Cette thèse présente l’étude théorique et expérimentale de la génération et de la mise en forme d’impulsions térahertz (THz). Dans un premier temps, nous avons étudié la génération d’impulsions THz par redressement optique d’impulsions laser femtosecondes intenses dans des cristaux semiconducteurs de ZnTe. Nous avons mis en évidence une forte dépendance de l'efficacité de ce processus de génération avec l'intensité de l'impulsion laser génératrice. Ceci se traduit en particulier par un décalage progressif du spectre vers les basses fréquences et par une évolution anormale de l'énergie THz avec l'intensité laser. Ces comportements résultent d'une combinaison de trois phénomènes : la déplétion de l’impulsion laser au cours de sa propagation dans le cristal, l’absorption de l'onde THz par les porteurs libres créés par absorption à deux photons et une modification de la condition d’accord de phase. Dans un deuxième temps, nous avons développé une approche analytique permettant de générer des impulsions THz de formes particulièrement intéressantes pour les expériences de spectroscopie cohérente ou de contrôle cohérent. Nous avons notamment généré des paires d'impulsions verrouillées en phase, des trains d'impulsions, ainsi que des impulsions THz accordables de grande finesse spectrale. Cette technique repose sur le redressement optique d’impulsions laser femtosecondes mises en forme à l’aide d’un masque à cristaux liquides placé dans le plan de Fourier d’une ligne à dispersion nulle. Afin de démontrer la validité de notre approche, nous avons également développé un programme de simulation qui donne des résultats en très bon accord avec l'expérience. / This thesis deals with the theoretical and experimental study of the generation and shaping of terahertz (THz) pulses. At first, we have studied the generation of THz pulses by optical rectification of intense femtosecond laser pulses in semiconductor ZnTe crystals. We have demonstrated a strong dependence of the efficiency of the generation process with the intensity of the laser pulse. This is evidenced by a progressive shift of the spectrum towards lower frequencies and an abnormal evolution of the THz energy with laser intensity. These behaviors result from a combination of three phenomena: the depletion of the laser pulse during its propagation in the crystal, the absorption of THz wave by free carriers created by two-photon absorption and a change of the phase matching condition. Secondly, we have developed an analytical approach to generate THz shaped pulses particularly interesting for coherent spectroscopy or coherent control. In particular, we have generated phase-locked THz pulses pairs, pulse trains and tunable narrow-band THz pulses. This technique is based on optical rectification of shaped femtosecond laser pulses generated by a liquid crystal Fourier filter. To demonstrate the validity of our approach, we have also developed a program giving results in very good agreement with experiment.

Die mikromechanische Gleichspannungswandlung basierend auf verschiebungsabhängigen Kapazitäten stellt eine Alternative zu etablierten rein elektronischen Wandlern für den Spezialfall der kapazitiven oder piezoelektrischen Verbraucher dar. Durch ihre kleine Bauform und den Verzicht auf Induktivitäten bietet sie den Vorteil der On-Chip-MEMS- und CMOS-Integration und ermöglicht die Bereitstellung hoher elektrischer Gleichspannungen aus den verfügbaren Grundspannungen der Elektronik (z. B. 3, 5 bzw. 12 V). Von hohen Polarisationsspannungen profitieren nicht nur kapazitive Sensoren und Aktoren, sondern auch piezoelektrische Messverfahren. Diese Arbeit stellt eine umfangreiche Übersicht und Bewertung der möglichen Bauformen mikromechanischer Gleichspannungswandler sowie die konkrete Umsetzung, Charakterisierung und Modellbildung eines resonant arbeitenden Wandlers vor. Es wird auf Besonderheiten und Probleme im Entwurf eingegangen und ausgehend von den Ergebnissen ein Konzeptentwurf für einen optimierten resonanten Gleichspannungswandler erarbeitet.:1 Einleitung 2 Theoretische Grundlagen 3 Ausführungsvarianten von MEMS-DC/DC-Wandlern 4 Designstudie und Umsetzung des resonanten Funktionsprinzips 5 Zusammenfassung und Ausblick / Micromechanical DC/DC conversion based on variable capacitances is an alternative to established electronic voltage converters, which does not require bulky inductors and is suitable for capacitive and piezoelectric loads. The converters are capable of boosting up the polarization voltage from CMOS and electronic levels (3, 5, 12 V), which is beneficial not only for capacitive sensors and actuators but also for piezoelectric sensing. Advantages of this method are the on-chip- and CMOS-integrability. This thesis introduces a comprehensive overview and evaluation of possible designs as well as the practical application, characterization and modeling of a resonant micromechanical DC/DC converter. Innovative claims include a test board for the characterization of resonant DC/DC converters and a SPICE behavioral model of the device, considering parasitic effects. Characteristics and problems of the design are discussed and the results are used to demonstrate an optimized conceptual design of a resonant DC/DC converter.:1 Einleitung 2 Theoretische Grundlagen 3 Ausführungsvarianten von MEMS-DC/DC-Wandlern 4 Designstudie und Umsetzung des resonanten Funktionsprinzips 5 Zusammenfassung und Ausblick

