FR2772938A1

FR2772938A1 - Arbitrary waveform electrical signal generator

Info

Publication number: FR2772938A1
Application number: FR9716340A
Authority: FR
Inventors: Daniel Dolfi; Goldstein Sylvie Tonda; Philippe Sape; Jean Chazelas; Jean Pierre Huignard
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 1999-06-25
Anticipated expiration: 2017-12-23
Also published as: FR2772938B1

Abstract

The first modulator modulates the beam in phase, the second in amplitude, and the resultant waveform is detected by the detector diode, allowing any waveform type to be generated.

Description

GENERATEUR DE SIGNAL ELECTRIQUE
L'invention concerne un générateur de signal électrique de fréquence donnée, selon des lois de phases et d'amplitudes déterminées.ELECTRICAL SIGNAL GENERATOR
The invention relates to an electric signal generator of given frequency, according to laws of defined phases and amplitudes.

Elle est applicable à la génération de signaux électriques de forme d'onde arbitraire. L'invention comporte également des moyens de stockage optique de tels signaux.It is applicable to the generation of arbitrary waveform electrical signals. The invention also comprises means for optical storage of such signals.

La synthèse de signaux hyperfréquence de forme d'onde arbitraire peut être une fonction nécessaire aux systèmes de communication (compensation de trajets multiples). La synthèse d'impulsions longues (type :10 à 100 ps) pour des signaux dont la porteuse est de fréquence élevée nécessite des capacités d'échantillonnage (10 à 12 bits), de stockage et de débit (- Tbits/s) difficilement réalisables simultanément, particulièrement dans les systèmes de faible encombrement. The synthesis of microwave signals of arbitrary waveform can be a necessary function for communication systems (multipath compensation). The synthesis of long pulses (type: 10 to 100 ps) for signals whose carrier is of high frequency requires sampling capacities (10 to 12 bits), storage and flow (- Tbits / s) difficult to achieve simultaneously, especially in space-saving systems.

Les composants optoélectroniques (lasers, modulateurs, photodiodes) permettent la transmission jusqu'à 40 GHz de signaux de grande dynamique (30 à 40 dB). Par ailleurs, les modulateurs spatiaux de lumière issus de la technologie des écrans à cristaux liquides présentent des résolutions de l'ordre de 600 x 600 pixels. L'utilisation conjointe de ces composants optoélectroniques et de ces modulateurs spatiaux, grâce à la transposition dans le domaine spatial d'une partie des informations temporelles, devrait permettre la réalisation de formes d'ondes arbitraires. Optoelectronic components (lasers, modulators, photodiodes) allow the transmission of up to 40 GHz signals with high dynamics (30 to 40 dB). In addition, the spatial light modulators resulting from the technology of liquid crystal screens have resolutions of the order of 600 x 600 pixels. The joint use of these optoelectronic components and these spatial modulators, thanks to the transposition in the spatial domain of a part of the temporal information, should allow the realization of arbitrary waveforms.

L'invention concerne un tel générateur permettant d'accomplir de telles fonctions. The invention relates to such a generator for performing such functions.

L'invention concerne donc un générateur de signal électrique, caractérisé en ce qu'il comporte:
- un générateur d'un faisceau optique bifréquence et bipolarisé,
- un système optique afocal recevant ce faisceau et fournissant
un faisceau optique étendu spatialement;
- un premier modulateur spatial fonctionnant en biréfringence
contrôlée électriquement recevant le faisceau étendu et le
modulant en phase spatialement,
- un polariseur alignant les polarisations des deux fréquences
contenues dans le faisceau modulé,
- un deuxième modulateur spatial d'amplitude recevant le
faisceau polarisé linéairement et le modulant spatialement en
amplitude;
- un dispositif de focalisation focalisant le faisceau modulé en
amplitude;
- un photodétecteur localisé sensiblement au point de
focalisation du dispositif de focalisation détectant le faisceau
optique reçu et fournissant un signal électrique.The invention therefore relates to an electrical signal generator, characterized in that it comprises:
a generator of a dual-polarized and bi-polarized optical beam,
an afocal optical system receiving this beam and providing
a spatially extended optical beam;
a first spatial modulator operating in birefringence
electrically controlled receiving the extended beam and the
modulating in phase spatially,
a polarizer aligning the polarizations of the two frequencies
contained in the modulated beam,
a second amplitude spatial modulator receiving the
linearly polarized beam and the modulator spatially into
amplitude;
a focusing device focusing the modulated beam in
amplitude;
a photodetector located substantially at the point of
focusing of the focusing device detecting the beam
optical received and providing an electrical signal.

