INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’homme du métier comprendra que le module de traitement 400 est configuré pour effectuer une sélection temporelle du signal quantique interférométrique transcodé , le signal quantique interférométrique encodé étant alors projeté :
- au niveau du module de réception 4222, sur un état quantique noté tel que :
- au niveau du module de réception 4422, sur un état quantique noté tel que :
Les états quantiques et sont aussi appelés « états quantiques transcodés ». Comme présenté dans les équations (13) et (14), les états quantiques et peuvent être représentés par une superposition des états et , tels que l’état correspond au photon du signal quantique interférométrique encodé ayant emprunté le premier bras interférométrique 340-1 et l’état correspond au photon du signal quantique interférométrique encodé ayant emprunté le premier bras interférométrique 340-2.
Une « probabilité de détection », notée (ou ), de l’unité de détection de photon unique 4222 (ou 4422) peut être définie, à partir de l’équation (15) suivante :
Selon l’équation (15), le signal quantique interférométrique transcodé, résultant du module interférométrique de transcodage 300, peut être décomposé sur une base de quatre modes temporels définis tels que :
- le premier mode temporel (correspondant à un état ) correspond au photon ayant emprunté le premier bras interférométrique 240-1 de l’émetteur Alice puis le premier bras interférométrique 340-1 du récepteur Bob. Dans ce cas, le retard interférométrique du photon est nul ( ) et la probabilité de détection d’un photon, possédant par convention une phase nulle, ne dépend pas des modulations de phases et eff ;
- le deuxième mode temporel (correspondant à un état ) correspond au photon ayant emprunté le deuxième bras interférométrique 240-2 de l’émetteur Alice (comprenant la modulation de phase ) puis le deuxième bras interférométrique 340-2 du récepteur Bob (comprenant la modulation de phase eff ). Dans ce cas, le retard interférométrique est de . Bien que la phase du photon soit égale à , la probabilité de détecter le photon est alors proportionnelle au module carré du champ électrique et n’est donc pas affectée par les deux paramètres de modulation de phase et eff ;
- le troisième mode temporel (correspondant à un état ) correspond au photon ayant emprunté le deuxième bras interférométrique 240-2 de l’émetteur Alice (comprenant la modulation de phase ) puis le premier bras interférométrique 340-1 du récepteur Bob. Dans ce cas, le retard interférométrique du photon est de et le photon acquiert une phase et subit des fluctuations de phase induisant un décalage de phase associé notamment au bras interférométrique 240-2 du module interférométrique d’encodage 200 ; et
L’unité de correction 480 peut comprendre en outre un moyen de multiplication 484 configuré pour effectuer le produit entre le signal électronique et le signal de modulation sinusoïdal , qui dépend de l’unité de contrôle 3448 du module interférométrique 300 du récepteur Bob. L’unité de correction 480 peut comprendre un filtre passe-bas 486 de fréquence de coupure inférieure à configuré pour déterminer un signal électronique , dit signal d’erreur discret, à partir du produit . Le signal d’erreur discret est alors indépendant de la modulation de phase et peut être défini par l’équation (18) suivante :
Dans l’équation (20) du signal d’erreur discret , la composante correspond à la fonction de Bessel d’ordre 1. Le signal d’erreur discret peut ainsi correspondre à la « correction différentielle des fluctuations de phase entre les décalages de phase et ».
L’unité de correction 480 peut comprendre enfin un additionneur 488 configuré pour additionner le signal d’erreur discret et une modulation de phase définie à partir d’une unité de contrôle 4882, ce qui fournit la modulation eff qui permet d’annuler (de façon analogique ou numérique) les décalages de phase et .
Avantageusement, le paramètre peut être obtenu de manière similaire au paramètre défini à partir d’une unité de contrôle 2444. Par exemple, le paramètre peut être choisi par exemple dans un ensemble de deux bases orthogonales comme [0, π] et [π/2, 3π/2] dépendant d’un générateur de nombre aléatoire quantique.
