Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Maxim Goryachev
Direction : Serge Galliou
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'Ingénieur
Date : Soutenance en 2011
Etablissement(s) : Besançon
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques

Résumé

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Des résonateurs acoustiques à ondes de volume travaillant à températures cryogéniques (de 3 à 15 K dans un réfrigérateur à tube pulsé) ainsi que des systèmes condtruits autour de ces composants sont présentés en 3 points. 1/ Fonctionnement des différents composants, dont le résonateur entre 1 et 90 Mhz. Des facteurs de qualité Q de 417 106 et des produits Qxf pouvant atteindre 30. 7 1016 Hz ont été mesurées pour les résonateurs à quartz, records mondiaux pour cette classe de composants. Il est montré que Q ne dépend pas de f à c es températures, conformément à la théorie de Landau -Rumer. Le choix des composants passifs ou actifs est fait sur la base de comparaison de leur comportement à 4K. Sur cette base des amplificateurs tout cryogénique ont été réalisés. 2/ Modélisation des composants et des systèmes étudiés. Un modèle rigoureux du bruit de phase des composants à onde acoustique de volume prenant en compte les non linéaires et basé sur la moyenne est présenté. Ce modèle du résonateur, de type MIMO est utilisé pour en déduire l'impact des différents paramètres d'un oscillateur sur son bruit de phase et expliquer les résultats expérimentaux. Les modèles établis pour les différents autres composants sont aussi utilisés pour simuler et optimiser des amplificateurs et oscillateurs cryogéniques. 3/ Source de fréquence basées sur ces résonateurs: référence passive et oscillateur cryogéniques. Les systèmes réalisés ont permis de caractériser le bruit du résonateur dans des conditions spécifiques. Certaines sources de bruit ont été identifiées. Les limitations de ces systèmes sont discutées sur la base des données obtenues.