FR3111023A1 - Dispositif de génération de trains d'impulsions radiofréquences - Google Patents
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Abstract
Les modes de réalisation de l’invention fournissent un dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquences comprenant : - une source laser (300) comprenant une cavité optique (301) contenant au moins une section à gain (302), configurée pour recevoir un signal de pilotage et fonctionner en régime de verrouillage de modes actif commandé par le signal de pilotage, en émettant un train d’impulsions optiques à partir d’une pluralité de modes de résonance optiques de la cavité, un intervalle spectral libre définissant l’espacement fréquentiel entre deux modes de résonance optiques adjacents, - un oscillateur électronique (100) configuré pour générer un signal de commande, le signal de commande étant périodique de fréquence égale au produit de l’intervalle spectral libre par la somme d’un entier naturel et de l’inverse d’un entier relatif non nul, - un photo-détecteur (401) configuré pour convertir le train d’impulsions optiques en un train d’impulsions radiofréquences. Avantageusement, le dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquences comprend un combineur de signaux électriques (200) configuré pour générer le signal de pilotage à partir du signal de commande et d’un signal régénéré fourni par une boucle régénérative (400), la boucle régénérative étant connectée au combineur de signaux électriques (200) et comprenant au moins le photo-détecteur (401). Figure pour l’abrégé : Fig. 2
Description
Art antérieur
La présente invention concerne généralement les dispositifs de génération de signaux d’horloge et en particulier un dispositif de génération de train d’impulsions radiofréquences utilisant un laser à verrouillage de modes actif, et un procédé mettant en œuvre un tel dispositif.
L’essor des télécommunications, de la métrologie et des applications radar a accru la nécessité d’avoir des signaux d’horloge à haute fréquence de répétition, à faible gigue temporelle et à faible bruit de phase. Des signaux d’horloge facilement reconfigurables en termes de fréquence de répétition sont aussi de plus en plus requis. Les signaux d’horloge régissent plusieurs fonctionnalités des transmetteurs et des récepteurs de signaux radiofréquences telles que la conversion numérique-analogique, l’échantillonnage et la synchronisation.
Il est connu d’utiliser des oscillateurs électroniques pour générer des signaux d’horloge très stables au cours du temps et avec des fréquences de répétition très précises. De tels oscillateurs reposent sur la propriété de la piézoélectricité que possèdent certains matériaux tels que le quartz. L’oscillateur OCXO, acronyme anglais de « Oven Controlled Crystal Oscillators », dont la fréquence de fonctionnement se situe entre 10 MHz et 100 MHz est l’un des oscillateurs utilisant la propriété de la piézoélectricité les plus connus. Malgré leurs performances en termes de stabilité et de précision, les oscillateurs piézoélectriques ne peuvent opérer qu’à des faibles fréquences de répétition (inférieures au GHz). De tels oscillateurs piézoélectriques peuvent être incorporés dans un dispositif électronique plus complexe capable de synthétiser un signal d’horloge à haute fréquence de répétition à partir d’une référence basse fréquence très stable générée par l’oscillateur piézoélectrique. Un tel dispositif peut mettre en œuvre une boucle à verrouillage de phase, des multiplicateurs et/ou des diviseurs de fréquence, etc. Le bruit de phase qui caractérise la pureté spectrale du signal d’horloge synthétisé peut être amplifié par un facteur proportionnel au rapport des fréquences entre la fréquence de base telle que générée par l’oscillateur piézoélectrique et la fréquence synthétisée. Par exemple, la synthèse d’un signal d’horloge à 10 GHz à partir d’un oscillateur piézoélectrique opérant à 10 MHz, peut conduire à une dégradation de 60 dB du bruit de phase. La dégradation du bruit de phase peut être en partie réduite en ajoutant un filtre radiofréquence au dispositif de synthèse. Les oscillateurs à résonateurs diélectriques (ORD) sont un exemple de dispositifs de synthèse de signaux d’horloge capables de générer des signaux d’horloge de fréquence de répétition proche de 30 GHz. Par ailleurs, les bandes passantes limitées des composants électroniques, leur dispersion et les pertes de propagation dans un guide d’onde hyperfréquence constituent les principaux obstacles à la génération et au transport de signaux d’horloge de fréquence de répétition supérieure à quelques dizaines de GHz par des dispositifs à base de composants électroniques. De tels dispositifs sont aussi connus pour leur encombrement et leur consommation d’énergie.
Il est aussi connu d’utiliser des composants photoniques pour réaliser des dispositifs de génération de signaux d’horloge. La large bande passante et les faibles pertes de propagation en comparaison avec les composants électroniques permettent la génération et le transport sur des longues portées des signaux d’horloge à haute fréquence de répétition dépassant les dizaines de GHz. De nombreuses architectures de dispositifs de génération de signaux d’horloge ont été proposées pour répondre aux différentes attentes en termes de fréquence de répétition et de stabilité. Les oscillateurs optoélectroniques couplés, connu aussi sous leur acronyme anglais COEO pour désigner Coupled Optoelectronic Oscillators, sont parmi les architectures qui ont été proposées. Les COEO sont formés essentiellement d’une source laser multi-longueurs d’onde incluant un modulateur d’intensité ou de phase dans laquelle plusieurs modes de résonance optiques oscillent, d’un photo-détecteur et d’un filtre radiofréquence généralement de type passe-bande. Le fonctionnement d’un COEO consiste à utiliser le photo-détecteur pour convertir le signal optique à la sortie de la source laser en un signal radiofréquence à plusieurs harmoniques dont l’espacement fréquentiel est régulier et est égal à l’intervalle spectral libre de la source laser. Le filtre radiofréquence mis en œuvre dans un COEO sélectionne l’un des harmoniques radiofréquences générés par le photo-détecteur pour moduler la source laser et favoriser l’oscillation des modes de résonance optiques dont l’espacement fréquentiel correspond à la fréquence de l’harmonique radiofréquence sélectionné. Un tel fonctionnement génère un signal d’horloge dont la fréquence de répétition correspond à la fréquence de l’harmonique sélectionné. Les COEO présentent néanmoins l’inconvénient d’avoir un comportement statique lié à la difficulté d’ajuster la bande passante du filtre radiofréquence pour sélectionner un autre harmonique tel que requis pour changer la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences.