Les coïncidences mesurées sur les détecteurs de photons uniques les probabilités définies par l’équation (17) sont ainsi uniquement données par et . Avantageusement, selon les modes de réalisation de l’invention, l’unité de correction 480 utilise une rétroaction de la modulation eff en utilisant des éléments électroniques permettant d’effectuer une compensation (ou rétroaction) électronique plus rapide et continue, contrairement à l’état de la technique.
La est un organigramme représentant le procédé de détermination de clés de cryptage quantique réalisé par l’émetteur Alice (i.e. procédé d’émission d’un signal interférométrique encodé S 2 ), selon des modes de réalisation de l’invention.
A l’étape 700, un signal intermédiaire S 1 est généré par le module 100 de l’émetteur Alice. Le signal intermédiaire S 1 comprend un signal quantique intermédiaire S q (noté ) et un signal de contrôle intermédiaire S c modulé en fréquence, selon un décalage de fréquence par rapport au signal quantique .
A l’étape 702, le signal quantique intermédiaire et le signal de contrôle intermédiaire S c passent par un interféromètre (ayant deux bras interférométriques) du module interférométrique d’encodage 200 de l’émetteur Alice. Par conséquent, le signal et le signal S c se séparent chacun en deux composantes interférométriques qui traversent ensuite un des deux bras interférométriques du module interférométrique d’encodage 200.
A l’étape 704, la modulation de phase est appliquée par le module interférométrique d’encodage 200 de l’émetteur Alice à une des deux composantes interférométriques du signal quantique dans l’interféromètre.
A l’étape 706, un signal interférométrique encodé S 2 est généré en sortie de l’interféromètre par le module interférométrique d’encodage 200 de l’émetteur Alice. Le signal interférométrique encodé S 2 comprend le signal quantique interférométrique encodé , modulé en phase, et le signal de contrôle interférométrique S cA (modulée en fréquence).
A l’étape 708, le signal interférométrique encodé est alors transmis par l’émetteur Alice au récepteur Bob.
La est un organigramme représentant le procédé de détermination de clés de cryptage quantique réalisé par le récepteur Bob (i.e. procédé de réception d’un signal interférométrique encodé S 2 ), selon des modes de réalisation de l’invention.
A l’étape 800, le signal quantique interférométrique encodé et le signal de contrôle interférométrique S cA passent par un interféromètre (ayant deux bras interférométriques) du module interférométrique de transcodage 300 du récepteur Bob. Le signal et le signal S cA se séparent alors chacun en deux composantes interférométriques qui traversent ensuite un des deux bras interférométriques du module interférométrique de transcodage 300.
A l’étape 802, la modulation de phase est appliquée par le module interférométrique de transcodage 300 du récepteur Bob à une des deux composante du signal de contrôle interférométrique S cA , ce qui fournit le signal de contrôle interférométrique modulé en phase S cB en sortie du module interférométrique 300.
A l’étape 804, la mesure interférométrique du signal de contrôle interférométrique modulé en phase S cB est effectuée par le module de traitement 400 du récepteur Bob.
illustrent de façon schématique, selon différentes vues, un premier mode de réalisation d’antenne en T dans un dispositif d’émission et/ou réception selon l’invention ;
illustrent de façon schématique l’antenne en T des figures 3A à 3D, en utilisation ;
illustrent de façon schématique, selon différentes vues, un deuxième mode de réalisation d’antenne en T dans un dispositif d’émission et/ou réception selon l’invention ;
illustrent de façon schématique, selon différentes vues, un troisième mode de réalisation d’antenne en T dans un dispositif d’émission et/ou réception selon l’invention ;
illustrent de façon schématique, selon différentes vues, un premier mode de réalisation d’antenne rectangulaire dans un dispositif d’émission et/ou réception selon l’invention ;
illustrent de façon schématique l’antenne rectangulaire des figures 7A à 7D, en utilisation ;
La fabrication des substrats POI peut mettre en œuvre un procédé dit « SmartCut™ » bien connu du domaine de la micro-électronique, notamment pour la fabrication des substrats de silicium sur isolant.
