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Modulateurs électro-optiques : principes et applications

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Dans cours

EE-440: Photonic systems and technology

The physics of optical communication components and their applications to communication systems will be covered. The course is intended to present the operation principles of contemporary optical communication systems employing optical fibers and modern op ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes et les applications des modulateurs électro-optiques, en se concentrant sur l'effet Pockels et son utilisation dans la modulation des faisceaux lumineux. L'instructeur explique les coefficients électro-optiques, les cellules Pockels et la construction de modulateurs transversaux et intégrés. La séance de cours se penche également sur les modulateurs d'intensité, les phénomènes d'interférence et le fonctionnement des modulateurs d'intensité de Mach Zehnder. Les aspects pratiques tels que la tension demi-onde, les limitations de temps de transit et les caractéristiques des modulateurs MZI sont discutés, en soulignant leurs spécifications et applications typiques dans les systèmes de communication optique.

Enseignant·e

Camille Sophie Brès

Prof. Camille-Sophie Brès est Professeur Associé dans l'Institut de Genie Electrique a l'EPFL. Ses recherches incluent les communications par fibre optique, et les effets paramétriques et nonlineaires dans fibre silice/non-silice pour le traitement ultra-rapide de signaux, résaux tout optique, sensing et source de lumière. Elle est auteur de plus de trente articles dans des revues arbitrées et a participé a de nombreuses conférences internationales. Elle a reçu le Gordon Wu Fellowship pour ses études de thèse, le NSF CIANs Diversity Postdoctoral Fellowship en 2009, le Early Career Woman in Photonic Award en 2016. 2019 - present: Professeur associé à l'Institut de Génie Electrique, EPFL2011 - 2018: Professeur assistant à l'Institut de Génie Electrique, EPFL 2010 - 2011: Assistant Project Scientist, University of California San Diego (UCSD) 2007 - 2010: Postdoc, University of California San Diego (UCSD) 2002 - 2007: Ph.D en Génie Electrique, Princeton University 1998 - 2002: B.Eng avec Honeur en Génie Electrique, McGill University

Source officielle

Concepts associés (32)

Fiber-optic communication

Fiber-optic communication is a method of transmitting information from one place to another by sending pulses of infrared or visible light through an optical fiber. The light is a form of carrier wave that is modulated to carry information. Fiber is preferred over electrical cabling when high bandwidth, long distance, or immunity to electromagnetic interference is required. This type of communication can transmit voice, video, and telemetry through local area networks or across long distances.

Effet Kerr

L'effet Kerr est un phénomène de biréfringence créée dans un matériau par un champ électrique. Cela se caractérise par l'existence de deux indices de réfraction différents : un rayon lumineux peut être séparé en deux rayons lorsqu'il entre dans ce matériau. La biréfringence induite varie, contrairement à l'effet Pockels, selon le carré du champ électrique appliqué, c.-à-d. selon son intensité. Les matériaux présentent en général un effet Kerr très peu visible, ce dernier étant plus prononcé dans certains liquides.

Communication optique

La communication optique désigne les télécommunications utilisant des moyens, matériaux ou instruments d'optique. Le , le prix Nobel de physique est attribué à l'Américano-Britannique Charles Kao pour « une avancée dans le domaine de la transmission de la lumière dans les fibres pour la communication optique » ainsi que l'Américano-Canadien Willard Boyle et l'Américain George Smith pour « l'invention d'un circuit semi-conducteur d'images, le capteur CCD ». signaux de fumée fibre optique langue des signes t

Effet Pockels

vignette|Travail d'une durée de cinq semaines sur un projet expérimental basé sur l’effet Pockels qui est un effet électro-optique permettant la modulation optique grâce au phénomène physique de biréfringence présent au sein de certains matériaux et permet la modulation externe de l’intensité, phase ou la polarisation d’une onde lumineuse. En effet, il s'agit de l'apparition d'une biréfringence dans un milieu créée par un champ électrique statique ou variable. Cette dernière est proportionnelle au champ électrique.

Modulateur acousto-optique

Un modulateur acousto-optique (MAO, ou AOM en anglais, pour acousto-optic modulator), également appelé cellule de Bragg, utilise l’effet acousto-optique pour diffracter et changer la fréquence de la lumière par ondes sonores (généralement proche des fréquences radio). Il est utilisé dans les lasers pour la commutation-Q, en télécommunication pour effectuer de la modulation du signal, et en spectroscopie pour du contrôle de fréquence.

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Explore les solitons, la propagation non linéaire et leur impact sur les systèmes de communication optiques.

Optique non linéaire : interaction lumière-matière

Explore l'optique non linéaire, couvrant l'interaction lumière-matière, les effets de deuxième et troisième ordre, la modulation de phase et les processus de conversion de fréquence.

Physique des dispositifs semi-conducteurs photoniques

Explore la physique des dispositifs photoniques à semi-conducteurs, y compris les LED, les diodes laser et les lasers quantiques en cascade, en mettant l'accent sur les concepts essentiels et les applications pratiques.

Communications - Modulation

Introduit la modulation et la mise en forme des impulsions dans les communications sans fil, en se concentrant sur les techniques de modulation en quadrature et la génération de signaux numériques.

Principes fondamentaux de la communication optique

Couvre les bases de la communication optique, de la vue d'ensemble historique, des propriétés de la fibre, des développements modernes et des pilotes technologiques.

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