Assas Recherche | Circuits intégrés photoniques sur InP pour la génération de signaux de puissance dans la gamme des ondes millimétriques

Circuits intégrés photoniques sur InP pour la génération de signaux de puissance dans la gamme des ondes millimétriques (Document en Anglais)

Accès au(x) document(s)

Accéder au(x) document(s) :

Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Jankowski Andrzej

Jankowski, Andrzej

Nom

Jankowski

Prénom

Andrzej

Nationalité

Date de soutenance : 13-12-2019

Directeur(s) de thèse : Roux Jean-François

Roux, Jean-François

Nom

Roux

Prénom

Jean-François

- Van Dijk Frederic

Van Dijk, Frederic

Nom

Van Dijk

Prénom

Frederic

Etablissement de soutenance : Université Grenoble Alpes (ComUE)

Université Grenoble Alpes (ComUE)

Nom

Université Grenoble Alpes (ComUE)

Laboratoire : Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

Nom

Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

Ecole doctorale : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

Nom

École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

Informations générales

Discipline : Optique et radiofréquence
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Optoélectronique, Photodiode rapide, Génération d'ondes millimétriques, Circuit intégré photonique
Mots-clés :

Ondes millimétriques
Photonique
Optoélectronique
Photodiodes

Résumé : Les transmissions de signaux analogiques ou numériques à des longueurs d'ondes millimétriques jouent un rôle clé dans de nombreux domaines tels que les télécommunications, la spectroscopie ou les systèmes d'observation radar. La génération de signaux RF par voie optique permet de générer de tels signaux et ce dans une large gamme de fréquences. Dans cette thèse de doctorat, on utilise le battement hétérodyne de deux signaux optiques et une photodiode rapide utilisée comme photomélangeur. Nous nous sommes particulièrement intéressés à la possibilité de combiner plusieurs photodiodes en parallèle pour surmonter les limitations d'un seul composant et augmenter la puissance du signal millimétrique de sortie. Les photodiodes sont à transport unipolaire (Uni-Travelling-Carrier: UTC), elles sont intégrées dans un circuit à base d’InP comportant également des guides d'ondes optiques passifs, des coupleurs MMI et les circuits d’alimentation électrique et micro-ondes.Dans cette thèse de doctorat, deux approches pour la production de puissance de sortie élevée dans le domaine des ondes millimétriques sont étudiées. La première est basée sur la conception et la caractérisation d'une nouvelle génération de combineurs de puissance Wilkinson en technologie coplanaire avec 2 et 4 photodiodes UTC. Cette solution cible la gamme de fréquence autour de 70 GHz. La largeur de bande totale à laquelle le combineur de Wilkinson atteint des performances optimales est d'environ 6 GHz et 3 GHz pour les topologies à 2 voies et 4 voies, respectivement. La seconde approche est basée sur les structures de photodiodes UTC avec antenne intégrées. Les topologies d'antenne dipôle et d'antenne « noeud papillon » sont étudiées. Les structures à trois photodiodes et à antenne dipôle cible la gamme de fréquences de 90 GHz à 110 GHz, mais les résultats de simulation montrent que des bandes supplémentaires peuvent être atteintes jusqu'à 300 GHz. Quant à elles, les structures à antenne en « noeud papillon » montrent de plus grandes largeurs de bande utiles. Ainsi, la largeur de bande obtenue varie de 46 GHz, pour le circuit à trois photodiode, à 126 GHz dans le cas d'une structure à deux photodiodes. Tous les dispositifs ont été fabriqués en salle blanche sur substrat InP et ont été caractérisés expérimentalement.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2019GREAT126
Type de ressource : Thèse