ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde 1 Groupe photonique et Microonde (C.Rumelhard/C.Algani)...

ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde1

• Groupe photonique et Microonde (C.Rumelhard/C.Algani)

• ESYCOM-CNAM (AL.Billabert…)• ESYCOM-ESIEE (JL.Polleux…)

JL. Polleux – [email protected]

ESIEE / CNAM / UMLV

EA2552


ESYCOM

• ESIEE

• CNAM (Paris IIIème)

• UMLV


ESYCOM – EA 2552- créé en 2000 -

• Trois équipes (CNAM / ESIEE / UMLV)• Quatre thèmes

• 1 Salle blanche MEMS 300m2

• 3 plate-formes de caractérisation

• 34 chercheurs/enseignants• 8 ingénieurs• 23 doctorants


Thèmes

Thème 1 : Électromagnétisme et applications

Thème 2 : Radiocommunications numériques

Thème 3 : Microsystèmes et micro-technologies

Thème 4 : Photonique et microondes

ESYCOM : 4 thèmes


Plate-formes

Plate-forme Antennes, propagation et CEM

Plate-forme radio-communications numériques

Plate-forme optique-microondes

ESYCOM : 3 plate-formes de caractérisation


Des moyens de caractérisation microonde et optique-microonde

• Banc de mesure fréquentielle millimétrique @940nm à battement de lasers

• Caractérisation spectrale de MEMS optique – CARMIO-IdF

• Mesure VNA optique-microonde 40GHz @850nm

…Des moyens de caractérisations spécifiques

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GOM

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- 20 0.1 1 10 F in GHz

InP @ 0.94 µm ESYCOM

InP @ 1.55 µm LEST Brest

SiGe @ 0.94 µm ESYCOM

Physical simulation SiGe @ 0.85 µm

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InP @ 0.94 µm ESYCOM

InP @ 1.55 µm LEST Brest

SiGe @ 0.94 µm ESYCOM

Physical simulation SiGe @ 0.85 µm

C.Rumelhard,JL.Polleux,MWP2003


Groupe Photonique et Microonde

• Composants, microsystèmes photoniques et microondes

• Conception de circuits monolithiques microondes et optique-microondes

• Simulations systèmes et liaisons optique-microondes

GPM : 3 axes





Thème du PTH SiGe : Simulation physique, 2001 Réalisation, première mondiale, 2003 Aujourd'hui: Amélioration des performances par effet UTC et introduction de cavités optiques résonnantes, (2006-…)

Thème des Cavités résonantes latérales Filtrage optique accordable, multiplexage Conception d’un déphaseur accordable (160°) par l’utilisation d’une double cavité à réseaux de Bragg (réalisation en cours) Photodétecteurs rapides (hybride/monolithique)


Description of Si/SiGe HPTs

Designed by ESYCOM and Ulm University , realized by Atmel Heilbronn

J.L. Polleux, F. Moutier, A.L. Billabert, C. Rumelhard, E. Sönmez, H. Schumacher, “A Strained SiGe layer Heterojunction Bipolar Phototransistor for Short-Range Opto-Microwave Applications”, IEEE International Topical Meeting on Microwave Photonics, MWP2003, Budapest, Hungary, Sept. 2003

10µm10µm10µm

Base

Emitter

n-Si

Collector

Si Sub-Collector

p-SiGe

n-Si

Emitter

Ge %

Optical beam

Base

Emitter

n-Si

Collector

Si Sub-Collector

p-SiGe

n-Si

Emitter

Ge %

Base

Emitter

n-Si

Collector

Si Sub-Collector

p-SiGe

n-Si

Emitter

Base

Emitter

n-Si

Collector

Si Sub-Collector

p-SiGe

n-Si

Emitter

Ge %

Optical beam

Window in the emitter


Bragg reflector Si/air

SiO2/air Si/Ge

Si/air Si

Lateral cavity system

• Vertical Bragg reflectors, DRIE on Si substrate – Structure realized in ESYCOM/ESIEE

• Lateral cavity with insertion of a photodiode

• Lateral cavity with insertion of aSiGe phototransistor

Thèse Amar Bdeoui – soutenance le 27 avril 2006


Déphaseur optique accordable (160°) par l’utilisation d’une double cavité à réseaux de Bragg

Wrib

Light in

Light out

Substrat : Si

SiO2

Coupled double cavity


1542 1543 1544 1545 1546 1547 1548 1549 1550 1551 1552 1553 1554 1555 1556 1557 1558 -25 -24 -23 -22 -21 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9

-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0

Longueur d'onde (nm)

Tran

smitt

ance

(dB

)

avant déplacement DBR après déplacement DBR

1542 1543 1544 1545 1546 1547 1548 1549 1550 1551 1552 1553 1554 1555 1556 1557 1558 -100

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200

250

300

X: 1550 Y: 23.29

Longueur d'onde (nm)

