Equipe Optique Guidée et Intégrée - F.Gérôme - Paris le 26 Octobre 2004

1. Paris, 26 Octobre 2004 JNOG 2004 MODULE COMPENSATEUR DE DISPERSION DANS LA BANDE C BASE SUR UNE FIBRE A DEUX COEURS CONCENTRIQUES F. Gérôme1, J.-L. Auguste1, S. Février1, J. Maury1, J.-M. Blondy1 L. Gasca2 , L. Provost2,3 1: Institut de Recherche en Communications Optiques et Microondes, UMR CNRS n°6615, Université de Limoges,123, avenue A. Thomas, 87060 Limoges – France 2 : Alcatel Research & Innovation, Route de Nozay, 91460 Marcoussis – France 3 : Avanex, Route de Villejust, 91625 Nozay – France Equipe Optique Guidée et Intégrée - F.Gérôme - Paris le 26 Octobre 2004

2. Dch=16ps/(nm.km) Solution fibre : utiliser une fibre à 2cc compensatrice de Dch Évolution de neff du mode fondamental n2 n1 n3 n1 Point d’inflexion n2 O A n3 n3 Accord de phase 0 Radius Coeurs dopés au Ge Gaine en silice pure Principe d’une fibre à deux coeurs concentriques Théorie Fibre de ligne Conception M C D Fabrication métrologie Equipe Optique Guidée et Intégrée - F.Gérôme - Paris le 26 Octobre 2004

3. Principe d’une fibre à deux coeurs concentriques Dispersion chromatique [ps/(nm.km)] Théorie Minimum de Dch Conception Longueur d’onde (nm) Fabrication métrologie “-1800 ps/(nm.km)chromatic dispersion at 1.55µm in a dual concentric core fibre”, J.L. Auguste, R.Jindal, J.M. Blondy, M. Clapeau, J. Marcou, B. Dussardier, G. Monnom, D.Ostrowsky, B.P. Pal, K. Thyagarajan Electron. Lett., vol 36, no. 20, 1689, (2000). Dispersion chromatique [ps/(nm.km)] Dispersion chromatique [ps/(nm.km)] 35 nm Evolution vers -1800ps/(nm.km) @ 1550 nm Longueur d’onde (nm) Longueur d’onde (nm) Pente négative quasi linéaire sur toute une bande de  Valeur très négative à une  unique Equipe Optique Guidée et Intégrée - F.Gérôme - Paris le 26 Octobre 2004

4. Design d’une FDCC pour l’application WDM Cahier des charges : -Rapport de longueur ( k ) entre SMF/FDCC > 20 (ou NZDSF/FDCC >40) -Dispersion chromatique résiduelle < qql dizièmes de ps/(nm.km) sur la bande C Théorie dualité Conception Outils de simulation : Fabrication métrologie -Simulations basées sur la BPM 2D, la méthode matricielle et la méthode des éléments finis Données du problème : 6 paramètres optogéométriques à optimiser (rayons et dopants)  compensation de la penteetdispersion chromatique de la fibre de ligne Equipe Optique Guidée et Intégrée - F.Gérôme - Paris le 26 Octobre 2004

5. Design d’une FDCC pour l’application WDM Théorie Conception Fabrication métrologie Conditions de fabrication simplifiées en présence d’un anneau plus étroit Bande C Largeur à mi-hauteur : 200 nm Dch= - 320 ps/(nm.km) @ 1569nm k = 20 égalisé sur la Bande C Rapport limite  20 Pente linéaire sur 35nm Equipe Optique Guidée et Intégrée - F.Gérôme - Paris le 26 Octobre 2004

6. Fabrication de la FDCC WDM Préforme primaire WDM Théorie Conception Fabrication métrologie fibrage Profil d’indice FDCC WDM Comparaison des paramètres optogéométriques Fext = 149 µm Limite de mesure Profil théorique Profil mesuré  Adjuster l0 en enroulant la fibre Equipe Optique Guidée et Intégrée - F.Gérôme - Paris le 26 Octobre 2004

7. Caractérisation de la FDCC WDM FDCC WDM (200 m) Soudure SMF/FDCC faibles pertes injection sélective Théorie SMF(1m) SMF (1m) Conception Dispersion chromatique mesurée par la méthode du retard de phase (CD 300 EG&G) Fabrication métrologie zoom PenteFDCC : -1,3 ps/(nm2.km) DFDCC -350 ps/(nm.km) Equipe Optique Guidée et Intégrée - F.Gérôme - Paris le 26 Octobre 2004

8. Caractérisation de la FDCC WDM Pertes des connectiques Théorie Autour d’1 dB dans la bande C (peut être amélioré en utilisant des multirefusions par exemple) Conception Pertes de propagation Fabrication métrologie Autour d’1.2 dB/km dans la bande C  Figure de mérite : 300 ps/(nm.dB) à 1550 nm Mesure de l’Aire Effective x y Banc de mesure en champ proche Aeff : 33 µm2 à 1550 nm Equipe Optique Guidée et Intégrée - F.Gérôme - Paris le 26 Octobre 2004

9. SMF (1m) SMF (2.2 km) FDCC (100 m) Caractérisation de la FDCC WDM  Réalisation d’un module compensateur de dispersion chromatique Théorie k = 22 Conception Fabrication métrologie  Mesure de la dispersion chromatique résiduelle Variation maximale de 0.4 ps/(nm.km) sur la bande C 0.3 ps/(nm.km) théoriquement Equipe Optique Guidée et Intégrée - F.Gérôme - Paris le 26 Octobre 2004

10. Conclusion gerome@ircom.unilim.fr  MCVD solution : Fibre à deux coeurs concentriques avec Pertes de propagation 1.2 dB/km dans la bande C (FM = 300 ps/(nm.dB)) Pertes de connectiques 1 dB dans la bande C Dispersion chromatique résiduelle limitée à 0.4 ps/(nm.km) sur la bande C Dépôt d’un Brevet (Alcatel / IRCOM) • Autres solutions pour >20 ? • 1 seule fibre à 2cc unique MCVD ... Difficile • Association de fibres à 2cc MCVD ... Possible • 1 seule fibre microstructurée air-silice particulière ...adaptée (présentation demain) Equipe Optique Guidée et Intégrée - F.Gérôme - Paris le 26 Octobre 2004