FR2642533A1 - Procede de generation de signaux hyper-frequence stables et ajustables en frequence utilisant la diffusion brillouin stimulee optique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de génération d'ondes HF par battement de deux ondes optiques, dont la fréquence est asservie par diffusion Brillouin stimulée dans un milieu non-linéaire, par exemple une fibre optique unimodale. On accède ainsi à des gammes Hyper-fréquence correspondant aux bandes X et au-delà, typiquement 34 GHz (Bande Ka). Le procédé est particulièrement adapté à la production de signaux RADAR par des antennes à balayage électronique. Il peut facilement s'employer dans des dispositifs intégrés.
Description
PROCEDE DE GENERATION DE SIGNAUX HF STABLES ET AJUSTABLES EN
FREQUENCE UTILISANT LA DIFFUSION BRILLOUIN STIMULEE OPTIQUE
La présente invention concerne un procédé de génération de signaux
Hyper-Fréquence (HF) stables et ajustables en fréquence, utilisant la diffusion Brillouin stimulée
On sait produire des signaux HF par battement de deux faisceaux
LASER de fréquences différentes, de puissance comparable, sur un détecteur rapide, souvent une photodiode.
FREQUENCE UTILISANT LA DIFFUSION BRILLOUIN STIMULEE OPTIQUE
La présente invention concerne un procédé de génération de signaux
Hyper-Fréquence (HF) stables et ajustables en fréquence, utilisant la diffusion Brillouin stimulée
On sait produire des signaux HF par battement de deux faisceaux
LASER de fréquences différentes, de puissance comparable, sur un détecteur rapide, souvent une photodiode.
Cette utilisation de porteuses optiques permet la réalisation simple de retards ou de déphasages, indispensables à la production des signaux
RADAR des antennes à balayage électronique, mais très difficile à obtenir en HF
Les deux faisceaux LASER peuvent soit provenir de sources distinctes, soit d'une seule. Dans ce cas, on peut par exemple envoyer un faisceau dans une cellule de Bragg, dans laquelle se propage une onde acoustique de fréquence #a (typiquement 1 GHz) .Le signal HF est alors obtenu en faisant battre les faisceaux diffractés selon les ordres 0 (de fréquence uL identique à celle de la source LASER) et 1 (de fréquence VL wa )
La stabilité de la fréquence #HF de la source HF est alors essentiellement celle de l'onde acoustique (VHF = Vt - (')L I) = Va ), et un tel dispositif devient très délicat de mise en oeuvre aux très hautes fréquences(#HF > 10 GHZ) .
RADAR des antennes à balayage électronique, mais très difficile à obtenir en HF
Les deux faisceaux LASER peuvent soit provenir de sources distinctes, soit d'une seule. Dans ce cas, on peut par exemple envoyer un faisceau dans une cellule de Bragg, dans laquelle se propage une onde acoustique de fréquence #a (typiquement 1 GHz) .Le signal HF est alors obtenu en faisant battre les faisceaux diffractés selon les ordres 0 (de fréquence uL identique à celle de la source LASER) et 1 (de fréquence VL wa )
La stabilité de la fréquence #HF de la source HF est alors essentiellement celle de l'onde acoustique (VHF = Vt - (')L I) = Va ), et un tel dispositif devient très délicat de mise en oeuvre aux très hautes fréquences(#HF > 10 GHZ) .
Le procédé selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients.
II consiste en effet en l'utilisation d'un dispositif interférentiel dans lequel battent deux faisceaux optiques issus d'une même source (1), séparés en (2), et dont l'un s'est préalablement réfléchi dans un milieu non-linéaire (3) par rétro-diffusion Brillouin stimulée , avec un décalage en fréquence #B. .La production d'un signal HF est alors assurée par la détection en (4) de ces battements, et son amplification éventuelle
On sait que les lois de conservation de l'énergie et de l'impulsion imposent dans un processus de rétrodiffusion Brillouin stimulée la fréquence de l'onde rétrodiffusée #R = #L - #B , où #B = (2ncs/(C+ncs)) #L
où, #L est la fréquence de pompe (ici celle du LASER (1)F), sR celle de l'onde rétrodiffusée, c la célérité de la lumière, cs la vitesse du son dans le matériau et n son indice de réfraction .
