Commande optique d'antennes radars a balayage electronique : architectures, controle et photodetection des signaux

Le balayage electronique dans une antenne radar est obtenu par modification de la loi d'eclairement (amplitude et phase) de ses elements rayonnants. Dans le cas d'angles de balayage importants et d'un fonctionnement sur une large bande de frequence, ces systemes radar requierent le controle de l'antenne au moyen de retards temporels. La realisation de tels retards reconfigurables en technologie hyperfrequence est quasi-impossible. Ce memoire presente l'etude et la realisation d'une commande optique bidimensionnelle en retards et dephasage d'une antenne a balayage electronique fonctionnant a l'emission. Nous avons etudie deux architectures, fondees sur la commutation de polarisation d'une porteuse optique du signal microonde par des modulateurs spatiaux de lumiere. La plus performante fournit 2#n valeurs de retards et un controle continu de la phase 0, 2 sur pxp canaux independants au moyen de n modulateurs spatiaux. Le choix d'une porteuse optique bifrequence du signal microonde a ete justifie. Le principe de fonctionnement de l'ensemble a ete demontre experimentalement a 2 ghz (32 valeurs de retards, controle de la phase du signal hyperfrequence entre 0 et 2 sur 3 x 3 canaux). L'extension de ce principe a une antenne realiste de 10#3 elements rayonnants a ete analysee et le dimensionnement de la commande optique de cette derniere a ete propose. L'amplification de la porteuse bifrequence du signal microonde par melange a deux ondes dans un cristal photorefractif de batio#3, particulierement adaptee a la commande d'antenne, a egalement ete proposee et validee experimentalement a 2 ghz. La generation d'une porteuse bifrequence autoalignee du signal microonde au moyen d'une interaction incoherente dans batio#3 a ete validee experimentalement. Elle resulte de l'interaction entre les bruits propres generes par chacune des composantes de la porteuse et a pu etre etendue au couplage de deux lasers mutuellement incoherents. Un nouveau type de photodetecteur a base de photoconducteur a ete propose. Il exploite le deplacement synchrone des porteurs et d'une figure d'interference qui les genere, dans un materiau semiconducteur, pour autoriser un volume de photodetection important et donc une puissance de saturation elevee. Cette derniere doit permettre la generation de signaux hyperfrequence de puissance necessaires au rayonnement de l'antenne