Développement de lasers solides agiles ultra-stables pour la manipulation cohérente de systèmes atomiques. Applications au traitement optique de signaux RF et à l'information quantique. Vincent Crozatier Optique et matériaux pour le traitement de l’information
29
Embed
Vincent Crozatier Optique et matériaux pour le traitement de l’information
Développement de lasers solides agiles ultra-stables pour la manipulation cohérente de systèmes atomiques. Applications au traitement optique de signaux RF et à l'information quantique. Vincent Crozatier Optique et matériaux pour le traitement de l’information. Laser. EOM. - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Développement de lasers solides agiles ultra-stables pour la manipulation
cohérente de systèmes atomiques.
Applications au traitement optique de signaux RF et à l'information quantique.
Vincent Crozatier
Optique et matériaux pour le traitement de l’information
Soutenance de thèse Laboratoire Aimé Cotton - 5 Juillet 2006
2
Signaux radiofréquences
Traitement
Radioastronomie Spectroscopie sub-millimétrique
RADAR Détection Contre-détection
CO2
H2O
Large bandeFiltrage complexe
EOMLaser
Faibles pertesImmunité électromagnétique
PertesParasitesDistorsion
Faible dispersionCapacité large bande
Soutenance de thèse Laboratoire Aimé Cotton - 5 Juillet 2006
3
Liaisons: sources bas bruit Intensité
Baïli et al., Opt. Lett. 31 (2006) 62 Phase
Brunel et al., IEEE Photon. Technol. Lett. 16 (2004) 870
Traitement: filtrage Génération de retard
Liu et al., Appl. Opt. 42 (2003) 2273 Tonda-Goldstein et al., Microwave Photonics (2004) 28
Filtrage large bande Arain et al., Appl. Opt. 45 (2006) 2428
Opérations clefs
TraitementEOMLaser
Soutenance de thèse Laboratoire Aimé Cotton - 5 Juillet 2006
4
Analyse spectrale large bande
(1) Saperstein et al., Opt. Lett. 29 (2004) 501(2) Lavielle et al., J. Lumin. 107 (2004) 263(3) Gorju et al., IEEE Photon. Technol. Lett. 17 (2005) 2385
V. Laviellethèse 2004
G. Gorjuthèse 2007
Bande passante
Nombre de canaux
Probabilité d’interception
Temps d’accès
Dynamique
Autocorrélateur numérique
< GHz
100
100 %
msintégration
50 dB
Autocorrélateur analogique
3 GHz
100
100 %
> 10 msintégration
40 dB
Spectromètre
acousto-optique
1 GHz
2 000
100 %
mslecture CCD
30 dB
Spectromètre
fibres optiques (1)
7 GHz
10 ?
?
limité par TF
?
Projection spatiale
(2)
3 GHz
100 + zoom
50 %
mslecture CCD
33 dB
Creusement spectral
(3)
10 GHz
10 000
50 %
mslecture
32 dB
Soutenance de thèse Laboratoire Aimé Cotton - 5 Juillet 2006
5
Capacités Large bande Haute résolution Tout analogique
Traitement de signaux RF Analyse spectrale
Crozatier et al., IEEE J. Quantum Electron. 40 (2004) 1450
Corrélations Harris et al., Opt. Lett. 25 (2000) 85 Harris et al., Appl. Opt. 45 (2006) 343
Génération de formes arbitraires Barber et al., Opt. Express 10 (2002) 1145
Retard / mémoire Reibel et al., J. Lumin. 98 (2002) 355
Cristaux dopés aux ions de terre rare
Traitement cohérent
Source laser
Soutenance de thèse Laboratoire Aimé Cotton - 5 Juillet 2006
6
Plan
I – Principe de l’analyseur
II – Analyse spectrale large bande
III – Laser agile en fréquence
Conclusion et perspectives
Architecture proposée
EOMLaser
RF
Processeuroptique
Laserprogrammation
Détecteurrapide
Principe de l’analyseur
Cristaux dopés aux ions de terre rare Échos de photons Algorithme de chirp
Soutenance de thèse Laboratoire Aimé Cotton - 5 Juillet 2006
8
Un exemple : Tm3+:YAG 793 nm Γinh = 25 GHz Γh = 150 kHz à 5 K
Γinh
Γh
laser
fréquence
abs
orp
tion
|f >
|e >Aux basses températures (< 5K)
Γinh>> Γh
Cristaux dopés aux ions de terre rare
Bande passante Résolution
Soutenance de thèse Laboratoire Aimé Cotton - 5 Juillet 2006
Probabilité d’interception Configuration non-coplanaire Répétition de la lecture
Nouvelles architectures Génération de formes arbitraires Renversement temporel
Γinh ~ 10 GHz
Soutenance de thèse Laboratoire Aimé Cotton - 5 Juillet 2006
29
Merci ! Labo
Les ChefsPierre Pillet, Fabien, Ivan, Jean-Louis
Les services techniquesPatrice, Henri, Daniel, (mécanique), Bruno (BE), Roger, Alain, Arnaud (électronique)
Les thésards et autres stagiairesLa Guite, Bichon, Vince, Fred, Nassim, Thibault, Matthieu, Aurélie, Carine, Pierre, Oualid, Elodie, Haikel, Jérôme, Téodor, Hien, Jamil…
Collaborateurs ‘Financiers’
X. Grison (DGA), ONR Scientifiques
E. Ducloux, C. Gagnol (NetTest), D. Dolfi, G. Baili, L. Morvan, S. Tonda Goldstein (TRT), W. Sohler, B. K. Das (Paderborn), P. Goldner, O. Guillot-Noël (ENSCP), K. Bencheick, E. Baldit (LPN), T. Böttger, R. Cone, K. Wagner, W.R. Babbitt (USA) …