Evaluation of silicon photonic technology for the development of innovative 40 Gbps wireless link above 200 GHz Elsa Lacombe
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Elsa Lacombe. Evaluation of silicon photonic technology for the development of innovative 40 Gbps wireless link above 200 GHz. Electronics. COMUE Université Côte d’Azur (2015 - 2019), 2018. English. NNT : 2018AZUR4095. tel-02075017
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Evaluation de la Technologie Photonique sur Silicium pour le Développement de Liens Sans Fil Innovants Visant 40 Gb/s au-delà de 200 GHz
Elsa LACOMBE Polytech’Lab
Présentée en vue de l’obtention Devant le jury, composé de : du grade de docteur en Electronique Goutam Chattopadhyay, Docteur, NASA-JPL d’Université Côte d’Azur Laurent Chusseau, Directeur de Recherche, Université de Montpellier Dirigée par : Cyril Luxey Carlos Del Rio Bocio, Professeur, Université publique de Co-encadrée par : Frédéric Gianesello Navarre Soutenue le : 5 Novembre 2018 Guillaume Ducournau, Professeur, Université de Lille Frédéric Gianesello, Docteur, ST Microelectronics Cyril Luxey, Professeur, Université Nice Sophia Antipolis Alain Maestrini, Professeur, Observatoire de Paris Ala Sharaiha, Professeur, Université de Rennes Diane Titz, Docteur, Université Nice Sophia Antipolis
Evaluation de la Technologie Photonique sur Silicium pour le Développement de Liens Sans Fil Innovants Visant 40 Gb/s au-delà de 200 GHz
Jury
Président du jury : Alain Maestrini, Professeur, Observatoire de Paris Rapporteurs : Laurent Chusseau, Directeur de Recherche, Université de Montpellier Ala Sharaiha, Professeur, Université de Rennes Examinateurs : Goutam Chattopadhyay, Docteur, NASA-Jet Propulsion Lab Carlos Del Rio Bocio, Professeur, Université publique de Navarre Guillaume Ducournau, Professeur, Université de Lille Frédéric Gianesello, Docteur, ST Microelectronics Cyril Luxey, Professeur, Université de Nice Sophia Antipolis Invités : Diane Titz, Docteur, Université Nice Sophia Antipolis
Evaluation of Silicon Photonic Technology for the Development of Innovative 40 Gbps Wireless Link above 200 GHz
Abstract With the booming of mobile data traffic, the need for higher data-rates is clearly felt. To cope with this strong demand and support the 5G roll-out, the capacity of the mobile communication network is being improved every day with many solutions, among which the development and installation of millimeter-wave (mmW) wireless systems operating at up to 10 Gb/s. However, in order to deliver such high speeds to the user, the fronthaul/backhaul network sending data back to the core network would require above 40 Gb/s data-rate wireless links. This challenge generates a growing interest for sub-mmW and THz frequencies (0.1 THz – 1 THz) at which up-to 100 GHz bandwidth (BW) is accessible. In such BW, it would be possible to achieve up to 100 Gb/s data-rates while using simple modulation schemes to reduce the wireless system’s po e o su ptio . Targeting mass-market high data-rates applications, Silicon Photonics technology seems very promising as it benefits from wide intrinsic BW and power-efficient components, as well as high integration levels and low manufacturing costs. In this context, a main aspect of this PhD project is the evaluation of an industrial Silicon Photonics technology for the development of a THz system-on-chip transmitter capable of reaching up to 100 Gb/s using a photodiode. Since THz antennas are also a hot topic for THz point-to-point transmission, a second aspect of this PhD study is the design of a low-cost and compact THz antenna-system. Hence, a planar antenna using low-loss organic packaging technology and a 3D-printed plastic lens were developed in order to assess those industrial prototyping techniques above 200 GHz. Key words: THz transmitter, Silicon Photonics, integrated antenna, organic substrate, 3D-printing
Evaluation de la Technologie Photonique sur Silicium pour le Développement de Lien Sans Fil Innovants Visant 40 Gb/s au-delà de 200 GHz
Résumé Avec l’e plosio du trafic de données mobiles, des débits supérieurs au Gb/s deviennent nécessaires pour l’utilisateu . Ainsi, le réseau de communication est e ou d’a lio