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Cet ouvrage présente une étude approfondie de l amplificateur optique à semi-conducteurs (SOA) et leurs applications aux réseaux optiques de nouvelle génération. Une grande partie du présent travail a été consacrée à l étude des effets non linéaires du SOA, en particulier ceux qui sont liés à la polarisation, en vue de les exploiter pour assurer des fonctions optiques importantes pour les réseaux de communication optique à très haut débit. Dans ce cadre, nous avons développé un modèle numérique se basant sur la théorie des modes couplés et le formalisme de Stokes, qui nous a permis d analyser la rotation non linéaire de polarisation dans la structure SOA en fonction des conditions d injection. Les résultats obtenus par le modèle développé ont montré un bon accord avec ceux obtenus par simulation numérique ou par expérimentation, qui est basée sur une analyse spectro-polarimétrique du SOA en se référent au formalisme de Mueller-Stokes. Egalement, nous avons montré, en exploitant la rotation non linéaire de polarisation, la faisabilité de la mise en uvre de diverses portes logiques optiques et des fonctions liées à la conversion en longueurs d ondes et la régénération 2R optique.

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