Il est connu d’utiliser des lasers à verrouillage de modes passif en association avec un photo-détecteur pour générer un train d’impulsions radiofréquences à partir des modes de résonance optiques oscillant dans la source laser. Le verrouillage de modes nécessaire à la génération du train d’impulsions radiofréquences s’effectue à travers l’intégration dans la source laser d’un matériau à absorption saturable et sans aucune intervention extérieure variable dans le temps. Malgré leurs avantages en termes de taille et de coût, les lasers à verrouillage de modes passif présentent néanmoins plusieurs inconvénients liés à la difficulté de reconfigurer les caractéristiques du train d’impulsions radiofréquences telles que la fréquence de répétition et le taux d’extinction.
Il est aussi connu d’utiliser des lasers à verrouillage de modes actif associés à un oscillateur de fréquence électronique et à un photo-détecteur. Le fonctionnement de tel type de laser nécessite l’utilisation d’un signal de modulation externe qui peut être de nature optique ou électrique. Un laser à verrouillage de modes actif comprend une section à gain nécessaire à la génération des modes de résonance optiques et un modulateur de signaux optiques capable de verrouiller la phase optique de certains modes de résonance en utilisant un signal de modulation approprié généré par un oscillateur de fréquence électrique. La conversion optoélectronique opérée par le photo-détecteur permet de générer un train d’impulsions radiofréquences à partir des modes de résonance optiques verrouillées. Un verrouillage de modes peut être obtenu lorsque la fréquence du signal de modulation généré par l’oscillateur de fréquence est égale à un multiple entier de l’intervalle spectral libre caractérisant le laser utilisé. De telles fréquences de modulation permettent aux bandes latérales issues de la modulation de chaque mode de résonance de coïncider avec d’autres modes de résonance et par conséquence de faire aligner leur phase optique avec celle du mode de résonance modulé. Le train d’impulsions ainsi généré est caractérisé par une fréquence de répétition des impulsions égale à la fréquence du signal électrique de modulation et les impulsions sont d’autant plus intenses que le nombre de modes de résonance mis en œuvre est important. La largeur à mi-hauteur des impulsions peut être ajustée en contrôlant à travers un filtre optique le nombre de modes de résonance optiques détectés par le photo-détecteur. Les lasers à verrouillage de modes actif opérant selon le principe décrit ci-dessus présentent néanmoins plusieurs inconvénients liés au fait que la fréquence de répétition du train d’impulsions est imposée par l’oscillateur de fréquence électronique dont les performances en matière du bruit de phase se dégradent au fur et à mesure que la fréquence générée est grande. En outre, la fréquence de répétition du train d’impulsions ne peut être ajustée que de manière discrète, c’est-à-dire par un pas égal à l’intervalle spectral libre du laser à verrouillage de modes actif utilisé. Lorsque la fréquence du signal modulant généré par l’oscillateur électronique s’écarte d’un multiple entier de l’intervalle spectral libre du laser modulé, des composantes fréquentielles supplémentaires apparaissent dans le spectre du train d’impulsions généré conduisant à la dégradation de la qualité du train d’impulsions radiofréquence et de son bruit de phase.
Les lasers à verrouillage de modes actif peuvent opérer dans un mode dit « harmonique rationnel » selon lequel la fréquence f de l’oscillateur électronique est égale au produit de l’intervalle spectral libre Δf par la somme d’un entier naturel n et de l’inverse d’un entier relatif non nul m : f =(n+1/m) Δf. Le train d’impulsions généré dans un mode harmonique rationnel peut avoir une fréquence de répétition égale au produit de la fréquence de modulation f par l’entier relatif non nul m. Un tel mode de fonctionnement présente l’avantage de permettre la génération d’un train d’impulsions à une fréquence de répétition élevée à partir d’un oscillateur électronique opérant à une faible fréquence. Un tel avantage est obtenu au détriment d’une qualité dégradée du train d’impulsions en termes de gigue temporelle et de taux d’extinction. Une telle dégradation est d’autant plus importante que la valeur de m, en valeur absolue, est grande.
Il existe donc un besoin pour un dispositif permettant la génération de signaux d’horloge à haute fréquence de répétition (plusieurs GHz) ne présentant pas les inconvénients de l’art antérieur, notamment en termes de gigues temporelles et de taux d’extinction.
Définition générale de l’invention
A cet effet la présente invention fournit un dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquences comprenant :
- une source laser comprenant une cavité optique contenant au moins une section à gain, configurée pour recevoir un signal de pilotage et fonctionner en régime de verrouillage de modes actif commandé par le signal de pilotage, en émettant un train d’impulsions optiques à partir d’une pluralité de modes de résonance optiques de la cavité, un intervalle spectral libre définissant l’espacement fréquentiel entre deux modes de résonance optiques adjacents,
- un oscillateur électronique configuré pour générer un signal de commande, le signal de commande étant périodique de fréquence égale au produit de l’intervalle spectral libre par la somme d’un entier naturel et de l’inverse d’un entier relatif non nul,
- un photo-détecteur configuré pour convertir le train d’impulsions optiques en un train d’impulsions radiofréquences.
- une source laser comprenant une cavité optique contenant au moins une section à gain, configurée pour recevoir un signal de pilotage et fonctionner en régime de verrouillage de modes actif commandé par le signal de pilotage, en émettant un train d’impulsions optiques à partir d’une pluralité de modes de résonance optiques de la cavité, un intervalle spectral libre définissant l’espacement fréquentiel entre deux modes de résonance optiques adjacents,
- un oscillateur électronique configuré pour générer un signal de commande, le signal de commande étant périodique de fréquence égale au produit de l’intervalle spectral libre par la somme d’un entier naturel et de l’inverse d’un entier relatif non nul,
- un photo-détecteur configuré pour convertir le train d’impulsions optiques en un train d’impulsions radiofréquences.
Avantageusement, le dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquences comprend un combineur de signaux électriques configuré pour générer le signal de pilotage à partir du signal de commande et d’un signal régénéré fourni par une boucle régénérative, la boucle régénérative étant connectée au combineur de signaux électriques et comprenant au moins le photo-détecteur.
Dans un mode de réalisation, la source laser peut être configurée pour que le gain de la section à gain soit modulé par le signal de pilotage.
Dans un autre mode de réalisation, la source laser peut comprendre en outre un modulateur optique dans la cavité optique, le modulateur optique étant configuré pour moduler la pluralité de modes de résonance optiques en fonction du signal de pilotage.
Avantageusement, la section à gain peut être choisie parmi un amplificateur à semi-conducteur et un amplificateur à fibre dopée.
En particulier, le modulateur optique peut être choisi parmi un modulateur d’intensité et un modulateur de phase.
