Opto-alimentation et transmission de données par fibre optique pour les observatoires de fond de mer

Ce memoire de these est consacre a l’etude d’une liaison tout-optique longue de 10 km dediee a l’extension d’un observatoire câble de fond de mer existant afin d’atteindre de nouvelles zones d’exploration. Les travaux de recherche qui y sont rapportes demontrent la faisabilite de cette liaison tout-optique entre un instrument deporte et une station terrestre avec une seule fibre optique longue de 10 km, qui transmet simultanement la puissance, necessaire a l’alimentation de l’instrument (quelques centaines de milliwatts), et des donnees bidirectionnelles en temps reel.Le contexte de cette these est presente au travers d’un etat de l’art sur les observatoires câbles et sur la puissance sur fibre. Le choix de la fibre unique et la presence de fortes puissances optiques complexifient la mise en oeuvre de cette extension tout-optique, et sont a l’origine de l’apparition d'interactions entre l’energie optique dediee a l'alimentation (@1480 nm) et les donnees echangees (@1550 nm). Tout au long de ce document, les choix technologiques retenus sont argumentes et les effets optiques non lineaires tels que les diffusions Raman, Brillouin, Rayleigh, l’Emission Spontanee Amplifiee (ASE) sont decrits, modelises et analyses experimentalement. L’extension tout-optique proposee a ete caracterisee a la fois en regimes statique et dynamique par des mesures du bilan de liaison, du rapport signal a bruit (SNR) et du taux d’erreur binaire (BER). Les resultats obtenus montrent la possibilite de fournir 160 mW electrique a l’instrument deporte en utilisant une source optique continue de 33 dBm sans degrader excessivement les donnees bidirectionnelles transmises simultanement (BER<10-7).