Guides d'ondes realises par echanges d'ions dans des verres de fluorures dopes terres rares, en vue d'applications en optique integree active

Waveguides realized by ion exchange in rare-earths doped fluoride glasses for integrated optics

• Auteur / Autrice : Emmanuelle Lemoine-Josse
• Direction : Jacques Lucas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

La realisation de composants actifs en optique integree presente actuellement un grand interet pour les telecommunications. Les verres de fluorures ont montre leurs excellentes proprietes optiques sous la forme de fibres lasers et amplificatrices, l'emploi de tels verres semble donc des plus prometteurs en optique guidee planaire. Deux procedes de fabrication de guides d'ondes planaires realises par echange d'ions dans des verres de fluorures sont decrits. Cette technique consiste a modifier localement la composition du verre afin d'y augmenter l'indice de refraction, et de creer une structure guidante dont les caracteristiques sont determinees soit par des methodes optiques (m-lines, mesure du champ proche,), soit par des methodes d'analyse (meb, sims,). Une technologie de masquage propre aux verres de fluorures a du etre developpee. Les guides confines de largeur 3-4 m, obtenus soit par interdiffusion f#-od#-, soit par interdiffusion f#-cl#-, sont monomodes aux deux longueurs d'onde de pompe et d'emission du neodyme. Cependant, dans les deux cas, les pertes par propagation sont elevees, superieures a 1 db/cm. Nous etudions les proprietes spectroscopiques des trois terres rares selectionnees nd#3#+, pr#3#+ et er#3#+, dans les guides confines. La presence d'ions od#- a une influence nefaste sur le rendement quantique des terres rares, entrainant une diminution des durees de vie de nd#3#+ et de er#3#+, et une extinction de la fluorescence de pr#3#+. Les guides d'ondes realises par echange f#-/cl#- sont beaucoup plus performants du fait de l'absence de vibrateurs de haute energie. En utilisant un dopage au neodyme, nous avons mesure un gain de 2,7 db/cm a 1,047 m pour une puissance de pompe absorbee de 50mw. Par ailleurs, un procede d'enterrage des guides d'ondes en cours de developpement devrait permettre d'atteindre des pertes par propagation inferieures a 1 db/cm, laissant augurer un meilleur gain