Contribution à la modélisation hiérarchique de systèmes opto-électroniques à base de VHD-AMS

par Mohamed Karray

Thèse de doctorat en Électronique et communications

Sous la direction de Jean-Jacques Charlot et de Patricia Desgreys.

Soutenue en 2004

à Paris, ENST .

mots clés

• Vhdl-ams
• Dispositifs optoélectroniques
• Circuits intégrés -- Simulation par ordinateur
• VHDL (langage de description de matériel informatique)

Résumé

Dans un contexte technologique où le degré d'intégration des circuits en micro et optoélectronique est de plus en plus fort, il apparaît nécessaire aux concepteurs de ces circuits de disposer d'outils de simulation complets permettant non seulement d'étudier le fonctionnement des différents éléments constitutifs des sous-systèmes qu'ils réalisent, mais également d'évaluer les performances globales de l'ensemble. Ce travail de thèse porte sur l'élaboration de modèles de composants optoélectroniques en utilisant le langage VHDL-AMS, langage particulièrement bien adapté à la modélisation de systèmes multi-domaines en intégrant les différentes contraintes : l'électronique, l'optique, la thermique ou la mécanique. Ce langage offre aussi la possibilité de modéliser à différents niveaux d'abstraction un même système. Notre travail se situe dans le contexte du projet SHAMAN, dont le but était de modéliser chaque composant d'un microsystème opto-électronique à haut débit, courte distance et à fortes interactions thermiques et mécaniques. La mise en oeuvre d'une méthodologie de modélisation hiérarchique permettant de commuter entre deux conceptions ascendante et descendante amène à des solutions optimales en termes de performances, de coût et de temps de conception : ceci en ré-utilisant des composants virtuels dont l'utilisation est régie par des règles de propriétés intellectuelles (IP).

Titre traduit

Contribution to the hierarchical modeling of opto-electronic systems with VHDL-AMS

Résumé

In a technological context in which the integration degree in micro and optoelectronic circuits increases more and more, it becomes necessary for the designers to get complete simulation tools, in order to study not only the behavior of different constitutive elements of sub-systems that they design, but also to evaluate global performances of the system. This thesis work concerns the design of opto-electronic component models, by using VHDL-AMS language. This language is very convenient for multi-domain modelling : electronics, optics, thermics or mechanics. It gives also the capability to get models at different abstraction levels in the system. Our work is a part of SHAMAN project. Its objective is to model every component of an opto-electronic system with the conditions of high speed, short distance, and strong thermal and mechanical interactions. The methodology used is hierarchical, combining top-down and bottom-up design flow in order to get optimal solutions about performances, cost and design time, and by re-using virtual components following intellectual property rules (IP).