L'invention concerne également un générateur de signal électrique, caractérisé en ce qu'il comporte:
- un générateur d'un faisceau optique bifréquence et bipolarisé,
- un système optique afocal recevant ce faisceau et fournissant
un faisceau optique étendu spatialement,
- un premier modulateur spatial fonctionnant en biréfringence
contrôlée électriquement recevant le faisceau étendu et le
modulant en phase spatialement,
- un polariseur alignant les polarisations des deux fréquences
contenues dans le faisceau modulé,
- un deuxième modulateur spatial d'amplitude recevant le
faisceau polarisé linéairement et le modulant spatialement en
amplitude;
- un dispositif de focalisation focalisant le faisceau modulé en
amplitude;
- un milieu d'enregistrement holographique permettant
d'enregistrer les lois de phases et d'amplitudes.The invention also relates to an electric signal generator, characterized in that it comprises:
a generator of a dual-polarized and bi-polarized optical beam,
an afocal optical system receiving this beam and providing
a spatially extended optical beam,
a first spatial modulator operating in birefringence
electrically controlled receiving the extended beam and the
modulating in phase spatially,
a polarizer aligning the polarizations of the two frequencies
contained in the modulated beam,
a second amplitude spatial modulator receiving the
linearly polarized beam and the modulator spatially into
amplitude;
a focusing device focusing the modulated beam in
amplitude;
a holographic recording medium allowing
to record the laws of phases and amplitudes.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent :
- la figure 1, un diagramme simplifié du générateur de l'invention ;
- les figures 2a et 2b, des exemples de réalisation de
translateurs de fréquences,
- la figure 3, un exemple de réalisation d'un générateur optique
bifréquence et bipolarisation;
- les figures 4a à 4c, un générateur selon l'invention comportant
un dispositif d'enregistrement holographique;
- la figure 5, une variante du générateur des figures 4a à 4c.The different objects and features of the invention will appear more clearly in the description which follows and in the appended figures which represent:
- Figure 1, a simplified diagram of the generator of the invention;
FIGS. 2a and 2b, exemplary embodiments of
frequency translators,
FIG. 3, an exemplary embodiment of an optical generator
dual frequency and bipolarization;
FIGS. 4a to 4c, a generator according to the invention comprising
a holographic recording device;
- Figure 5, a variant of the generator of Figures 4a to 4c.

- la figure 6, une variante de réalisation du générateur de
l'invention.FIG. 6, an alternative embodiment of the generator of
the invention.

En se reportant à la figure 1, on va donc décrire un diagramme simplifié représentant un exemple de réalisation du système de l'invention. Referring to Figure 1, we will therefore describe a simplified diagram showing an embodiment of the system of the invention.

