La thèse montre des solutions pour la réalisation de circuits photoniques intégrés utilisant le caractère volumétrique et les très faibles pertes en propagation des solitons spatiaux . On s'intéresse aux élément de base: interconnections, sources et router optique (comme dispositif d'élaboration). Interconnections et sources sont réalisé dans le niobat de lithium (LN) qui fournis des structures avec une très longe durée temporelle. Le fonctionnement d'un router optique est démontré dans le semiconducteur photorefractif (PR) InP:Fe en raison de sa sensitivité aux longueurs d'onde infrarouges (IR) et à son temps de réponse rapide. On montre que les pertes en propagation dans les interconnections solitoniques peuvent être réduites à nouveau en utilisant un faisceau en polarisation ordinaire qui augmente la variation d'indice de réfraction induite. La réalisation de sources intégrées solitoniques est étudié pour avoir émission en bleu à 400nm et en IR à 1530nm. Celles en bleu sont obtenues par génération de deuxième harmonique ; le rôle du bleu pour la formation des solitons est montré et ses propriété physiques étudiées. Celles en IR sont obtenues en dopant le LN avec des ions (actifs) d'erbium. Leurs effets sur les paramètres PR sont présentés et les solitons spatiaux sont obtenus en excitant l'absorption soit du LN soit de l'erbium. L'amplification de la luminescence est étudié numériquement. Le routage optique dans le InP :Fe est obtenu en faisant interagir deux solitons cohérents et en changeant leur phase relative. L'augmentation de la séparation ou leur fusion est analysé en fonctionne de la distance entre eux, température et intensité de la lumière.

[pt] Neste trabalho, os sistemas solitônicos amplificados são estudados utilizando simulações numéricas. A inserção periódica de simplificadores ópticos (EDFAs), para compensar as perdas na fibra, limita o desempenho dos sistemas devido, principalmente, ao ruído de emissão espontânea amplificada (ASE) gerado pelo próprio amplificador. As decorrentes limitações impostas aos sistemas - efeito Gordon-Haus, acúmulo de ruído ASE, espaçamento entre amplificadores e interações entre pulsos adjacentes - são detalhadamente analisadas. Neste cenário, o desempenho destes sistemas é inferior ao de sistemas NRZ em uso. Visando melhorar o desempenho dos sistemas, diferentes técnicas de controle de sólitons - gerenciamento de dispersão, filtragem espectral em freqüências fixa e deslizante - são descritas e investigadas. Os inúmeros resultados obtidos e apresentados permitem avaliar com segurança a aplicabilidade dos sistemas solitônicos em comunicação ópticas de longa distância e/ou altas taxas de transmissão. / [en] This thesis presents a study of single channel amplified soliton systems base don numerical simulations. In these systems, the losses of the optical fibers are compensated by the periodic insertion of Erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs). As the amplifiers generate noise in the form of spontaneous amplified emission (ASE noise), their presence limits the systems performance. The resulting limitations - the Gordon-Haus effect, ASE noise accumulation, length of the amplifier span and interaction between neighborinhg pulses - are analyzed in detail. When taken into account, these limitations make the performance of amplied soliton systems inferior to that of classical linear NZR systems currently in use. Different techniques to improve the performance of soliton systems are investigated, mainly the dispersion management tecnique and spectral flitering, using both fixed and sliding frequencies. The results obtained through extensive numerical simulations allow a sound evaluation of the applicability of amplified soliton systems to long distance and/or high rate transmissions.