Avantageusement, la source laser peut comprendre en outre un filtre optique dans la cavité optique, le filtre optique étant configuré pour déterminer le nombre de modes de résonance optiques mis en œuvre dans la génération du train d’impulsions optiques.
Dans un mode de réalisation, la cavité optique peut être une cavité en anneau, les modes de résonance optiques se propageant de manière unidirectionnelle d’un composant optique à un autre composant optique à travers un guide d’onde optique.
La source laser peut comprendre en outre un coupleur optique à une entrée et à deux sorties, le coupleur optique étant configuré pour transmettre à la boucle régénérative une partie de la puissance du train d’impulsions optiques.
Dans un autre mode de réalisation, la cavité optique peut être une cavité linéaire formée d’au moins deux miroirs, les modes de résonance optiques se propageant de manière bidirectionnelle d’un composant optique à un autre composant optique à travers un guide d’onde optique.
Avantageusement, l’un des miroirs formant la cavité optique peut être semi-réfléchissant, la boucle régénérative étant configurée pour recevoir une partie de la puissance du train d’impulsions optiques transmise à travers le miroir semi-réfléchissant.
Dans un mode de réalisation, la boucle régénérative peut en outre comprendre un amplificateur électronique, l’amplificateur électronique étant configuré pour augmenter la puissance du train d’impulsions radiofréquences généré par le photo-détecteur.
Avantageusement, la boucle régénérative peut comprendre en outre une ligne à retard électrique, la ligne à retard électrique étant configurée pour ajuster la phase électrique d’au moins une composante fréquentielle du train d’impulsions radiofréquences.
Les impulsions du train d’impulsions radiofréquences peuvent être générées à une fréquence égale à un produit entier de la fréquence du signal de commande.
En particulier, la durée des impulsions du train d’impulsions optiques peut être comprise entre une picoseconde et 100 picosecondes.
Il est en outre proposé un procédé de génération de train d’impulsions radiofréquences comprenant les étapes consistant à :
- générer un train d’impulsions optiques par une source laser en régime de verrouillage de modes actif commandé par un signal de pilotage, la source laser comprenant une cavité optique contenant au moins une section à gain, le train d’impulsions optiques étant obtenu à partir d’une pluralité de modes de résonance optiques de la cavité, un intervalle spectral libre définissant l’espacement fréquentiel entre deux modes de résonance optiques adjacents,
- générer un signal de commande, le signal de commande étant périodique de fréquence égale au produit de l’intervalle spectral libre par la somme d’un entier naturel et de l’inverse d’un entier relatif non nul,
- convertir le train d’impulsions optiques en un train d’impulsions radiofréquences,
- générer le signal de pilotage obtenu à partir d’un signal de commande et d’un signal régénéré fourni par une boucle régénérative comprenant au moins le photo-détecteur.
- générer un train d’impulsions optiques par une source laser en régime de verrouillage de modes actif commandé par un signal de pilotage, la source laser comprenant une cavité optique contenant au moins une section à gain, le train d’impulsions optiques étant obtenu à partir d’une pluralité de modes de résonance optiques de la cavité, un intervalle spectral libre définissant l’espacement fréquentiel entre deux modes de résonance optiques adjacents,
- générer un signal de commande, le signal de commande étant périodique de fréquence égale au produit de l’intervalle spectral libre par la somme d’un entier naturel et de l’inverse d’un entier relatif non nul,
- convertir le train d’impulsions optiques en un train d’impulsions radiofréquences,
- générer le signal de pilotage obtenu à partir d’un signal de commande et d’un signal régénéré fourni par une boucle régénérative comprenant au moins le photo-détecteur.
En particulier, le signal régénéré peut être obtenu à partir du train d’impulsions radiofréquences en subissant les transformations consistant à :
- filtrer le train d’impulsions radiofréquences pour réduire le niveau de puissance de certaines composantes fréquentielles susceptibles de dégrader les performances du train d’impulsions radiofréquences,
- amplifier le train d’impulsions radiofréquences,
- ajuster la phase électrique de la composante fréquentielle du train d’impulsions radiofréquences correspondant à la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences.
- filtrer le train d’impulsions radiofréquences pour réduire le niveau de puissance de certaines composantes fréquentielles susceptibles de dégrader les performances du train d’impulsions radiofréquences,
- amplifier le train d’impulsions radiofréquences,
- ajuster la phase électrique de la composante fréquentielle du train d’impulsions radiofréquences correspondant à la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’aide de la description qui suit et des figures annexées dans lesquels :
et
et
Description détaillée
La figure 1 représente l’architecture d’un dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquences 10 selon des modes de réalisation de l’invention. Le dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquences 10 comprend un oscillateur électronique 100, un combineur de signaux électriques 200, une source laser 300 et une boucle régénérative 400.
La source laser 300 est formée d’une cavité optique 301 dans laquelle une section à gain 302 est insérée. La source laser 300 est configurée pour générer des modes de résonance optiques. Chacun des modes de résonance optiques correspond à une onde électromagnétique transversale définie par une amplitude, une longueur d’onde et une phase optique. L’amplitude d’un mode de résonance optique dépend du gain fourni par la section à gain 302 à la longueur d’onde associée. Généralement, seuls les modes de résonance optiques dont le gain fourni par la section à gain 302 est supérieur aux pertes subies lors de l’oscillation dans la cavité optique 301 peuvent être générés par la source laser 300. L’espacement fréquentiel entre deux modes de résonance optiques adjacents définit l’intervalle spectral libre de la source laser 300. L’intervalle spectral libre dépend de plusieurs paramètres géométriques et optiques tels que la longueur de la cavité optique 301 et l’indice de réfraction caractérisant la source laser 300. L’intervalle spectral libre est un paramètre caractéristique de la source laser 300 et peut généralement être ajusté après la réalisation de la source laser 300 en changeant, par exemple, la longueur de la cavité optique 301. Les phases optiques des modes de résonance optiques peuvent être identiques. Des perturbations environnementales telles que des variations de la température ou des vibrations acoustiques peuvent entraîner un désaccord de phase entre les modes de résonance optiques. Un tel désaccord de phase est généralement aléatoire et engendre un signal optique bruité à la sortie de la source laser. Les phases optiques de certains modes de résonance optiques peuvent être contrôlées et verrouillées de manière active en modulant le gain fourni par la section à gain 302 ou en modulant les pertes de propagation introduites par un ou plusieurs autres composants optiques insérés dans la cavité optique 301. Le verrouillage de modes, appelé aussi blocage de mode, consiste à imposer une relation de déphasage fixe dans le temps entre les modes de résonance optiques. Le verrouillage de modes peut en outre favoriser l’oscillation de certains modes de résonance optiques au détriment d’autres modes de résonance optiques. Une source laser 300 à verrouillage de modes génère un train d’impulsions optiques dont la fréquence de répétition est directement liée à l’espacement fréquentiel entre deux modes de résonance optiques verrouillés adjacents. Une source laser 300 est dite verrouillée à un ordre p si un tel espacement fréquentiel est p fois l’intervalle spectral libre caractérisant la source laser 300.
