Influence des paramètres de fabrication d'un coupleur directif électrooptique en LiNbO₃ : Ti sur ses facteurs de mérite

par Luc Rivière

Thèse de doctorat en Optique et traitement du signal

Sous la direction de Serge Lowenthal.

Soutenue en 1985

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Coupleur directif
• Éffet électro-optique
• Guide diffusé
• Modulateur (optique)
• Monomode (propagation)
• Optique intégrée
• Niobate de lithium

Résumé

Cette thèse étudie l’influence des paramètres de fabrication d’un coupleur directif électrooptique en LiNbO₃ : Ti sur des facteurs de mérite. Le modèle développé est appliqué à la conception d’un modulateur rapide pour liaison optique à 1. 5 μm. L’évolution des principales propriétés optiques (taille de mode, longueur de couplage) avec les conditions de diffusion est présentée sous forme de diagrammes normalisés, facilement exploitables. L’utilisation de ces résultats permet de déterminer le choix de paramètres optimisant les pertes totales d’insertion du composant à des fibres amorces. La géométrie des électrodes étant fixée par la bande passante électrique, on calcule l’évolution de la tension de commande avec les conditions de diffusion. Les résultats expérimentaux sont en bon accord avec les prédictions théoriques. Différents moyens d’améliorer les facteurs de mérite sont suggérés.

Titre traduit

Influence of the fabrication parameters of a Ti LiNbO₃ electrooptical directional complex on its figures of merits

Résumé

This thesis studies the influence of the fabrication parameters pf a Ti: LiNbO₃ electro-optic directional coupler on its figures of merits. A theoretical model has been developed and its predictions applied to the design of high-speed modulators for 1. 5 μm fiber-optic communication system. The optical properties of the guiding structure (mode size, coupling length) as a function of diffusion conditions are presented in normalized form. The results are then used to determine the fabrication parameters so as to minimize total insertion loss of a fiber pigtailed device. The electrode geometry is dictated by band with considerations ant the variation of the associated switching voltage is calculated as a function of diffusion parameters. Experimental results have been found to be in good agreement with the theoretical predictions. Suggestions to improve the figures of merit are put forward.