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Languages: French
Types: Article
Subjects: Oscillateur opto-microonde, Bruit de phase, Conversion optique-microonde, Oscillateur à fibre optique, Accordabilité large bande, Oscillateur local pour LIDAR, 621, Opto-microwave oscillator, Phase noise, Optical-microwave conversion, Optical fiber, oscillator, Large bandwidth tuning, Local oscillator for LIDAR
L'objet de cette thèse a été d'étudier et de réaliser un oscillateur optomicroonde (OOM), dont le fonctionnement repose sur une technique originale n'utilisant qu'une source optique contrairement aux autres techniques largement décrites dans la littérature. Cet oscillateur optomicroonde convertit l'énergie lumineuse fournie par un laser de pompe en signaux micro-ondes dont la pureté spectrale peut, en théorie, être excellente. Son principe de fonctionnement est le suivant : le faisceau optique délivré par une diode laser à 1,55 µm est injecté dans un modulateur d'intensité électro-optique dont la sortie est connectée à une fibre optique monomode qui joue le rôle de ligne à retard. Le faisceau optique modulé est ensuite détecté, filtré, amplifié et le signal électronique obtenu est appliqué à l'accès électrique du modulateur. Nous réalisons ainsi un oscillateur capable de générer un signal, à la fois électrique et optique à 1,55 µm modulé en intensité. L'oscillateur optomicroonde a été modélisé afin d'obtenir ses performances théoriques en régime permanent : niveau et fréquence d'oscillation, largeur de raie. L'influence des divers constituants de la boucle d'oscillation sur le bruit de phase a également été étudiée (fibre optique, photodiode, ...). Les caractéristiques expérimentales de l'OOM que nous avons réalisé (raie d'oscillation à 900MHz, de largeur inférieure au Hz, bruit de phase voisin de -120 dBc/Hz @ 10 KHz de la porteuse) ajoutées aux potentialités d'accordabilité en fréquence nous permettent d'envisager son utilisation pour des systèmes à détection hétérodyne tel qu'un LIDAR Doppler. The purpose of this thesis was to design, build and test an optornicrowave oscillator (OMW) whose operation is based on an original technique using only one optical source in opposition with other techniques widely described in the technical papers and conferences. This OMW converts continuous light energy from a pump laser into spectrally pure microwave signal. Its principle of operation is as follows : the optical beam from a laser diode operating at a wavelength of 1.55µm is injected into an electro-optic intensity modulator (EOM) through a polarization maintaining optical fiber. The output of the Mach-Zehnder modulator is launched through an optical fiber delay line and then photodetected. The detected RF (or microwave) signal is amplified, filtered and fed back to the electronic driving port of the EOM. Both microwave signal and optical intensity modulated carrier are generated simultaneously. The theoretical model of the OMW has been established in order to derive analytical expressions for the oscillation frequency, linewidth and the expected microwave power in steady-state mode. Influence of the oscillation loop components on the phase noise was also investigated (optical fibre, photodiode...). The measured performances of the OMW (electronic signal at 900 MHZ, linewidth narrower than Hz, phase noise close to -12O dBc/Hz @ 10 kHz from the carrier) added to the wide frequency tuning potentialities could make this OMW very attractive in heterodyne detection systems such Doppler LIDAR.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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