Conception numérique d’un système électronique d’asservissement d’un mach-ZEHNDER pour la modulation DSB-CS dans les liaisons des télécommunications optiques

Abstract

En appliquant à l’entrée RF (Radio fréquence) d’un Mach-Zehnder (MZ) une tension sinusoïdale VRF (t) = b0Sin(2πft) de faible amplitude, la dérive du point de fonctionnement pour la modulation DSB-CS (Double Side Band with Carrier Suppressif) se caractérise par la montée d’une harmonique de fréquence f dans le spectre du signal à la sortie du MZ. Nous devons extraire l’amplitude de cette harmonique qui, d’après nos calculs, est proportionnelle à l’erreur sur la tension de polarisation appliquée à l’entrée DC (Direct Current) du MZ. Le processus d’extraction fait intervenir un mélangeur, un amplificateur et un filtre passe-bas. Nous avons choisis de régler l’amplificateur de manière à ce que la tension à la sortie du filtre passe-bas soit égale à l’erreur sur la tension de polarisation, puis nous avons placer des correcteurs entre la sortie du filtre et l’entrée DC du MZ. Les correcteurs utilisés sont : le correcteur proportionnel (P) et le correcteur proportionnel intégrateur (PI). Nos calculs théoriques montrent que le système asservi est stable avec chacun de ces correcteurs et que le correcteur PI nous assure une erreur statique nulle tant dis que le correcteur P se caractérise par une erreur statique qui dépend du point de fonctionnement pour la modulation DSB-CS autour duquel se fait la polarisation. En effet nous avons montré par calculs qu’il y a plusieurs points de fonctionnement correspondant à la modulation DSB-CS, mais la structure de notre système asservi que nous avons élaboré ne nous permet pas d’en choisir un nous même. Nous pouvons théoriquement remédier à cela grâce à une référence de polarisation. La référence de polarisation désigne ici une tension continue qui fixe la tension à l’instant initial à l’entrée DC du MZ. La polarisation doit en principe se faire autour du point de fonctionnement le plus proche de la référence de polarisation. Le plus intéressant étant que, si elle est prise de façon adéquate, elle assure une erreur statique nulle quelque soit le correcteur utilisé à une condition près. Nous avons conçu notre système asservi sur ADS (Advanced Design System) et tester l’efficacité de nos correcteurs face à une dérive rapide du point de fonctionnement du MZ. Les résultats obtenus sont satisfaisants et correspondent bien à nos attentes théoriques