Thèse soutenue

Développement de structures guidantes hybrides pour une photonique intégrée à potentiel sub-micronique

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Version(s) validée(s) par le jury

Auteur / Autrice : Daphné Duval
Direction : Bruno Bêche
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Rennes 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes ; 1996-2016)
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Pour conduire au tout-optique et à la production de masse de composants photoniques, les dispositifs à base de polymères sont des candidats de choix. Dans ce contexte, nous présentons deux types de structures guidantes sub-microniques pour une photonique intégrée organique. La première voie est basée sur l'intégration de fibres de nanotubes auto-assemblés sur des circuits optiques en polymère SU-8. La mise en œuvre de procédés hybrides a permis d'obtenir une propagation photonique au sein de fibres de nanotubes grâce à un couplage par champ évanescent. En parallèle, une théorie analytique générale de la propagation électromagnétique au sein de structures tubulaires a été élaborée: une étude complète de la propagation des modes guidés dans des nanotubes de silice est développée et deux méthodes pour quantifier les modes de fuites dans ces structures sont proposées. La seconde voie concerne l'étude d'un nouvel organique s'insolant dans les ultra-violets lointains, l'UV210. Nous avons ainsi pu obtenir des motifs de 300 nm sans avoir recours à d'autres techniques que la lithographie. Des guides rubans ont également été réalisés et leurs propriétés optiques étudiées par ellipsométrie et par la méthode du `cut-back'. Cet organique présente, à 980 nm, un indice de réfraction de 1,565 et des pertes en propagation monomode de 3,4 +/- 0,4 dB/cm pour le mode TE et de 6,2 +/- 0,5 dB/cm pour le mode TM. Les mesures ellipsométriques ont mis en évidence la variation photo-induite des propriétés optiques du polymère UV210. Ce candidat ouvre la voie pour la réalisation de motifs organiques sub-longueurs d'ondes pour les nano-connexions et les micro-résonateurs 2D.