DOSSIER
OPTOMéCANIQUE
l ' échelle mésoscopique . Néanmoins , dans le domaine classique , l ' une des contributions notables de ce domaine est la manifestation d ' une instabilité paramétrique , qui entraîne une amplification mécanique et donc une oscillation auto-entretenue du mode mécanique pilotée de manière purement optique [ 2 ]. Aujourd ’ hui , les oscillateurs , dispositifs permettant la mesure précise du temps ou la génération de référence de fréquence , sont principalement des quartz ou des générateurs électroniques avec des domaines d ' application vastes et particulièrement impactants dans notre société moderne : les communications sans fil , l ' électronique numérique à grande vitesse , les radars , les systèmes de chronométrage et la navigation moderne . Néanmoins , un des défis dans ce domaine réside dans la génération directe de signaux micro-ondes à haute fréquence dans le domaine des GHz et au-delà tout en conservant un bruit de phase ultra-faible ou autrement dit une stabilité importante . Dans ce cadre , l ’ optomécanique à l ’ échelle nanométrique peut permettre de répondre
Figure 1 . Représentation de l ’ état de l ’ art des oscillateurs en fonction de l ’ encombrement et le bruit de phase à 10 kHz de la porteuse normalisé à une fréquence de 10 GHz avec en vert les oscillateurs à quartz , en orange les oscillateurs électronique type VCO et en bleu les oscillateurs optoélectroniques ( OEO ).
à ce défi et proposer une nouvelle technologie d ’ oscillateurs compacts pouvant à terme s ’ approcher des performances de l ’ état de l ’ art des oscillateurs électroniques et hybrides .
PERFORMANCE ET STABILITÉ DES OSCILLATEURS De manière générale , la stabilité d ’ un oscillateur , que ce soit en phase ou en amplitude , est un facteur de mérite essentiel . Les oscillateurs dans leurs utilisations quotidiennes sont tous soumis à un bruit qui peut prendre différentes formes . Lorsque ce bruit est superposé au signal périodique de sortie de l ' oscillateur , il induit une variation aléatoire des signaux de sortie en amplitude et / ou en fréquence , ce qui limite la précision et l ' exactitude des mesures temps-fréquence effectuées par l ' oscillateur . En général , le bruit d ' amplitude peut être supprimé par différentes techniques ( ex : compression du gain …). Le bruit de phase quant à lui peut être divisé en deux typologies principales : le bruit additif et le bruit multiplicatif . Le premier comprend le bruit thermique et le bruit de grenaille , pour n ' en citer que quelques-uns . Par contre , la contribution principale au second type de bruit provient des bruits ambiants tels que les fluctuations de
Figure 2 . ( a ) Image MEB ( image du haut ) du cristal optomécanique ( bleu ) au-dessus d ' un guide d ' onde silicium ( rouge ) avec les électrodes ( jaune ) au cœur d ’ une boucle de rétroaction optoélectronique de rétroaction ; ( b ) Transmission optique avec le profil du champ électromagnétique du mode optique confiné ; ( c ) Résonance mécanique pour différentes longueurs d ' onde avec le profil du déplacement .
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