Optimisation d'un duplexeur en ligne fonctionnant à 1,3 µm et à 1,55 µm

Optimisation of a 1. 3m/1. 55m in-line type transceiver

• Auteur / Autrice : Arnaud Leroy
• Direction : Germain Chartier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optique, optoélectronique et micro-ondes
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Grenoble INPG en cotutelle avec Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Electronique

Optoelectronique integree

Optique integree

Circuit integre monolithique

Emetteur recepteur

Duplexeur

Photodiode

Laser semiconducteur

Laser reaction repartie

Compose iii-v

Indium phosphure

Na

Compose binaire

Diaphotie

Inp

In p

Integrated optoelectronics

Integrated optics

Monolithic integrated circuit

Transceiver

Duplexer

Photodiode

Semiconductor laser

Distributed feedback laser

Iii-v compound

Indium phosphides

Nc

Na

Binary compound

Résumé

Cette these expose les optimisations menees sur la conception et la realisation d'un duplexeur 1,3m/1,55m, composant bidirectionnel destine a etre implante dans les futurs reseaux d'acces (et plus specifiquement, reseaux ftth). Le duplexeur 1,3m/1,55m integre en ligne sur un meme monolithe de semi-conducteur, un laser dfb a 1,3m, un photodetecteur a 1,55m et une section absorbante a 1,3m placee entre les deux assurant l'isolation optique de la photodiode lors du fonctionnement simultane du laser (mode full-duplex). La definition d'un rapport signal a bruit specifique a ce type de dispositif a permis d'evaluer le poids de chaque parametre a optimiser sur la sensibilite de detection en mode full-duplex. L'etude de la diaphotie a permis d'identifier les origines des perturbations et de mettre en uvre les moyens de les reduire notamment par l'utilisation de l'effet starck quantique confine et par l'insertion d'une couche absorbante dans le substrat. De maniere a obtenir un bon fonctionnement du laser a 1,3m sur la plage de temperature 0,70c, la structure a ruban enterree (brs) a ete adoptee pour celui-ci alors qu'une structure en guide d'onde en arete a ete preferee pour la realisation de la photodiode pour ses meilleures performances en courant d'obscurite et en capacite parasite notamment. Les composants realises presentent des sensibilites de detection en mode full-duplex meilleures que -31dbm sur la plage de temperature 20,70c pour une modulation de signal de type nrz-pbrs pour les voies descendantes et remontantes au debit de 155mb/s. Ces sensibilites correspondant a la meilleure performance au monde, obtenue avec une integration monolithique, repondent a une sensibilite fsan (recommandations sur le reseau d'acces).