Academic literature on the topic 'Incertitude de dispersion chromatique'

Le projet FUI12 RLDO – dans le cadre duquel s’inscrit cette thèse – préconise une solution de réseau de topologie en étoile passive pour la montée en débit des réseaux domestiques. Cette solution de réseau rencontre des difficultés dans son implémentation avec la non-uniformité des puissances des ports de sortie des coupleurs multimodes. L’analyse de ce point nous a permis de comprendre que les propriétés des modes de propagation dans les éléments du réseau jouent un rôle clé dans les problèmes rencontrés. Pour caractériser la propagation dans le réseau, nous avons développé un banc de réflectométrie optique complexe dans le domaine fréquentiel. Les phénomènes limitant la sensibilité à la phase – liés en particulier à la non-linéarité du balayage en fréquence de la source laser – sont étudiés pour contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes. Puis les performances de la mesure en intensité et en phase de l’instrument que nous avons mis en place sont testées. Nous avons aussi étudié les conditions de résolution optimales pour caractériser les modes d’un guide multimode et analysé l’incertitude sur la dispersion chromatique dans le cas où il est impossible de déterminer si on a accès à un mode ou plusieurs modes dans un diagramme de dispersion donné. Nous introduisons par la suite une méthode d’analyse temps-fréquence adaptative, permettant d’obtenir les courbes de dispersions avec une résolution optimale. Cette méthode nous a permis de montrer le caractère quasi-monomode, en condition d’excitation monomode, de la fibre multimode spéciale RLDO à 1310 nm et à 1550 nm. L’analyse de la propagation dans les fibres optiques, associée au modèle que nous avons développé pour comprendre le fonctionnement des coupleurs multimodes, a permis d’expliquer les difficultés rencontré avec les premières expérimentations de la topologie de réseau en étoile passive multimode et d’envisager des pistes de réalisation d’un prototype de réseau fonctionnel<br>In order to develop high capacity future-proof home network, the FUI 12 RLDO project suggests passive star network topology using multimode couplers. This topology encounters implementation difficulties due to the non-uniformity of the power distribution in the output ports of multimode couplers. Analyzing this problem shows that the properties of modes propagating in the network elements plays a key role in this non-uniform characteristics of multimode couplers. In order to characterize these modes propagating in the network, we have developed a complex optical frequency domain reflectometry (OFDR) setup. The phenomena limiting the sensitivity to the phase in OFDR – in fact, those related to the non-linear frequency tuning of the laser source - are investigated to contribute to a better understanding of the limiting mechanisms. Then we have tested the intensity and phase measurement performance of the developed setup. Later, we studied the optimal resolution conditions to characterize the modes in a multimode waveguide. We have also analyzed the uncertainty of the measurement of the chromatic dispersion of modes in case where it is impossible to determine whether one or several modes are present in a given dispersion curve. Additionally, we have introduced an adaptive time-frequency method, to obtain the dispersion curves with optimal resolution. This method allows us to show the versatility of the special RLDO multimode fiber (single-mode behavior under single-mode excitation at 1310 nm and 1550 nm). The analysis of the propagation in the optical fibers, associated with a model we have developed to study the behavior of multimode couplers, has permitted to explain encountered difficulties with the experiments of the multimode passive star network topology. This also gives insights to develop a functional prototype of network

