Optimisation des performances de la génération électro-optique de peigne de fréquence optique sur puce et démonstration de leurs applications pour les communications optiques et la photonique à micro-ondes

1. Résumé du projet

La photonique a transformé la qualité de notre vie quotidienne de manière inimaginable il y a de cela quelques décennies. Par exemple, elle a eu un impact remarquable dans le domaine des communications. L’infrastructure des communications internationales, activée et alimentée par les systèmes et réseaux de communication à fibres optiques, accroit régulièrement la prospérité économique dans les secteurs des affaires, de la santé, de l’éducation et du divertissement.

Les peignes de fréquence optique, composés de plusieurs lignes spectrales, toutes équidistantes et avec une phase corrélée, constituent un outil essentiel dans le domaine de la photonique. Ils sont utilisés dans diverses applications, notamment la spectroscopie, l’astronomie, la science de l’information quantique et les communications optiques (notamment la synthèse d’ondes optiques et de micro-ondes).

Les techniques de génération de peigne de fréquence optique sont également diverses et incluent la modulation électro-optique. Cette technique offre la souplesse pour régler facilement la fréquence centrale et l’espacement des peignes en réglant simplement la longueur d’onde du laser, ainsi que la fréquence, la puissance et la phase du ou des signaux radiofréquences appliqués au(x) modulateur(s) électro-optique(s). Il a été démontré que cette technique permet d’obtenir 9 lignes spectrales de forme rectangulaire et génère ainsi des impulsions optiques temporelle « Nyquist » de haute qualité. De telles impulsions sont souhaitables pour les systèmes de communication à haut débit et ont des applications en photonique à micro-ondes.

En outre, de nombreuses recherches ont été consacrées à l’intégration des systèmes, réduisant la taille et la consommation d’énergie. Des dispositifs compacts peuvent être plus souhaitables que d’avoir beaucoup plus de lignes en peigne pour certaines applications de communications optiques et de photonique à micro-ondes.

Je propose d’examiner des approches intégrées, sur silicium, pour la génération électro-optique de peigne de fréquence optique et de démontrer leur utilisation pour les applications de communications optiques et de photonique à micro-ondes.