Ce stage a pour but d’établir une transmission ultra haut débit en espace libre et en VLC (Visible Light Communication) en utilisant de nouvelles sources optiques développées au sein du département optronique du Leti au CEA-Grenoble : les MicroLED. Depuis 2013, le CEA-Leti a développé une solution LiFi intégrée et haut débit à l’état de l’art mondial et basée sur une bande passante inférieure à 10MHz largement atteignable par les éclairages actuels du commerce utilisant des sources LED d’une surface émissive de l’ordre du mm². Mais dans une optique d’augmentation significative du débit d’un système LiFi, la source LED devient un composant limitant. En effet, la bande passante d’un système LiFi/VLC dépend en premier lieu de celle de la source LED, inversement proportionnelle à sa surface émissive. Or le CEA-Leti a développé récemment des microLED GaN parmi les plus petites au monde avec des surfaces allant jusqu’à 25µm².
Le stagiaire devra dans un premier temps faire évoluer un banc de caractérisation VLC existant au laboratoire LSHD du CEA-Grenoble pour pouvoir adresser les capacités de ces nouvelles sources optiques : montée en bande passante jusqu’à 2GHz, pilotage de micro-courant, réglage de systèmes optique, etc…. Le stagiaire sera donc amené à manipuler des générateurs arbitraires et oscilloscopes large bande, des alimentations faible courant, des sondes RF, des photodétecteurs rapides, etc... Le banc actuel est également composé d’un PC permettant de piloter automatiquement le générateur et l’oscilloscope via une interface sous Matlab pour la transmission automatique de patterns d’émission au générateur ainsi que la réception automatique des acquisitions réalisées par l’oscilloscope numérique. Le stagiaire fera évoluer cette interface Matlab pour piloter les appareils dans les nouvelles conditions de transmission.
Dans un 2e temps, en utilisant l’interface Matlab, le stagiaire devra caractériser les MicroLED du département optique présentes sous différentes formes (hybridées, montées sur support et bondées, ou non hybridées nécessitant des pointes RF) et avec différentes surfaces émissives. Les caractérisations donneront les réponses en fréquence des différentes diodes (bandes passantes), les caractéristiques I/V, les biais DC optimaux, etc…
Enfin la dernière phase aura pour objectif d’implémenter une transmission à très haute efficacité spectrale, typiquement une modulation DMT avec des techniques de pré-compensation et un algorithme adapté de bit et power loading. Cette transmission sera réalisée en temps différé à l’aide d’un émetteur et d’un récepteur implémentés dans un simulateur Matlab couplé à l’interface de pilotage du générateur et de l’oscilloscope utilisé pour les acquisitions. L’objectif, soumis aux performances des composants, est de dépasser les performances de l’état de l’art mondial, atteintes en 2017 sur une LED de 435µm² avec 655MHz de bande passante et 7.91 Gbits/s de débit de transmission au niveau couche physique.