L’oscillateur électronique 100 est configuré pour générer un signal de commande selon un régime harmonique rationnel. Un tel signal de commande est périodique de fréquence égale au produit de l’intervalle spectral libre caractérisant la source laser Δf par la somme d’un entier naturel n et de l’inverse d’un entier relatif non nul m: f =(n+1/m) Δf. Le signal de commande peut avoir une forme sinusoïdale, carrée, triangulaire, etc. Le signal de commande tel que généré par l’oscillateur électronique 100 est reçu par la source laser pour moduler le gain ou les pertes de propagation dans la cavité optique 301. Une telle modulation se manifeste par la modulation en intensité et/ou en phase des modes de résonance optiques oscillant dans la cavité optique 301. L’oscillateur électronique 100 impose à travers la fréquence du signal de commande qu’il génère la fréquence de répétition du train d’impulsions optiques généré par la source laser 300. Une telle fréquence de répétition est égale au produit de l’entier relatif non nul m par la fréquence du signal de commande f et elle correspond à une source laser 300 verrouillée à un ordre p égal à (n |m|±1). L’un des avantages du régime harmonique rationnel est de permettre la génération d’un train d’impulsions optiques à haute fréquence de répétition à partir d’un signal de commande porté à une plus basse fréquence. Par exemple, il est possible de générer un train d’impulsions optiques à une fréquence de répétition égale à 11 GHz à partir d’un oscillateur électronique 100 générant un signal périodique porté à 1.1 GHz et une source laser 300 présentant un intervalle spectral libre de 1 GHz. Des oscillateurs électroniques opérant à basse fréquence présentent l’avantage d’avoir un bruit de phase réduit et sont aussi rapidement accordables. Le régime harmonique rationnel est aussi avantageux lorsque la durée de régénération des porteurs dans la section à gain 302 est largement supérieure à la périodicité du train d’impulsions optiques.
Le dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquences 10 comprend un photo-détecteur 401 placé en dehors de la source laser 300 et configuré pour convertir le train d’impulsions optiques tel que généré par la source laser 300 en un train d’impulsions radiofréquences. Les caractéristiques du photo-détecteur 401 opérant la conversion optique-électrique en termes de bande passante et de sensitivité sont adaptées pour générer le train d’impulsions radiofréquences à la même fréquence de répétition que le train d’impulsions optiques et avec un minimum de distorsion. La sortie radiofréquence du photo-détecteur 401 peut être connectée, en série, à un ou plusieurs autres composants radiofréquences. De tels composants radiofréquences peuvent être actifs et/ou passifs et sont configurés pour appliquer des transformations linéaires et/ou non-linéaires au train d’impulsions radiofréquences. De telles transformations peuvent comprendre le filtrage, l’amplification de puissance et/ou le déphasage de certaines composantes fréquentielles. Le train d’impulsions radiofréquence transformé, ou tel qu’obtenu à la sortie du photo-détecteur si aucune transformation n’est appliquée, est dit signal régénéré. Le signal régénéré est combiné avec le signal de commande généré par l’oscillateur électronique 100 pour définir un signal de pilotage. Le signal de pilotage est ensuite reçu par la section laser. Le photo-détecteur 401 et les composants radiofréquences traversés par le train d’impulsions radiofréquences avant d’atteindre le combineur de signaux radiofréquences 200 constituent une boucle régénérative 400.
Le combineur de signaux électriques 200 est configuré pour recevoir le signal de commande généré par l’oscillateur électronique 100 et le train d’impulsions radiofréquences tel que fourni par la boucle régénérative 400 afin de sommer les deux signaux d’entrée en un signal radiofréquence de pilotage. Le signal radiofréquence de pilotage est ensuite reçu par la source laser 300 pour réaliser le verrouillage de modes selon un régime harmonique rationnel et améliorer les performances du train d’impulsions optiques généré. Le combineur de signaux électriques 200 présente au moins deux entrées et une sortie. Chacune des deux entrées peut incorporer un filtre électrique. Le filtre électrique correspondant au signal de commande peut être de type passe-bas avec une fréquence de coupure légèrement supérieure à la fréquence du signal de commande. Le filtre électrique correspondant au train d’impulsions radiofréquences peut être de type passe-haut avec une fréquence de coupure égale à celle du filtre passe-bas décrit ci-dessus. Le combineur de signaux électriques 200 peut être un composant passif ne nécessitant pas une alimentation électrique. Alternativement, le combineur de signaux électriques 200 est un composant actif.
Selon des modes de réalisation de l’invention, la section à gain 302 est configurée pour être modulée par le signal de pilotage fourni par le combineur de signaux électriques 200. La modulation de la section à gain 302 consiste à moduler le gain fourni aux modes de résonances optiques oscillant dans la cavité optique 301 de sorte à réaliser un verrouillage de modes selon un régime harmonique rationnel. Pour une section à gain 302 à base de matériaux semi-conducteurs, la modulation du gain peut s’effectuer en modulant le courant électrique de polarisation (appelé aussi courant électrique de pompage) appliqué à la section à gain 302.
Selon d’autres modes de réalisation de l’invention, un modulateur optique 303 est inséré dans la cavité optique 301. Dans de tels modes de réalisation, le rôle de la section à gain 302 se limite à fournir le gain nécessaire à maintenir l’oscillation des modes de résonances optiques. Le modulateur optique 303 est configuré pour moduler les pertes optiques subies par les modes de résonances optiques oscillant dans la cavité optique 301 de sorte à réaliser un verrouillage de modes selon un régime harmonique rationnel.
La figure 2 représente une architecture détaillée d’un dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquences 10 opérant dans un régime harmonique rationnel selon un mode de réalisation préféré de l’invention. La cavité optique 301 est une cavité fibrée présentant une architecture en anneau dans laquelle sont insérés plusieurs composants optiques discrets. Chacun des composants optiques discrets est connecté à au moins deux autres composants optiques discrets à travers un guide d’onde optique qui peut être une fibre optique. La fibre optique peut être une fibre à maintien de polarisation ou une fibre monomode standard. L’agencement des composants optiques discrets dans la cavité optique 301 peut être fait de sorte à réduire le bruit dû à l’émission spontanée amplifiée généré par certains composants optiques discrets. D’un point de vue opto-géométrique, un mode de résonance optique ne peut osciller dans la cavité optique 301 que si la longueur de la cavité optique 301 est un multiple entier de sa demi-longueur d’onde.