Ce générateur comporte:
- un laser émettant un faisceau optique de pulsation co;
- un modulateur MOD ou translateur de fréquence MOD, qui,
commandé par un signal électrique de fréquence fO, permet de
décaler en fréquence un signal optique d'entrée ;
- un système optique afocal comportant par exemple deux
lentilles L1, L2 permettant d'étendre spatialement un faisceau
optique d'entrée ;
- un modulateur spatial SLM1 fonctionnant en biréfringence
contrôlée électriquement modulant en phase spatialement,
- un polariseur alignant les directions de polarisation des deux
fréquences contenues dans le faisceau modulé;
- un modulateur d'amplitude spatial SLM2;
- une optique (lentille) L3 de focalisation ;
- et un photodétecteur PD.This generator comprises:
a laser emitting a pulsating optical beam co;
a modulator MOD or a translator of frequency MOD, which,
controlled by an electric signal of frequency fO, allows
frequency shifting an input optical signal;
an afocal optical system comprising, for example, two
L1, L2 lenses for spatially extending a beam
optical input;
an SLM1 spatial modulator operating in birefringence
controlled electrically modulating in phase spatially,
a polarizer aligning the directions of polarization of the two
frequencies contained in the modulated beam;
an SLM2 spatial amplitude modulator;
an optics (lens) L3 focusing;
and a PD photodetector.

Le faisceau issu du laser (L), de longueur d'onde x et de pulsation o, est couplé au modulateur MOD. Plus précisément, le modulateur MOD est un translateur de fréquence, excité par un signal hyperfréquence de gamme de fréquence fO + AfO (c'est la fréquence porteuse du signal à synthétiser dans laquelle M0 est petit devant fO par exemple M0 équivaut à 10 % de fO). The beam from the laser (L), wavelength x and pulse o, is coupled to modulator MOD. More precisely, the modulator MOD is a frequency translator, excited by a frequency-frequency microwave signal fO + AfO (this is the carrier frequency of the signal to be synthesized in which M0 is small compared to f0, for example M0 equals 10% of fO).

Le faisceau issu du translateur MOD est ainsi un faisceau laser bifréquence (cOg # + (2#fo ~ #fo)) dont les deux composantes sont en outre croisées en polarisation. Un tel fonctionnement est par exemple obtenu au moyen d'une cellule de Bragg acousto-optique, fonctionnant en régime de Bragg anisotrope (figure 2a).The beam from the MOD translator is thus a dual-frequency laser beam (cOg # + (2 # fo ~ #fo)) whose two components are further crossed in polarization. Such an operation is for example obtained by means of an acousto-optic Bragg cell operating in an anisotropic Bragg regime (FIG. 2a).

Comme cela est représenté en figure 2a, la cellule de Bragg MOD est excitée par une onde acoustique générée par un signal électrique à la fréquence fO+ Afro. Pour simplifier, on supposera que le signal électrique est à une fréquence unique fO. Elle reçoit le faisceau F1 de pulsation w et est polarisée linéairement. En raison du réseau de diffraction créé dans la cellule de Bragg par le signal de fréquence fO, celle-ci diffracte un faisceau
F2 de pulsation o + 2f et polarisé orthogonalement à la polarisation du faisceau F1. De plus la cellule de Bragg transmet une partie du faisceau F1 sous la forme d'un faisceau F3. Les deux faisceaux F2 et F3 sont recombinés en un seul faisceau F4 par un miroir M1 et une lame séparatrice
M2. Un translateur de fréquence est décrit dans le document référencé [1] en fin de description.As shown in FIG. 2a, the Bragg MOD cell is excited by an acoustic wave generated by an electrical signal at the frequency f 0 + Afro. For simplicity, it will be assumed that the electrical signal is at a single frequency f0. It receives the pulse beam F1 w and is linearly polarized. Due to the diffraction grating created in the Bragg cell by the signal of frequency f0, this diffracts a beam
F2 of pulsation o + 2f and polarized orthogonally to the polarization of the beam F1. In addition, the Bragg cell transmits a portion of the beam F1 in the form of a beam F3. The two beams F2 and F3 are recombined in a single beam F4 by a mirror M1 and a splitter blade
M2. A frequency translator is described in the document referenced [1] at the end of the description.

Le translateur de fréquence peut également être réalisé en optique intégrée comme est représenté en figure 2b et tel que décrit dans la référence : B. Desormière, CH. Maerfeld, J. Desbois An integrated optic frequency translator for microwave hightware systems , J. Lightwave
Technol. 8, 506, 1990.The frequency translator can also be implemented in integrated optics as shown in FIG. 2b and as described in the reference: B. Desormière, CH. Maerfeld, J. Desbois An integrated optic frequency translator for microwave hightware systems, J. Lightwave
Technol. 8, 506, 1990.

