Strong light confinement in silicon based photonic structures : related phenomena and near field observations

par Felice Gesuele

Thèse de doctorat en Optique et nanotechnologies

Sous la direction de Gilles Lerondel et de P. Maddalena.

Soutenue en 2009

à Troyes .

  • Titre traduit

    Confinement de lumière dans des structures photoniques à base de silicium : effets associés et cartographie champ proche


  • Résumé

    Les structures photoniques permettent un contrôle ultime de la lumière. L'observation directe de l’interaction lumière-structure est rendue compliquée en raison de la nature évanescente des ondes impliquées et des longueurs caractéristiques, plus petites que la limite de diffraction en microscopie classique. Dans cette thèse, à l'interface entre la photonique et l’optique en champ proche, nous nous sommes intéressés à la fois à la réponse macroscopique et microscopique de différentes structures photoniques. Dans la première partie, une analyse expérimentale approfondie de la génération de deuxième et troisième harmoniques dans des microcavités Fabry-Pérot est présentée. Nous avons montré une augmentation significative de l'efficacité de conversion non linéaire par rapport au design de la structure. Dans la deuxième partie, après avoir passé en revue les principes de la microscopie optique en champ proche (SNOM), une comparaison entre SNOM hétérodyne interférométrique et SNOM en transmission est présentée au travers de la caractérisation d'un guide d'onde intégré. La troisième partie porte sur la caractérisation de dispositifs intégrés de haute qualité réalisés par la technologie silicium sur isolant (SOI). L'étude SNOM de microrésonateurs intégrés a permis d’observer l'excitation de modes de galerie. Nous avons enfin étudié une hétéro-structure planaire périodique de bandes d'air et cristaux photoniques à indices négatif. Nous avons montré que la lumière peut se propager sur plusieurs centaines de microns. Les images SNOM montrent un effet de focalisation à l’échelle de chaque cristal photonique


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Informations

  • Détails : 1 vol. (117 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. [85]-93

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  • Bibliothèque : Université de Technologie. Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THE 09 GES
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