CONCEPTION ET REALISATION D'UN DEMULTIPLEXEUR EN LONGUEUR D'ONDE INTEGRE SUR INP A GABARIT SPECTRAL FIXE PDF Download
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L'OBJET DE CETTE ETUDE EST LA CONCEPTION ET LA REALISATION D'UN MULTIPLEXEUR ET/OU DEMULTIPLEXEUR 8 CANAUX ESPACES DE 2NM AUTOUR DE LA LONGUEUR D'ONDE 1,542M A BANDE PASSANTE PLATE. L'ETUDE THEORIQUE DU RESEAU DE DIFFRACTION APPLIQUEE AU RESEAU DE GUIDES D'ONDE A LONGUEURS PROGRESSIVES, CONSIDERE COMME FILTRE OPTIQUE, A PERMIS DE DEVELOPPER UN LOGICIEL DE SIMULATION ET UN LOGICIEL D'OPTIMISATION DE LA FONCTION DE FILTRAGE OPTIQUE. CETTE NOUVELLE APPROCHE DU COMPOSANT PERMET DE COMPRENDRE L'ORIGINE DE LA LARGEUR DE LA BANDE PASSANTE DU FILTRE ET DE CONTROLER SES CARACTERISTIQUES DE FILTRAGE. LA STRUCTURE DE GUIDE RUBAN LARGE A ETE RETENUE POUR LA REALISATION CAR ELLE PRESENTE DE FAIBLES PERTES DE COUPLAGE GUIDE-FIBRE (0,5DB) ET DE GRANDES TOLERANCES D'ALIGNEMENT AVEC UNE FIBRE LENTILLEE DE DIAMETRE DE MODE A 1/E 2 DE 4,5M. LE COMPOSANT REALISE A ETE RENDU INDEPENDANT DE LA POLARISATION PAR UNE METHODE DE COMPENSATION ADAPTEE A NOTRE STRUCTURE DE GUIDE A L'AIDE D'UN ADAPTATEUR DE MODE. LES PERTES FIBRE A FIBRE DU COMPOSANT ONT ETE FORTEMENT REDUITES ET SONT EVALUEES A 4DB POUR LE CANAL CENTRAL ET A 7DB POUR LES CANAUX LES PLUS EXCENTRES. DEUX METHODES ONT ETE DEVELOPPEES AFIN D'OBTENIR UNE REPONSE SPECTRALE PLATE : LA METHODE MULTI-RESEAU UTILISE DEUX RESEAUX A BANDES SPECTRALES DECALEES AU SEIN D'UN MEME RESEAU DE GUIDES D'ONDE ET LA METHODE DU RESEAU MODULE QUI CONSISTE PLUS GENERALEMENT A DETERMINER LA LONGUEUR SUPPLEMENTAIRE DE CHACUN DES GUIDES DU RESEAU POUR OBTENIR UNE REPONSE SPECTRALE SUIVANT UN GABARIT DEFINI AU PREALABLE. LA LARGEUR DE BANDE PASSANTE RESULTANTE A 1DB EST MULTIPLIEE PAR UN FACTEUR 2 (1NM) TOUT EN GARDANT UNE LARGEUR DE BANDE PASSANTE A 20DB CONTANTE (2NM). LES PERTES ADDITIONNELLES SONT EVALUEES A 4DB ET LA TAILLE DU COMPOSANT EST AUGMENTEE. SEULES LES LONGUEURS DES GUIDES DU RESEAU SONT MODIFIEES PAR RAPPORT AU PHASAR CLASSIQUE, ASSURANT UNE GRANDE SIMPLICITE DE REALISATION : AUCUNE ETAPE TECHNOLOGIQUE SUPPLEMENTAIRE NI AUCUNE FONCTION OPTIQUE SUPPLEMENTAIRE NE SONT NECESSAIRES. LE TRES BON ACCORD ENTRE SIMULATIONS ET MESURES A PERMIS DE VALIDER COMPLETEMENT LES MODELES DEVELOPPES.