Ce faisceau laser bifréquence bipolarisation est ensuite étendu au moyen d'un système afocal et traverse l'ensemble des deux modulateurs spatiaux de lumières SLM1 et SLM2, de p x p pixels chacun. This two-polarization dual-polarization laser beam is then extended by means of an afocal system and passes through all of the two spatial light modulators SLM1 and SLM2, of p x p pixels each.

Le modulateur SLM1 est par exemple une cellule à cristal liquide nématique fonctionnant en biréfringence contrôlée électriquement (alignement parallèle des molécules). L'orientation des molécules de cristal liquide est choisie de façon à ce que la polarisation de la composante o coïncide avec le petit axe des molécules alors que la polarisation de o + 2xfo coïncide avec le grand axe des molécules. Ainsi comme cela est détaillé dans la référence [1], I'indice de réfraction vu par o est constant et égal à nO alors que celui vu par w + 2nfo dépend de la tension Vk appliquée sur chaque pixel et vaut n(Vk). Ainsi le modulateur SLM1 permet de définir p x p canaux indépendants, sur lesquels il est possible de contrôler le déphasage relatif (pk(Vk)entre les composantes o et o + 2f0: #K (VK) = # (ne(VK)-no) e
où e est l'épaisseur de cristal liquide traversée.The SLM1 modulator is for example a nematic liquid crystal cell operating in electrically controlled birefringence (parallel alignment of the molecules). The orientation of the liquid crystal molecules is chosen so that the polarization of the component o coincides with the minor axis of the molecules while the polarization of o + 2xfo coincides with the major axis of the molecules. Thus, as detailed in reference [1], the refractive index seen by o is constant and equal to n whereas that seen by w + 2nfo depends on the voltage Vk applied to each pixel and is equal to n (Vk). Thus the modulator SLM1 makes it possible to define pxp independent channels, on which it is possible to control the relative phase shift (pk (Vk) between the components o and o + 2f0: #K (VK) = # (ne (VK) -no) e
where e is the liquid crystal thickness traversed.

Le faisceau modulé issu du modulateur SLM1 traverse ensuite un polariseur P orienté à 45 des axes neutres de SLM1. On dispose ainsi d'un ensemble de faisceaux bifréquence (#, co + 2xfo), polarisés linéairement (à 45 des polarisations initiales w et w + 2#fo) et contrôlés en phase. Cet ensemble de faisceaux passe ensuite au travers du modulateur spatial
SLM2, de p x p pixels. C'est par exemple une cellule à cristal liquide nématique en hélice fonctionnant en tant que modulateur d'amplitude. II permet ainsi de contrôler indépendamment sur chacun des canaux définis par les p x p pixels la puissance optique transmise. La transmission de chaque pixel vaut dans ce cas ak.The modulated beam from the SLM1 modulator then passes through a polarizer P oriented at 45 of the neutral axes of SLM1. This provides a set of linearly polarized (#, co + 2xfo) beams (at 45 of the initial polarizations w and w + 2 # fo) and phase-controlled. This set of beams then passes through the spatial modulator
SLM2, pxp pixels. It is for example a helical nematic liquid crystal cell operating as an amplitude modulator. It thus allows the transmitted optical power to be independently controlled on each of the channels defined by the pxp pixels. The transmission of each pixel is in this case ak.

