Bâtiment IES
Bâtiment 5 Campus St Priest

Soutenance Habilitation à Diriger les Recherches de Stéphane Blin : Composants & Systèmes Térahertz

Le jury sera constitué des membres suivants :
- Béatrice Cabon (rapporteur)INP (Grenoble)
- Juliette Mangeney (rapporteur)LPA (Paros)
- Marc Brunel (rapporteur)IPR (Rennes)
- Gilles FeugnetThalès TRT (Palaiseau)
- Arnaud GarnacheIES (Montpellier)
- Roland TeissierIES (Montpellier)
 
La présentation sera articulée autour de la cohérence et des systèmes photonique et térahertz.
Résumé des activités de recherche qui seront présentées :

La soutenance reflètera les travaux effectués autour de deux thématiques principales intitulées Lasers et métrologie optique et Composants et systèmes THz. Les recherches menées sur la thématique Lasers et métrologie se sont focalisés sur la réalisation et l’étude de lasers cohérents temporellement, sur des méthodes originales pour l’étude des modes transverses dans les fibres, sur des applications en métrologie laser (mesure de cohérence temporelle, mesure du facteur de Henry, perspective de mesure du taux d’émission spontanée), et sur des applications métrologiques (réseaux de capteurs acoustiques, gyroscope) avec des alternatives systèmes permettant d’améliorer la sensibilité des capteurs étudiés. Les recherches menées sur la thématique des Composants et Systèmes THz se sont portées sur l’étude des sources térahertz par photo-mélange, et des détecteurs pour communications haut-débit sur porteuse THz. En terme de sources, la réalisation et l’étude expérimentale d’une source laser bifréquence de haute cohérence émettant à 1 μm a été présentée, avec la démonstration originale d’un fonctionnement laser bifréquence robuste en régime continu, basé sur la coexistence simultanée de deux modes transverses de Laguerre-Gauss dans un lasers à semi-conducteur émettant par la surface en cavité externe verticale (VeCSEL) pompé optiquement. L’excitation d’une photodiode à transport unipolaire a permis la démonstration d’une émission THz cohérente et accordable (50 – 700 GHz). En terme de détecteurs pour les communications, nous avons démontré pour la première fois la faisabilité d’une communication à très haut débit sur porteuse THz à l’aide de transistors à effet de champ, avec un record de 8,3 Gbps en modulation directe avec 400 μW de puissance incidente, et une communication à 1,5 Gbps en configuration hétérodyne avec seulement 56~μW de puissance incidente. Les projets de recherche présentés consistent en l’étude de nouveaux photo-conducteurs couplés au VeCSEL bi-fréquence réalisé, avec des photo-conducteurs plasmoniques pour un gain en puissance THz, et/ou des réseaux de photo-conducteurs qui épousent la géométrie du faisceau transverse multi-lobe issu du VeCSEL, ce intra- ou extra-cavité, afin de pouvoir augmenter de plusieurs ordres de grandeur la puissance THz en sortie, et éventuellement offrir une émission pulsée. En termes de détecteurs pour les communications, l’étude de l’adaptation large-bande en entrée et en sortie du transistor est une priorité, afin de pouvoir respectivement augmenter la sensibilité du transistor avec une antenne et de permettre son intégration avec les circuits électroniques rapides à sa sortie. Enfin, des études plus exploratoires seront menées en spectroscopie térahertz pour l’agronomie, notamment à l’aide des sources et détecteurs développés, ce dans la continuité d’un projet exploratoire initié dans le cadre du Labex Numev.

L'IES Institut d'Electronique et des Systèmes UMR5214

CNRSUniversité de Montpellier


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