UNIVERSITE DE LIMOGES

N° ordre : 35-2004
UNIVERSITE DE LIMOGES
Faculté des Sciences et Techniques
Ecole Doctorale Sciences, Technologie, Santé
Institut de Recherche en Communications Optiques et Microondes
THESE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE LIMOGES
Discipline : Electronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique
Présentée et soutenue publiquement par :
Hervé GOURAUD
Le 25 novembre 2004
Filtrage opto-microonde par synthèse
optique de réponse impulsionnelle
Thèse dirigée par Philippe Di Bin, Laurent Billonnet et Bernard Jarry
H. PORTE Directeur de recherche CNRS, Besançon Rapporteur
B. CABON Professeur à l'ENSERG/IMEP, Grenoble Rapporteur
J. M. BLONDY Ingénieur de recherche, Limoges - IRCOM Examinateur
S. TOUTAIN Professeur à l'Ecole Polytechnique, Nantes Examinateur
L. BILLONNET Maître de Conférences, Limoges - IRCOM Examinateur
M. MAIGNAN Ingénieur à Alcatel Space Industries, Toulouse Examinateur
P. DI BIN Maître de Conférences, Limoges - IRCOM Examinateur
J. CAPMANY FRANCOY Professeur à l’Université Polytechnique,Valencia Examinateur
B. JARRY Professeur à l'Université de Limoges - IRCOM Examinateur

UNIVERSITE DE LIMOGES
Faculté des Sciences et Techniques
Ecole Doctorale Sciences, Technologie, Santé
Institut de Recherche en Communications Optiques et Microondes
THESE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE LIMOGES
Discipline : Electronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique
Présentée et soutenue publiquement par :
Hervé GOURAUD
Le 25 novembre 2004
Filtrage opto-microonde par synthèse
optique de réponse impulsionnelle
Thèse dirigée par Philippe Di Bin, Laurent Billonnet et Bernard Jarry
H. PORTE Directeur de recherche CNRS, Besançon Rapporteur
B. CABON Professeur à l'ENSERG/IMEP, Grenoble Rapporteur
J. M. BLONDY Ingénieur de recherche, Limoges - IRCOM Examinateur
S. TOUTAIN Professeur à l'Ecole Polytechnique, Nantes Examinateur
L. BILLONNET Maître de Conférences, Limoges - IRCOM Examinateur
M. MAIGNAN Ingénieur à Alcatel Space Industries, Toulouse Examinateur
P. DI BIN Maître de Conférences, Limoges - IRCOM Examinateur
J. CAPMANY FRANCOY Professeur à l’Université Polytechnique,Valencia Examinateur
B. JARRY Professeur à l'Université de Limoges - IRCOM Examinateur

Sommaire
INTRODUCTION GENERALE ................................................................................. 13
CHAPITRE 1 : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES FILTRES MICROONDES ET
OPTO-MICROONDES ............................................................................................. 17
I- Introduction..................................................................................................................................................... 19
II- Les filtres microondes ................................................................................................................................... 20
II-1. Introduction.............................................................................................................................................. 20
II-2. Les filtres volumiques .............................................................................................................................. 20
II-2.1. Les filtres à cavités métalliques........................................................................................................ 21
II-2.2. Les filtres à guide d’onde ................................................................................................................. 22
II-2.3. Les filtres à résonateurs diélectriques............................................................................................... 23
II-3. Les filtres planaires .................................................................................................................................. 24
II-3.1. Les filtres sur membranes, les filtres micro-usinés........................................................................... 25
II-3.2. Les filtres supraconducteurs ............................................................................................................. 26
II-3.3. Filtres en technologie LTCC ............................................................................................................ 27
II-4. Les filtres actifs ........................................................................................................................................ 28
II-4.1. Les convertisseurs d’impédance négative......................................................................................... 30
II-4.2. Les filtres récursifs et transversaux .................................................................................................. 30
II-4.2.1. Définitions et équations générales ............................................................................................ 30
II-4.2.2. Le modèle transversal ............................................................................................................... 32
III- Les filtres opto-microondes ......................................................................................................................... 34
III-1. Introduction............................................................................................................................................. 34
III-2. Principe général de réalisation ................................................................................................................ 36
III-3. Filtres microondes utilisant une source monochromatique..................................................................... 38
III-3.1. Filtres microondes à base d’un prisme à fibres ............................................................................... 38
III-3.1.1. Principe de réalisation ............................................................................................................. 38
III-3.1.2. Prisme à fibres pour la synthèse de filtres passe-bande........................................................... 41
III-3.1.3. Prisme à fibre pour la synthèse des filtres stop-bande............................................................. 43
III-3.1.4. Relation entre temps de cohérence et intervalle spectral libre................................................. 44
III-3.2. Filtres microondes à base de coupleur optique directionnel............................................................ 44
III-3.2.1. Ligne à retard bouclée sur un coupleur directionnel................................................................ 45
III-3.2.2. Lignes à retard bouclées sur deux coupleurs directionnels en parallèle .................................. 46