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Publication du programme PAUSE – ANR Ukraine pour l’accueil de scientifiques ukrainiens et ukrainiennes dans des laboratoires français
ASTRID - Accompagnement Spécifique de Travaux de Recherches et d'Innovation Défense

MINi-oscillateurs OpTO-électroniques accordables à Résonateurs – MINOTOR

Résumé de soumission

L’objectif du projet MINOTOR est d’évaluer la faisabilité et les performances d’un oscillateur opto-electronique miniature, largement accordable, présentant un faible bruit de phase grâce à la combinaison de sources lasers dédiées et de résonateur à fort facteur de qualité Q.

Ce projet répond à la thématique 3.1 “génération et mesure des radiations électromagnétiques“. Les futures générations de radars et de guerre électronique utiliseront un grand nombre d’éléments radiatifs et récepteurs, augmentant ainsi la bande passante et demandant des formes d’ondes de plus en plus complexes et agiles. En parallèle, les systèmes de communications sans fil demandent une bande passante toujours plus élevée pour faire face aux besoins en bande passante. Les performances de ces systèmes reposeront sur les propriétés des oscillateurs micro-ondes en termes de bande passante, agilité, pureté spectrale et compacité.

Les oscillateurs micro-onde purement électroniques ont des performances limitées en termes de bande passante, agilité et facteur Q. Les oscillateurs reposant sur des technologies photoniques sont une technique alternative de choix, car ils présentent de forts Q (>108) et une large bande passante. De plus, un faible bruit de phase et une bonne agilité ont été récemment démontrés pour un oscillateur opto-électronique (OEO) au niveau laboratoire.

Le projet MINOTOR propose de lever les verrous technologiques restant et couvrant des technologies spécifiques pour permettre une application pratique de ces oscillateurs accordables OEO.

Ce projet rassemble toutes les compétences requises au travers des quatre partenaires : Thales Research & Technology France (TRT-Fr, coordinateur), Alcatel-Thales III-V lab (3-5 lab), le Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des systèmes (LAAS-CNRS) et l’Institut de Physique de Rennes (IPR). Ce projet est également bâti sur les résultats très prometteurs du projet EDA “ARAMOS”, dans lequel ont été démontrés des composants et des fonctions photoniques avancés.

Le projet comprend trois tâches principales. La première tâche comprendra l’optimisation de sources laser semiconducteur en termes de bande passante, pureté spectrale, et de capacité d’auto-injection. Des sources lasers bi-fréquence originales seront également optimisées, car elles délivrent naturellement un signal micro-onde sur porteuse optique et permettent de s’affranchir d’un modulateur.

Les résonateurs seront réalisés et optimisés dans la deuxième tâche. Les résonateurs en anneau fibrés, première technique étudiée, offrent l’avantage de la simplicité, comparés aux résonateurs optiques 3D. Un facteur Q record supérieur à 5x109 a été démontré et sera amélioré dans ce projet grâce à une étude approfondie des effets non-linéaire. Les capacités d’accordabilité seront également étudiées. Les résonateurs WGM LiNbO3 compacts seront la deuxième technique étudiée avec un focus sur les propriétés d’accordabilité et de couplage, qui sont essentielles pour une application pratique.

Enfin, la troisième tâche comprendra l’investigation et la modélisation des topologies d’OEO basées sur des résonateurs, en mettant l’accent sur les effets linéaires et non linéaires qui relient les bruits micro-ondes aux bruits optiques. L’approche la plus prometteuse sera sélectionnée pour la réalisation d’un démonstrateur au niveau laboratoire (TRL3) présentant les performances suivantes :
- Accordabilité multi-GHz, typ. 2-12 GHz,
- Bruit de phase inférieur à –135 dBc/Hz @10 kHz,
- Agilité de l’ordre de quelques dizaines de microsecondes
- Composants compatible avec une intégration future dans un volume de l’ordre de quelques dizaines de cm3 à quelque cm3

Coordinateur du projet

Monsieur Loïc Morvan (THALES RESEARCH & TECHNOLOGY) – loic.morvan@thalesgroup.com

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

LAAS-CNRS CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES
IPR CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE BRETAGNE ET PAYS- DE-LA-LOIRE
III-V Lab III-V LAB
TRT-Fr THALES RESEARCH & TECHNOLOGY

Aide de l'ANR 293 683 euros
Début et durée du projet scientifique : janvier 2012 - 24 Mois

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