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L'OBJET DE CETTE ETUDE EST LA CONCEPTION ET LA REALISATION D'UN MULTIPLEXEUR ET/OU DEMULTIPLEXEUR 8 CANAUX ESPACES DE 2NM AUTOUR DE LA LONGUEUR D'ONDE 1,542M A BANDE PASSANTE PLATE. L'ETUDE THEORIQUE DU RESEAU DE DIFFRACTION APPLIQUEE AU RESEAU DE GUIDES D'ONDE A LONGUEURS PROGRESSIVES, CONSIDERE COMME FILTRE OPTIQUE, A PERMIS DE DEVELOPPER UN LOGICIEL DE SIMULATION ET UN LOGICIEL D'OPTIMISATION DE LA FONCTION DE FILTRAGE OPTIQUE. CETTE NOUVELLE APPROCHE DU COMPOSANT PERMET DE COMPRENDRE L'ORIGINE DE LA LARGEUR DE LA BANDE PASSANTE DU FILTRE ET DE CONTROLER SES CARACTERISTIQUES DE FILTRAGE. LA STRUCTURE DE GUIDE RUBAN LARGE A ETE RETENUE POUR LA REALISATION CAR ELLE PRESENTE DE FAIBLES PERTES DE COUPLAGE GUIDE-FIBRE (0,5DB) ET DE GRANDES TOLERANCES D'ALIGNEMENT AVEC UNE FIBRE LENTILLEE DE DIAMETRE DE MODE A 1/E 2 DE 4,5M. LE COMPOSANT REALISE A ETE RENDU INDEPENDANT DE LA POLARISATION PAR UNE METHODE DE COMPENSATION ADAPTEE A NOTRE STRUCTURE DE GUIDE A L'AIDE D'UN ADAPTATEUR DE MODE. LES PERTES FIBRE A FIBRE DU COMPOSANT ONT ETE FORTEMENT REDUITES ET SONT EVALUEES A 4DB POUR LE CANAL CENTRAL ET A 7DB POUR LES CANAUX LES PLUS EXCENTRES. DEUX METHODES ONT ETE DEVELOPPEES AFIN D'OBTENIR UNE REPONSE SPECTRALE PLATE : LA METHODE MULTI-RESEAU UTILISE DEUX RESEAUX A BANDES SPECTRALES DECALEES AU SEIN D'UN MEME RESEAU DE GUIDES D'ONDE ET LA METHODE DU RESEAU MODULE QUI CONSISTE PLUS GENERALEMENT A DETERMINER LA LONGUEUR SUPPLEMENTAIRE DE CHACUN DES GUIDES DU RESEAU POUR OBTENIR UNE REPONSE SPECTRALE SUIVANT UN GABARIT DEFINI AU PREALABLE. LA LARGEUR DE BANDE PASSANTE RESULTANTE A 1DB EST MULTIPLIEE PAR UN FACTEUR 2 (1NM) TOUT EN GARDANT UNE LARGEUR DE BANDE PASSANTE A 20DB CONTANTE (2NM). LES PERTES ADDITIONNELLES SONT EVALUEES A 4DB ET LA TAILLE DU COMPOSANT EST AUGMENTEE. SEULES LES LONGUEURS DES GUIDES DU RESEAU SONT MODIFIEES PAR RAPPORT AU PHASAR CLASSIQUE, ASSURANT UNE GRANDE SIMPLICITE DE REALISATION : AUCUNE ETAPE TECHNOLOGIQUE SUPPLEMENTAIRE NI AUCUNE FONCTION OPTIQUE SUPPLEMENTAIRE NE SONT NECESSAIRES. LE TRES BON ACCORD ENTRE SIMULATIONS ET MESURES A PERMIS DE VALIDER COMPLETEMENT LES MODELES DEVELOPPES.
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Une source d’émission pour les applications WDM, fournissant un peigne de 10 longueurs d'onde espacées de 2000Hz, est construite par l'intégration monolithique sur InP d'une barrette de lasers mono fréquences (lasers DBR) et d'un multiplexeur (PHASAR). Les travaux de conception, réalisation technologique et caractérisation de l'intégration monolithique sont reportés, ainsi que les performances mesurées de l'émetteur ainsi fabriqué. L'opération d1émission continue des canaux sélectionnés un à un dans le peigne est démontrée: la source présente une stabilité modale élevée, avec un taux de réjection entre canaux supérieur à 32dB; l'espacement en longueur d'onde de 200GHz est atteint avec une précision de 25GHz. La rapidité de la source en régime dynamique est vérifiée par la modulation directe des lasers intégrés : la bande passante à une modulation d'amplitude (AM) faibles signaux s'élève à 6.5GHz pour un courant continu d'alimentation des lasers de 70 mA. L'excursion de la longueur d'onde d'émission sous une modulation directe à 2.5Gbit/s reste inférieure à 1.5À. La fonction de contrôle en longueur d'onde est par ailleurs ajoutée à l'émetteur assurant en permanence la précision de la longueur d'onde absolue d'émission sélectionnée.