A cet égard, le document [1] cité à la fin de la description propose de transférer une couche de matériau piézoélectrique, et plus particulièrement de LiNbO 3 (ci-après « LNO »), sur un substrat de silicium selon le procédé SmartCut™.
Le document [2] cité à la fin de la description divulgue également la mise en œuvre d’un substrat POI pour la fabrication d’un filtre à ondes élastiques de surface. Le filtre à ondes élastiques de surface décrit dans ce document comprend une couche miroir formée d’une alternance de couches à impédances acoustiques faible et élevée.
Toutefois, la mise en œuvre d’une couche de piégeage n’est pas sans conséquences sur le comportement spectral d’un filtre à ondes élastiques de surface formé sur un tel substrat. En effet des mode parasites sont susceptible d’être observés lors du fonctionnement du filtre considéré.
Un but de la présente invention est donc de proposer un filtre à ondes élastiques de surface formé à partir d’un substrat POI qui permet de limiter l’apparition des modes parasites.
BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION La présente invention concerne un dispositif à ondes élastiques de surface qui comprend :
le dispositif à ondes élastiques de surface étant remarquable en ce que le substrat composite comprend en outre une couche additionnelle intercalée entre la couche de matériau piézoélectrique et la couche de matériau diélectrique, la couche additionnelle étant choisie de sorte que la vitesse de phase d’une onde élastique dans ladite couche additionnelle soit supérieure aux vitesses de phase de la même onde élastique dans l’une et l’autre de la couche de matériau diélectrique et de la couche de matériau piézoélectrique.
Selon un mode de mise en œuvre, la couche additionnelle est associée à un coefficient de température de la fréquence de signe opposé à celui associé à la couche de matériau diélectrique.
De manière avantageuse, la couche additionnelle est associée à un coefficient de température de la fréquence négatif.
Selon un mode de mise en œuvre, la couche additionnelle de matériau diélectrique comprend au moins un des matériaux choisi parmi : SiN, Al 2 O 3 , AlN, Carbone diamant, GaN, LiNbO 3 , SiC.
illustre de manière schématique un exemple de dispositif d’émission et/ou réception selon l’invention ; et
illustre de manière schématique un système de détection de geste selon l’invention. Description détaillée d’au moins un mode de réalisation
Sur certaines au moins des figures, on a représenté les axes d’un repère orthonormé (Oxyz).
La illustre de manière schématique un véhicule automobile 2 équipé d’un dispositif d’émission et/ou réception 20 selon l’invention.
Ici, mais de manière non limitative, le dispositif d’émission et/ou réception 20 est disposé à l’arrière du véhicule 2.Le dispositif 20 fait partie ici d’un système de détection de geste destiné à détecter un geste du pied effectué par un opérateur humain se tenant derrière le véhicule 2.
Selon l’invention, le dispositif d’émission et/ou réception 20 comporte : - un circuit imprimé (voir plus loin) ; - au moins une première antenne radiofréquence, dédié à l’émission et/ou la réception d’un signal radiofréquence se propageant dans une première zone de détection Z1 ; et - au moins une seconde antenne radiofréquence, dédié à l’émission et/ou la réception d’un signal radiofréquence se propageant dans une seconde zone de détection Z2.
On peut avoir une unique première (respectivement seconde) antenne radiofréquence, réalisant à la fois une émission et une réception de signal. En variante, on peut avoir deux premières (respectivement secondes) antennes radiofréquence, réalisant respectivement une émission ou une réception de signal. Cette variante offre de façon surprenante une plus grande compacité.
