Sur l'utilisation de films de polymères organiques et de l'échange ionique dans le verre pour réaliser un modulateur électro-optique intégré

par Gnon Djanta

Thèse de doctorat en Optique, optoélectronique, micro-ondes

Sous la direction de Jean-Louis Coutaz.

Soutenue en 1992

à Grenoble INPG .

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Résumé

Nous presentons une etude concernant la possibilite de fabriquer un nouveau type de modulateur de lumiere base sur le principe de l'interaction electro-optique dans une couche organique par onde evanescente a la surface de composants d'optique integree sur verre. La lumiere a moduler se propage dans un guide d'onde a la surface du verre. La variation de la constante de propagation du mode guide est obtenue par la modification de l'indice de refraction du film de polymere a l'aide d'un champ electrique. Une geometrie de type mach-zehnder integre est retenue pour transformer la variation de phase en modulation d'intensite. La fabrication du dispositif fait intervenir la technique de l'echange ionique dans le verre et le depot de films de polymeres organiques electroactifs. La description theorique du fonctionnement du dispositif est basee sur la methode de l'indice effectif azimutale que nous avons adaptee a la geometrie du modulateur. A l'aide de cette methode, nous avons modelise les pertes optiques induites dans le guide d'onde par les electrodes metalliques et nous avons obtenu un excellent accord avec l'experience. La transformation de schwartz-kristoffel nous a permis de calculer le champ electrique cree par les electrodes coplanaires. Nous avons pu ainsi modeliser completement le fonctionnement du modulateur, et nous avons calcule les parametres optimises du dispositif. Ensuite, nous decrivons les differentes etapes de la fabrication du dispositif: 1) photolithographie de l'interferometre, 2) echange ionique dans des verres de haut indice, 3) depot des electrodes metalliques, 4) enduction et polarisation des couches organiques. Finalement, nous presentons la caracterisation experimentale des echantillons realises, ainsi que les resultats des essais de modulation