’insertions du coupleur, nous envoyons un signal carré à l’entrée de
l’émetteur E1. Nous branchons ensuite la sortie de l’émetteur à l’entrée du récepteur afin de
déterminer les pertes dût au connecteur. Sachant que le courant est constant les pertes deviennent
un rapport de tension. Nous lisons sur l’oscilloscope une tension d’entrée de 540mV, et une tension
de sortie de 440mV :

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Ensuite nous branchons la sortie de l’émetteur à l’entrée du coupleur, et nous mesurons la tension
crête à crête à chacune de ses sorties, sachant que la tension d’entrée est de 440 mV . Nous
obtenons :
Nous remarquons une différence de 2 à 3 dB par rapport au résultat théorique. Tout d’abord le
coupleur n’est pas idéal, et a donc des pertes internes (pertes par réflexions, de couplage…). De plus,
le coupleur n’est pas équilibré. Ceci est dût à sa fabrication : le cœur de la fibre n’est pas homogène
au niveau de la fusion des deux fibres, et l’indice de cette dernière peut varier.
b. Coupleur 8x8
En considérant le coupleur 8x8 est idéal et équilibré, de façon théorique les pertes d’insertions par
voie du coupleur sont:
8*8 1
8
10log 10log 10log 9
8
injectée
s
coupleur e injectée
P
P
P dB
PP
Afin de mesurer les pertes d’insertion, nous branchons la sortie de l’émetteur E1, l’entrée 1 du
coupleur 8x8, puis nous mesurons la tension à chaque sortie du coupleur, sachant que la tension à
l’entrée est de 440mV :
Sortie du coupleur
Tension de sortie
Pertes d’insertion
A
34 mV
-11,11dB
B
44 mV
-10dB
C
22 mV
-13dB
D
30 mV
-11dB
E
13 mV
-15,3dB
F
24 mV
-12,6dB
G
22 mV
-13dB
H
41 mV
-10,3dB
Comme le coupleur 1→2 nous remarquons une différence allant jusqu’à 3dB par rapport aux
résultats théoriques. Cette différence proviens encore une fois du fait que le coupleur est ni idéal et
ni équilibré, dût aux mêmes raisons énoncées dans le coupleur 1→2.

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c. Ligne de Transmission
Afin de déterminer la longueur de la ligne de transmission une première méthode est d’utiliser la
relation suivante :
c
L v t t
n
Avec :
 v : vitesse dans la fibre optique
 t : temps de propagation du signal dans la fibre
 n : indice du cœur de la fibre (n = 1.5)
 c : vitesse de la lumière (
81
310 .c ms
)
Nous déterminons sur l’oscilloscope le temps de propagation du signal dans la fibre. Pour cela nous
injectons un signal carré à l’entrée l’émetteur E1 qui est reliée à une extrémité de la ligne de
transmission, l’autre extrémité de la fibre étant reliée au récepteur. A l’aide des curseurs verticaux
nous mesurons le décalage temporel entre le courant d’entrée et le courant de sortie de la fibre, et
nous obtenons :
Nous prenons deux résultats afin de prendre en compte les erreurs de mesures sur l’oscilloscope.
La longueur de la ligne de transmission est donc:
Une deuxième méthode pour déterminer la longueur de la ligne de transmission est la mesure par
rétrodiffusion. Lorsqu’une impulsion de lumière est envoyée dans la fibre, seulement une partie de
l’énergie lumineuse est diffusée, le reste étant renvoyée vers la source (phénomène de
rétrodiffusion). En collectant cette lumière nous obtenons un signal dont l’analyse nous permet de
déterminer l’atténuation de la fibre et sa longueur.
En mesurant la tension à la sortie de ligne de transmission, nous obtenons une tension sortie de
186mV :
d. Démultiplexeur Optique
En considérant que le démultiplexeur est idéal, de façon théorique les pertes d’insertions
sont par voies du démultiplexeur sont :