Ici, la première zone de détection Z1 s’étend derrière le véhicule 2, tandis que la seconde zone de détection Z2 s’étend sous le véhicule 2. De préférence, les première et seconde zones de détection Z1 et Z2 sont jointives. Elles couvrent ensemble toute une zone dans laquelle se déplace un pied faisant un mouvement de balancier à l’arrière du véhicule 2. L’utilisation de ces deux zones de détection offre une discrimination optimale à l’égard de gestes parasites tels qu’un marcheur passant derrière le véhicule. En outre, l’antenne associée à la première zone d’émission Z1 peut être utilisée pour détecter une présence à proximité du véhicule, et piloter un réveil d’un système de détection de geste comportant le dispositif 20 selon l’invention.
Selon l’invention : - la première antenne radiofréquence, associée à la première zone de détection Z1, est une antenne planaire, dite antenne en T, décrite dans la suite ; et - la seconde antenne radiofréquence, associée à la seconde zone de détection Z2, est une antenne planaire, dite antenne rectangulaire, décrite dans la suite.
On décrit tout d’abord, en référence aux figures 3A à 3D, un premier mode de réalisation d’une antenne en T dans un dispositif selon l’invention.
L’antenne en T, 310, est formée sur un circuit imprimé, et comporte, superposés dans cet ordre le long d’un axe (Oz) orthogonal au plan (Oxy) du circuit imprimé : - une première surface métallique d’excitation 311 ; - un substrat diélectrique 312 ; et - un premier plan de masse 313.
La représente l’antenne 310, selon une vue en coupe dans un plan (Oyz) orthogonal au plan (Oxy).
Le premier plan de masse 313 désigne une surface plane métallique, électriquement conductrice, destinée à être connectée électriquement à la masse électrique d’un circuit électrique recevant l’antenne 310.
La première surface métallique d’excitation 311 désigne une surface plane métallique, électriquement conductrice, destinée à être connectée électriquement à une source d’alimentation électrique fournissant un signal électrique d’excitation. La source d’alimentation électrique est par exemple un oscillateur. Le signal électrique d’excitation présente une porteuse dont la fréquence appartient au domaine radiofréquence.
De préférence, les dimensions du premier plan de masse 313 sont bien supérieures à celles de la première surface métallique d’excitation 311, avec un rapport supérieur ou égal à cinq, voire dix, entre leurs aires respectives.
Le substrat diélectrique 312 correspond à l’une couche du circuit imprimé monocouche ou multicouche. La première surface métallique d’excitation 311 et le premier plan de masse 313 correspondent à des métallisations sur des faces respectives de ladite couche.
La représente, de manière graphique (selon une représentation 3D), le coefficient TCF 1 du mode élastique de surface guidé sur le substrat POI décrit ci-avant et dont l’épaisseur de la couche 5 de LiTaO3 est égale à 800nm( L’étoile correspond à un point de fonctionnement pour lequel k s 2 est maximum tandis que le coefficient TCF 1 est minimum). Le coefficient TCF 1 , noté TCF 1 (axe vertical, en ppm/K), est représenté en fonction de la fréquence de fonctionnement du mode (axe A en MHz) et de l’épaisseur de la couche 6 de SiO 2 (axe B en nm).
De manière équivalente, la même couche additionnelle 12 de SiN, permet, pour une couche 6 de SiO 2 d’une épaisseur inférieure à 400 nm et une couche de LiTaO3 d’une épaisseur égale à 800 nm, d’obtenir un facteur de couplage électromécanique supérieur à 11 % ( ) pour des fréquences comprises entre 800MHz et 1600 MHz, et un coefficient TCF 1r proche inférieur à 10 ppm/K ( ).
L’ensemble de la description se limite aux paramètres relatifs à la résonance, et plus particulièrement à la maîtrise du paramètre TCF 1 caractérisant la résonance du dispositif à ondes élastiques de surface considéré. Toutefois, l’homme du métier comprendra qu’un tel filtre à ondes élastiques de surface présente également une fréquence d’anti-résonance, elle-même caractérisée par son propre coefficient TCF 1 . Un coefficient TCF 1 , caractérisant la résonance, très faible, voire nul, peut avoir un impact négatif sur le coefficient TCF 1 caractérisant l’anti-résonance du filtre considéré.
