Conception et realisation d'une chaine d'emission tres haut debit a base de transistors bipolaires a heterojonction gaas

par MOHSINE MENOUNI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Daniel Etiemble.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Ce travail porte sur la conception et la realisation de circuits ultra-rapides pour communications optiques a tres haut debit (10-20 gbit/s). Il traite particulierement des circuits relatifs a la chaine d'emission: le multiplexeur et le circuit de commande du laser. La conception est basee sur l'utilisation de la technologie bipolaire a heterojonction (tbh) gainp/gaas. Le memoire traite tout d'abord du principe de fonctionnement et de la modelisation du tbh. Il passe en revue les differentes technologies utilisees pour la realisation du tbh, notamment la technologie autoalignee du cnet-bagneux mettant en uvre des espaceurs. Une etude qualitative du fonctionnement de la logique rapide ecl, presentee dans le cadre de la porte inverseuse de base, permet de determiner l'influence des parametres electriques, geometriques et technologiques du transistor sur le temps de propagation et de preciser quelques facteurs d'optimisation de la vitesse des circuits logiques. Le manuscrit decrit ensuite une methodologie generale de conception des circuits ultra-rapides qui s'est concretisee par la realisation d'un circuit selecteur a 20 gbit/s et d'un diviseur de frequence statique a 12 ghz utilisant des transistors de frequence de transition de 50 ghz. Ces resultats, completes par des simulations, montrent qu'un circuit multiplexeur avec synchronisation en sortie devrait fonctionner au dessus de 10 gbit/s. L'optimisation de l'architecture du circuit de commande du laser a permis d'atteindre un debit de 16 gbit/s avec une amplitude de 2 volt sur 50 ohm. Ce circuit a ete hybride avec une diode laser tres large bande pour realiser un module d'emission optique montrant un fonctionnement correct a 14 gbit/s

Titre traduit

Transmitter module design and realisation for high bit rate optical communication with gaas heterojuction bipolar transistor

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