Photonic generation of multi-channel chirped microwave waveforms

La génération de formes d'ondes hyperfréquences pulsées par des méthodes électroniques présente des limites en termes de fréquence centrale et de largeur de bande en raison du taux d'échantillonnage numérique limité. En revanche, les approches photoniques permettent d'atteindre des fréquences centrales allant jusqu'à des centaines de GHz et des largeurs de bande de plusieurs dizaines de GHz pour les applications à bande passante élevée, notamment pour les communications, la visualisation et l'instrumentation. De plus, les approches photoniques offrent davantage d'optimisation, de flexibilité et de possibilité de reconfiguration. La plupart des travaux proposés à ce jour ne peuvent générer qu'une seule forme d'onde modifiée avec une fréquence centrale spécifique ou une RF chirp. La génération de plusieurs formes d'ondes pulsées réglables ouvre la possibilité de fournir une capacité ou des fonctionnalités améliorées et flexibilité dans les applications d'imagerie et d'instrumentation en offrant une commutation entre télémétrie, résolution, etc.Récemment, les approches photoniques intégrées au silicium attirent l'attention sur les techniques optiques globales et à fibres optiques pour résoudre les problèmes liés à la compacité et à l'habilité de reconfiguration. Différents transformateurs spectraux optiques intégrés (OSS) générant une seule forme d'onde hyperfréquence pulsée ont été mis en œuvre. La génération de logiciels libres multicanaux intégrés constitue un autre intérêt pour les chercheurs et les entreprises.Nous présentons plusieurs approches optiques permettant de générer simultanément plusieurs formes d'ondes pulsées en hyperfréquences accordables, basées sur la mise en forme spectrale et la technique de mappage de la longueur d'onde à la durée temporale. Pour vérifier le principe de fonctionnement, nous proposons deux modèles de génération de formes d'ondes d'hyperfréquence multicanales à plusieurs fibres basées sur un interféromètre de Sagnac incorporant des réseaux de Bragg à fibres pulsées linéairement (LCFBGs) superposées et un interféromètre de Sagnac à réseaux de guides d'ondes (AWGSI) incorporant des LCFBGs. L'implémentation basée sur les LCFBGs superposées génère deux formes d'ondes chirpées simultanément à la même fréquence centrale de ~14,5 GHz, de differents RF chirp de ±3,8 GHz/ns ~± 4,5 GHz/ns et des produit durée-largeur spectrale (TBWP) entre 274 et 224. En réglant le temps de retard dans la boucle de Sagnac, nous pouvons simultanément ajuster la fréquence centrale des deux formes d'ondes et modifier le signe de la RF chirp pour les deux formes d'ondes, passant d'une modulation négative à une forme en V et d'un chirp négatif au positif. L'autre implémentation basée sur AWGSI génère deux formes d'ondes chirpées, l'une à la fréquence centrale de 10.31 GHz, avec une RF chirp de ± 10 GHz / ns et le TBWP de ~14.4, et l'autre à la fréquence centrale de 10.28 GHz avec le RF chirp de +10.2 GHz/ns (ou -10.6 GHz) et le TBWP de ~ 29.5. Après avoir vérifié le concept du multicanal, nous présentons deux systèmes OSS intégrés qui incorpore des réseaux de Bragg à guide d'onde linéaire chirpé. Nous avons conçu deux OSS basés sur le format cavité Fabry – Pérot distribuée, l'un d'eux génére deux formes d'onde chirpées aux fréquences centrales de 21 GHz et 31 GHz, des RF chirps correspondants de -52 GHZ/ns +49 GHz/ns et des TBWP de ~6 et ~5.7, lorsque l'autre génère les formes d'onde aux fréquences centrales de 36 GHz et 24 GHz, des RF chirps correspondants de +46 GHZ/ns et -51 GHz/ns, ainsi que des TBWP de ~6.7 et ~7,5. Nous avons également conçu deux systèmes OSS basés sur AWGSI, l'un génère deux formes d'ondes chirpées aux fréquences centrales de 70 GHz et 67 GHz, des RF chirps correspondants de +27 GHz/ns -29 GHz/ns et des TBWP de ~3.1 et ~3.4 tandis que l'autre génère les formes d'ondes aux fréquences centrales de 69 GHz et 66 GHz, des RF chirps correspondants de -25 GHz/ns et +25 GHz / ns et des TBWP de ~3.7.

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