L'ensemble de ces faisceaux bifréquence, monopolarisation, contrôlés en phase et en amplitude, est ensuite focalisé sur un photodétecteur PD. C'est par exemple une photodiode rapide, dont la bande passante contient fO. En outre, la surface sensible est d'un diamètre supérieur à la tâche de diffraction fournie par le système optique L de manière à permettre une sommation équivalente à une somme cohérente de signaux électriques mais incohérente du point de vue des porteuses optiques, comme cela est expliqué dans le document référencé [2] en fin de description. The set of these dual-frequency, monopolarization beams, controlled in phase and in amplitude, is then focused on a PD photodetector. It is for example a fast photodiode whose bandwidth contains fO. In addition, the sensitive surface is of a diameter greater than the diffraction spot provided by the optical system L so as to allow summation equivalent to a coherent sum of electrical signals but incoherent from the point of view of the optical carriers, as is explained in the referenced document [2] at the end of the description.

Chaque canal bifréquence va générer en sortie du photodétecteur, un photocourant ik(t) proportionnel à : iK(t)αaK.cos(2#fo t + #K)
Ainsi, le photocourant total l (t) issu de P est proportionnel à :

Each dual-frequency channel will generate at the output of the photodetector, a photocurrent ik (t) proportional to: iK (t) α aK.cos (2 # fo t + #K)
Thus, the total photocurrent I (t) from P is proportional to:

Les modulateurs SLM1 et SLM2 sont reconfigurables à chaque instant ce qui permet d'avoir un système reconfigurable en amplitude et phase. La fréquence fO peut également être modifiée ce qui fournit une souplesse d'utilisation au système. The SLM1 and SLM2 modulators are reconfigurable at every moment, which makes it possible to have a reconfigurable system in amplitude and phase. The frequency f0 can also be modified which provides a flexibility of use to the system.

II est à noter que la source bifréquence fournissant le faisceau bifréquence, bipolarisation (#,# + 2#fo) peut également être réalisée à l'aide de deux lasers (voir figure 3) bloqués en phase l'un par rapport à l'autre. L'un des laser L1 émet à la pulsation #, I'autre laser L2 émet à la pulsation co + 2#f ; et les deux faisceaux sont combinés en un seul. De préférence, le laser émettant à o + 2#f est accordable de façon à changer rapidement (typiquement de 10 ns) la valeur de f. It should be noted that the two-frequency source providing the dual-frequency beam, bipolarization (#, # + 2 # fo) can also be achieved using two lasers (see Figure 3) locked in phase with respect to the other. One of the lasers L1 emits at the pulsation #, the other laser L2 emits at the pulse co + 2 # f; and the two beams are combined into one. Preferably, the laser emitting at o + 2 # f is tunable so as to rapidly change (typically 10 ns) the value of f.

En se reportant aux figures 4a à 4c, on va maintenant décrire une variante de réalisation du générateur de l'invention. Referring to Figures 4a to 4c, we will now describe an alternative embodiment of the generator of the invention.

Ce générateur comporte un milieu holographique E permettant d'enregistrer au moins une configuration de la loi de phase et de la loi d'amplitude du signal à émettre. This generator comprises a holographic medium E for recording at least one configuration of the phase law and the amplitude law of the signal to be transmitted.

Pour l'enregistrement du milieu holographique E on utilise le système de la figure 1 dans lequel on remplace le photodétecteur PD par le milieu holographique E. De plus, pour que l'enregistrement soit indépendant de la fréquence f, le modulateur de phase SML1 est tel que l'orientation des molécules de cristal liquide pour la direction de polarisation de l'onde à w soit parallèle au grand axe des molécules. Dans ces conditions, I'onde à w sera sensible aux variations de tension appliquées à chaque pixel. For the recording of the holographic medium E, the system of FIG. 1 is used in which the PD photodetector is replaced by the holographic medium E. Furthermore, for the recording to be independent of the frequency f, the phase modulator SML1 is such that the orientation of the liquid crystal molecules for the direction of polarization of the wave at w is parallel to the major axis of the molecules. Under these conditions, the wave at w will be sensitive to the voltage variations applied to each pixel.

