Bell Labs : vers des fibres optiques à 2 térabits et au-delà

« L’innovation est propre à Alcatel-Lucent », rappelle (s’il en était besoin), Jean-Luc Beylat, président de Bell Labs France, unités de R&D de l’équipementier franco-américain. Lequel ouvrait, le 25 mai, les portes de ses laboratoires de Nozay (Île-de-France) à ses partenaires, clients, analystes et presse pour présenter ses dernières innovations dans le cadre de son opération Open Days. Innovations qui, bien que nombreuses, tournent quasiment toutes autour de la plate-forme IP qui met en œuvre « de multiples services qui génèrent le big data et engagent des enjeux de sécurité et de confidentialité ». On l’aura compris, la R&D de l’équipementier vise essentiellement à répondre à ces besoins.

Mais dans un premier temps, c’est évidemment sur l’efficacité des réseaux que les chercheurs concentrent leurs efforts. Notamment sur les réseaux fixes en fibre optique. Après avoir atteint les 100 Gbit/s par fibre en 2010, puis avoir démontré la 400G plus récemment, Alcatel-Lucent s’attaque à multiplier par 10 ces débits.

Cinq fibres en une seule

Comment ? Par le multiplexage de mode qui met en œuvre le multimode (comme son nom l’indique) au lieu du monomode actuellement. Celui-ci permettra d’exploiter plusieurs modes d’émission lumineuse dans la fibre afin d’envoyer l’information de manière indépendante pour chacun. À ce jour, et en labo, l’équipementier atteint les 5 modes. Autrement dit, « cela revient à faire passer 5 fibres en une seule », schématise le chercheur Massimiliano Salsi.

À coup de lames de phase fabriquées en interne et d’algorithmes maison (donc secrets), un réseau à 100G aujourd’hui pourra en transférer 500 demain. Ou 2 Tbit/s avec du 400G. Mais difficile de savoir quand la technologie sera exploitable. Le chercheur de Bell Labs pense que celle-ci n’intéressera les exploitants qu’à partir d’un facteur 10 (soit potentiellement 4 Tbit/s par fibre). De plus, elle nécessite le support d’une nouvelle génération de fibre. Les réseaux actuels n’en profiteront donc pas.

Multiplier le nombre de canaux

Ils pourront en revanche bénéficier des progrès sur le multiplexage des longueurs d’onde qui vise à multiplier le nombre de canaux par fibre. À ce jour, le 100G met en œuvre le 4QAM (Quadrature Amplitude Modulation ou modulation d’amplitude en quadrature) les chercheurs travaillent à passer en 8QAM. Pour y parvenir, ils travaillent sur la réduction de la largeur spectrale (par une technologie avancée qui exploite des convertisseurs numérique-analogique ou DAC). Ce qui pourra doubler la quantité d’information transmise en multipliant le nombre de canaux au sein d’une même fibre.

Mais ce sera au prix de la réduction des distances couvertes. Quand un QAM4 transmet le signal sur 2500 km, un QAM8 se réduit à 1000 km et à peine 500 km pour un QAM16 même si plusieurs milliers de kilomètres sont soutenus en laboratoire. Néanmoins, les chercheurs entendent pouvoir « moduler cette capacité en modifiant l’efficacité spectrale en fonction de la distance par l’utilisation d’un DAC programmable et des techniques avancées de traitement du signal côté récepteur afin d’obtenir un transpondeur programmable par logiciel », explique Gabriel Charlet chez Bell Labs. Autrement dit, faire varier la capacité de transfert selon la distance. Des progrès essentiellement destinés aux marchés des réseaux métropolitains (MAN).

crédit photo vignette © Patrick Lombaert