La source laser 300 comprend une section à gain 302 configurée pour maintenir l’oscillation de plusieurs modes de résonance optiques grâce à gain en puissance important et une puissance de saturation élevée. Les modes de résonance optiques pouvant avoir leur oscillation maintenue dans la cavité optique 301 sont ceux dont les pertes de propagation optiques sont compensées par le gain fourni par la section à gain 302. L’ensemble de modes de résonance optiques oscillant dans la cavité optique 301 forment un signal optique.
La source laser 300 comprend en outre un modulateur optique 303 configuré pour recevoir un signal de pilotage afin de moduler en amplitude et/ou en phase les modes de résonance optiques dont l’oscillation dans la cavité optique 301 est maintenue.
La source laser 300 comprend en outre un isolateur optique 304 configuré pour imposer une propagation unidirectionnelle des modes de résonance optiques oscillant dans la cavité optique 301.
La source laser 300 comprend en outre un filtre optique 305 configuré pour réduire le niveau de l’émission spontanée amplifiée qui se manifeste en dehors de la bande passante d’amplification de la section à gain 302. En outre, le filtre optique 305 peut contrôler le nombre de modes de résonance optiques mis en œuvre dans la génération du train d’impulsions optiques. Un tel contrôle du nombre de modes de résonance optiques permet d’ajuster la largeur à mi-hauteur des impulsions optiques générées.
La source laser 300 comprend en outre un coupleur optique 306 configuré pour prélever une partie de la puissance du signal optique pour alimenter la boucle régénérative 400. La puissance optique prélevée est supérieure à la sensibilité du photo-détecteur 401 mis en œuvre dans la boucle régénérative 400.
La source laser 300 comprend en outre une ligne à retard optique 307 configurée pour changer de manière fine ou grossière la longueur de la cavité optique 301. Un tel changement de la longueur de la cavité optique 301 entraîne la modification de la valeur de l’intervalle spectral libre caractérisant la source laser 300. La ligne à retard optique 307 peut être configurée pour ajuster de manière fine l’intervalle spectral libre de la source laser 300 de sorte qu’un régime harmonique rationnel soit obtenu. Ainsi, il est possible de changer la fréquence de répétition du train d’impulsions optiques en ajustant la longueur de la cavité optique 301.
La boucle régénérative 400 comprend un photo-détecteur 401, par exemple une photodiode, configuré pour recevoir le train d’impulsions optiques généré par la source laser 300 et délivré à travers l’une des sorties du coupleur optique 306 à la boucle régénérative 400. Le photo-détecteur 401 opère une conversion optique-électrique permettant de convertir le train d’impulsions optiques en un train d’impulsions radiofréquences en conservant la même fréquence de répétition.
La boucle régénérative 400 comprend en outre un amplificateur de signaux électriques 402 configuré pour recevoir et amplifier le train d’impulsions radiofréquences généré par le photo-détecteur 401. Le gain de l’amplificateur de signaux électriques 402 agit directement sur l’indice de modulation régi par le modulateur optique 303 relativement à chaque composante fréquentielle du train d’impulsions radiofréquences. La bande passante de l’amplificateur de signaux électriques 402 doit contenir la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences.
La boucle régénérative 400 comprend en outre une ligne à retard électrique 403 qui peut être placée à la sortie de l’amplificateur de signaux électriques 402 pour contrôler la phase électrique de certaines composantes fréquentielles du train d’impulsions radiofréquences. De telles composantes fréquentielles peuvent correspondre à la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences et ses multiples entiers. L’ajustement de la phase électrique de telles composantes fréquentielles avant qu’elles modulent les modes de résonance optiques oscillant dans la cavité optique 301 peut être optimisé de sorte que la boucle régénérative soit résonante à la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences. Un tel ajustement de la phase électrique permet en outre de réduire l’amplitude des autres composantes fréquentielles responsables de la dégradation des performances du train d’impulsions radiofréquences.
La boucle régénérative 400 comprend en outre un diviseur de signaux radiofréquences 404 qui peut être placé à la sortie de la ligne à retard électrique 403. Le diviseur de signaux radiofréquences est configuré pour diviser la puissance du train d’impulsions radiofréquences en deux parties qui peuvent être non égales. Une partie du train d’impulsions radiofréquences est destinée à la modulation des modes de résonance optiques à travers le modulateur optique 303 et l’autre partie du train d’impulsions radiofréquences constitue la sortie du dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquences opérant dans un régime harmonique rationnel.
Le dispositif de génération de train d’impulsions radiofréquences 10 comprend en outre un oscillateur électronique 100 configuré pour délivrer des signaux électriques de commande selon un régime harmonique rationnel. La puissance de tels signaux électriques est ajustée de sorte à avoir un indice de modulation régi par le modulateur optique 303 suffisamment élevé pour réaliser le verrouillage de modes. La fréquence des signaux électriques de commande peut être ajustée ce qui permet de varier la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences. Alternativement, la fréquence des signaux électriques de commande est constante au cours du temps. Dans une telle configuration, varier la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences peut s’effectuer en changeant l’intervalle spectral libre de la source laser 300 à travers la ligne à retard optique 307.
Le dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquences 10 comprend en outre un combineur de signaux radiofréquences 200 configuré pour additionner le signal électrique de commande tel que fourni par l’oscillateur électronique 100 et le train d’impulsions radiofréquences tel que fourni par la boucle régénérative 400 pour obtenir un signal électrique de pilotage. Le combineur de signaux radiofréquence est en outre configuré pour fournir le signal électrique de pilotage résultant à l’entrée de modulation du modulateur optique 303.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la section à gain 302 est formée par un amplificateur à semi-conducteur (SOA). L’utilisation d’un amplificateur à semi-conducteur présente de nombreux avantages tel que la large bande passante qui peut être amplifiée (typiquement entre 30 et 50 nm). La large bande passante d’amplification permet d’avoir un nombre important de modes de résonance optiques, pour un intervalle spectral libre donné, ce qui génère des impulsions optiques ultra-courtes. Le gain fourni par un amplificateur à semi-conducteur peut être modulé à travers la modulation de son courant électrique de polarisation par le signal de pilotage. Alternativement, le gain fourni par un amplificateur à semi-conducteur peut être modulé optiquement par un signal optique de pilotage préalablement modulé par le signal électrique de pilotage.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la section à gain 302 est formée par un amplificateur à fibre dopée. Un amplificateur à fibre dopée requière d’être pompé optiquement par une source laser externe. L’amplificateur à fibre dopée peut par exemple être un amplificateur à fibre dopée à l’erbium (EDFA).
