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Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 1 Activités OPTO-MICROONDES à l IRCOM Institut de Recherche en Communications Optiques et Microondes.

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1 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 1 Activités OPTO-MICROONDES à l IRCOM Institut de Recherche en Communications Optiques et Microondes présentées par Philippe DI BIN

2 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 2 L IRCOM c est :UMR CNRS 200 chercheurs et enseignants-chercheurs dont environ 100 doctorants 30 thèses soutenues par an 3 grands thèmes de recherche OPTIQUE MICROONDES ELECTRO - MAGNETISME OPTO-MICROONDES

3 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 3 Activités liant Optique et Microondes Les grandes orientations Modulation dune onde optique à des fréquences microondes (et +) Antennes microondes pilotées par voie optique Commutation dénergie et échantillonnage par photoconducteurs Traitement du signal microonde par voie optique Conception, Modélisations électriques et optiques de composants optiques et optoélectronique pour les télécoms optiques haut débits

4 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 4 But Modulation à très haute fréquence dune onde optique Contrôle et optimisation de la qualité spectrale de la modulation Principes étudiés Battement entre deux ondes lasers continues Qualité spectrale contrôlée par Asservissement en fréquence des ondes laser Asservissement en phase des ondes laser Modulateur EO à LiNbO 3 Guides couches minces de LiNbO 3 Génération dune onde optique modulée à très haute fréquence

5 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 5 Exemples PROJET RNRT OPTIMM (FT-R&D, OPTO+, LAR, LPL, IEMN, CEA-LETI, IRCOM) Laser Er:Yb bifréquence accordable en fréquence asservi en phase 0-3 GHz Version µlaser à 55 GHz (en cours) - Techno CEA-LETI Contrôle et optimisation de la qualité spectrale de la modulation (IRCOM- OGI Optique Guidée et Intégrée) Génération dune onde optique modulée à très haute fréquence Microlaser (face dentrée) 1.5 mm 3 mm

6 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 6 Exemples Réalisation de couches minces de LiNbO 3 par ablation laser pour la réalisation de modulateurs rapides à faibles tensions de commandes Mise au point des étapes technologiques et validation des procédés (IRCOM - C2M Composants Micro-électroniques et Micro-optiques OGI Optique Guidée et Intégrée) Génération dune onde optique modulée à très haute fréquence

7 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 7 Perspectives Montée en fréquence > 100 GHz (> 1 THz ??) Haute qualité spectrale de la modulation (< kHz) Réalisation modulateur MZ Génération dune onde optique modulée à très haute fréquence

8 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 8 Antennes microondes à commande optique But Etudier lapport des technologies optiques dans des antennes microondes Intérêt Proposer des nouvelles fonctionnalités et apporter des solutions à des points durs Balayage large bande Emissions dimpulsions brèves, énergétiques, ULB

9 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 9 Antennes microondes à commande optique Exemples Développement dune antenne microonde à balayage large bande (IRCOM OGI - Optique non-linéaire- Diffraction EM - CREAPE) Dépointé continu par commande optique Dépointé constant démontré sur GHz Montée à 40 GHz en cours

10 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 10 Commutation dénergie et échantillonnage par photo-conducteurs But Commutation d énergie et rayonnement par photoconducteurs (IRCOM Optique non-linéaire - Diffraction EM - CREAPE) Impulsions électriques brèves (fs) Très énergétiques Application principale : antennes Ultra-Large Bandes Autres applications : échantillonnage rapide, commutation rapide

11 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 11 Traitement optique du signal microonde But Evaluer lapport de loptique dans des fonctions de traitement du signal microonde Intérêt Proposer des nouvelles fonctionnalités ou des performances améliorées Projets en cours Filtrage microonde (IRCOM OGI - CDM Circuits et Dispositifs Microondes) Fonctions de transfert de filtrage particulières Accordabilité Conversion Analogique Numérique par voie optique (IRCOM OGI) Conversion de signaux à très hautes fréquences

12 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 12 Composants pour télécoms optiques hauts débits But Modélisation et conception de systèmes optiques et/ou optoélectroniques Principe Méthodes de calculs numériques (MEF…), CAO Intérêt Modélisation électromagnétique prenant en compte une structure globale là où les modèles simplifiés atteignent leurs limites (configurations optiques complexes, hautes fréquences de fonctionnement) Projets Modélisation de composants purement optiques Modélisation de boîtiers optoélectroniques

13 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 13 Exemples Modélisation de boîtiers de modulateurs 40 GHz (packaging) (Projet RNRT ERMIONE - IRCOM-Circuits et Dispositifs Microondes) Vue 3D du boîtier du module émetteur Driver MEA Méthode de calcul : analyses couplées électromagnétisme (méthode des éléments finis) - lois des circuits (ADS) permettant de caractériser le driver et le MEA dans leur environnement boîtier Objectif de lIRCOM dans le cadre dERMIONE : Optimiser la topologie du boîtier pour limiter linfluence des résonances parasites. Composants pour télécoms optiques hauts débits

14 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 14 Exemples Amplificateur de photodiode large bande grand gain (0-40 GHz - 30dB) (IRCOM - Circuits Microondes Non-Linéaires) Amplificateurs Distribués Récepteur Optique Haut Débit ( 40Gb/s ) Récepteur Optique Haut Débit ( 40Gb/s ) Photodiode AMPLI Lumière (Fibre) G = 30dB DC-40GHz Composants pour télécoms optiques hauts débits

15 Université de LimogesIRCOM - UMR CNRS n°6615 IRCOM 15 Exemples Modélisation et caractérisations de fonctions ADD-DROP pour DWDM par CAO-MEF (IRCOM - CDM) Modélisation de couplages Photodiodes - Filtres microondes supraconducteurs (IRCOM - CDM - OGI) Composants pour télécoms optiques hauts débits


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