Inversion périodique de domaines ferroélectriques par faisceau d'électrons sur Ti:LiNbO3 : Contribution à la réalisation d'un convertisseur en longueurs d'onde indépendant de la polarisation (lambda = 1,55 micro m)

par Christine Restoin

Thèse de doctorat en Électronique des hautes fréquences et optoélectronique

Sous la direction de Jean-Claude Vareille.

Soutenue en 2000

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    L’inversion périodique de domaines ferroélectriques dans un cristal de niobate de lithium permet de réaliser des processus de conversion de longueurs d'onde par la technique du quasi-accord de phase (QAP) ; les applications sont envisagées dans le domaine des télécommunications optiques (réseaux WDM). La technique d'inversion la plus répandue est le poling électrique ; néanmoins, le bombardement électronique, développé dans le cadre de ma thèse, est très prometteur car il ne nécessite pas d'étape de lithographie, ce qui permet un contrôle accru de la résolution des domaines. Le faisceau d'électrons utilisé est issu d'un microscope électronique à balayage (MEB), associé à une application de conception de composants optiques et de pilotage du faisceau permettant de réaliser toutes sortes de structures comme les réseaux de domaines inverses. Les paramètres expérimentaux de préparation des échantillons et d'irradiation ont été étudies et leur influence sur le phénomène d'inversion a ainsi été évaluée. Ces travaux ont permis de réaliser des réseaux ayant un pas compris entre 6,56 et 30 m sur des échantillons de niobate de lithium avec et sans guide de titane. L’observation de ces réseaux au microscope optique, au MEB et par diffraction laser, montre que leurs dimensions (pas et rapport cyclique) sont respectées sur la face irradiée. Les expériences de génération de second harmonique menées sur des échantillons de linbo 3 massif a partir d'une source nd : yag, montrent que la structure de domaines inverses à l'intérieur du cristal n'a pas les dimensions souhaitées. En effet, le coefficient de non linéarité effective mesure est plus faible que la valeur attendue. Les domaines inverses ne se propagent donc pas perpendiculairement à la face irradiée dans l'épaisseur de l'échantillon. Cependant, ce phénome��ne n'est pas gênant dans le cadre des travaux développés ici car le processus de conversion de fréquence doit être réalisé dans la zone guidante près de la face irradiée où les dimensions des réseaux sont respectées.


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Informations

  • Détails : 164 p
  • Notes : Publication autorisée par le jury

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  • Bibliothèque : Université de Limoges (Section Sciences et Techniques). Service Commun de la documentation.
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