OPTOMéCANIQUE DOSSIER température ou l ' alimentation électrique . Ainsi , la génération d ' un signal de haute pureté nécessite de mettre en œuvre des stratégies appropriées pour éliminer le bruit d ' amplitude et réduire autant que possible le bruit de phase .
OSCILLATEURS ÉLECTRONIQUES ET HYBRIDES : ÉTAT DE L ’ ART Traditionnellement , les oscillateurs à quartz et leurs versions apparentées telles que TCXO ( oscillateur à cristal contrôlé par la température ) ou OCXO ( oscillateur à cristal contrôlé par un four ) offrent aujourd ' hui une combinaison inégalée de compacité et de pureté spectrale ( Figure 1 ). Néanmoins , ils oscillent à des fréquences inférieures à quelques centaines de MHz . D ' autres types d ' oscillateurs ( tels que les oscillateurs à résonateur diélectrique et les oscillateurs à saphir ) produisent directement des signaux à haute fréquence reposant essentiellement sur des dispositifs résonants qui se caractérisent par des temps de stockage importants . Toutefois , les meilleurs résonateurs diélectriques présentent un facteur Q limité à haute fréquence , tandis que les oscillateurs en saphir sont encombrants et complexes . Les oscillateurs micro-ondes optoélectroniques ( OEO ) constituent une alternative prometteuse [ 3 ].
En ce qui concerne les oscillateurs à quartz et apparentés , pour un fonctionnement à des fréquences plus élevées , leurs fréquences doivent être multipliées au prix d ' une augmentation du bruit de l ' oscillateur . A l ’ inverse , les OEO permettent de générer directement des signaux micro-ondes à haute fréquence et ont déjà démontré de très hautes performances en termes de pureté spectrale ( typiquement -145 dBc / Hz à 10 kHz de décalage pour une oscillation à 10 GHz ) compatibles avec des applications telles que les radars . Cette pureté du signal micro-onde dans les OEO est obtenue grâce à une ligne à retard optique ( généralement une fibre optique ) insérée dans une boucle de rétroaction . Le facteur Q de l ' oscillateur est alors donné par L / λRF , L représentant la longueur de la fibre et λRF la longueur d ' onde du signal RF . Des facteurs Q de l ' ordre de 105 sont nécessaires pour obtenir une pureté spectrale élevée . Cela impose l ' utilisation de fibres de quelques centaines de mètres voire quelques km de long . Ces lignes à retard sont cependant sensibles à l ' environnement ( vibrations , température ...) dégradant le bruit de l ' oscillateur proche de la porteuse . En outre , l ' architecture OEO se traduit par des dispositifs encombrants ( typiquement quelques litres ), empêchant leur intégration dans des systèmes embarqués ( Figure 1 ).
Le défi réside donc dans la mise en œuvre d ' oscillateurs miniaturisés , compacts , transportables et intégrés , en particulier pour les applications embarquées et le traitement du signal sur puce . Ce haut niveau de miniaturisation est important non seulement du point de vue de la compacité , mais aussi pour une meilleure insensibilité à l ' environnement et également en termes de consommation énergétique . Dans ce cadre , la réalisation d ’ une synthèse de fréquence à haute pureté spectrale pour les applications micro-ondes , directement à la fréquence d ' intérêt dans le domaine des GHz et dans un dispositif miniaturisé sur puce reste un défi dans le domaine de la photonique micro-onde .
CRISTAUX OPTOMÉCANIQUES Les avancées récentes dans le domaine de l ' optomécanique se sont en partie appuyées sur les techniques de nanofabrication afin d ’ approfondir , contrôler et renforcer les interactions photon-phonon au sein d ’ une structure nanométrique . La réduction de la taille du résonateur optomécanique à l ' échelle nanométrique permet entre autres d ' obtenir des modes à hautes fréquences ( MHz – GHz ) et nécessite des puissances optiques plus faibles . Les diverses implémentations à l ' échelle nanométrique de l ' optomécanique s ' inspirent principalement des plateformes nanophotoniques largement explorées telles que les micro-disques , résonateurs en anneaux et les membranes à cristal photonique .
Ces dernières sont connues depuis plusieurs dizaines d ’ années pour offrir un fort confinement de la lumière dans des volumes limités par la diffraction grâce à une bande interdite photonique .
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