Dispositifs optiques a commutations ultrarapides utilisant des guides d'onde non lineaires

par ANDRE NIEPCERON

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Suzanne Laval.

Soutenue en 1990

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le dispositif etudie consiste en un guide d'onde optique en silicium epitaxie sur un substrat de saphir. Un reseau grave a la surface du silicium assure le couplage dans le guide d'une onde incidente dont la longueur d'onde correspond au seuil d'absorption du silicium, et qui peut donc faire apparaitre des non-linearites optiques importantes. La dynamique des phenomenes observes resulte de la competition entre la variation de l'indice de refraction du silicium associee a la photocreation de porteurs et celle due a l'echauffement du materiau lors de la recombinaison de ces porteurs. Apres un rappel sur les guides d'onde plans et sur l'excitation des modes d'un guide optique grace a un coupleur a reseau, nous examinons l'efficacite de couplage et l'amelioration des performances du dispositif en fonction des divers parametres: outre les parametres geometriques (pas et profondeur de modulation du reseau, epaisseur du film), la duree de vie des porteurs joue un role considerable dans la dynamique du dispositif en fonctionnement impulsionnel. Son amelioration permet d'observer deux commutations (dont une au moins sub-nanoseconde) sur les faisceaux de sortie au cours d'une impulsion incidente de 20 ns de duree. Le dispositif peut donc avoir un comportement bistable dynamique en accord avec les simulations numeriques. Les conditions d'excitation d'une onde dans le guide et leur influence sur l'evolution temporelle des intensites guidee, transmise et reflechie par le dispositif sont etudiees. En vue d'utiliser ces dispositifs en portes logiques, on a examine comment varient spatialement les diverses intensites de sortie sur l'etendue de la zone eclairee. Cette etude permet de determiner la zone ou le signal de sortie est le plus exploitable


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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-010033
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