Thèse Nouvelles Architectures d'Oscilateurs Opto-Électroniques Intégrées sur Puce H/F Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris Cité École doctorale : Physique en Ile de France Laboratoire de recherche : Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies Direction de la thèse : Rémy BRAIVE ORCID 0000000278169530 Début de la thèse : 2026-12-01 Date limite de candidature : 2026-10-24T23:59:59 La thèse portera sur l'étude et le développement de nouvelles architectures améliorées
d'oscillateurs photoniques intégrés, visant à augmenter leurs performances en termes de
stabilité fréquentielle, de bruit de phase et de capacité de synchronisation.
Une partie centrale du travail consistera à explorer l'intégration sur puce de composants
photoniques, RF et électroniques complémentaires afin de développer des architectures
d'oscillateurs plus compactes, performantes et robustes. Le/la doctorant(e) étudiera
notamment les possibilités d'intégrer directement sur la puce les fonctions nécessaires au
traitement et au contrôle du signal RF généré par l'oscillateur.
La thèse explorera également l'intégration de fonctions de verrouillage et de stabilisation de
l'oscillateur sur des références de fréquence externes, notamment issues de systèmes
GNSS/GPS. L'objectif sera d'étudier des architectures permettant de combiner la très faible
consommation et la compacité d'un oscillateur photonique intégré avec la stabilité à long terme
d'une référence externe, tout en conservant de très bonnes performances en termes de bruit de
phase et de jitter.
Les travaux combineront ainsi photonique intégrée, optomécanique, RF/micro-ondes,
électronique, contrôle et traitement du signal, depuis la conception et la modélisation des
architectures jusqu'à leur réalisation et leur caractérisation expérimentale.
À terme, les architectures développées pourront être utilisées comme sources de références de
fréquence et de phase pour la synchronisation de systèmes distribués, notamment dans les
infrastructures de datacenters, de calcul haute performance et les réseaux photoniques de
nouvelle génération. Aujourd'hui, la pureté des oscillateurs opto-hyperfréquences développés rivalise avec celle des meilleurs oscillateurs à quartz lorsqu'on les compare dans le domaine hyperfréquence. Ceci est dû au long retard de la rétroaction, obtenu à partir d'une fibre optique longue de plusieurs kilomètres au détriment de la compacité du système. Afin de combiner à la fois haute pureté et compacité, une approche technologique radicalement nouvelle et unique en France et en Europe se base sur les concepts de la nano-optomécanique et la nano-phononique.