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POUR FAIRE FACE A L'ENGOUEMENT DU PUBLIC POUR DE NOUVEAUX SERVICES INTERACTIFS, LE SUCCES DES RESEAUX MULTIPLEXES EN LONGUEUR D'ONDE S'EXPLIQUE PAR L'AUGMENTATION DE LA CAPACITE ET LA FLEXIBILITE SUPPLEMENTAIRE QU'ILS APPORTENT AUX SYSTEMES DE TELECOMMUNICATION OPTIQUE. L'EXPLOSION DE CE NOUVEAU MARCHE ENTRAINE LE DEVELOPPEMENT DE NOUVEAUX COMPOSANTS PHOTONIQUES, INDISPENSABLES A L'AVENEMENT DES RESEAUX TOUT OPTIQUE. CETTE THESE S'ARTICULE AUTOUR D'UN DE CES NOUVEAUX COMPOSANTS : LE DEMULTIPLEXEUR EN LONGUEUR D'ONDE A RESEAU DE GUIDES. ELLE DONNE AINSI LES ELEMENTS NECESSAIRES A LA CONCEPTION ET A LA REALISATION DE DEUX DISPOSITIFS AUX APPLICATIONS DISTINCTES : ? LE DEMULTIPLEXEUR DENSE, AYANT UN FAIBLE ESPACEMENT EN LONGUEUR D'ONDE ENTRE CANAUX, POUR DES APPLICATIONS DE ROUTAGE ET DE COMMUTATION, ? LE DUPLEXEUR 1,31/1,55 M, POUR DES APPLICATIONS DE DISTRIBUTION LARGE BANDE. CES DISPOSITIFS, REALISES SUR SUBSTRAT D'INP, SONT COMPATIBLES AVEC L'INTEGRATION MONOLITHIQUE AVEC DES AMPLIFICATEURS OPTIQUES A SEMI-CONDUCTEURS, DES LASERS OU DES PHOTODIODES, OUVRANT AINSI LA VOIE A DE NOUVEAUX COMPOSANTS OPTOELECTRONIQUES AUX FONCTIONNALITES TOUJOURS PLUS COMPLEXES. DE NOMBREUX DEMULTIPLEXEURS ONT ETE ELABORES, DONT LES PERFORMANCES SONT PRESENTEES DANS CE MEMOIRE. UNE COMPACITE REMARQUABLE ET UN FONCTIONNEMENT INDEPENDANT DE LA POLARISATION DE L'ONDE INCIDENTE SONT OBTENUS GRACE A LA MISE AU POINT D'UNE STRUCTURE FORTEMENT GRAVEE A BIREFRINGENCE NULLE. L'UTILISATION DE COURBURES PROGRESSIVES AUX TRANSITIONS ENTRE LES GUIDES DROITS ET LES GUIDES COURBES DU RESEAU DE GUIDES PERMET DE REDUIRE CONSIDERABLEMENT LES PHENOMENES DE CONVERSION DE MODE DUS A LA DEFORMATION DU MODE OPTIQUE DANS LES COURBURES, ET D'ATTEINDRE AINSI DE TRES FAIBLES DIAPHONIES. ENFIN, DE NOUVELLES CONFIGURATIONS DES RESEAUX DE GUIDES SONT PROPOSEES AFIN DE LIMITER LES EFFETS DE LA VARIATION D'INDICE EFFECTIF DANS LES COURBURES OU DE REDUIRE LA TAILLE DES DISPOSITIFS.
Author: Arnaud Rigny
Author: Arnaud Rigny
Author: Arnaud Rigny
Author: Sylvie Ménézo
Author: ROLAND.. MESTRIC