Groupe photonique et Microonde (C.Rumelhard/C.Algani) ESIEE / CNAM / UMLV EA2552 Groupe photonique et Microonde (C.Rumelhard/C.Algani) ESYCOM-CNAM (AL.Billabert…) ESYCOM-ESIEE (JL.Polleux…) JL. Polleux – jl.polleux@esiee.fr ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 1

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 2 ESIEE CNAM (Paris IIIème) UMLV ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 2

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 3 ESYCOM – EA 2552 - créé en 2000 - Trois équipes (CNAM / ESIEE / UMLV) Quatre thèmes 1 Salle blanche MEMS 300m2 3 plate-formes de caractérisation 34 chercheurs/enseignants 8 ingénieurs 23 doctorants ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 3

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 4 Thèmes Thème 1 : Électromagnétisme et applications Thème 2 : Radiocommunications numériques Thème 3 : Microsystèmes et micro-technologies Thème 4 : Photonique et microondes ESYCOM : 4 thèmes ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 4

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 5 Plate-formes Plate-forme Antennes, propagation et CEM Plate-forme radio-communications numériques Plate-forme optique-microondes ESYCOM : 3 plate-formes de caractérisation ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 5

Des moyens de caractérisation microonde et optique-microonde …Des moyens de caractérisations spécifiques Banc de mesure fréquentielle millimétrique @940nm à battement de lasers Caractérisation spectrale de MEMS optique – CARMIO-IdF Mesure VNA optique-microonde 40GHz @850nm C.Rumelhard, JL.Polleux, MWP2003 ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 6

Groupe Photonique et Microonde GPM : 3 axes Composants, microsystèmes photoniques et microondes Conception de circuits monolithiques microondes et optique-microondes Simulations systèmes et liaisons optique-microondes ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 7

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 8 Composants, microsystèmes photoniques et microondes Conception de circuits monolithiques microondes et optique-microondes Simulations systèmes et liaisons optique-microondes Thème du PTH SiGe : Simulation physique, 2001 Réalisation, première mondiale, 2003 Aujourd'hui: Amélioration des performances par effet UTC et introduction de cavités optiques résonnantes, (2006-…) Thème des Cavités résonantes latérales Filtrage optique accordable, multiplexage Conception d’un déphaseur accordable (160°) par l’utilisation d’une double cavité à réseaux de Bragg (réalisation en cours) Photodétecteurs rapides (hybride/monolithique) ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 8

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Description of Si/SiGe HPTs Designed by ESYCOM and Ulm University , realized by Atmel Heilbronn J.L. Polleux, F. Moutier, A.L. Billabert, C. Rumelhard, E. Sönmez, H. Schumacher, “A Strained SiGe layer Heterojunction Bipolar Phototransistor for Short-Range Opto-Microwave Applications”, IEEE International Topical Meeting on Microwave Photonics, MWP2003, Budapest, Hungary, Sept. 2003 Base Emitter n - Si Collector Sub p SiGe Ge % Optical beam Window in the emitter ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 10

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 11 Lateral cavity system Bragg reflector Si/air Vertical Bragg reflectors, DRIE on Si substrate – Structure realized in ESYCOM/ESIEE Lateral cavity with insertion of a photodiode Lateral cavity with insertion of a SiGe phototransistor Si/air Si SiO2/air Si/Ge Thèse Amar Bdeoui – soutenance le 27 avril 2006 ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 11

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 12 Déphaseur optique accordable (160°) par l’utilisation d’une double cavité à réseaux de Bragg Light out Coupled double cavity Wrib SiO2 Substrat : Si Light in ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 12

Application: Modulateurs Mach Zehnder en photonique intégrée Déphaseur optique accordable (120°) par l’utilisation d’une double cavité à réseaux de Bragg Application: Modulateurs Mach Zehnder en photonique intégrée ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 13

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 14 Composants, microsystèmes photoniques et microondes Conception de circuits monolithiques microondes et optique-microondes Simulations systèmes et liaisons optique-microondes Circuits MMIC microondes Circuits 3T-PTH pour détection optique-microonde Mélangeur à réjection de fréquence basse RF et OL à 30GHz – PH25UMS (brevet) Amplificateur distribué très large bande contrôlée en tension – PH25UMS (brevet) Conception d’un générateur de signaux impulsionnels et filtre ULB (3.1-10.6GHz) – PH25UMS Conception d’un récepteur intégré millimétrique (140GHz) – collaboration avec ESYCOM - LISIF - IAF-Frieburg Conception de l’accès du signal modulant d’une diode EML pour applications de communications optiques à très haut débit (40Gbits/s) – collaboration ESYCOM - LISIF - III-V Lab ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 14

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 15 Composants, microsystèmes photoniques et microondes Conception de circuits monolithiques microondes et optique-microondes Simulations systèmes et liaisons optique-microondes Simulations systèmes et liaisons optique-microondes Définitions nouvelles de gain et de bruit optique-microondes Simulations de liaisons optiques Simulations de systèmes ULB sur fibre optique : projet RNRT-BILBAO Bilbao : mars 2006 ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 15

Blocs équivalents microondes (ADS) Simulations systèmes et liaisons optique-microondes Définitions nouvelles de gain et de bruit optique-microondes Simulations de liaisons optiques Simulations de systèmes ULB sur fibre optique : projet RNRT-BILBAO Microwave optical links laser ampli driver Optical fiber photo-détector Low noise ampli RF l = 1,55 ou 1,3 ou 0,8 µm Intensity Modulation Direct Detection Direct modulation Blocs équivalents microondes (ADS) Iopt, 1 Iopt, 2 laser fibre photodiode ou PTH R0 Zl ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 16

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 17 Activités 2006 Points forts : Démarrage du projet RNRT Bilbao en mars 2006 Dépôt du projet (2ème phase) FET-Open OPTIM-UP en mars 2006 Participation à la 10ème école Syscom en mars 2006 « Conception de circuits intégrés radiofréquences, applications » Participation à l’école « nano-photonique sur Silicium » en juillet 2006 Contribution à l’organisation de MWP’2006 Collaborations : LISIF – UPMC IAF – Frieburg UMS ATMEL, IEF, UULM, FT, Mitsubishi, IMEP… THALES TAS, III-V Lab, Photonics Lab Partenaires du réseau Nefertiti ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 17

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 18 Evolutions 2006 ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 18

Historique et Evolution 2006 Durée labellisation GIS MNT EA 2552 4 EA 2552 suite 2 Pôle local 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 19

G.I.S. Micro Nano Technologies ou G.I.S. M.N.T. GIS MNT : Groupement d’Intérêt Scientifique construit en lien avec activités autour des salles blanches de l’ESIEE - CNRS - ESIEE-CCIP - UMLV - CNAM - Polytechnicum MLV Le Groupement : ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 20

G.I.S. Micro Nano Technologies ou G.I.S. M.N.T. ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 21

G.I.S. Micro Nano Technologies ou G.I.S. M.N.T. Réunion de lancement le 30 janvier 2006 à l’ESIEE Responsable : Tarik BOUROUINA Un service technique : 8 permanents 300 m2 salle-blanche MEMS - classe 100 à 1000 Equipements complets MEMS (DRIE – 1:107, AFM, …) Prototypage, processing, hébergement d’industriels… Longue tradition de partenariat – CCIP ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 22

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 23 Groupement d’Intérêt Scientifique « Micro Nano Technologies » ou G.I.S. M.N.T. Tarik BOUROUINA 23 ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 23