Modélisation et caractérisation de capteurs mécano-optiques en optique intégrée à base d'INP

par Yves Bertic

Thèse de doctorat en Optique. Opto-électronique

Sous la direction de Alain Cachard.

Soutenue en 1997

à Saint-Etienne .


  • Résumé

    Ce mémoire présente la modélisation et la caractérisation de capteurs de pression et d'accélération en optique intégrée à base de semi-conducteurs III-V (filière INGAALAS/INP). Après une revue générale des capteurs opto-mécaniques et des différentes techniques de modulation utilisées en optique intégrée, les dispositifs retenus sont présentés. Un logiciel de résolution de l'équation d'onde vectorielle basé sur la méthode de Galerkin est développé afin de concevoir des guides optiques monomodes compatibles avec le micro-usinage des dispositifs. La modélisation du comportement mécanique des structures étudiées (plaque mono-encastrée et plaque encastrée sur ses quatre cotés) est effectuée sur la base des hypothèses de la résistance des matériaux. L'effet photoélastique est introduit et une expression théorique de la variation d'indice effectif sous l'action d'une déformation est donnée. Les paramètres opto-mécaniques des matériaux semi-conducteurs III-V utilisés (indices de réfraction et coefficients photoélastiques notamment) sont également calculés à l'aide du modèle d'Adachi basé sur les transitions interbandes électron-trou. La sensibilité théorique des capteurs de pression et d'accélération est alors évaluée sur la base des outils de modélisation précédemment développés. Enfin, les étapes clefs de la fabrication des dispositifs par micro-usinage de volume en face arrière sont présentées et des capteurs de pression sont caractérisés en configuration guide droit sur membrane (modulation de polarisation) puis en configuration interféromètre de Mach-Zehnder sur membrane (modulation de phase). Des différences de pression de 1 Mbar ont pu être mesurées démontrant la faisabilité d'un tel dispositif

  • Titre traduit

    Modelisation and characterization of INP-based integrated mechano-optical sensors


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Informations

  • Détails : 1 vol. (207 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 197-207 (123 références)

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  • Bibliothèque : Université Jean Monnet. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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