Innovative Traveling-Wave Optoelectronic Devices for Radio over Fiber and Terahertz Applications

La structure des composants conventionnels pour les applications optoélectroniques à haute fréquence ainsi que son intégration avec d'autres composants peuvent être modifiées en utilisant les guides d'ondes à faible perte. Par ailleurs le concept des circuits intégrés au substrat (Substrate Integrated Circuits: SICs), largement utilisé dans les structures des applications micro-ondes, peut être employé pour l'intégration de ces composantes dans les applications à ondes millimétriques (millimetre Wave: mmW) et sous-millimétriques. Dans les systèmes de communication optique et systèmes optoélectroniques, photodétecteurs et modulateurs sont les éléments clés pour la conception des récepteurs et des émetteurs. Les photodétecteurs à ondes progressives (Traveling-Wave: TW) et les modulateurs conventionnels, dans leurs structures, utilisent les lignes microrubans (Microstrip: MS) et les guides coplanaires (Coplanar Waveguide: CPW). Les substrats majoritairement utilisés pour la fabrication des composantes optoélectroniques et électro-optiques, citées ci-dessus, sont en arséniure de gallium (GaAs) et niobate de lithium (LiNbO3). Il faut bien noter que les pertes de micro-ondes/mmW dans les lignes microrubans et les guides coplanaires augmentent avec la fréquence. Ces pertes incluent les pertes ohmique, diélectrique et de rayonnement. Le guide d'ondes rectangulaire ayant une faible perte après la fréquence de coupure sans grand changement, est un guide d'ondes de remplacement pour les composants mmW. Son inconvénient est qu'il n'est pas planaire et difficilement intégrable. Le guide d'ondes intégré au substrat (Substrate Integrated Waveguide: SIW) est une forme planaire du guide d'ondes rectangulaire. Dans ces guides d'ondes les trous métallisés remplacent les parois métalliques du guide rectangulaire. De nouveaux composants optoélectroniques peuvent être proposées avec l'intégration de la structure SIW pour les fréquences mmW. Les photodétecteurs et les modulateurs sont les candidats potentiels pour les nouveaux composants optoélectroniques.