The main aim of the thesis is to develop a solution of a frequency synthesizer for a microwave communication systems. Specifically, it suggests a design for frequency synthesizer with phase-locked loop. At beginning of the thesis the principle and basic properties of this method of signal generation are explained. Then it is followed by a brief discussion of the parameters of synthesizers and their influence on design. Another part of the work is the analysis of circuit the frequency synthesizer with the phase-locked loop MAX2871, which is followed by a proposal for the design of the frequency synthesizer module hardware. The last part of the work deals with practical implementation, verification of function and measurement of achieved parameters and their evaluation.

The presented thesis deals with the design and assembly of the generator for pulse magnetron sputtering. The designed device is capable of generating two square wave signals via its counter-working outputs. Both signals have independently adjustable frequency, pulse count and duty ratio. Both signals originate from two frequency syntheses controlled by microcontroller PIC16F877A. All the settings are entered by four buttons and are shown on an alphanumeric display with 16x4 characters. The duty ratio is adjusted using a special module.

This work is concerned with posibility of measuring a wind flow by Von Karman vortex sheed structure. The bluff body is situated in the way of air flow propagation and consequentally vortexes will be appeared. Important part of speedmeter design is measurment chamber must allow to vortex sheed propagation. The transient and the reciever are situated vertically to propagation of flow.The Ultrasonic carrier is transmitted and modulated by freqency of vortex sheeding in measurment chamber.Demodulator uses PLL to “focusing“ detection of the ultrasonic beam. This can be indicated like lock and unlock phase loop. From known value of sheed frequency can be directly calculated speed of flow.

This thesis discusses about using the worldwide satellite system GPS for time and frequency synchronization. This thesis presents study about basic principles of the GPS system, its segments and ways of using this system. Some GPS receivers suitable for receiving the time marks (pulses) used for time synchronization are described. Thesis contents designing of the circuit that will receive time marks and it will digitalize and record external signal and send it with precision time information to PC for displaying and post processing. Thesis also discusses about both hardware and software development of the synchronization module and software used in PC.

This master thesis is focused on the theoretical description and practical implementation of software defined transmitter. The main aim of this thesis was made the prototype of software defined transmitter in FM band. Theoretical part is determined to description of basic parts of equipment and working principles to understand the basic principle of digital transmitters and define the appropriate component base for construction. Discussed are used types of A/D and D/A converters, blocks of digital signal processing and the roles, which these components performs. The second part is focused practical. Specified are suitable types of components and block diagram is proposed for following electrical connection and printed circuit board in Eagle program as a plug-in modul for developmental platform Arduino. The main point is program, which sets and controls the transmitter. Next important part is impedance match and antenna tuning, which is explain in practical part of thesis. The result is prototype of software defined transmitter compatible with Arduino Uno platform.