La présente invention propose donc également une optimisation des paramètres caractérisant le substrat POI afin de mieux apprécier les termes TCF 1 relatifs, respectivement, à la résonance et à l’anti-résonance. Plus particulièrement, la présente invention permet l’ajustement du coefficient TCF 1 relatif à la résonance (ci-après TCF 1R ) et du coefficient TCF 1 relatif à l’anti-résonance (ci-après TFC 1AR ). Notamment, la présente invention propose d’ajuster le coefficient TCF 1R à des valeurs inférieures à 15 ppm/K et le terme TFC 1AR à des valeurs comprises entre –4 ppm/K et 0 ppm/K. De manière équivalente, la présente invention propose d’ajuster le coefficient TCF 1R à des valeurs inférieures comprises entre 5 ppm/K et 10 ppm/K et le terme TFC 1AR à des valeurs comprises entre –10 ppm/K et -5 ppm/K.
Ces objectifs peuvent notamment être atteints par la mise en œuvre de simulations de l’évolution des différents termes et coefficients décrits ci-avant afin de procéder aux des couches matériaux et de leurs épaisseurs respectives.
Les inventeurs ont également étudié des matériaux autres que le SiN pour former la couche additionnelle 12.
Plus particulièrement, la couche additionnelle 12 peut comprendre au moins un des matériaux choisi parmi : SiC, Al 2 O 3 , AlN, Carbone diamant, GaN, LiNbO 3 , ZnO.
La est représentation graphique de l'évolution de la vitesse de phase du mode de cisaillement (axe vertical, en m/s) en fonction de la fréquence (axe horizontal en MHz) d’un substrat POI qui comprend une couche de LiTaO3 (YXl)42° de 600nm, une couche additionnelle de 100 nm, une couche diélectrique de 400 nm, et un substrat support de Silicium 111, la couche additionnelle pouvant comprendre Carbone diamant, GaN, ZnO, LiNbO 3 .
La est représentation graphique de l'évolution de la vitesse de phase du mode de cisaillement (axe vertical, en m/s) en fonction de la fréquence (axe horizontal en MHz) d’un substrat POI qui comprend une couche de LiTaO3 (YXl)42° de 600nm, une couche additionnelle de 100 nm, une couche diélectrique de 400 nm, et un substrat support de Silicium 111, la couche additionnelle pouvant comprendre : SiN, poly Si, AlN, Al 2 O 3 .
Ainsi, à l’exception du carbone diamant, le même comportement est observé lorsque la vitesse de mode tend vers la vitesse de l'onde de cisaillement dans le silicium aux basses fréquences. La diminution de ladite vitesse de mode équivaut à augmenter la longueur d'onde du mode considéré pour une fréquence donnée, et réduit ainsi l'influence de la structure composite du substrat POI.
De ces observations et d’un traitement mathématique approprié (la considération de la dérivée de la vitesse de phase par rapport à la fréquence), il ressort que le LiNbO 3 est le matériau le plus favorable pour minimiser la sensibilité modale à la fréquence dans la gamme 800-1200 MHz.
Une couche additionnelle 12 faite de Carbone diamant semble avantageuse pour les fréquences inférieures à 800 MHz.
La mise en œuvre d’une couche additionnelle de LiNbO 3 , et d’une épaisseur de 100 nm, disposée entre une couche diélectrique 6 faite de SiO 2 et une couche piézoélectrique 5 faite de LiTaO 3 , permet de réduire le coefficient TCF 1 à une valeur inférieure à 10 ppm/K, et ce quelle que soit l’orientation cristalline de la couche piézoélectrique.
