Traitement optique de signaux radio-fréquence par holographie spatio-temporelle

par Loïc Ménager

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Louis Le Gouët.

Soutenue en 2000

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Ce travail se place dans le cadre du traitement optique du signal. Il s'appuie sur la sélectivité spectrale des ions de terres rares en matrice cristalline et sur une discussion des rapports entre espace et temps pour concevoir des dispositifs d'analyse radiofréquence. La première architecture étudiée réalise la projection spatiale du spectre d'un signal RF. Celui-ci est d'abord transféré sur une porteuse optique à l'aide 'd'un modulateur optoélectronique. Le faisceau ainsi modulé est dirigé vers le cristal dans lequel a été préalablement enregistré un ensemble de réseaux de diffraction monochromatiques. Lorsque le signal polychromatique traverse l'échantillon, chaque composante spectrale est diffractée dans une direction spécifique. Les études ont permis de caractériser l'enregistrement d'un réseau holographique monochromatique et de valider le fonctionnement d'un régime d'accumulation qui accroît la durée de vie et l'efficacité de cette gravure. Ces travaux ont également mis en évidence l'analogie entre la diffraction et la dispersion temporelle produite par un filtre spectral inscrit dans un cristal sélectif en fréquence. Dès lors, en associant un tel élément dispersif et une lentille temporelle, on a transposé au domaine temporel la propriété de transformation de Fourier que possèdent les lentilles dans le domaine spatial. Une seconde architecture d'analyseur spectral, dans laquelle le cristal réalise la projection temporelle du spectre RF, a ainsi été validée expérimentalement. Les systèmes précédents ont nécessité la mise au point d'une source laser aux propriétés spécifiques. Un prisme électro-optique inséré dans une cavité étendue assure ainsi un balayage rapide, reproductible et sur un large intervalle spectral de la fréquence d'une diode laser.

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