Proposition de Sujet de Thèse pour Contrat Doctoral UNS

Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées
Université Nice Sophia Antipolis
UFR Sciences
Proposition de Sujet de Thèse pour Contrat Doctoral UNS avec
co-directeur
Adresse e-mail à utiliser pout toute correspondance :
[email protected]
Titre de la thèse
Amplificateur à fibre pour télécommunications optiques à multiplexage spatial
Thesis Title
Optical fibre amplifier for spatial division multiplexed telecommunications.
Directeur de Thèse (HDR ou assimilé)
Nom : DUSSARDIER
Prénom : Bernard
Téléphone : 0492076748
Courriel : [email protected]
Laboratoire d'accueil
LPMC
Co-directeur
Nom : Aschieri
Prénom : Pierre
HDR : Non
Unité de recherche : LPMC
Téléphone : 04 92 07 67 49
Courriel : [email protected]
Domaine Scientifique
DS8 - Sciences pour l'Ingénieur

Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées
Université Nice Sophia Antipolis
UFR Sciences
Description du sujet
Le sujet de thèse se situe dans le domaine des réseaux de télécommunications à fibre
optique optiques à très haut débit. De nos jours, ces réseaux sont basés sur des fibres
optiques unimodales dites « de ligne » et de nombreux composants à base de fibres
optiques dites « spéciales », unimodales aussi, tels qu’amplificateurs, coupleurs, filtres,
etc. Dans la perspective de la saturation prochaine de ces systèmes, on veut augmenter
encore le nombre de types de multiplexage et de codage [1] : Après le multiplexage
temporel (TDM), le multiplexage en longueur d’onde (WDM), les méthodes digitales de
modulation et les méthodes cohérentes, la prochaine étape sera la mise en œuvre du
multiplexage spatial (Spatial Division Multiplexing, SDM). Dans ce cadre, des fibres de
ligne multicoeurs et/ou multimodales sont développées, ainsi que les composants adaptés.
Ce sujet de thèse concerne le développement d’amplificateurs à fibres faiblement
multimodales (FMF : few mode fibres), dopées à l’erbium, fonctionnant dans les bandes C
ou L des télécommunication (1,53 à 1,62 µm de longueur d’onde). Des travaux récents et
nombreux ont montré les avantages de l’approche, mais aussi leurs limites. Récemment,
nous avons proposé une idée originale pour améliorer, en principe, les performances et
l’efficacité de tels amplificateurs FMEDFA (Few Mode Erbium Doped Fibre Amplifiers).
Elle a donné lieu au dépôt d’un brevet. Ces travaux sont pour l’instant numériques. Il est
proposé d’une part d’améliorer les performances théoriques de ce FMEDFA, et d’autre
part de réaliser expérimentalement une preuve de concept.
Le candidat devra posséder une très bonne connaissance des principes d’optique guidée,
d’optique- physique expérimentale, et des capacités en programmation et simulations
numériques. Une connaissance des applications des fibres optiques, notamment en
télécommunications à fibres optiques (amplification), ou d’autres applications des fibres
amplificatrices (lasers) sera appréciée.
[1] D. J. Richardson et al., "Space-division multiplexing in optical fibres," Nat. Photon. 7,
354 (2013)
Description of the thesis
This PhD position lies in the field of very high rate, fibre optics telecommunication
networks. Present systems are based on so-called “line” single-mode optical fibres, and
many components based on so-called "special" optical fibres (SOF), such as amplifiers,
couplers, filters, etc. In the perspective for the next saturation of these systems, the
number of types of coding and multiplexing will be enhanced [1]: After time division
multiplexing (TDM), wavelength division multiplexing (WDM), digital modulation schemes
and coherent coding/decoding methods, the next step will be the implementation of spatial
division multiplexing (SDM). In this context, multi-core and/or multimodal optical fibres
are developed, as well as the corresponding components.
This PhD project concerns the development of erbium-doped Few Mode Fibres (FMF)
based amplifiers, operating in C-band or L Telecommunication (1.53 to 1.62 µm
wavelength range). Recent and numerous studies have shown the benefits of the
approach, but also its limitations. Recently, we proposed an original idea to improve, in

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principle, the performance and efficiency of such Few Mode Erbium Doped Fibre
Amplifiers (FMEDFA). It gave rise to the filing of a patent, based on numerical
simulations. It is proposed to firstly improve the theoretical performance of this FMEDFA,
and secondly to achieve proof of concept experiments .
The candidate should have a good knowledge of guided-wave optics, in experimental
optical physics, and capacities in coding and numerical simulations. Knowledge of optical
fibre applications, including optical telecommunication (amplification), or other
applications of amplifying optical fibres (lasers) will be appreciated.
[1] D. J. Richardson et al., "Space-division multiplexing in optical fibres," Nat. Photon. 7,
354 (2013)
Informations complémentaires
Le projet s’appuiera sur des collaborations en cours de discussion avec des partenaires
académiques et industriels, français et étrangers. Le projet s’appuiera sur la plateforme
de fabrication de fibres optiques du LPMC, pour la réalisation des fibres amplificatrices
spéciales.
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