Företagsförvärv är en global metod för tillväxt vilken idag tillämpas i stor utsträckning. Förfarandet innebär ett förvärv av en redan existerande verksamhet vilket kan föranleda minskade kostnader i förhållande till organisk tillväxt. Genom företagsförvärv krävs inte att köparen bygger upp verksamheten eller nya kund- och leverantörskretsar från grunden. I USA utgör företagsförvärv en utbredd metod för tillväxt, dock är transaktionsprocessen lik den svenska och det förekommer således inga väsentliga skillnader att beakta vid utformningen av förvärvsavtalen.   Integrationsprocessen utgör en fas vid företagsförvärv som har en avgörande inverkan på det slutliga resultatet av transaktionen. Det är genom en integration av företagen som köparen har möjlighet att realisera de synergier och andra mervärden vilka förvärvet kan föranleda. Processen är dock svår att hantera och det förekommer inga specifika regler avseende integrationen att ta hänsyn till, vilket kan resultera i att samgåendet misslyckas. Integrationen kräver tid och kapital, vilket förutsätter att köparen tar hänsyn till och börjar planera för processen i god tid vid förvärvet. Det är viktigt att de inblandade parterna arbetar för att påverka integrationen i så liten utsträckning som möjligt.   I de fall osäkerhet föreligger avseende målföretagets värde kan prismekanismer tillämpas för att eliminera de risker som osäkerheten medför.  Tillämpningen av prismekanismer kan innebära att köpeskillingen inte erläggs kontant vid tillträdet utan skjuts upp till ett avtalat datum. Ett av syftena med förvärvsavtalet och prismekanismerna är att fördela risker mellan parterna. I de fall utbetalningen av köpeskillingen genom en prismekanism skjuts upp till en tidpunkt efter tillträdet uppstår en risk för säljaren att inte erhålla betalning. Risken kan förebyggas genom införandet av en kontrollklausul i avtalet som begränsar köparen från att vidta vissa åtgärder i målföretagets verksamhet. Köparens begränsade handlingsfrihet kan innebära att denne hindras från att vidta åtgärder som kan vara väsentliga för en god integrationsprocess. Det finns flera olika former av prismekanismer vilka påverkar integrationen i olika grad genom att kontrollklausulen i de olika situationerna varierar i omfattning.      Ett prestationspris utgör en prismekanism som är svår att hantera och innebär en påverkan på integrationen eftersom tillämpningen förutsätter förekomsten av en kontrollklausul. En komparativ studie har påvisat att det inte förekommer några säregna alternativ till prestationspriser på den amerikanska marknaden. Marknaden för företagsförvärv är global och de alternativ som existerar tillämpas både i Sverige och i USA. De generella alternativ till prestationspris som förekommer och vilka är att föredra är en locked box eller en köpeskillingsavräkning med en kort löptid, eftersom de medför en mindre påverkan på integrationsprocessen.   Kontrollklausuler förekommer på grund av tillämpningen av prismekanismer och utgör således inte i sig den främsta orsaken till den negativa påverkan på integrationen. I de fall prismekanismer inte förekommer, finns inget behov av kontrollklausuler.

Les peignes de longueurs d'onde, produisant des dizaines de porteuses optiques régulièrement espacées à partir d'une seule source laser, présentent un grand intérêt pour les systèmes de communication à haut débit. Ce travail de thèse porte sur les peignes générés par les diodes laser à blocage de modes basées sur des nanostructures semi-conductrices à basse dimensionnalité. Dans cette étude, les performances en verrouillage de modes de lasers Fabry-Pérot mono-section basés sur différents systèmes de matériaux sont comparées sur la base de la largeur du spectre optique d'émission et de la capacité à produire des impulsions courtes à faible gigue temporelle. En remarquant que les lasers à base de bâtonnets quantiques InAs sur InP présentent de meilleures caractéristiques par rapport aux autres matériaux examinés, leurs propriétés spécifiques en termes de stabilité des peignes de fréquences optiques et de chirp des impulsions sont étudiées plus en détail. Le chirp est d'abord étudié par la technique FROG (frequency-resolved optical gating). Ensuite, la dispersion chromatique du matériau laser est évaluée afin de vérifier si elle peut expliquer les grandes valeurs de chirp mesurées par FROG. Pour cela la technique de réflectométrie optique dans le domaine fréquentiel est utilisée et ses capacités uniques de mesure ont été étudiées et validées. Enfin, ces lasers sont employés avec succès pour les transmissions haut débit à l'aide de la technique de modulation optique OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing) en détection directe. Débits de l'ordre du térabit par seconde, ainsi que le faible coût de l’architecture du système, sont très prometteurs pour les data centers / Optical frequency combs, generating tens of equally spaced optical carriers from a single laser source, are very attractive for next-generation wavelength division multiplexing (WDM) communication systems. This PhD thesis presents a study on the optical frequency combs generated by mode-locked laser diodes based on low-dimensional semiconductor nanostructures. In this work, the mode-locking performances of single-section Fabry-Pérot lasers based on different material systems are compared on the basis of the optical spectrum width, the timing jitter and pulse generation capabilities. Then, noticing that InAs quantum dashes grown on InP exhibit on average better characteristics than other examined materials, their unique properties in terms of comb stability and pulse chirp are studied in more detail. Laser chirp, in particular, is first investigated by frequency resolved optical gating (FROG) characterizations. Then, chromatic dispersion of the laser material is assessed in order to verify whether it can account for the large chirp values measured by FROG. For that, a high sensitivity optical frequency-domain reflectometry setup is used and its measurement capabilities are extensively studied and validated. Finally, the combs generated by quantum dash mode-locked lasers are successfully employed for high data rate transmissions using direct-detection optical orthogonal frequency division multiplexing. Terabit per second capacities, as well as the low cost of this system architecture, appear to be particularly promising for future datacom applications

