Modélisation comportementale de composants optroniques pour la simulation de systèms de communication optique

Behavior modeling of optoeletronic devices for the simulation of optical communication systems

• Auteur / Autrice : Kimmo Vuorinen
• Direction : Guy Hollinger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Dispositifs de l'électronique intégrée
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique, optoélectronique et microsystèmes (Ecully, Rhône)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Conception assistée par ordinateur

Dispositifs optoélectroniques

Simulation, Méthodes de

Résumé

Lors de la derniere decennie, les progres realises dans le domaine de la cao electronique, concerne les outils de synthese et de simulation avances, offrant un flot de conception s'appuyant sur les langages de description comportementale standards. Ils ont permis la conception de systemes numeriques de plus en plus complexes a effort constant. L'extension de ces langages dans les domaines analogique et mixte a d'ores et deja rendu possible la conception de systemes electroniques mixtes et multi-domaines (electrique, mecanique, optique, thermique, ) dans un environnement unique. L'utilisation d'un langage commun et d'un environnement unique dans la conception de systemes multi-domaines offre plusieurs avantages par rapport a l'approche traditionnelle fondee sur des simulateurs et methodologies separes. Tout d'abord, il existe une meilleure organisation du dialogue entres les specialistes de differentes disciplines et donc une reduction du risque de fautes des la toute premiere phase de conception. De plus, le langage standard assure la perennite des modeles developpes. L'objectif de ce travail est d'evaluer un langage de description comportementale analogique et mixte hdl-a (preversion commerciale de la norme vhdl-ams) pour l'ecriture de modeles de composants optroniques et pour la simulation, dans un flot de conception standard, de systemes integrants de tels composants. Plusieurs arguments plaident pour cette approche, la generalisation du concept de microsysteme etant indubitablement le plus fort. En effet, l'integration monolithique de fonctionnalites electroniques et non-electroniques imposent de simuler - et donc de modeliser - un systeme multi-nature avec une precision suffisante dans un temps acceptable. Trois etudes differentes ont ainsi ete realisees au cours de cette these. La premiere porte sur un filtre accordable en longueur d'onde (moems), utilisable dans les applications de type wdm. La deuxieme illustre la simulation et l'optimisation d'une liaison de communication par fibre optique. La derniere exploite les modeles developpes precedemment et introduit le concept (notion) de conception conjointe optique-electrique/materiel-logiciel dans le cadre de systemes de communication optique. L'emploi d'un langage de description dans la conception de systeme de communication optique est tres interessant. Il offre un moyen de description et d'integration des modeles de composants optoelectroniques et optiques qui, dans une plate-forme de conception electronique, est mieux adapte que la solution standard qui s'appuie sur des circuits equivalents. La flexibilite du langage facilite le melange des modeles de differents niveaux d'abstraction (composants - circuit - systeme) dans une meme simulation. Son lien naturel avec un flot de conception electronique constitue egalement un avantage important. Cependant, ce langage presente plusieurs limitations : d'une part sa version actuelle est principalement dediee a la simulation de systemes et circuits basses frequences, et d'autre part, l'absence de support direct pour la resolution d'equations aux derivees partielles rend laborieuses la simulation et la modelisation de systemes et de composants optroniques.