Le projet FUI12 RLDO – dans le cadre duquel s’inscrit cette thèse – préconise une solution de réseau de topologie en étoile passive pour la montée en débit des réseaux domestiques. Cette solution de réseau rencontre des difficultés dans son implémentation avec la non-uniformité des puissances des ports de sortie des coupleurs multimodes. L’analyse de ce point nous a permis de comprendre que les propriétés des modes de propagation dans les éléments du réseau jouent un rôle clé dans les problèmes rencontrés. Pour caractériser la propagation dans le réseau, nous avons développé un banc de réflectométrie optique complexe dans le domaine fréquentiel. Les phénomènes limitant la sensibilité à la phase – liés en particulier à la non-linéarité du balayage en fréquence de la source laser – sont étudiés pour contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes. Puis les performances de la mesure en intensité et en phase de l’instrument que nous avons mis en place sont testées. Nous avons aussi étudié les conditions de résolution optimales pour caractériser les modes d’un guide multimode et analysé l’incertitude sur la dispersion chromatique dans le cas où il est impossible de déterminer si on a accès à un mode ou plusieurs modes dans un diagramme de dispersion donné. Nous introduisons par la suite une méthode d’analyse temps-fréquence adaptative, permettant d’obtenir les courbes de dispersions avec une résolution optimale. Cette méthode nous a permis de montrer le caractère quasi-monomode, en condition d’excitation monomode, de la fibre multimode spéciale RLDO à 1310 nm et à 1550 nm. L’analyse de la propagation dans les fibres optiques, associée au modèle que nous avons développé pour comprendre le fonctionnement des coupleurs multimodes, a permis d’expliquer les difficultés rencontré avec les premières expérimentations de la topologie de réseau en étoile passive multimode et d’envisager des pistes de réalisation d’un prototype de réseau fonctionnel<br>In order to develop high capacity future-proof home network, the FUI 12 RLDO project suggests passive star network topology using multimode couplers. This topology encounters implementation difficulties due to the non-uniformity of the power distribution in the output ports of multimode couplers. Analyzing this problem shows that the properties of modes propagating in the network elements plays a key role in this non-uniform characteristics of multimode couplers. In order to characterize these modes propagating in the network, we have developed a complex optical frequency domain reflectometry (OFDR) setup. The phenomena limiting the sensitivity to the phase in OFDR – in fact, those related to the non-linear frequency tuning of the laser source - are investigated to contribute to a better understanding of the limiting mechanisms. Then we have tested the intensity and phase measurement performance of the developed setup. Later, we studied the optimal resolution conditions to characterize the modes in a multimode waveguide. We have also analyzed the uncertainty of the measurement of the chromatic dispersion of modes in case where it is impossible to determine whether one or several modes are present in a given dispersion curve. Additionally, we have introduced an adaptive time-frequency method, to obtain the dispersion curves with optimal resolution. This method allows us to show the versatility of the special RLDO multimode fiber (single-mode behavior under single-mode excitation at 1310 nm and 1550 nm). The analysis of the propagation in the optical fibers, associated with a model we have developed to study the behavior of multimode couplers, has permitted to explain encountered difficulties with the experiments of the multimode passive star network topology. This also gives insights to develop a functional prototype of network

Un algorithme de contrôle d'erreurs, utilisant les statistiques des valeurs à la sortie d'un canal de communication par fibre optique pour minimiser les erreurs induites par la dispersion chromatique, est présenté. Utilisé conjointement avec un code correcteur d'erreurs, l'algorithme permet d'améliorer considérablement les performances du décodeur. En obtenant la distribution de la puissance moyenne à la sortie du canal en fonction de la séquence de bits à l'entrée, il est possible de calculer la probabilité d'appartenance de chaque bit à chacune des séquences possibles et ainsi déterminer quel bit est le plus probable d'avoir été émis. Cet algorithme produit de très bons résultats lorsque la dispersion chromatique accumulée est élevée. En cela, il est complémentaire aux codes correcteurs d'erreurs, car ces derniers sont efficaces uniquement si le taux d'erreur initial est en deçà d'un certain seuil, seuil qui est généralement excédé lorsque la dispersion chromatique accumulée est élevée.

La dispersion chromatique (d) qui se traduit par un etalement temporel de l'impulsion lumineuse se propageant dans la fibre optique, est un facteur limitant des debits de communication. En effet, en raison du recent developpement des amplificateurs a fibres optiques dopees aux terres rares fonctionnant autour de 1. 55m, la majorite des systemes de communication installes, composes de fibre optique optimisee en terme de dispersion chromatique a 1. 3m, sont utilises a 1. 55m ou d est voisine de + 16 ps/nm/km. De nombreux systemes, actifs ou passifs ont ete mis au point pour compenser cette dispersion chromatique. La solution que nous avons retenue pour une compatibilite totale avec la fibre de ligne et sa sensibilite moindre aux parametres environnementaux (temperature, pression, vibrations) est celle d'une fibre optique a double cur concentrique permettant d'obtenir une tres forte dispersion chromatique negative autour de 1. 55m. La premiere partie de cette these presente un etat de l'art des solutions existantes pour compenser la dispersion chromatique ainsi que le developpement d'un outil de simulation performant, base sur une adaptation de la methode du faisceau propage (bpm) couplee a l'algorithme de wijnands, permettant d'optimiser les differents parametres optogeometriques de la fibre a dispersion negative (fdn) a realiser. La seconde partie de ce rapport condense les differents resultats experimentaux obtenus avec ce type de fibre. Une caracterisation complete en terme de propagation, forme des champs, attenuation, pertes au raccordement et dispersion chromatique a ete effectuee sur les differentes fibres realisees. Une fibre presentant une dispersion d 1800 ps/nm/km a 1. 558m a ainsi ete obtenue. C'est a ce jour et a

