3.3 Techniques de modulation
Afin de transmettre des informations dans les systèmes
numériques optiques, il faut les imprimer sur le signal et les adapter
au support de transmission qui est la fibre optique ; c'est ce que l'on entend
par modulation.
Il existe principalement deux techniques de modulation
optique : la modulation directe et la modulation externe.
3.3.1 La modulation directe
Un des principaux avantages de l'utilisation des lasers
à semi-conducteur pour les systèmes de
télécommunications par fibres optiques réside sur le fait
qu'il est possible de les moduler facilement : la modulation du courant qui les
traverse entraîne directement la modulation en intensité de la
lumière émise. Cette technique est appelée modulation
directe.
Ainsi, il suffit d'inscrire les données sur
l'alimentation du laser.
Cette solution de modulation directe requiert assez peu de
composants. En dehors de la source optique, le laser, seuls un
générateur de courant et un driver sont nécessaires.
Le premier va émettre à un débit
donné une séquence de données, expression de l'information
à transmettre. Le second a pour rôle de commander la source
optique au niveau des puissances émises (en fixant les valeurs du
courant d'alimentation).
Pour cela, il modifie et transforme les niveaux du courant issu
du générateur.
Figure 3.06 : Synoptique de la modulation
directe
La modulation directe connaît beaucoup d'avantages, en
particulier le faible coût de mise en oeuvre. Mais elle comporte aussi
des limites. Les lasers en sont souvent la cause. Leur temps de
réaction, le bruit créé font que la modulation directe
engendre, pour les hauts et très hauts débits, certaines
dégradations sur le signal optique modulé. A cela, la modulation
externe constitue un remède. [20]
3.3.2 La modulation externe
La modulation externe consiste à écrire les
données électriques sur un signal optique continu. Elle est
obtenue en modulant directement le faisceau lumineux en sortie du laser et non
plus le courant d'alimentation à l'entrée du laser.
Ainsi les défauts de la modulation directe
favorisés par le laser ne seront plus présents sur le signal
optique. La modulation est effectuée par un composant indispensable : le
modulateur externe. Celui-ci est commandé par une tension externe
v(t), modulée et représentative de l'information
à transmettre. Cette tension appliquée au modulateur a pour
propriété de modifier le facteur de transmission en
intensité à la sortie. Le signal optique continu émis par
le laser alimenté par un courant constant est donc peu
dégradé.
En traversant le modulateur, il subit les modifications du
facteur de transmission et le signal de sortie se trouve modulé selon
v(t).
Un driver est souvent présent entre les données
et le modulateur afin de fixer les niveaux de v(t) et de
choisir les modifications du facteur de transmission.
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Figure 3.07 : Synoptique de la modulation
externe
La modulation directe, plus simple et moins coûteuse est
encore très utilisée si les données sont transmises
à un débit de quelques gigabits/s, selon la qualité du
laser. Mais au-delà de 5 Gbits/s, la modulation externe est
indispensable pour maintenir une qualité de transmission correcte.
Cependant, les modulateurs ne sont pas totalement parfaits et peuvent quand
même engendrer des défauts mais leurs impacts sont moins
importants. [12] [14] [19]
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