La présente invention telle que décrite précédemment couvre une pluralité d’aspects qui peuvent être considérés de manière indépendante ou en combinaison afin d’optimiser (réduire) le coefficient TCF 1 à des valeurs inférieures à 20 ppm/K, avantageusement inférieures à 15 ppm/K, encore plus avantageusement inférieures à 10 ppm/K, dès lors que la fréquence de fonctionnement du dispositif et plus spécifiquement du filtre à ondes élastiques de surface est inférieure à 1 GHz.
De manière avantageuse, le substrat POI comprend également une couche de piégeage intercalée entre la couche de matériau diélectrique et le substrat support, la couche de piégeage étant adaptée pour limiter le libre parcours moyen de porteurs électriques à l’interface formée entre la couche de matériau diélectrique et la couche de piégeage au regard du libre parcours moyen de porteurs électriques à une interface formée entre la couche de matériau diélectrique et le substrat support.
Selon un mode de mise en œuvre particulier de l'invention, un procédé tel que décrit ci-dessus est caractérisé en ce que l’étape de stockage est précédée d’une étape de comparaison de ladite au moins une donnée personnelle avec au moins une donnée certifiée obtenue et en ce que l’étape de stockage est en outre conditionnée par le résultat de ladite comparaison.
Ce mode de réalisation permet de s’assurer de l’exactitude des données personnelles avant que celles-ci ne soient stockées. Par exemple, le procédé peut obtenir d’un tiers de confiance les données personnelles à jour (données certifiées au sens de l’invention) de l’utilisateur puis les comparer avec les données personnelles obtenues depuis le terminal de l’utilisateur. Lorsque la comparaison est positive, c’est-à-dire que les données correspondent, le procédé réalise le stockage des données personnelles au sein d’un espace de stockage numérique (base de données, fichier(s), carte mémoire, etc.). Dans le cas contraire le procédé ne stocke aucune donnée personnelle.
Selon un mode de mise en œuvre particulier de l'invention, un procédé tel que décrit ci-dessus est caractérisé en ce que l’étape de stockage est précédée d’une étape de comparaison d’une empreinte numérique avec au moins une donnée certifiée obtenue, ladite empreinte numérique étant obtenue par application d’une fonction cryptographique à ladite au moins une donnée personnelle, et en ce que l’étape de stockage est en outre conditionnée par le résultat de ladite comparaison.
Ce mode de réalisation permet de s’assurer de l’exactitude des données personnelles avant que celles-ci ne soient stockées. L’utilisation d’une empreinte numérique permet d’ajouter un niveau de sécurité. En effet, seules des entités de confiance ayant accès à la fonction cryptographique peuvent générer une empreinte numérique des données personnelles de l’utilisateur (par exemple l’opérateur de télécommunications de l’utilisateur, l’utilisateur lui-même, une autorité de confiance, etc.).
Selon une variante des deux précédents modes de mise en œuvre particulier de l'invention, un procédé tel que décrit ci-dessus est caractérisé en ce que ladite au moins une donnée certifiée est obtenue depuis ladite au moins une adresse électronique.
Ce mode de réalisation permet d’obtenir la ou des données certifiées depuis une adresse électronique obtenue lors de l’étape de réception. Cette adresse électronique est par exemple l’adresse d’un contrat intelligent appartenant à l’utilisateur. A noter que les propriétés intrinsèques à la chaîne de blocs permettent la certification des données.
Selon un mode de mise en œuvre particulier de l'invention, un procédé tel que décrit ci-dessus est caractérisé en ce que l’étape de stockage est suivie d’une deuxième étape de réception d’au moins une adresse électronique de stockage en provenance de l’espace de stockage numérique et en ce que ladite au moins une donnée de statut d’enregistrement comprend en outre ladite au moins une adresse électronique de stockage reçue.
Ce mode de réalisation permet de partager l’adresse électronique de stockage des données personnelles de l’utilisateur. Par exemple, lorsque l’adresse électronique obtenue dans la requête d’enregistrement correspond à une adresse d’un contrat intelligent de l’utilisateur, l’utilisateur est alors notifié du stockage de ses données personnelles au sein de l’espace de stockage numérique et de leurs emplacements.