Conception de micro-résonateurs 2D et 3D en photonique intégrée sur polymère : de l'approche théorique à la caractérisation optique

Design of 2D and 3D micro-resonators in polymeric integrated photonics : from the theoritical approach to the optical characterization

• Auteur / Autrice : David Pluchon
• Direction : Bruno Bêche, Nolwenn Huby
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2012
• 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

Mots clés contrôlés

Biocapteurs

Microfluidique

Couches minces

Résonateurs diélectriques

Optique intégrée

Résumé

L'étude de micro-résonateurs en photonique intégrée à base de polymères a récemment émergé de par les nombreuses applications dans divers domaines. Les travaux réalisés s'étendent de la conception jusqu'à la caractérisation optique de telles structures intégrées. Une première partie concerne la réalisation de résonateurs sphériques (3D) par procédés issus de la micro-fluidique. Par la suite, des familles de structures résonantes (2D) de formes disque et stade ont été réalisées par procédés de dépôts couches minces. La lithographie dite UV profonde a été mise à profit pour réaliser de telles cavités résonantes. L'ensemble des caractérisations optiques de ces systèmes a été effectué sur banc micro-optique à l'aide de sources spectrales large bande et d'analyseur spectral optique. La présence de modes résonants spécifiques appelés modes de galerie a été mise en évidence dans la perspective d'adapter ces structures à la conception de futurs capteurs.

Study of micro-resonators in polymeric integrated photonics has recently emerged due to many applications in various fields. The work ranges from design to optical characterization of such integrated structures. The first part concerns the production of spherical resonators (3D) by micro-fluidics processes. Later, families of resonant 2D structures shaped as stadium and disc were produced by thin film deposition processes. Lithography called deep UV was used to achieve such resonant cavities. All the optical characterization of these systems was carried out on micro-optical bench using broadband spectral sources and optical spectrum analyzer. The presence of specific resonant modes called whispering gallery modes has been demonstrated with a view to adapting these structures for future sensors.