On sait que les lois de conservation de l'énergie et de l'impulsion imposent dans un processus de rétrodiffusion Brillouin stimulée la fréquence de l'onde rétrodiffusée #R = #L - #B , où #B = (2ncs/(C+ncs)) #L
où, #L est la fréquence de pompe (ici celle du LASER (1)F), sR celle de l'onde rétrodiffusée, c la célérité de la lumière, cs la vitesse du son dans le matériau et n son indice de réfraction .
II vient donc dans le procédé selon l'invention: #HF = #L - #R = #B = (2ncs/(c+ncs)) #L.
On voit que, d'une part, #HF est proportionnelà #L - et donc ajustable si vL l'est, ou modulé comme
D'autre part,tous les autres paramètres en cause étant des propriétés intrinsèques du matériau choisi la définition de ')HF est aussi stable que celle de #L, la stabilité en fréquence des LASERs connus pouvant être remarquable
##HF /#HF = ##L/#L.
D'autre part,tous les autres paramètres en cause étant des propriétés intrinsèques du matériau choisi la définition de ')HF est aussi stable que celle de #L, la stabilité en fréquence des LASERs connus pouvant être remarquable
##HF /#HF = ##L/#L.
Selon un mode particulier de réalisation, la source (1) peut être un
LASER à Argon ionisé émettant à 514,5 nm ; la séparatrice (2) une lame semi-réfléchissante choisie pour équilibrer la puissance des deux faisceaux sur le détecteur; le milieu non-linéaire (3) peut être constitué d'une fibre optique unimodale (5) à coeur de silice d'un diamètre de quelques micromètres et d'un dispositif de couplage, par exemple un objectif de microscope (6); les faisceaux direct et rétrodiffusé peuvent être amenés sur le détecteur (4) (une photodiode) par des fibres optiques (7) .
LASER à Argon ionisé émettant à 514,5 nm ; la séparatrice (2) une lame semi-réfléchissante choisie pour équilibrer la puissance des deux faisceaux sur le détecteur; le milieu non-linéaire (3) peut être constitué d'une fibre optique unimodale (5) à coeur de silice d'un diamètre de quelques micromètres et d'un dispositif de couplage, par exemple un objectif de microscope (6); les faisceaux direct et rétrodiffusé peuvent être amenés sur le détecteur (4) (une photodiode) par des fibres optiques (7) .
Le faisceau rétrodiffusé étant conjugué en phase de celui provenant de la source (1), on peut prévoir un dispositif d'isolation (8) de celle, constitué par exemple d'un polariseur et d'un rotateur de Faraday.
Un déphaseur (9) peut être prévu sur l'une des voies.
Il vient dans ce cas: #HF = 34 GHz (bande Ka).
Si la source (1)émet dans la gamme des 1,5 m, l'émission HF se fait en bande X; la plupart des fréquences utilisées par les émetteurs
RADAR sont accessibles par le procédé selon l'invention.
RADAR sont accessibles par le procédé selon l'invention.
La figure 1 schématise le principe du procédé de l'invention
La figure 2 représente le mode particulier de réalisation décrit.
La figure 2 représente le mode particulier de réalisation décrit.
Le procédé selon l'invention est particulièrement adapté à la production de signaux HF déphasés ou retardés, à l'usage des RADAR à balayage électronique ; il est remarquable par son intégrabilité.