Selon un mode de réalisation de l’invention, le modulateur optique 303 est un modulateur d’intensité configuré pour moduler les pertes de propagation relativement à chacun des modes de résonance optiques oscillant dans la cavité optique 301. Lorsque le signal modulant associé à une telle modulation d’intensité est un signal de commande généré selon un régime harmonique rationnel (f = (n+1/m) Δf), le nombre d’impulsions optiques oscillant dans la cavité optique 301 est multiplié par m par rapport au cas d’un signal modulant de fréquence f=n Δf. La fréquence de répétition du train d’impulsions optiques est ainsi donnée par le produit m f et correspond à un verrouillage de modes d’ordre p égal à n |m|±1. A partir d’un régime harmonique d’ordre n où n impulsions optiques circulent dans la cavité optique 301, faire varier la fréquence de répétition d’une quantité Δf/2 (en prenant m=2) permet à n autres impulsions optiques de circuler dans la cavité optique 301. Ceci s’explique par le fait qu’une impulsion optique subissant un minimum de perte lors de son premier passage par le modulateur optique 301 subira un maximum de perte lors de son prochain passage par le modulateur optique 301. L’alternance répétée entre un minimum de perte et un maximum de perte permet à l’impulsion optique de persister au cours du temps. Un fonctionnement inverse vis-à-vis des pertes introduites par le modulateur optique 303 permet à une impulsion adjacente retardée de 2/Δf de circuler dans la cavité optique 301 et permet ainsi de doubler le nombre d’impulsions optiques générés par la source laser 300. Le nombre d’impulsions optiques circulant dans la cavité optique 301 peut ainsi être multiplié par m en faisant varier la fréquence de modulation f par une quantité Δf/m. Un train d’impulsions optiques généré selon un régime harmonique rationnel présente toutefois des performances dégradées qui se manifestent, dans le domaine temporel, par des fluctuations de l’amplitude des impulsions optiques. De telles fluctuations s’expliquent par la réponse du modulateur optique qui affecte différemment chaque suite de m impulsions optiques successives. Dans le domaine fréquentiel, de telles dégradations se manifestent par l’apparition de composantes fréquentielles parasites en dehors de la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences et de ses multiples entiers. De telles composantes fréquentielles parasites peuvent se manifester à la fréquence du signal de commande, aux multiples entiers de l’intervalle spectral libre de la source laser 300, etc. L’ajout de la boucle régénérative 400 selon les modes de réalisation de l’invention permet de réduire l’amplitude de telles composantes fréquentielles parasites. Dans le domaine temporel, la modulation des pertes de propagation dans la cavité optique 301 par le signal régénéré conjointement avec un signal de commande permet de modifier la réponse en transmission du modulateur optique 301 de sorte que les écarts entre les coefficients d’atténuation affectant les impulsions optiques successives soit plus faibles que les écarts caractérisant un signal de modulation périodique de forme sinusoïdale, par exemple.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le modulateur optique 303 est un modulateur de phase configuré pour moduler les pertes de propagation relativement à chacun des modes de résonance optiques oscillant dans la cavité optique 301. De manière similaire à un modulateur d’intensité, un modulateur de phase modulé par un signal de pilotage permet à la source laser 300 de générer un train d’impulsions optiques selon un régime harmonique rationnel et d’améliorer les performances d’un tel train d’impulsions.
Selon un mode de réalisation de l’invention, un indice de modulation, appelé aussi profondeur de modulation, est associé à chaque composante fréquentielle du signal de pilotage appliqué à la source laser 300. L’indice de modulation associé au signal de commande qui est un signal mono-fréquence est ajusté de sorte à réaliser le verrouillage de modes selon un régime harmonique rationnel. L’indice de modulation associé au signal régénéré relativement à la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences est ajusté de sorte à améliorer les performances du train d’impulsions radiofréquences en termes de taux d’extinction et de gigue temporelle. Les performances d’un train d’impulsions radiofréquences peuvent être quantifiées dans le domaine fréquentiel par un rapport de puissance entre l’harmonique correspondant à la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquence et l’harmonique la plus intense se manifestant en dehors d’un multiple entier de telle fréquence de répétition. Chacun des deux indices de modulation définis ci-dessus peut être ajusté en contrôlant la puissance de signal de modulation associé. Les deux indices de modulation peuvent être égaux ou différents. En outre, les deux indices de modulation peuvent être constants au cours du temps. Alternativement, les deux indices de modulation peuvent être variables au cours du temps.
Selon divers modes de réalisation de l’invention, le modulateur optique 303 configuré pour assurer la modulation d’intensité est choisi parmi un modulateur à électro-absorption, un modulateur Mach-Zehnder en niobate de lithium et un modulateur acousto-optique. Le modulateur électro-absorption présente l’avantage de nécessiter des faibles tensions de polarisation et de modulation par rapport à un modulateur Mach-Zehnder pour permettre un même indice de modulation. En revanche, le modulateur Mach-Zehnder présente l’avantage d’avoir une large bande passante électro-optique et la capacité de réaliser une modulation de phase en changeant sa tension de polarisation.
La figure 3 représente un autre mode de réalisation de l’invention dans lequel la cavité optique 301 est une cavité Fabry-Pérot. Dans un tel mode de réalisation de l’invention, des composants optiques tels que la section à gain 302 et le modulateur optique 303 sont agencés entre deux miroirs 310, 311. L’un des deux miroirs peut être totalement réfléchissant en reflétant de manière quasi parfaite le signal optique qu’il reçoit et l’autre miroir peut être semi-réfléchissant en permettant à une partie du signal optique de quitter la cavité optique 301 et d’être reçue par la boucle régénérative 400. Contrairement au mode de réalisation de la figure 2 où la propagation dans la cavité optique 301 est unidirectionnelle, la propagation dans la cavité optique 301 de la figure 3 est bidirectionnelle pour chacun des composants insérés dans la cavité optique 301. L’intervalle spectral libre de la cavité optique 301 300 est directement lié au double de l’espacement entre les deux miroirs qui peut être ajusté de manière précise par un dispositif de positionnement piézo-électrique. Un tel mode de réalisation de l’invention présente l’avantage de permettre de changer la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences par l’ajustement de la longueur de la cavité optique 301 et sans changer la fréquence du signal de commande qui peut rester constante. La section de gain 302 et le modulateur optique 303 peuvent respectivement être un amplificateur à semi-conducteur et un modulateur à électro-absorption. Les deux composants optiques peuvent être intégrés sur un même substrat.
