Colloque

Simulation en bande de base d'un lien de communication optique

Stéphane Côté

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Stéphane Côté

Résumé du colloque

En raison de sa flexibilité et de son faible coût, l'étude simulée des systèmes de communication est souvent préférée à l'expérimentation directe. Sur ces prémisses d'économie et de souplesse se fonde le schéma de modélisation d'un lien numérique de communication optique. Sur un tel lien la puissance lumineuse d'un laser à semiconducteur (LSC) module directement l'amplitude d'un train binaire. La contrepartie de cette simplicité conceptuelle réside dans la complexité des phénomènes physiques qui régissent l'émission laser, sa transmission et sa photodétection. La source optique est d'abord simulée par un modèle ("rate equations") reproduisant la dynamique temps/fréquence d'un LSC monomode directement modulé par un courant. La fibre optique s'avère quant à elle paramétrisée par sa fonction de transfert, dans ses effets d'atténuation et de dispersion des impulsions lumineuses. Enfin, la simulation de l'étage de réception implique la caractérisation des processus aléatoires liés au fonctionnement d'une photodiode p-i-n ou APD (positive-intrinsèque-négative, avalanche photodiode) destinée à la conversion de la puissance lumineuse en amplitude de courant. Pour une photodiode p-i-n, l'arrivée des photons se conforme au processus de Poisson, lequel pour une APD engendre un bruit multiplicatif. À ces désagréments s'ajoute un bruit gaussien associé aux dispositifs électroniques de réception, linéairement modélisés. La caractérisation de bruit peut ainsi s'ancrer au delà de toute autre dégradation de la chaîne, avec un calcul du taux d'erreur binaire (TEB) raisonnable en semi-analytique, laquelle permet une estimation raisonnable d'un TEB faible (~10^-8) en un temps relativement court.

Contexte

Section :

Génie électrique

Thème du colloque :

Génie électrique

Hôte : Université du Québec à Montréal

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