Etude et réalisation d'un composant à base de polymère électro-optique pour la conversion de signal du domaine optique vers le domaine hyperfréquence - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Study and design of an optic to high frequency converter made of electro-optique polymers and based on a travelling wave configuration

Etude et réalisation d'un composant à base de polymère électro-optique pour la conversion de signal du domaine optique vers le domaine hyperfréquence

Résumé

This thesis presents the study and design of an optic to High Frequency converter made of electro-optic polymers and base on a travelling wave configuration. The three waves mixing phenomenon is used in the non-linear polymer in order to realise the frequency down conversion. After a brief introduction to the main possible uses and rival technologies, the physical principles used in the converter are presented. The different materials forming the converter are studied in the quasi-static field, in the HF field and in the optical field, so as to choose the appropriate materials for the fabrication. The design and after the fabrication of the device are presented. Measurements are done with the realised samples. Even if the modulation tests show that the tree wave mixing operate inside the device, it was very difficult to realise repeatable tests for the optic to HF down conversion due to the performance of the down conversion (about -100 dB) at this frequencies (lower than 40 GHz). An increase in the targeted HF frequency has to be done (around the terahertz).
Cette thèse présente l'étude et la réalisation d'un composant à base de polymère électro-optique pour la conversion de signal du domaine optique vers le domaine hyperfréquence. Le principe physique mis en oeuvre dans le composant est celui du mélange à trois ondes, ce mélange ayant lieu dans un polymère non-linéaire (électro-optique). Après une introduction présentant brièvement les applications possibles pour un tel composant et les technologies concurrentes, les bases des principes physiques mis en oeuvre dans le composant sont présentées. Les différents matériaux qui constituent le composant sont étudiés dans le domaine quasi-statique, le domaine hyperfréquence, et dans le domaine optique. Un choix des matériaux pour la réalisation est alors opéré. Le dimensionnement du composant est ensuite présenté. La structure retenue est similaire à celle d'un modulateur de phase optique : un guide optique enterré sert de diélectrique à une ligne microruban en charge de récupérer le signal hyperfréquence généré dans le polymère électro-optique. La fabrication du composant est détaillée, en décrivant chaque étape. Les composants réalisés sont alors testés. Même si le principe physique que nous avons cherché à mettre en oeuvre pour réaliser la conversion de fréquence est validé par le bon fonctionnement des composants de test en modulation, les mesures en génération de signal hyperfréquence sont très difficilement reproductibles. Aux fréquences auxquelles nous avons travaillé (inférieures à 40 GHz), le rendement de la conversion est trop faible (de l'ordre de -100 dB). De tels composants pour la conversion de fréquence du domaine optique vers le domaine hyperfréquence doivent être envisagés pour des fréquences de travail bien plus élevées (de l'ordre du térahertz).
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Dates et versions

tel-00458137 , version 1 (19-02-2010)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00458137 , version 1

Citer

François Duport. Etude et réalisation d'un composant à base de polymère électro-optique pour la conversion de signal du domaine optique vers le domaine hyperfréquence. Physique [physics]. École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00458137⟩
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