Recherche Avancée

Thèse soutenue

Système ultra précis de distribution du temps dans le domaine de la picoseconde

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Auteur / Autrice : Christian Louis Lopes Quintas
Direction : Christian Rumelhard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Paris, CNAM

Résumé

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Afin de permettre le fonctionnement et l'instrumentation de grands dispositifs de physique (lasers de fusion thermonucleaire, accélerateurs de particules, télescopes à neutrions) un système de synchronisation qui permet a des équipements délocalisés et éloignés les uns des autres de plusieurs centaines de mètres de distribuer des impulsions synchrones entre elles avec une précision de 1 PS RMS PRES a été étudié et réalisé. L'analyse des dispositifs existants a montré que leurs performances étaient insuffisantes vis-a-vis des performances à atteindre. Il a donc été nécessaire d'étudier et de réaliser un système spécifique. Une pré-étude a débouché sur la définition d'une architecture basée sur la distribution d'un signal d'horloge d'un équipement maître vers des équipements esclaves à l'aide de fibres optiques. Il s'est avéré nécessaire de réaliser une liaison bidirectionnelle monofibre afin de mesurer les temps de transit entre maître et esclaves. Cette liaison bidirectionnelle a ensuite été améliorée afin que les temps de transit entre maître et esclaves puissent être mesures avec une précision de quelques picosecondes. Une compensation des différents temps de transit a ensuite été effectuée par les équipements esclaves qui intègrent un générateur de retard constitue de deux sections : un générateur de retard numérique et un générateur analogique. La combinaison des deux permet d'obtenir a la fois une grande dynamique (de 100 ns a 100s) et excellente résolution (0,4 PS). Différentes corrections sont appliquées pour, d'une part, compenser les non-linéarités du générateur de retard analogique et, d'autre part, garantir les performances du système sur une plage de température de 15\c / 35\c. La précision atteinte par le système