The intentions of the so-called "More Electrical Aircraft" (MEA) are higher efficiency and lower weight. A main topic here is the application of electrical instead of hydraulical, pneumatical and mechanical systems. The necessary power electronic devices have intermediate DC-links, which are typically supplied by a three-phase system with active B6 and passive B12 rectifiers. A possible alternative is the B6 diode bridge in combination with an active power filter (APF). Due to the parallel arrangement, the APF offers a higher power density and is able to compensate for harmonics from several devices. The use of the diode bridge rectifier alone is not permitted due to the highly distorted phase current. The following investigations are dealing with the development of an active power filter for a three-phase supply with variable frequency from 360 to 800 Hz. All relevant components such as inductors, EMC-filters, power modules and DC-link capacitor are designed. A particular focus is put on the customized power module with SiC-MOSFETs and SiC-diodes, which is characterized electrically and thermally. The maximum supply frequency slope has a value of 50 Hz/ms, which requires a high dynamic and robustness on the control algorithm. Furthermore, the content of 5th and 7th harmonics must be reduced to less than 2 %, which demands a high accuracy. To cope with both requirements, a two-stage filter algorithm is developed and implemented in two independent signal processors. Simulations and laboratory experiments confirm the performance and robustness of the control algorithm. This work comprehensively presents the design of aerospace rectifiers. The results were published in conferences and patents. / Hauptziele des sogenannten "More Electrical Aircraft" (MEA) sind Effizienzerhöhung und Gewichtseinsparung. Ein Schwerpunkt hierbei ist die Nutzung von elektrischen statt hydraulischen, pneumatischen und mechanischen Systemen. Die notwendigen Leistungselektroniken haben DC-Zwischenkreise, welche mittels aktiven B6 und passiven B12 Gleichrichtern aus dem Dreiphasennetz gespeist werden. Eine mögliche Alternative ist die B6 Diodenbrücke in Kombination mit einem aktiven Netzfilter, welcher aufgrund der parallelen Anordnung eine höhere Leistungsdichte aufweist und darüber hinaus mehrere Geräte gleichzeitig entstören kann. Die alleinige Nutzung einer Diodenbrücke ist aufgrund des hohen Anteils von Stromharmonischen nicht zulässig. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines aktiven Filters für ein Dreiphasensystem mit variabler Frequenz von 360 bis 800 Hz. Es werden alle relevanten Bauteile wie Induktivitäten, EMV-Filter, Leistungsmodule und Zwischenkreiskondensator ausgelegt. Besonderes Augenmerk liegt auf dem kundenspezifischen Modul mit SiC-Dioden und SiCMOSFETs, welches vollständig elektrisch und thermisch charakterisiert wird. Die Änderung der Netzfrequenz beträgt bis zu 50 Hz/ms, was eine hohe Dynamik und Robustheit von der Filterregelung verlangt. Weiterhin ist im statischen Fall eine hohe Genauigkeit gefordert, da die 5. und 7. Harmonische auf unter 2% geregelt werden müssen. Um beiden Anforderungen gerecht zu werden, wird ein zweistufiger Regelungsalgorithmus entwickelt der auf zwei digitalen Signalprozessoren implementiert wird. Simulationen und Labormessungen bestätigen die Robustheit des Regelungskonzeptes. Diese Arbeit stellt umfassend die Entwicklung von Luftfahrtgleichrichtern dar. Die Ergebnisse wurden in Konferenzen und Patenten veröffentlicht.