Dès les premières expériences de transgénèse, la perspective d'utiliser la glande mammaire comme bio-réacteur pour la production de protéines d'intérêt pharmaceutique mais aussi pour modifier la composition du lait à des fins nutritionnelles et/ou technologiques, a été envisagée. Elle s'appuie sur l'utilisation des séquences promotrices des gènes spécifiant les protéines majeures du lait. Malgré de nombreuses études, la mise au point d'un vecteur efficient pour l'expression ciblée, sans " effet de position ", de gènes dans la glande mammaire n'a toujours pas abouti. Plusieurs promoteurs du gène de l'a-lactalbumine, un des gènes spécifiant les protéines majeures du lait, utilisés en transgénèse ont conduit à des expressions dépendantes du site d'intégration. L'utilisation récente de grands fragments d'ADN (BACs et YACs) a permis de s'affranchir de cet " effet de position ". Cela a été le cas pour le vecteur développé au laboratoire, qui correspond à l'insert d'un BAC caprin de 160 kb contenant le gène de l'a-lactalbumine (BAC 41), suggérant la présence d'éléments cis-régulateurs dominants. Mon sujet de thèse visait à analyser plus finement cet insert. Des expériences de transgénèse utilisant un BAC raccourci dérivé (BAC 6) nous ont permis d'effectuer une primo-localisation de ces éléments en amont de ce BAC. Dans cette région deux loci ont été identifiés : celui de la cycline T1 et FLJ20436. La caractérisation fonctionnelle de ces deux loci nous a permis de montrer que ces gènes sont actifs au sein du BAC 41 et disposent d'un mode d'expression de type ubiquiste. De façon inattendue, l'utilisation du promoteur de la cycline T1 en transgénèse a conduit à une expression certes ubiquiste mais abondante dans la lignée germinale mâle. Le gène FLJ20436 présente quant à lui un épissage complexe, conservé au cours de l'évolution. Ces études nous ont amenés à suspecter la présence de deux domaines chromatiniens putatifs séparant ces gènes à expression ubiquiste de celui de l'a-lactalbumine. L'analyse structurale de ces loci a permis de dresser une carte précise du BAC 41 et de délimiter une région frontière séparant les deux domaines chromatiniens putatifs. Une recherche en son sein d'éléments cis-régulateurs dominants a été initiée. L'identification et l'association de tels éléments au promoteur du gène de l'a-lactalbumine devraient contribuer à la mise au point de vecteurs d'expression efficients pour la transgénèse mammaire<br>Since the beginning of transgenesis, the use of the mammary gland as a bio-reactor to produce pharmaceutical proteins or to modify the technological and/or nutritional properties of the milk was suggested. It was based on the use of the major milk protein genes regulatory sequences. Despite numerous studies, the creation of a vector for an efficient and specific expression of genes in the mammary gland without "position effect" has not been achieved. Several promoters of a-lactalbumin gene, a major milk protein-encoding gene, have been used but resulted in integration site dependant expressions. The recent use of large genomic fragment (BACs or YACs) has allowed to avoid this "position effect". This has been observed with a vector that was developed in our laboratory that consists of a 160 kb goat BAC insert (BAC 41) encompassing the a-lactalbumin gene, suggesting the occurrence of dominant cis-regulatory elements. The aim of this thesis was to further analyse this insert. Transgenic experiments using a derived shorter BAC of 60 kb allowed us to localise these regulatory elements in a 5' distal region of the a-lactalbumin locus. In this region two loci were identified: the cyclin T1 and FLJ20436. Characterisation of these genes revealed that they were functional within the BAC 41 and ubiquitously expressed. Surprisingly, the use of the cyclin T1 promoter in transgenics resulted in an ubiquitous expression unexpectedly high only in male germ cells. FLJ20436 pre-mRNA has a very complex splicing pattern that is conserved during evolution. These observations led us to suspect the occurrence of two chromatin domains separating these ubiquitously expressed genes from the a-lactalbumin one. Structural analysis of these genes has allowed to define a precise restriction map of the BAC 41 and to precise the location of the potential border region within the two chromatin domains. Search for cis-regulatory elements within this region was initiated. There identification and association with the a-lactalbumin promoter should contribute to the creation of efficient mammary specific expression vectors.

