Systèmes Photoniques & Hyperfréquences

Présentation générale du pôle SyPH

Préambule : Le pôle SyPH a été créé depuis janvier 2021, il constitue l’un des deux pôles issus de la réorganisation de l’ancien pôle MOM (Micro-ondes, Optoélectronique et Matériaux).

Responsable du pôle SyPH : Prof. Ali KHENCHAF

1- Personnel du pôle SyPH

Le pôle SyPH est implanté sur 4 sites différents : École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne), IMT Atlantique (IMT Atlantique), Ecole Nationale d’Ingénieurs de Brest (ENIB), Université de Bretagne Occidentale (UBO).

2- Orientations scientifiques du pôle SyPH

Les travaux menés au sein du pôle SyPh ont pour objectif d’améliorer les performances des systèmes (photoniques, optoélectroniques et hyperfréquences), dans différents domaines d’application (en mer, terrestre, aéroporté ou satellite) : communication, télécommunications, radar, guerre électronique, GNSS, télédétection, ... avec l’introduction de modèles et algorithmes innovants tenant compte des contraintes et spécificités :

- Spécificités et/ou contraintes liées au système et/ou au capteur considéré,

- Contraintes liées à l’environnement,

- Contraintes liées à la consommation énergétique,

- Prise en compte des aspects temps de calcul en vue de l’implémentation système.

Afin d’atteindre les objectifs scientifiques, le pôle SyPH, est organisé autour de deux équipes :

ASMP : Architectures et Systèmes Microondes & Photoniques
o Le projet de recherche de l’équipe ASMP est centré sur l’optimisation de performances de systèmes photoniques et opto-hyper, en alliant des réflexions sur la calibration et la configuration des dispositifs impliqués, la définition d’architectures ainsi que la compensation agile de défauts matériels via un traitement anticipé du signal numérique et l’introduction de techniques d’apprentissage automatique pour appréhender de manière efficace ces mises en forme des signaux.

o Mots clés : Communications optiques, Fonctions opto-hyper, Radio-sur-fibre, Architectures à base de SOA (Semiconductor Optical Amplifier), Puissance-sur-fibre, Sous-systèmes acousto-optiques, Monitoring et compensation de la couche physique optique, Réseaux optiques.

PIM : Propagation et interactions multi-échelles
o Les travaux de recherche menés au sein de l’équipe PIM visent à développer et améliorer des outils de modélisation et d’optimisation. Ces derniers sont destinés représenter et à comprendre certains phénomènes issus de l’interaction des ondes avec l’environnement et/ou des objets. Ces phénomènes ou comportements électromagnétiques sont observés à différentes échelles allant du matériau au système. Ces outils développés peuvent aussi être utilisés par d’autre équipes ou Pôles du laboratoire pour la modélisation de dispositifs ou de composants.

o Mots clés : Canal de propagation, Caractérisation et Modélisation électromagnétique, Signature EM, Simulation haute performance, Fouillis, Massive MIMO, Télécommunication, Radar, GE, Télédétection, GNSS, Macromodélisation.

 
3- Objectifs, stratégie et indicateurs cibles du pôle SyPH

Objectifs principaux visés :
 Exploitation des approches optiques et hyperfréquences pour apporter des solutions à des problématiques suscités par le futur des systèmes large bande et/ou multi-capteurs.

‚ Faire progresser la connaissance dans le développement de modélisation, simulation et des architectures qui auront un impact sur les futurs systèmes intelligents – autonomes, embarqués, … - (de communication, radar, GE, GNSS, …).

ƒ Proposer des concepts hybrides intégrant des technologies photoniques et électroniques pour augmenter la prise de décision dans un contexte et environnement de plus en plus dense et contraint.

„ Prise en compte des spécificités et contraintes : énergétiques, fréquentielles, antennaires, polarisations, environnementales, débit, précision, temps réel, …

Eléments de stratégie adoptée :
ƒ Poursuivre le développement des activités fortes et reconnues tout en s’inscrivant dans le cadre des orientations de l’ANR, la DGA, l’UE…

ƒ Développement, innovations et optimisation des fonctions optoélectroniques.

ƒ Modélisation EM & Caractérisation du canal de propagation.

ƒ Accroitre notre expertise en poursuivant le développement des liens avec les milieux : socioéconomique (avec des applications concrètes et opérationnelles), étatiques et à l’international.

ƒ Poursuite et développement de projets communs et innovants en Opto-Hyper (hybrides) pour des applications concrètes
- Compétences en physique, optoélectronique, électromagnétisme et Hyperfréquence
ƒ Mettre à profit
- Liens inter-équipes, avec les pôles MatRF, IA & Ocean,

- Nos relations intenses avec les industriels du domaine et des étatiques

- Notre implication dans des laboratoires communs et GIS (Orange, Thales, …)

- Soutien issu du CPER (SpaceTech-DroneTech et Phot-Breizh) 2021-2026

Les indicateurs cibles
ƒ- Accroitre et enrichir nos compétences et expertises dans le développement d’éléments méthodologiques permettant l’amélioration des performances de différents systèmes : communication, surveillance, détection, localisation, poursuite, télédétection, …

ƒ- Maintenir une production scientifique de qualité (revues, communications, brevets, …)

ƒ- Poursuivre les collaborations pertinentes avec le milieu socioéconomique via différents projets et programmes d’intérêt

ƒ- Accroitre notre rayonnement (responsabilités éditoriales, implication et organisation de conférences, expertise auprès d’organismes, …) et attractivité sur des thèmes de forte expertise

ƒ- Maintenir une bonne qualité des thèses encadrées: durée, taux d’insertion professionnelle, …

ƒ- Poursuivre et renforcer notre implication dans des programmes de formation pour et par la recherche

4- Installations et plateformes de recherche

Les deux équipes (ASMP et PIM) du pôle SyPH disposent de plusieurs installations expérimentales comprenant les plateformes, dispositifs et outils suivants :

- Caractérisation de matériaux et de dispositifs RF dans les bandes millimétriques et submillimétriques

- Chambre anéchoïque et cibles radars

- Radars de détection de cibles (en X et Ku)

- 3 bancs (Opto-Hyper, comm. Optique, puissance-sur-fibre)

- Outils et logiciels spécialisés: HFFS, FEKO, ADS, CST-MWS, MicroStripes, Winprop, IE3D, SolidWorks, OrCAD ...

5- Collaborations et partenariats

Via ses deux équipes ASMP et PIM, le pôle de recherche SyPH possèdes des collaborations importantes à la fois au niveau régionale et nationale mais aussi au niveau international. Ainsi, les chercheurs du pôle sont impliqués dans plusieurscollaborations et projets collaboratifs, à la fois avec des industriels, des étatiques et des académiques. Ce volet dédié aux collaborations et aux partenariats constitue un point fort des deux équipes du pôle SyPH.