Etude et caractérisation d'un système optoélectronique de génération d'impulsions électromagnétiques ultra-brèves : Application à la conception de bancs de mesure en millimétrique

Characterization of an optoelectronic system for the generation of ultra-short electromagnetic pulses. Application to the realization of millimeter range measurement systems

• Auteur / Autrice : Jean-Hugues Trombert
• Direction : Bernard Jecko
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique. Communications, micro-ondes et optiques
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mesures microondes

Dispositifs optoélectroniques

Antennes hyperfréquences

Techniques des impulsions (électronique)

Lignes à bandes

Photoconductivité

Résumé

Le developpement recent des sources optiques ultra-breves, associe aux progres technologiques dans le domaine des materiaux semiconducteurs, a conduit a l'emergence d'une science dite des phenomenes ultracourts. La generation de signaux brefs par photoconduction, ainsi que l'echantillonnage optoelectronique permettent aujourd'hui de rayonner et de mesurer des impulsions electromagnetiques, dont la duree peut etre proche de la picoseconde, et qui presentent un spectre ultra-large bande. L'apparition de ces techniques optoelectroniques permet de disposer d'un outil complementaire pour la metrologie en hyperfrequences. La realisation et l'evaluation des performances d'un banc de caracterisation de materiaux, en espace libre, a l'aide d'impulsions electromagnetiques, dont le spectre presente des composantes comprises entre 20 ghz et 110 ghz, fait l'objet de cette etude. Les dispositifs optoelectroniques utilises a cet effet, dans le montage pompe-sonde, sont des antennes vivaldi ultralarge bande. Elles sont fabriquees sur un substrat semiconducteur en silicium sur saphir (rd:sos), autorisant la generation de signaux ultracourts. La caracterisation du dispositif experimental, presentee dans cette etude, a impose les analyses suivantes : _ mesure du signal electrique d'excitation des antennes _ caracterisation impulsionnelle et large bande de la ligne de transmission utilisee pour vehiculer ces signaux _ caracterisation impulsionnelle et large bande du rayonnement des antennes vivaldi ces resultats experimentaux permettent de determiner le domaine d'application du banc de mesure, et fournissent des elements necessaires a la validation de codes numeriques utilisant les differences finies dans le domaine temporel.