La figure 4 représente un autre mode de réalisation de l’invention dans lequel la section à gain 302 assure en outre la modulation optique nécessaire au verrouillage de modes. Dans un tel mode de réalisation, la section à gain 302 est modulée par un signal optique, le signal optique modulant étant préalablement modulé par le signal de pilotage généré par le combineur de signaux électriques 200. Le mode de réalisation de la figure 4 met en œuvre un laser monomode 308 configuré pour générer de manière continue dans le temps un signal optique à amplitude et à fréquence constantes. Un modulateur externe 309 placé en dehors de la cavité optique 301 est configuré pour appliquer une modulation d’intensité au signal optique d’entrée selon des indices de modulation d’intensité suffisants pour réaliser le verrouillage de modes et améliorer les performances du train d’impulsions radiofréquence. La cavité optique 301 de la figure 4 présente une configuration en anneau dans laquelle la section à gain 302 est formée par un amplificateur à semi-conducteur configuré pour assurer l’amplification et la modulation des pertes de propagation.
Selon des modes de réalisation de l’invention, la source laser est réalisée sur une plateforme photonique d’intégration telle que la plateforme silicium. Les avantages d’une telle réalisation en photonique intégrée comprennent la miniaturisation, la compacité, ainsi que la faible consommation d’énergie et le faible coût de fabrication. La structure électronique du silicium permet, par exemple, de réaliser des fonctionnalités optiques telles que la modulation, le filtrage et la répartition de la puissance optique tel que requis dans la source laser 300. La section à gain 302 qui est incompatible avec certaines plateformes d’intégration peut être intégrée dans de telles plateformes à travers des techniques de collage connues par l’homme du métier. En outre, les faibles pertes de propagation des guides d’onde optiques, même en présence de courbure, (de l’ordre de 0.2 dB/cm) permettent de réaliser sur une plateforme photonique d’intégration des sources lasers selon une configuration en anneau ou en Fabry-Pérot telles que décrites dans les figures 2 et 3.
Selon d’autres modes de réalisation de l’invention, le dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquence est réalisé sur une même plateforme d’intégration qui peut être la plateforme silicium.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les impulsions optiques générées par la source laser 300 présentent une durée mesurée à mi-hauteur comprise entre une picoseconde et 100 picosecondes.
Selon des modes de réalisation de l’invention, la fréquence de signal de commande généré par l’oscillateur électrique 100 est comprise entre 10 MHz et 50 GHz. L’entier relatif m reliant, selon un régime harmonique rationnel, la fréquence générée par l’oscillateur électronique 100 et l’intervalle spectral libre de la source laser 100 est inférieur, en valeur absolue, à 50.
La figure 5 représente un organigramme détaillant un procédé de génération de trains d’impulsions radiofréquences (50), selon des modes de réalisation de l’invention. La première étape du procédé 501 consiste à générer un signal périodique radiofréquence de commande selon un régime harmonique rationnel à partir de l’intervalle spectral libre d’une cavité optique 301, d’un entier naturel et de l’inverse d’un entier relatif non nul suivant la relation mentionnée ci-dessus. La deuxième étape du procédé 502 consiste à additionner le signal radiofréquence de commande et un signal régénéré obtenu à la sortie de l’étape de transformation 505. L’addition de deux signaux peut comprendre un filtrage passe-bas du signal de commande et un filtrage passe-haut du signal régénéré de sorte à éviter des interférences entre des composantes fréquentielles de deux signaux. La troisième étape du procédé 503 consiste à utiliser le signal de pilotage résultant de l’étape de sommation pour moduler la perte dans la cavité optique 301 afin de verrouiller les modes de résonance optiques oscillant dans la cavité optique 301 et d’améliorer les performances du train d’impulsions optiques associé. Les modes de résonance optiques ainsi verrouillés sont ensuite reçus par l’étape de génération du train d’impulsions radiofréquences 504 qui procède via une conversion optique-électrique opéré par un photo-détecteur 401 à la génération du train d’impulsions radiofréquence. Le train d’impulsions radiofréquence ainsi généré est ensuite utilisé comme entrée pour l’étape de transformation du train d’impulsions radiofréquence 505 qui peut consister à appliquer des transformations linéaires et/ou non-linéaires au train d’impulsions reçu. Le train d’impulsions radiofréquences transformé est ensuite reçu par l’étape 502 consistant à additionner le signal de commande et le signal régénéré.
La figure 6 représente un organigramme illustrant les sous-étapes mises en œuvre dans l’étape de transformation du train d’impulsions radiofréquences 505. L’étape de transformation peut comprendre une sous-étape de filtrage 5051 consistant à réduire le niveau de puissance de certaines composantes fréquentielles susceptibles de dégrader les performances du train d’impulsions radiofréquences. L’étape de transformation peut en outre comprendre une sous-étape d’amplification 5052 consistant à amplifier la puissance du train d’impulsions radiofréquence reçu. L’étape de transformation du train d’impulsions radiofréquences 5053 peut en outre comprendre une sous-étape de déphasage consistant à ajuster la phase électrique de certaines composantes fréquentielles du train d’impulsions radiofréquence reçu. De telles composantes fréquentielles peuvent correspondre à la fréquence de répétition du train d’impulsions radiofréquences et ses multiples entiers.
Les modes de réalisation de l’invention ont été évalués expérimentalement pour démontrer les avantages et les gains fournis par l’invention par rapport aux techniques existantes. Les figures 7a et 7b montrent les spectres électriques de deux trains d’impulsions radiofréquences générés par un même dispositif dans deux configurations différentes : la figure 7a correspond à un régime harmonique rationnel classique où le modulateur optique est modulé exclusivement par un signal de commande dont l’indice de modulation associé est optimisé pour réaliser le verrouillage de modes, la figure 7b correspond à un mode de réalisation de l’invention dans lequel le train d’impulsions radiofréquences généré par la boucle régénérative est amplifié et est déphasé avant d’être appliqué au modulateur optique. La figure 7a montre un taux de réjection de 7 dB entre la composante fréquentielle correspondante à la fréquence de répétition du train d’impulsions et la composante fréquentielle indésirable la plus intense. Un tel taux de réjection peut être réduit à 25 dB selon des modes de réalisation de l’invention telle qu’illustré dans le spectre de la figure 7b. De tels résultats expérimentaux ont été obtenus avec une source laser fibrée selon une configuration en anneau et comprenant une section à gain en fibre dopée à l’erbium et un modulateur Mach-Zehnder en niobate de lithium. L’intervalle spectral libre de la source laser est de 12.53 MHz, la fréquence du signal de commande est de 1.0165 GHz, l’entier relatif m est égal à 8 et l’entier naturel n est égal à 81.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-avant à titre d’exemple non limitatif. Elle englobe toutes les variantes de réalisation qui pourront être envisagées par l'homme du métier.
