Étude et réalisation d'un modulateur hyperfréquence de lumière sur niobate de lithium en technologie ligne à ailettes

par Pierre Chazan

Thèse de doctorat en Optique, optoélectronique, micro-ondes

Sous la direction de Smaïl Tedjini.

Soutenue en 1993

à Grenoble INPG .

mots clés

• Sciences appliquees
• Electronique
• Etude experimentale
• Optique integree
• Circuit hyperfrequence
• Modulateur hyperfrequence
• Modulateur electrooptique
• Modulateur phase
• Tube ailette
• Lithium niobate
• Nc
• Na
• Compose ternaire
• Propriete optique
• Dispersion optique
• Anisotropie
• Methode spectrale
• Linbo3
• Li nb o
• Ligne a ailettes
• Experimental study
• Integrated optics
• Microwave circuit
• Microwave modulator
• Electrooptical modulator
• Phase modulator
• Finned tube
• Lithium niobates
• Nc
• Na
• Ternary compound
• Optical properties
• Light dispersion
• Anisotropy
• Spectral method

Résumé

Nous proposons une structure originale de modulateur electro-optique hyperfrequence a bande etroite dans la gamme millimetrique ou submillimetrique. Nous utilisons la technologie ligne a ailettes pour ameliorer les caracteristiques de propagation du signal microonde. En effet, dans cette gamme de frequences, les structures fermees sont moins dissipatives que les structures ouvertes. De plus, les lignes a ailettes permettent le transport de signaux microondes de forte puissance, elles sont compatibles avec les guides d'ondes millimetriques et tres utilisees dans les telecommunications spatiales. Nous presentons une etude microonde de notre modulateur en tenant compte de la forte anisotropie du niobate de lithium par la methode spectrale. Nous etudions l'influence de la dispersion optique sur les performances de notre modulateur. Nous abordons la realisation pratique des composants optiques, du boitier et des electrodes microondes ainsi que le fibrage du composant. Enfin, nous mesurons les performances optiques, microondes et optoelectroniques de nos composants a l'aide d'un analyseur optoelectronique. Une modulation de type resonnant a ete obtenue sur guide optique a 8 ghz et une amelioration de l'accord des phases optique et microonde devrait permettre la mise au point d'une modulation a 20 ghz avec excitation par le guide. Nous montrons aussi l'effet d'une excitation optique asymetrique sur un modulateur de phase, celle-ci conduit dans certains cas a une modulation d'amplitude que nous interpretons comme une interference entre un mode guide et un mode rayonne. Ce modulateur electro-optique en technologie ligne a ailettes peut trouver des applications pour le transport de signaux millimetriques ou bien en traitement optique du signal microonde

Titre traduit

Analysis and realization of a microwave electro-optic light modulator using finline technology

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