De plus, une lame séparatrice M3 permet de séparer le faisceau à w fourni par la source L en deux parties:
- une première partie qui est traitée par les modulateurs SML1 et
SML2 comme cela a été décrit précédemment ;
- une deuxième partie est transmise par les miroirs M4 et M5
sans traitement au milieu holographique.In addition, a splitter plate M3 makes it possible to separate the beam at w supplied by the source L into two parts:
a first part which is treated by the modulators SML1 and
SML2 as previously described;
a second part is transmitted by the mirrors M4 and M5
without treatment in the holographic environment.

Le milieu holographique E reçoit donc la première partie qui a été traitée selon la loi de phases affichée sur le modulateur SML1 puis par la loi d'amplitude affichée sur le modulateur SML2. Le milieu holographique E reçoit également la deuxième partie du faisceau o. Les deux parties du faisceau interfèrent dans le milieu holographique E et permettent d'enregistrer les lois de phases et d'amplitudes du faisceau o. The holographic medium E thus receives the first part which has been processed according to the phase law displayed on the modulator SML1 and then by the amplitude law displayed on the modulator SML2. The holographic medium E also receives the second part of the beam o. The two parts of the beam interfere in the holographic medium E and make it possible to record the laws of phases and amplitudes of the beam o.

Par la suite, lorsqu'on désire utiliser le milieu holographique enregistré pour émettre un signal à la fréquence f selon les lois de phases et d'amplitudes enregistrées, le modulateur MOD (voir figure 4b) émet un faisceau bifréquence, bipolarisation (o, w + 2if). Ce faisceau est transmis au milieu holographique. Le faisceau à o permet de relire l'enregistrement holographique E et l'onde à o, diffractée par le milieu holographique est affectée par les lois de phases et d'amplitudes enregistrées. Le faisceau à
o > + 2 itf est diffracté sans subir de déformation. Le photodétecteur PD reçoit la superposition des faisceaux w et w + 2 sf. Subsequently, when it is desired to use the recorded holographic medium to emit a signal at the frequency f according to the laws of recorded phases and amplitudes, the modulator MOD (see FIG. 4b) emits a dual frequency beam, bipolarization (o, w + 2if). This beam is transmitted to the holographic medium. The beam at o reads the holographic recording E and the wave at o, diffracted by the holographic medium is affected by the laws of recorded phases and amplitudes. The beam to
o> + 2 itf is diffracted without undergoing any deformation. The photodetector PD receives the superposition of the beams w and w + 2 sf.

Selon le mode de réalisation représenté en figure 4c, le milieu holographique est en fait constitué de deux milieux:
El est le milieu d'enregistrement holographique. C'est par exemple un matériau photoréfractif (ex. LiNbO3, titanate de baryum, etc...) sensible à une seule direction de polarisation et qui permet l'enregistrement reconfigurable de diverses lois d'amplitude et de phase (ak, (Pk) (par exemple par multiplexage en direction si les SLMs sont suivis d'un déflecteur ou par multiplexage en longueur d'onde si le laser est accordable).According to the embodiment shown in FIG. 4c, the holographic medium consists in fact of two media:
El is the holographic recording medium. It is for example a photorefractive material (eg LiNbO3, barium titanate, etc.) sensitive to a single direction of polarization and which allows the reconfigurable recording of various laws of amplitude and phase (ak, (Pk ) (eg by direction multiplexing if the SLMs are followed by a baffle or by wavelength multiplexing if the laser is tunable).

E2 est un composant diffractif non-reconfigurable (par exemple enregistré dans un photopolymère). II ne diffracte qu'une direction de polarisation, celle de la composante à # + 2 itf selon le schéma de la figure 4c. E2 is a non-reconfigurable diffractive component (eg, registered in a photopolymer). It diffracts only a polarization direction, that of the component at # + 2 itf according to the diagram of Figure 4c.

Un tel dispositif (El, E2) permet de maximiser les trajets communs des deux composantes (w, # + 2 #f) et ainsi garantir une bonne stabilité du système. Such a device (E1, E2) makes it possible to maximize the common paths of the two components (w, # + 2 #f) and thus guarantee a good stability of the system.

