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The Ultimate Limit of Optical Fibers to Carry Information
jeudi 27 novembre 2014

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Descriptif

Conférence de René-Jean Essiambre organisée par le département de physique.

A network of fused-silica single-mode optical fibers forms the backbone of the worldwide communication infrastructure. The maximum rate of transmission of information over such fibers has increased by four orders of magnitude over the last three decades. A question naturally arises : is there a fundamental limit to the maximum achievable transmission rate, or capacity, of single-mode fibers ?
After a brief historical perspective on guided-wave transmission and a review of Shannon’s information theory, the optical Kerr effect that characterizes the nonlinear behaviors observed in optical fibers will be discussed. It will be followed by a description of the ‘optical fiber channel’ pertinent to optical networks and of strategies devised to maximize the transmission of information over fibers, including the use of temporal solitons and nonlinear propagation reversal. Results of calculations of the nonlinear Shannon capacity limit will be presented and it will be shown that we have now reached 50% of this capacity limit in record experimental demonstrations. The consequences for the internet backbone of being so close to the nonlinear Shannon capacity limit will be outlined. The use of multicore, multimode and photonic bandgap fibers as a way to increase the capacity per fiber strand beyond the nonlinear Shannon capacity limit of single-mode fibers will be presented. Finally, the nonlinear propagation equations in fibers supporting multiple spatial modes will be introduced and the richness of doing nonlinear optics in such fibers will be highlighted.

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Auteur(s)
René-Jean Essiambre
Alcatel-Lucent
Physicien

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Cursus :

René-Jean Essiambre est né à Sainte-Anne-Des-Monts, Québec, Canada. Il a obtenu un Doctorat en Physique Optique à l’Université de Laval, Québec, Canada en 1994 et, à partir de 1995, a poursuivit des études Post-Doctorales à l’Université de Rochester, Rochester, New-York, États-Unis. En septembre 1997, il a joint le Département de Recherches sur les Systèmes de Transmission Optique de Bell Laboratories chez Lucent Technologies (depuis devenue Alcatel-Lucent), son employeur actuel.

Le Dr. Essiambre a conduit des recherches dans les domaines des effets non-linéaires des fibres optiques et sur la conception de systèmes de transmission par fibre optique. Ses récentes préoccupations scientifiques incluent la conjugaison de phase optique, la régénération toute optique, les formats de modulation avancés et l’étude de la capacité ultime des systèmes de communication par fibres optiques. Le Dr. Essiambre a aussi contribué de façon soutenue à la conception et au développement des systèmes commerciaux de transmission par fibres optiques de Lucent Technologies et d’Alcatel-Lucent.
Il est le récipiendaire du prix “Engineering Excellence Award” de l’ “OpticalSociety of America” (OSA) de l’année 2005. Il est également “Fellow” de la même société et est actuellement “Distinguished member of Technical Staff” (DMTS) du Bell Labs d’Alcatel-Lucent.

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Dernière mise à jour : 29/01/2015