Concours de Doctorat LMD 2012/2013 Epreuve optoélectronique Sujet 2 Durée : 01h30 Exercice N°l :_(8 pts) 1. Quelles sont les propriétés et les caractéristiques importantes d'une fibre optique ? 2. Qu'appelle t- on dispersion chromatique. Expliquez le phénomène (origine, conséquences, etc.). 3. Rappeler en détail les différentes sources de bruit d'un montage. 4. Quelles influences cela a-t-il de polariser ou non la photodiode ? Exercice N°2: (6 pts) Le photomultiplicateur THORN EM1 type 9427B a pour u = 0.8 um les caractéristiques suivantes : « Sensibilité cathodique 6 uA /W « Gain global M 7 ;= 10 « Courant d'obscurité cathodique Ik0 = 2.10"15 A.W; En prenant pour le facteur cathodique m = 1,2, trouvez la puissance équivalente de bruit. Quelle doit être la résistance de charge pour que le bruit de Johnson ne soit pas prédominant à 25°C? Données : Constante de Boltzmann : 1,381.10-23 J/K q = 1,602.10-19 C Exercice N°3 : (6 pts) On désire détecter un signai de fluorescence à 894 nm. Pour cela, on utilise un photodétecteur silicium associé à un montage transimpédance comme illustré sur la Figure 3. On considère l'amplificateur opérationnel parfait, il n'apporte aucune source de bruit. La puissance moyenne du signal reçu est de Tordre de 1 pW. Le signal reçu est de plus modulé à 100 Hz. Les caractéristiques du photodétecteur sont : surface active = 13 mm2, sensibilité = 0,5, courant d'obscurité = 50 fA, capacité parasite = 150 pF, résistance de shunt = 600 M Q. Les caractéristiques de l'AOP sont : produit gain-bande = 16 MHz, capacité parasite = 10 pF.
Concours de Doctorat L MD 2012/2013 Epreuveoptol ectroni que
Sujet2 Dure : 01h30 ExerciceNl:_(8pts) 1.Quelles sont les proprits
etles caractristiques importantes d'une fibreoptique ? 2.Qu'appelle
t- on dispersion chromatique. Expliquezle phnomne (origine,
consquences, etc.). 3.Rappeler en dtail les diffrentessources de
bruit d'un montage. 4.Quelles influences celaa-t-ilde polariser ou
nonla photodiode ? ExerciceN2: (6pts) LephotomultiplicateurTHORNEM1
type9427Bapouru= 0.8umlescaractristiques suivantes : Sensibilit
cathodique 6 uA /W Gain globalM 7 ;=10 Courant d'obscurit
cathodique Ik0 =2.10"15 A.W; Enprenantpourlefacteurcathodiquem=
1,2,trouvezlapuissancequivalentedebruit. Quelle doit tre la
rsistance de charge pour quele bruit de J ohnson ne soit
pasprdominant 25C? Donnes : Constante de Boltzmann: 1,381.10-23 J
/K q = 1,602.10-19 C ExerciceN3 : (6pts) On dsire dtecter
unsignaide fluorescence 894nm.Pour cela,on utiliseunphotodtecteur
silicium associ un montage transimpdance comme illustr surla
Figure3. On considre l'amplificateur oprationnel parfait, il
n'apporte aucune source de bruit. La puissance moyenne dusignalreu
estde Tordre de 1pW. Le signalreu estde plus modul 100 Hz. Les
caractristiques du photodtecteur sont : surface active =13
mm2,sensibilit =0,5,courantd'obscurit=50fA, capacit parasite =
150pF,rsistancedeshunt =600M Q. Les caractristiques del 'AOP sont :
produit gain-bande =16 MHz, capacit parasite =10 pF.
_,esystmevousparat-ilbiendimensionn?Onjustifieraparunbilancompletetdes
implications numriques. Pourrait-on l'amliorer?