Selon une variante de réalisation de l'invention, le milieu holographique E n'est plus constitué que par un matériau de type El. La phase d'enregistrement reste identique à la précédente. La phase de relecture est modifiée. Comme représenté en figure 5, les deux composantes o et o > + 2 itf suivent des trajets différents : la composante à w + 2#f passe au travers des modulateurs SLM1 et SLM2. According to an alternative embodiment of the invention, the holographic medium E is no longer constituted by a type of material El. The recording phase remains identical to the previous one. The replay phase is modified. As shown in FIG. 5, the two components o and o> + 2 itf follow different paths: the component at w + 2 # f passes through the modulators SLM1 and SLM2.

Enfin l'invention prévoit également ia mise en parallèle de plusieurs des dispositifs décrits, fonctionnant chacun à une longueur d'onde #i et excité à une fréquence instantanée fi (t), permettant la synthèse de signaux à large spectre. Un tel dispositif permet, en fait, la synthèse de l'équivalent de retards temporels à partir de déphasages purs. Finally, the invention also provides for the paralleling of several of the described devices, each operating at a wavelength ii and excited at an instantaneous frequency ((t), allowing the synthesis of broad spectrum signals. Such a device allows, in fact, the synthesis of the equivalent of time delays from pure phase shifts.

La figure 6 représente une variante de réalisation de l'invention dans lequel le modulateur MOD est excité par un signal basse fréquence fO. FIG. 6 represents an alternative embodiment of the invention in which the modulator MOD is excited by a low frequency signal f0.

Le photodétecteur reçoit donc un signal basse fréquence traité en phase et en amplitude par les modulateurs spatiaux SLM1 et SLM2. Le signal électrique fournit par le photodétecteur PD est transmis à un translateur de fréquence (ou mélangeur) qui recevant également un signal hyperfréquence f1 fournit alors un signal dans lequel le signal fO traité en phase et en amplitude par les modulateurs SLM1 et SLM2 est translaté autour de la fréquence hyper f1. Ce signal hyperfréquence peut être en fait un signal de fréquence f1 + M1. La variation de M1 est faible devant f1, par exemple de l'ordre de 10 % de la fréquence f1. The photodetector thus receives a low frequency signal processed in phase and in amplitude by the spatial modulators SLM1 and SLM2. The electrical signal supplied by the photodetector PD is transmitted to a frequency translator (or mixer) which also receives a microwave signal f1 then provides a signal in which the signal f0 processed in phase and in amplitude by the modulators SLM1 and SLM2 is translated around of the frequency hyper f1. This microwave signal may in fact be a signal of frequency f1 + M1. The variation of M1 is small compared to f1, for example of the order of 10% of the frequency f1.

Références [1] D. Dolfi, P. Joffre, J. Antoine, J.P. Huignard, D. Philippet, P. Granger
Experimental demonstration of a phased-array antenna optically
controlled with phase and time delays , Appl. Opt., 35, 5293,1996 [2] O. Durand, D. Dolfi, J.P. Huignard, J. Chazelas Optical architecture
for programmable diltering of microwave signals Opt. Lett. 21, 803,
1006. References [1] D. Dolfi, P. Joffre, J. Antoine, JP Huignard, D. Philippet, P. Granger
Experimental demonstration of an phased-array antenna optically
controlled with phase and time delays, Appl. Opt., 35, 5293, 1999 [2] O. Durand, D. Dolfi, JP Huignard, J. Chazelas Optical Architecture
for programmable diltering of microwave signals Opt. Lett. 21, 803,
1006.

Claims

1. Electrical signal generator, characterized in that it comprises:

a generator (L, MOD) of at least one optical beam

dual frequency (o, co + 27rfo) and bipolarized,

an afocal optical system (L1, L2) receiving this beam and

providing a spatially extended optical beam;

a first spatial modulator (SLM1) operating in

Electrically controlled birefringence receiving the beam

extended and modulating spatially;

a polarizer aligning the polarizations of the two frequencies

contained in the modulated beam,

a second amplitude spatial modulator (SLM2) receiving

the linearly polarized beam and the spatially modulating

in amplitude;

a focusing device (L3) focusing the modulated beam

in amplitude;

a photodetector located substantially at the point of

focusing of the focusing device detecting the beam

optical received and providing an electrical signal.

