Etude de filtres spectraux accordables en optique integree sur semi-conducteurs iii-v : guides birefringents dans les multicouches gaas/alas

Study of tunable wavelength filters on iii-v semiconductors in integrated optics : birefringent waveguides in gaas/alas multilayers

• Auteur / Autrice : Bruno Bêche
• Direction : Henri Porte
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Besançon

Résumé

L'objectif de ce manuscrit est de proposer, concevoir et realiser de nouvelles structures d'optique integree de types filtres spectraux accordables sur substrat de semi-conducteur iii-v a base d'arseniure de gallium (gaas). La conception de filtres spectraux accordables trouve ses applications dans le domaine des telecommunications optiques ou le multiplexage en longueur d'onde (wdm) haute densite est en train de s'imposer comme technologie majeure dans le domaine des transmissions a haut debit. Au cours de ces dernieres annees, ces filtres spectraux accordables, dont la selectivite en longueur d'onde est basee sur un couplage entre deux modes optiques de polarisation orthogonale, ont deja ete developpes sur substrat birefringent de niobate de lithium (linbo#3). L'idee generale est donc de transposer le principe de cette fonctionnalite sur substrat semi-conducteur iii-v de type algaas. Les semi-conducteurs iii-v n'etant pas birefringents, l'idee est de les utiliser sous forme de multicouches gaas/alas permettant de generer une birefringence dite de forme. Nous avons donc mene une etude de la propriete de birefringence de forme dans les multi-puits quantiques gaas/alas. Enfin, la propagation des ondes optiques dans ces super-reseaux a ete developpee theoriquement puis simulee, en utilisant plusieurs modeles (trois et quatre couches grace a la notion de birefringence de forme, et le modele n couches). Nous avons ensuite presente la conception et la realisation technologique de guides monomodes te#0#0-tm#0#0 hautement birefringents a 1550 nm sur super-reseaux gaas/alas. Nous avons pu alors montrer que les resultats experimentaux obtenus sur ces super-reseaux gaas/alas nous ont permis d'atteindre des birefringences proches de celle du niobate de lithium. Nous nous sommes alors appuyes sur ces resultats experimentaux preliminaires pour concevoir sur ces heterostructures birefringentes de nouvelles architectures de filtres spectraux accordables par voie electro-optique, puis par voie acousto-optique. Les performances theoriques (finesses des filtres, tensions de conversion, taux d'accord) sont enfin developpees.