Claims (16)
- Dispositif de génération de trains d’impulsions radiofréquences (10) comprenant :
- une source laser (300) comprenant une cavité optique (301) contenant au moins une section à gain (302), configurée pour recevoir un signal de pilotage et fonctionner en régime de verrouillage de modes actif commandé par ledit signal de pilotage, en émettant un train d’impulsions optiques à partir d’une pluralité de modes de résonance optiques de la cavité, un intervalle spectral libre définissant l’espacement fréquentiel entre deux modes de résonance optiques adjacents,
- un oscillateur électronique (100) configuré pour générer un signal de commande, ledit signal de commande étant périodique de fréquence égale au produit dudit intervalle spectral libre par la somme d’un entier naturel et de l’inverse d’un entier relatif non nul,
- un photo-détecteur (401) configuré pour convertir ledit train d’impulsions optiques en un train d’impulsions radiofréquences,
caractérisé en ce qu’il comprend un combineur de signaux électriques (200) configuré pour générer ledit signal de pilotage à partir dudit signal de commande et d’un signal régénéré fourni par une boucle régénérative (400), ladite boucle régénérative (400) étant connectée audit combineur de signaux électriques (200) et comprenant au moins ledit photo-détecteur (401). - Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la source laser (300) est configurée pour que le gain de la section à gain (302) soit modulé par ledit signal de pilotage.
- Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la source laser (300) comprend en outre un modulateur optique (303) dans ladite cavité optique (301), ledit modulateur optique (303) étant configuré pour moduler ladite pluralité de modes de résonance optiques en fonction dudit signal de pilotage.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel la section à gain (302) est choisie parmi un amplificateur à semi-conducteur et un amplificateur à fibre dopée.
- Dispositif selon la revendication 3 dans lequel le modulateur optique (303) est choisi parmi un modulateur d’intensité et un modulateur de phase.
- Dispositif selon les revendications 1 à 5 dans lequel la source laser (300) comprend en outre un filtre optique (305) dans ladite cavité optique (301), ledit filtre optique (305) étant configuré pour déterminer le nombre de modes de résonance optiques mis en œuvre dans la génération du train d’impulsions optiques.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la cavité optique (301) est une cavité en anneau, les modes de résonance optiques se propageant de manière unidirectionnelle d’un composant optique à un autre composant optique à travers un guide d’onde optique.
- Dispositif selon la revendication 7 dans lequel la source laser (300) comprend en outre un coupleur optique (306) à une entrée et à deux sorties, ledit coupleur optique (306) étant configuré pour transmettre à la boucle régénérative (400) une partie de la puissance du train d’impulsions optiques.
- Dispositif selon les revendications 1 à 6 dans lequel la cavité optique (301) est une cavité linéaire formée d’au moins deux miroirs (310, 311), les modes de résonance optiques se propageant de manière bidirectionnelle d’un composant optique à un autre composant optique à travers un guide d’onde optique.
- Dispositif selon la revendication 9 dans lequel au moins l’un des miroirs formant la cavité optique (301) est semi-réfléchissant, la boucle régénérative (400) étant configurée pour recevoir une partie de la puissance du train d’impulsions optiques transmise à travers le miroir semi-réfléchissant.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la boucle régénérative (400) comprend en outre un amplificateur électronique (402), ledit amplificateur électronique (402) étant configuré pour augmenter la puissance du train d’impulsions radiofréquences généré par ledit photo-détecteur (401).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la boucle régénérative (400) comprend en outre une ligne à retard électrique (403), ladite ligne à retard électrique étant configurée pour ajuster la phase électrique d’au moins une composante fréquentielle dudit train d’impulsions radiofréquences.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel les impulsions dudit train d’impulsions radiofréquences sont générées à une fréquence égale à un produit entier de la fréquence dudit signal de commande.
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la durée des impulsions dudit train d’impulsions optiques est comprise entre une picoseconde et 100 picosecondes.
- Procédé de génération de train d’impulsions radiofréquences comprenant les étapes consistant à :
- générer un train d’impulsions optiques par une source laser (300) en régime de verrouillage de modes actif commandé par un signal de pilotage, la source laser comprenant une cavité optique (301) contenant au moins une section à gain (302), le train d’impulsions optiques étant obtenu à partir d’une pluralité de modes de résonance optiques de la cavité (301), un intervalle spectral libre définissant l’espacement fréquentiel entre deux modes de résonance optiques adjacents,
- générer un signal de commande, ledit signal de commande étant périodique de fréquence égale au produit dudit intervalle spectral libre par la somme d’un entier naturel et de l’inverse d’un entier relatif non nul,
- convertir ledit train d’impulsions optiques en un train d’impulsions radiofréquences,
- générer ledit signal de pilotage obtenu à partir d’un signal de commande et d’un signal régénéré fourni par une boucle régénérative (400) comprenant au moins ledit photo-détecteur. - Procédé de génération de trains d’impulsions radiofréquences selon la revendication 15 dans lequel le signal régénéré est obtenu à partir du train d’impulsions radiofréquences en subissant les transformations consistant à :
- filtrer le train d’impulsions radiofréquences pour réduire le niveau de puissance de certaines composantes fréquentielles susceptibles de dégrader les performances du train d’impulsions radiofréquences,
- amplifier le train d’impulsions radiofréquences,
- ajuster la phase électrique de la composante fréquentielle du train d’impulsions radiofréquences correspondant à la fréquence de répétition dudit train d’impulsions radiofréquences.
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|---|---|---|---|
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| RU2813988C1 (ru) * | 2023-06-01 | 2024-02-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Голографический способ формирования радиочастотных электрических колебаний на дискретных частотах |
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- 2020-05-28 FR FR2005618A patent/FR3111023B1/fr active Active
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|---|---|
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