Afin d'augmenter les capacités de transmission des réseaux optiques, une nouvelle technologie de multiplexage en longueur d'onde nommé WDM est née. Avec elle, le contrôle simultané de la dispersion chromatique positive des fibres de ligne pour plusieurs longueurs d'onde devient obligatoire. Une solution simple reposant sur l'insertion d'une fibre à deux cœurs concentriques est alors retenue. Le comportement modal de ces fibres incorporées dans un module est étudié en détail. Une théorie complète est élaborée puis validée expérimentalement. L'optimisation de ces profils débouche sur une réalisation MCVD dont les performances 5 fois supérieures aux valeurs actuelles ont permis le dépôt d'un brevet industriel. Finalement, la technologie microstructurée air-silice est étudiée. Une nouvelle amélioration d'un facteur 7 est obtenue. Des premières réalisations confirment ces fortes potentialités et ouvrent des perspectives tant dans le domaine de l'amplification que pour la non linéarité<br>In order to increase the transmission capacities of the optical networks, a new technology of multiplexing in wavelength named WDM was born. With it, the simultaneous control of the positive chromatic dispersion of line fibres for several wavelengths becomes obligatory. A simple solution corresponding to the insertion of a dual concentric core fibre is then adopted. The modal behavior of these fibres incorporated in a module is studied in detail. A complete theory is elaborated and then validated in experiments. The optimization of these profiles leads to a MCVD realization whose performances 5 times higher than the current values allowed the deposit of an industrial patent. Finally, air-silica microstructured technology is studied. A new improvement of a factor 7 is obtained. First realizations confirm these high potentialities and open prospects as well in the field for amplification as for the non linearity

D'abord, nous présentons les principes physiques nous permettant de modéliser et comprendre le phénomène de propagation linéaire des impulsions lumineuses dans un milieu homogène, dans les guides d'ondes planaires et enfin dans les fibres optiques microstructurées. Ensuite, nous faisons une analyse mathématique rigoureuse des équations linéaires de propagation et posons le problème comme celui de la recherche de valeurs propres d'opérateurs auto-adjoints dans un espace de Hilbert. On verra que ces résultats théoriques s'appliquent aux équations simulées dans le logiciel Comsol Multiphysics. Enfin, nous recensons et proposons différentes façons de prédire les valeurs de dispersion chromatique et d'atténuation dans les fibres microstructurées à coeur suspendu en utilisant les notions et équations discutés dans les deux premiers chapitres. Le choix de la géométrie, du matériau et de la longueur d'onde de la lumière transmise sont parmi les variables étudiées numériquement. Nous ferons également un exemple détaillé d'utilisation du logiciel Comsol Multiphysics pour construire un modèle de fibre optique microstructurée.

Ces travaux de thèse portent sur l’instabilité paramétrique survenant dans les cavités optiques fibrées passives en anneau, induite par une modulation longitudinale de la dispersion chromatique. Dans les cavités optiques, le processus d’instabilité modulationnelle est connu pour être susceptible de déstabiliser l’état stationnaire et de le transformer en un train stable d’impulsions. Nous décrivons dans ce travail comment une variation longitudinale de la dispersion à l’intérieur de la cavité enrichie la dynamique de ce type de dispositif en engendrant un régime d’instabilité paramétrique. Nous détaillons l’étude théorique de ce nouveau mécanisme ce qui nous permet d’en identifier les signatures spectrales et temporelles, parmi lesquels, la génération de multiples pics de résonances dans le spectre optique et l’apparition d’une dynamique de doublement de période dans le domaine temporel. Nous avons réalisé de tels résonateurs afin de confirmer expérimentalement nos prédictions. Le modèle que nous avons retenu consiste à réaliser un anneau en soudant entre elles des fibres uniformes présentant des dispersions différentes. En terme de résultats, nous avons tout d’abord observé pour la première fois l’apparition des instabilités modulationnelle et paramétrique dans un même système, pour ensuite s’intéresser à leur dynamique. Cette dernière est accessible grâce à des méthodes de détection en temps réel à la fois spectrale et temporelle. Nous avons ainsi pu observer avec une précision remarquable l’émergence des instabilités, le doublement de période associé au régime paramétrique ainsi que l’apparition d’un nombre record de résonances paramétriques dans notre système<br>This thesis work deals with the parametric instability occurring in passive optical fiber-ring cavities, which is induced by a longitudinal modulation of the chromatic dispersion. In optical cavities, the modulation instability process is known to potentially destabilize the stationary state and turn it into a stable train of pulses. We describe in this work how a longitudinal variation of the dispersion inside the cavity enriches the dynamics of this type of device by entailing a regime of parametric instability. We detail the theoretical study of this new mechanism, which allows us to identify its spectral and temporal signatures, among which, the generation of multiple resonance peaks in the optical spectrum and the appearance of a period doubling dynamics in the time domain. We have realized such resonators in order to confirm experimentally our predictions. The model we have chosen simply consists in building a ring by splicing together uniform fibers characterized by different dispersions. In terms of results, we first observed the emergence of both modulational and parametric instabilities in the same system, before investigating their dynamics. The latter is accessible thanks to real-time spectral and temporal detection methods. We thus observed with remarkable precision the emergence of the instabilities, the period doubling associated to the parametric regime and the appearance of a record number of parametric resonances in our system