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ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde1
• Groupe photonique et Microonde (C.Rumelhard/C.Algani)
• ESYCOM-CNAM (AL.Billabert…)• ESYCOM-ESIEE (JL.Polleux…)
JL. Polleux – jl.polleux@esiee.fr
ESIEE / CNAM / UMLV
EA2552
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde2
ESYCOM
• ESIEE
• CNAM (Paris IIIème)
• UMLV
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde3
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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde4
Thèmes
Thème 1 : Électromagnétisme et applications
Thème 2 : Radiocommunications numériques
Thème 3 : Microsystèmes et micro-technologies
Thème 4 : Photonique et microondes
ESYCOM : 4 thèmes
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde5
Plate-formes
Plate-forme Antennes, propagation et CEM
Plate-forme radio-communications numériques
Plate-forme optique-microondes
ESYCOM : 3 plate-formes de caractérisation
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde6
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
or rHPT
in d
B
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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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- 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
C.Rumelhard,JL.Polleux,MWP2003
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde7
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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde8
• Composants, microsystèmes photoniques et microondes
• Conception de circuits monolithiques microondes et optique-microondes
• Simulations systèmes et liaisons optique-microondes
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)
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde9
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde10
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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde11
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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde12
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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde13
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
-50
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100
150
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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde14
• Composants, microsystèmes photoniques et microondes
• Conception de circuits monolithiques microondes et optique-microondes
• 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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde15
• Composants, microsystèmes photoniques et microondes
• Conception de circuits monolithiques microondes et optique-microondes
• Simulations systèmes et liaisons optique-microondes
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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde16
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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde17
• 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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde18
Evolutions 2006
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde19
Historique et Evolution 2006
0
2
4
1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
suitePôlelocal
EA 2552
GIS MNT EA 2552
Duréelabellisation
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde20
- 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.
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde21
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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde22
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.
• 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
ESYCOM - Groupe Photonique et Microonde23
Groupement d’Intérêt Scientifique « Micro Nano Technologies »
ou G.I.S. M.N.T.
23
Tarik BOUROUINA
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