Etude et realisation d'une matrice de portes logiques optiques a guide d'onde en silicium sur saphir

par HAMID GUALOUS

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de ALAIN KOSTER.

Soutenue en 1994

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail porte sur l'etude et la realisation d'une matrice de portes logiques optiques destinee au traitement optique de l'information. Le dispositif elementaire est un guide d'onde plan non lineaire en silicium epitaxie sur un substrat de saphir. Un reseau de couplage grave a la surface du silicium permet de coupler une partie de l'energie du faisceau incident dans le guide. L'eclairement du silicium en bord de bande d'absorption du film fait apparaitre des non-linearites thermiques dans le silicium. Ces non-linearites sont renforcees par effet joule en utilisant une structure photoconductrice. La matrice est dimensionnee en tenant compte de la diffusion de la chaleur. Elle est realisee par les techniques de la micro-electronique, les pixels sont delimites par elimination du silicium par gravure ionique. L'excitation du mode fondamental du guide se traduit par une resonance aigue en transmission et un photocourant eleve a la resonance. Cette resonance est mise a profit en regime non lineaire pour obtenir des commutations optiques. En regime non lineaire, le guide est desaccorde par rapport a la resonance. La variation de l'indice de refraction du silicium en fonction de la puissance optique absorbee et de la puissance dissipee par effet joule permet de reaccorder le guide et d'observer une commutation optique d'un niveau haut de transmission a un niveau bas. Cette caracteristique de transfert est utilisee pour realiser des portes logiques optiques de type non-ou, ceci en polarisant optiquement le composant etudie par une puissance de maintien et en appliquant au moins une commande a 1. L'uniformite des resonances et de la puissance au seuil de commutation permet d'avoir un fonctionnement simultane de plusieurs portes logiques de la matrice. L'interconnexion entre deux portes logiques optiques de la matrice et l'etude de la sortie d'une porte en fonction de la commande ont montre que la sortance et l'entrance d'une porte logique optique sont egales a 2. La reponse temporelle de ces composants opto-thermiques pour la logique optique est determinee par la constante de temps des effets thermiques

  • Titre traduit

    Study and realization of an optical logic gate array in silicon-on-sapphire waveguide


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Informations

  • Détails : 201 P.
  • Annexes : 71 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-011718
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