Claims (9)
1) Procédé de génération de signaux FIyperFréquence ( HF) par battement sur un détecteur (4) de deux faisceaux optiques issus d'une même source (1), caractérisé en ce que l'un des faisceaux a préalablement subi un décalage en fréquence par rétrodiffusion Brillouin stimulée dans un milieu non-linéaire (3).
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source (1) est un LASER
3) Procédé selon l'une des revendication 1 et 2, caractérisé en ce que l'accord en fréquence des signaux HF est rendu possible par l'emploi d'une source (1) accordable en fréquence
4) Procédé selon l'une des revendication I à 3 , caractérisé en ce que la stabilisation en fréquence des signaux HF est rendue possible par l'emploi d'une source (1) stabilisée en fréquence.
5) Procédé selon l'une des revendications là 4, caractérisé en ce que la modulation en fréquence ou en phase des signaux HF est rendue possible par l'emploi d'une source (1) modulée en fréquence ou en phase.
6) Procédé selon l'une des revendications 1à 5 caractérisé en ce
que la modulation en amplitude des signaux HF est rendue possible par la modulation en amplitude de la source (1) ou due l'un des faisceaux optiques
7) Procédé selon l'une des revendications là 6 , caractérisé en ce que la source (1) est une diode LASER
8) Procédé selon l'une des revendications 1à 7, caractérisé en ce que le milieu non-linéaire (3) est constitué d'une fibre optique.
9) Procédé selon l'une des revendications 1à 8, caractérisé en ce que le milieu non-linéaire (3) est constitué d'une fibre optique unimodale.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8816961A FR2642533A1 (fr) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Procede de generation de signaux hyper-frequence stables et ajustables en frequence utilisant la diffusion brillouin stimulee optique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8816961A FR2642533A1 (fr) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Procede de generation de signaux hyper-frequence stables et ajustables en frequence utilisant la diffusion brillouin stimulee optique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2642533A1 true FR2642533A1 (fr) | 1990-08-03 |
Family
ID=9373262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8816961A Withdrawn FR2642533A1 (fr) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Procede de generation de signaux hyper-frequence stables et ajustables en frequence utilisant la diffusion brillouin stimulee optique |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2642533A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2747804A1 (fr) * | 1996-04-19 | 1997-10-24 | Thomson Csf | Generateur de signaux hyperfrequences |
| WO2000033456A1 (fr) * | 1998-12-01 | 2000-06-08 | Swisscom Mobile Ag | Oscillateur et systeme de telecommunication pourvu d'un tel oscillateur |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2145531A (en) * | 1983-08-23 | 1985-03-27 | Plessey Co Plc | Microwave phased array optical feed |
| WO1986006849A1 (fr) * | 1985-05-09 | 1986-11-20 | British Telecommunications Public Limited Company | Detection homodyne optique |
| GB2184253A (en) * | 1985-12-13 | 1987-06-17 | Stc Plc | Optical state-of-polarisation modulator |
-
1988
- 1988-12-15 FR FR8816961A patent/FR2642533A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2145531A (en) * | 1983-08-23 | 1985-03-27 | Plessey Co Plc | Microwave phased array optical feed |
| WO1986006849A1 (fr) * | 1985-05-09 | 1986-11-20 | British Telecommunications Public Limited Company | Detection homodyne optique |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| APPLIED PHYSICS LETTERS, vol. 51, no. 6, août 1987, pages 398-400, American Institute of Physics, New York, US; E. EICHEN: "Interferometric generation of high-power, microwave frequency, optical harmonics" * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2747804A1 (fr) * | 1996-04-19 | 1997-10-24 | Thomson Csf | Generateur de signaux hyperfrequences |
| WO2000033456A1 (fr) * | 1998-12-01 | 2000-06-08 | Swisscom Mobile Ag | Oscillateur et systeme de telecommunication pourvu d'un tel oscillateur |
| US6655600B1 (en) | 1998-12-01 | 2003-12-02 | Swisscom Mobile Ag | Oscillator and telecommunications system with such an oscillator |
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