Contributions à l'étude d'un gyromètre résonant en optique intégrée

par Jacques Bismuth

Thèse de doctorat en Optique, optoélectronique, micro-ondes

Sous la direction de Germain Chartier.

Soutenue en 1992

à Grenoble, INPG .

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  • Résumé

    Ce mémoire montre les possibilités de l'optique intégrée sur silicium pour la réalisation de gyromètres résonants. Il traite tout d'abord de l'étude des cavités résonantes dans le cadre particulier de l'optique intégrée, en prenant en compte les caractéristiques spectrales des sources. Le principe des gyromètres résonants intégrés, basés sur l'emploi de ce type de résonateur, est abordé ensuite. Leur configuration optimale est discutée, en fonction a la fois de la sensibilité du capteur à la limite du bruit photonique, de la difficulté de la réalisation technologique et en dernier du bruit de la source (rétroaction optique). Il est aussi montré l'existence d'un couplage optimum entre la cavité et le guide d'injection. Enfin, il est mis en évidence que le paramètre fondamental, dont dépend en premier lieu la sensibilité du capteur intégré, est lié aux pertes de propagation de la lumière. La modélisation des guides courbes, par l'utilisation de la théorie mathématique des transformations conformes, est alors exposée. Elle permet entre autres le calcul des pertes par courbure, mais aussi celui des structures guidantes à un seul bord et des coupleurs courbes. Cette modélisation est mise à profit pour une étude expérimentale des anneaux résonants. L'aboutissement de cette étude est une meilleure compréhension de l'origine des pertes, une stabilisation du procédé technologique de fabrication ainsi que l'obtention de pertes, en moyenne, à 0,05 db/cm. Ce résultat permet de cerner le champ d'applications des gyromètres résonants intégrés comme celui des capteurs de la classe de 100/h de sensibilité. Par ailleurs, une mesure du taux de rétrodiffusion des guides est présentée, et montre que ce phénomene devra être pris en compte lors de la conception finale du gyromètre. En dernier lieu, il est présenté une étude expérimentale sur les disques résonants (guides courbes à un seul bord), qui ont l'intérêt potentiel de permettre une intégration plus grande des capteurs, mais ont l'inconvénient de présenter de multiples résonances. Le principe ne leur autorisant qu'une seule résonance est alors exposé et commenté au vu des résultats expérimentaux.

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Informations

  • Détails : 230 p

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 92/INPG/0149
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