D'autres effets non-linéaires sont liés à la présence de plu-
sieurs canaux simultanément dans la fibre :
- La modification du milieu induite par effet Kerr par
chaque canal du multiplex induit sur les autres canaux une
modulation de phase parasite. C'est la modulation de phase
croisée (XPM, Cross Phase Modulation).
- Toujours par effet Kerr, deux canaux engendrent par bat-
tement des produits d'intermodulation qui peuvent retomber
sur les autres canaux du multiplex. C'est le mélange à
quatre ondes (FWM, Four Wave Mixing). Son importance
dépend de la puissance transportée par les différents canaux,
de leur espacement A/, et de la dispersion de la fibre. La
fibre standard G.652 est, à Af fixé, favorable par rapport à la
fibre G.653 dont la faible dispersion s'oppose à un rappro-
chement des canaux. Un paramètre important de la fibre est
son aire effective, puisque c'est en fait la densité de puis-
sance au travers de la section qui détermine l'importance du
phénomène.
Les effets Brillouin et Raman stimulés sont une autre source
de dégradation. Le premier est relativement facile à com-
battre par un élargissement du spectre d'émission en appli-
quant à la source une modulation basse fréquence. Le
second, qui avait peu d'importance jusqu'ici, ne pourra plus
être négligé avec l'augmentation de largeur spectrale des
multiplex, dès lors que celle-ci devient comparable au déca-
lage de fréquence caractéristique de l'effet Raman, soit
13 THz (environ 100 nm). L'effet Raman se traduit par une
perte de puissance des canaux les plus élevés en longueur
d'onde au profit de ceux situés sur l'autre bord du spectre.
2.3 Les moteurs technologiques de l'évolution des
systèmes WDM
Depuis l'apparition, en 1995, des premiers systèmes WDM,
qui permettaient de transporter 10 Gbit/s (4 x 2,5 Gbit/s) sur
une seule fibre, les capacités offertes ont connu et conti-
nuent de connaître une augmentation constante, dans le
contexte d'une offre industrielle qui évolue très rapidement.
Pour augmenter la capacité totale d'un système WDM, il est
possible de jouer sur le débit transporté par canal et le
nombre de canaux, ou simultanément sur les deux facteurs.
2.3. 1 Augmentation du débit par canal
Les progrès de l'électronique rapide, l'intégration des com-
posants électroniques et optiques, permettent de traiter dans
les équipements d'extrémités des débits de plus en plus éle-
vés, et l'électronique rapide à 40 Gbit/s est aujourd'hui dans
le domaine de l'accessible. Mais l'augmentation du débit
rend aussi le signal de plus en plus sensible aux effets de la
propagation, tant linéaires que non-linéaires. Déjà la trans-
mission à 10 Gbit/s est beaucoup plus complexe qu'à 2,5
parce que, d'une part, la dispersion chromatique ne peut
plus être négligée (la limite de transmission sur fibre stan-
dard sans compensation est d'environ 60 km à 10 Gbit/s
contre 500 km à 2,5 Gbit/s), et que, d'autre part, la puissan-
ce (nécessairement plus élevée à configuration de liaison
identique) ne permet plus de négliger les effets non
linéaires.
La mise en évidence de nouveaux régimes de propagation
de type " soliton " au sens large, caractérisés par l'utilisation
bénéfique des effets non-linéaires pour compenser la dégra-
dation apportée par les effets linéaires, sont aujourd'hui une
solution très prometteuse pour le développement de sys-
tèmes WDM de type N x 20, voire 40 Gbit/s. Ces tech-
niques de transmission sont indissociables d'une gestion de
la dispersion le long de la ligne.
La dispersion modale de polarisation devient bien sûr égale-
ment un facteur de dégradation très important et la maîtrise
de la transmission WDM à très haut débit est liée à la possi-
bilité de compensation : des études sont en cours dans les
laboratoires industriels pour le développement de tels dispo-
sitifs.
2.3.2 Augmentation du nombre de canaux
Depuis l'apparition des premiers amplificateurs à fibre, la
bande d'amplification disponible n'a cessé d'augmenter,
passant de 15 nm environ pour les premiers amplificateurs à
une centaine aujourd'hui (pour des amplificateurs utilisant
les deux bandes C et L) et même plus en laboratoire. Il en
résulte, à espacement entre canaux donné, la possibilité
d'augmenter la taille du multiplex.
Le resserrement des canaux, donc l'augmentation du rende-
ment spectral Tl, défini comme le rapport du débit total
transmis à la bande occupée par le multiplex, est une autre
voie. Alors que les premiers systèmes avaient des canaux
espacés de 400 GHz, 100 GHz est aujourd'hui une valeur
courante, 50 GHz est possible et l'on peut même penser que
des systèmes présentant un espacement entre canaux de
25 GHz seront disponibles dans un avenir proche.
Un meilleur filtrage assurant une plus forte réjection des
canaux voisins d'une part, une diminution des effets du
mélange à quatre ondes d'autre part, permettent de réduire
A/. Sur le second point, les fibres à grande aire effective
(fibres à gros coeur) sont aujourd'hui une voie de recherche.
Enfin, l'amplification distribuée (par effet Raman) ouvre
des perspectives prometteuses pour les réseaux de transport
terrestres. Vu par certains dans les années 1990 comme la
voie d'avenir en amplification optique, supplanté par l'am-
plificateur à fibre dopée, l'amplificateur Raman a continué
d'être étudié pour les liaisons sans répéteurs, de type fes-
tons, où l'objectif est de couvrir la plus grande distance pos-
sible sans amplification en ligne. Un intérêt de l'amplifica-
tion Raman est de permettre, pour obtenir un rapport signal
à bruit donné, de baisser la puissance d'émission et donc de
diminuer la sensibilité aux effets non linéaires.
2.4 Létat de l'art
L'offre industrielle en équipements de transmission WDM
est à la fois très diversifiée et évolutive. Pour donner un
ordre de grandeur de ce qui est techniquement possible, on
peut estimer que des capacités globales de 300 à 400 Gbit/s
avec des canaux à 2,5 Gbit/s, espacés de 50 GHz sur fibre
standard, peuvent être garanties sur des distances de 500 ou
600 km, avec un pas d'amplification autour de 80 km.
La capacité de ces systèmes peut être augmentée en passant à
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