2. Generator according to claim 1, characterized in that the first spatial modulator is a nematic liquid crystal screen operating in electrically controlled birefringence, the molecules being oriented so that their minor axis is parallel to the direction of polarization of the wave optical one of the frequencies (<n), while their major axis is parallel to the direction of polarization of the optical wave of the other frequency (eh + 2 # fo).

3. Generator according to claim 1, characterized in that the second spatial modulator is a helical nematic liquid crystal screen.

4. Generator according to claim 1, characterized in that the generator (L, MOD) of the dual frequency beam comprises:

an optical source emitting a linearly polarized beam

(F1) at a first frequency (w);

an acousto-optic cell excited by an electrical signal

at least one second frequency (2 # f) receiving the beam

linearly polarized and providing on the one hand a beam

diffracted (F2) polarized in a first direction to a

frequency equal to the sum of the first and the second

frequencies, and on the other hand an undiffracted beam (F3)

a second direction orthogonal to the first direction at the

first frequency;

a combiner (Ml, M2) receiving the diffracted beam (F2) and the

non-diffracted beam (F3) providing the dual frequency signal and

bipolarised.

5. Generator according to claim 1, characterized in that the polarizer is oriented at 45C neutral polarization axes of the first modulator (SLM1) receiving the beam modulated spatially phase and providing a linearly polarized beam.

6. Generator according to claim 1, characterized in that the generator (L, MOD) provides a multi-frequency optical beam (#, # + 2 # fo ~ #fo) and bipolarized.

7. Generator according to claim 4, characterized in that the acousto-optic cell is excited by an electrical signal having a frequency band (fo ~ #fo).

8. Generator according to claim 4, characterized in that the acousto-optic cell is excited by a low frequency electric signal (fO) and in that the electrical signal supplied by the photodetector is transmitted to a frequency mixer (TRF) receiving moreover, a microwave signal of frequency f1 + M1, M1 being weak in front of f1 so as to translate the low frequency signal around the microwave frequency.

9. Electric signal generator, characterized in that it comprises:

a generator (L, MOD) of a dual-frequency optical beam

(w, w + 2 # fo) and bipolarized;

an afocal optical system (L1, L2) receiving this beam and

providing a spatially extended optical beam;

a first spatial modulator (SLM1) operating in

Electrically controlled birefringence receiving the beam

extended and modulating spatially;

a polarizer aligning the polarizations of the two frequencies

contained in the modulated beam,

a second amplitude spatial modulator (SLM2) receiving

the linearly polarized beam and the spatially modulating

in amplitude;

a focusing device (L3) focusing the modulated beam

in amplitude,

a holographic recording medium (E) enabling

to record the laws of phases and amplitudes.

10. Generator according to claim 9, characterized in that the first spatial modulator is a nematic liquid crystal screen operating in electrically controlled birefringence, the molecules being oriented so that their major axis is parallel to the direction of polarization of the wave of one of the frequencies (o), while their minor axis is parallel to the polarization direction of the optical wave of the other frequency (o + 2xf) and that the recording of the holographic medium is by the interference of a pulsation wave (o) treated by the spatial modulators (SLM1, SLM2) and a wave of the same pulsation (o) not treated by the modulators.

11. Generator according to claim 10, characterized in that the two-frequency and two-polarization optical beam is transmitted in the form of a reading beam to the holographic recording medium (E).

12. Generator according to claim 9, characterized in that the holographic recording medium (E) comprises a registered holographic device (El) using a pulse wave (o) and an associated diffractive component (E2). to the holographic device (E1) and diffracting a pulse wave (o + 2nif).