Compact optical coherent receiver for avionics applications

Un récepteur optique cohérent pour la conversion de signaux radiofréquence (RF) de 10-18 GHz vers 2 GHz est présenté. La lumière provenant d'un laser à semi-conducteurs à rétroaction distribuée est répartie entre deux modulateurs Mach-Zehnder en niobate de lithium pilotés soit par une tonalité d'oscillateur local (LO) accordable, soit par un signal RF provenant, par exemple, d'une antenne réceptrice. Les signaux lumineux modulés sont combinés avec un coupleur optique et filtrés par deux réseaux de Bragg (FBG) qui sélectionnent une bande latérale optique de chaque signal. La détection de la lumière filtrée par un photodétecteur équilibré produit un signal électrique à une fréquence intermédiaire égale à la différence de battement entre les fréquences RF et LO.
La plupart des systèmes photoniques RF actuels sont constitués de dispositifs emballés individuellement et interconnectés par des câbles à fibre optique. Afin de réduire la taille et le poids et de rendre le récepteur cohérent utilisable dans des plates-formes aériennes et mobiles plus petites, les composants optiques et optoélectroniques sont placés dans un boîtier commun où le routage de la lumière est assuré par des composants en micro-optique. Une carte de circuit imprimé (PCB) est incluse dans le module. Elle comprend un microprocesseur qui contrôle et surveille le laser, les FBG et les refroidisseurs thermoélectriques afin de garantir un fonctionnement robuste dans le temps et dans des conditions environnementales fluctuantes. Le module, qui comprend le circuit imprimé, le laser, les modulateurs, les optiques, les filtres optiques et le détecteur équilibré, a une taille de 89 x 64 x 32 mm3.

S. Ayotte, M. Morin, P. Deladurantaye, G. Bilodeau, L.-P. Perron, F. Costin, A. Babin, G. Brochu, J. Blanchet-Létourneau, C.-A. Davidson, D. D'Amato, É. Girard-Deschênes, P. Chrétien, M. Laplante, and M. Drolet "Compact optical coherent receiver for avionics applications", Proc. SPIE 10531, Terahertz, RF, Millimeter, and Submillimeter-Wave Technology and Applications XI, 105311A (23 February 2018); https://doi.org/10.1117/12.2290311