Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Béatrice CABON : Professeur à l’École nationale supérieure d’électronique et de radioélectricité de Grenoble (ENSERG) - Responsable du groupe RF, Hyperfréquences et Optomicroondes à l’Institut de microélectronique, électromagnétisme et photonique (IMEP)
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Jean CHAZELAS : Directeur du Département technologies avancées, - Thales Airborne Systems
-
Daniel DOLFI : Responsable du Laboratoire Identification et traitement optique du signal - Thales Research & Technology
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le domaine de l’optoélectronique hyperfréquence est basé sur les composants optoélectroniques passifs et les composants optiques passifs ou passifs commandables.
La spécificité des composants optoélectroniques actifs pour la transmission ou le traitement des signaux hyperfréquences réside dans la fusion des deux technologies, optoélectronique et hyperfréquence, qui se caractérise par une adaptation des champs optique et hyperfréquence dans la propagation des signaux.
Autrement dit, les spécifications de bande passante, de linéarité, de dynamique des signaux hyperfréquences à traiter serviront de base à la conception des composants optoélectroniques de transduction ou convertisseurs électro- optiques (E/ O) et optoélectriques (O/ E).
Cet article sera focalisé sur les principaux types de composants entrant dans la conception de transmission en modulation d’amplitude de signaux analogiques hyperfréquences : convertisseurs E/O et O/ E, modulateurs optiques et amplificateurs.
Il sera complété par un état des principaux composants passifs permettant d’étendre les performances des liaisons optiques, le multiplexage fréquentiel pour les transmissions multiporteuses par exemple.
Enfin, les axes de développement en cours des composants actifs et passifs seront présentés dans un dernier article.
Les performances comparées des principaux composants optoélectroniques hyperfréquences, ainsi qu’une liste des principaux fournisseurs feront l’objet d’un document comparatif spécifique.
Le présent article introduit donc une série consacrée à l’optoélectronique hyperfréquence :
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VERSIONS
- Version courante de janv. 2014 par Jean CHAZELAS
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Multiplexeurs/ démultiplexeurs optiques
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3. Photodétecteurs
Le deuxième grand type de fonctions entrant dans la définition des transmissions optiques est le convertisseur optique/électrique (O/E).
De nombreux travaux sont consacrés à la recherche et au développement de ces photorécepteurs pour faire croître leur bande passante, leur linéarité et leur niveau de saturation.
Une revue des différents types de photorécepteurs est présentée dans les paragraphes suivants et fait appel aux travaux réalisés dans le Département du Professeur Decoster à l’IEMN (Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologies de l’Université de Lille 1) à Thales R&T et à Alcatel Opto+.
Les photodiodes classiques, à structure PIN (cf. article Interconnexions optiques dans ce traité) sont les composants les plus courants. Une de leurs limitations est liée à la capacité parasite associée à la surface active du composant. En effet, plus la surface active est grande et plus cette capacité parasite l’est également. Une capacité importante se traduit par une bande passante réduite. En conséquence, les photodiodes PIN à très haute bande passante présentent des puissances de saturation faibles. Pour passer à des puissances de saturation plus élevées, il faut changer de type de technologie.
3.1 Photodétecteurs ultrarapides
Nous détaillons dans ce paragraphe les composants optoélectroniques constituant les briques de base d’une liaison millimétrique optique : les photorécepteurs ultrarapides.
HAUT DE PAGE3.1.1 Photorécepteurs de type métal semi-conducteur-métal (MSM)
La structure d’un photorécepteur métal semi-conducteur métal est constituée d’un matériau semi-conducteur à la surface duquel repose une structure interdigitée (figure 13). Les jonctions métal/semi-conducteur sont de type barrières Schottky. Ce composant est équivalent électriquement à deux diodes...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WANG (J.S.) et al - 11 GHz bandwidth optical integrated recievers using GaAs MESFET and MSM technology. - IEEE Photonics Technologie Letters, vol. 5, no 3, p. 316-318 (1993).
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(2) - HARARI (J.), VILCOT (J.P.), DECOSTER (D.) - Metal Semiconductor Metal Photodetectors. - Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering, vol. 12, p. 561-577 (1999).
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(3) - BÖTTCHER (E.H.), DRÖGE (E.), BIMBERG (D.), UMBACH (A.), ENGEL (H.) - Ultra-wide- band (> 40 GHz) submicron InGaAs Metal- Semiconductor-Metal photodetector. - IEEE Photon. Tech. Lett., vol. 8, no 9, p. 1226-1228, sept. 1996.
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