Tran

smitt

ance

-Pha

se e

n de

grès

X: 1550 Y: 146.5

avant déplacement DBR aprés déplacement DBR

123ΔΨ

Déphaseur optique accordable (120°) par l’utilisation d’une double cavité à réseaux de Bragg

Application: Modulateurs Mach Zehnder en photonique intégrée




• Simulations systèmes et liaisons optique-microondes Circuits MMIC microondes

Circuits 3T-PTH pour détection optique-microonde Mélangeur à réjection de fréquence basse RF et OL à 30GHz – PH25UMS (brevet) Amplificateur distribué très large bande contrôlée en tension – PH25UMS (brevet) Conception d’un générateur de signaux impulsionnels et filtre ULB (3.1-10.6GHz) – PH25UMS Conception d’un récepteur intégré millimétrique (140GHz) – collaboration avec ESYCOM - LISIF - IAF-Frieburg Conception de l’accès du signal modulant d’une diode EML pour applications de communications optiques à très haut débit (40Gbits/s) – collaboration ESYCOM - LISIF - III-V Lab





Simulations systèmes et liaisons optique-microondes Définitions nouvelles de gain et de bruit optique-microondes Simulations de liaisons optiques Simulations de systèmes ULB sur fibre optique : projet RNRT-BILBAO

Bilbao : mars 2006


Simulations systèmes et liaisons optique-microondes Définitions nouvelles de gain et de bruit optique-microondes Simulations de liaisons optiques Simulations de systèmes ULB sur fibre optique : projet RNRT-BILBAO

Microwave optical links

laser

ampli driver

Optical fiberphoto-détector

Low noiseampli

RF RF

= 1,55 ou 1,3 ou 0,8 µm

Intensity Modulation Direct DetectionDirect modulation

Blocs équivalents microondes (ADS)

laser photodiodeou PTH

Iopt, 1 Iopt, 2fibre

R0 R0 Zl


• Points forts :

• Démarrage du projet RNRT Bilbao en mars 2006• Dépôt du projet (2ème phase) FET-Open OPTIM-UP en mars 2006• Participation à la 10ème école Syscom en mars 2006 « Conception de

circuits intégrés radiofréquences, applications »• Participation à l’école « nano-photonique sur Silicium » en juillet

2006• Contribution à l’organisation de MWP’2006

• Collaborations : – LISIF – UPMC– IAF – Frieburg– UMS– ATMEL, IEF, UULM, FT, Mitsubishi, IMEP…– THALES TAS, III-V Lab, Photonics Lab– Partenaires du réseau Nefertiti

Activités 2006Activités 2006


Evolutions 2006


Historique et Evolution 2006

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4

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

suitePôlelocal

EA 2552

GIS MNT EA 2552

Duréelabellisation


- CNRS - ESIEE-CCIP- UMLV - CNAM - Polytechnicum MLV

• GIS MNT : Groupement d’Intérêt Scientifique construit en lien avec activités autour des salles blanches de l’ESIEE

• Le Groupement :

G.I.S. Micro Nano TechnologiesG.I.S. Micro Nano Technologies ou G.I.S. M.N.T. ou G.I.S. M.N.T.



Recherche MEMS Télécom & CapteursESYCOM EA 2552

CNAM – ESIEE - UMLV

Recherche Micro-fluidique et Bio-MEMSMAHDI JE 2405CNAM - ESIEE

Salles BlanchesESIEE

Formations et Projets académiques exogènes

Appui aux entreprises :Développement et transfert industriel

Master Electronique(UMLV-CNAM-ESIEE)

Recherche Nano-matériauxLPMDI – UMR 8108

UMLV

Master Mécanique(UMLV)

Filière ingénieurs (CNAM et ESIEE)

Master of Science MEMS (ESIEE- NTU Singapour)

Thèses de doctorat

Recherche MEMS Télécom & CapteursESYCOM EA 2552

CNAM – ESIEE - UMLV

Recherche Micro-fluidique et Bio-MEMSMAHDI JE 2405CNAM - ESIEE

Salles BlanchesESIEE

Formations et Projets académiques exogènes

Appui aux entreprises :Développement et transfert industriel

Master Electronique(UMLV-CNAM-ESIEE)

Recherche Nano-matériauxLPMDI – UMR 8108

UMLV

Master Mécanique(UMLV)

Filière ingénieurs (CNAM et ESIEE)

Master of Science MEMS (ESIEE- NTU Singapour)

Thèses de doctorat



• Réunion de lancement le 30 janvier 2006 à l’ESIEE

• Responsable : Tarik BOUROUINA

• Un service technique : 8 permanents

• 300 m2 salle-blanche MEMS - classe 100 à 1000

• Equipements complets MEMS (DRIE – 1:107, AFM, …)

• Prototypage, processing, hébergement d’industriels…

• Longue tradition de partenariat – CCIP


Groupement d’Intérêt Scientifique « Micro Nano Technologies »

ou G.I.S. M.N.T.

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Tarik BOUROUINA

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