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Auteur(s)
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Thierry GEORGES : France Télécom
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Lire l’articleINTRODUCTION
Depuis sa première observation en 1834 dans un canal écossais et son explication mathématique en 1895, la propagation de solitons a trouvé une place de plus en plus importante dans de nombreux domaines de la physique et des mathématiques. Objet de nombreuses études mathématiques dans les années 60, il faut attendre 1973 et les premières fibres monomodes de silice à faible perte pour apparaître dans le domaine de la transmission optique. C’est pourtant dans ce domaine que de nombreuses propriétés des solitons ont pu être vérifiées expérimentalement : interaction de solitons, propagation de solitons d’ordre 1 et 2 sur de nombreuses périodes... Cela a pu être réalisé grâce à un milieu très transparent, la disponibilité d’amplificateurs optiques et le développement de techniques de contrôle.
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- Version courante de janv. 2015 par Thierry GEORGES, Michel JOINDOT, Irène JOINDOT
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Généralités5. Conclusion
Avec la transmission optique, les solitons sont sortis des cahiers des mathématiciens pour entrer dans le laboratoire des physiciens. Ce sont des objets très intéressants car, de par leur robustesse vis-à-vis des perturbations extérieures, ils sont modélisés mathématiquement très simplement et la précision de ces modèles est très bonne.
Ce très bon accord entre la théorie et l’expérience a permis d’optimiser les systèmes de transmission de manière très efficace. Aujourd’hui, cette modélisation dessert les solitons, car de nombreux industriels se méfient de systèmes régis par des équations mystérieuses et préfèrent les bons vieux systèmes dont l’optimisation nécessite des semaines de simulations numériques.
Pour transformer un objet de laboratoire en un produit industriel, il faut cependant plus qu’un bon accord entre la théorie et l’expérience. Ce « plus » est double pour les solitons :
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d’une part, la compatibilité de la propagation non linéaire autorise de travailler à des puissances importantes et donc permet d’obtenir de meilleurs rapports signal à bruit ;
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d’autre part, la non-linéarité de la fibre peut être utilisée pour séparer le signal du bruit ayant la même longueur d’onde, la même polarisation et la même phase que le signal ; cela a ainsi permis de transmettre de l’information sur des distances virtuellement infinies.
L’application de ces transmissions est la réalisation de boucles mémoires , capables de garder de l’information plusieurs heures (cela correspond à une propagation sur plusieurs milliards de kilomètres !).
Les solitons sortiront probablement bientôt des laboratoires pour former l’ossature des réseaux de télécommunication mondiaux de demain.
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