Etude et réalisation de commutateurs optiques à base de déflecteurs à cristaux liquides nématiques

par Antoine Tan

Thèse de doctorat en Électronique

Soutenue en 2002

à Brest .


  • Résumé

    Le développement rapide du réseau de transport optique nécessite l'introduction de matrices de commutation optique de capacité élevée (quelques dizaines à quelques centaines de ports, voire plus) dans les noeuds de brassage optique. Dans cette perspective, nous nous intéressons aux systèmes en espace libre à base de déflecteurs holographiques à cristaux liquides nématiques. Dans un premier temps, nous présentons les évolutions du contexte réseau et la fonction de brassage optique dans les futurs réseaux de transport WDM (Wevelength Division Multiplexing), ainsi que les différentes technologies employées pour la fabrication de commutateurs optiques. Ensuite, nous décrivons le principe de la déflexion holographique à partir de cellules nématiques, notamment de cellules dites en"PI" ou à alignement parallèle qui permettent des efficacités de diffraction théoriques de 100 %. En nous basant sur les résultats théoriques et expérimentaux, nous définissons les critères pour optimiser les différents paramètres de la cellule à cristal liquide ainsi que pour son adressage éléctrique, et aboutir à la fabrication des déflecteurs performants. Nous décrivons ensuite la réalisation de deux commutateurs 8x8, le premier utilisant des déflecteurs ID transmissifs et le second, des déflecteurs 1D réflectifs à base de cellules LCOS (Liquid Cystal On Silicon), ce dernier faisant partie du projet RNRT CRISTO. Enfin, les résultats obtenus avec ces deux commutateurs permettent d'envisager la réalisation de commutateurs de plus grande capacité utilisant des déflecteurs 2D à base de cellules LCOS. Nous discutons en particulier du dimensionnement. La réalisation de circuits spécifiques pour les déflecteurs 2D étant coûteuse, une démarche prometteuse serait d'adapter les mini-écrans destinés initialement à la projection.


  • Résumé

    The fast development of optical networks requires high capacity optical switches (a few tens to a few hundreds of ports, even more) in optical cross-connect (OXC) nodes. From this point of view, we are interested in free space systems based on holographic deflectors with nematic crystals liquid. First, we present the evolutions of the optical networks, as well as the various technologies used for optical switches. Then, we describe the principle of the holographic deflection with nematic cells, in particular with "PI" or parralel-aligned cells, which allow theoretical diffraction efficiencies of 100%. Using theoretical and experimental results, we define the criteria to optimize the various parameters of the liquid crystal cells as well as its electrical addressing, and to lead to the realization of efficient deflectors. We then describe two 8x8 switches, the first one using transmissive 1D deflectors and the second one, 1D reflective deflectors based on LCOS (Liquid Cystal On Silicon) cells, the last one being part of the RNRT project CRISTO. Finally, the results obtained with these two switches allow enviasging the realization of larger capacity switches using 2D deflectors based on LCOS cells. We discuss in particular their dimensioning. The realization of specific VLSI circuit for 2D deflectors being expensive, a promising step would be to adapt the microdisplays intended initially for projection application

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Informations

  • Détails : 209 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.203-209

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  • Bibliothèque : Université de Bretagne Occidentale. Service commun de la documentation Section Droit-Sciences-STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TBRC2002/29
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