Etude des coefficients thermoréfractifs et photoréfractifs de matériaux diélectriques en couches minces, par l'analyse du comportement des lignes de mode obtenues avec le coupleur à prisme

par Nopparat Maythaveekulchai

Thèse de doctorat en Composants, signaux et systèmes. Composants électroniques et optiques

Sous la direction de François Flory.

Soutenue en 1991

à Aix-Marseille 3 , en partenariat avec Université Paul Cézanne. Faculté des sciences et techniques de Saint-Jérôme (Aix-Marseille) (autre partenaire) .

mots clés

• Couches diélectriques -- Propriétés optiques
• Couches diélectriques -- Propriétés thermiques
• Guides d'ondes optiques

Résumé

La mesure des angles pour lesquels des lignes de mode (m-lines) apparaissent dans un faisceau reflechi sur la base d'un prisme couple a un guide permet de determiner differents parametres optogeometriques du guide. Une modelisation de ces lignes par un formalisme de type goos-hanchen montre qu'elles sont generalement composees d'une ligne noire suivie d'une ligne brillante. Ces calculs permettent, entre autres, de relier l'epaisseur du gap d'air a la largeur de la ligne noire. Dans le cas du couplage d'un faisceau laser de puissance, les constantes de propagation guidee peuvent etre perturbees. Le formalisme developpe pour tenir compte d'un effet non lineaire de type kerr optique, nous permet de modeliser l'evolution du profil des lignes de mode avec la puissance incidente. Parallelement, l'appareillage que nous avons developpe nous permet de mesurer ces evolutions. La confrontation du formalisme avec l'experience nous donne les moyens necessaires a la determination de l'indice non lineaire de nos materiaux dielectriques en couches minces. Les effets thermiques peuvent fausser cette analyse. Nous avons donc etudie les coefficients thermorefractifs de nos materiaux a partir des deplacements des lignes de mode associes a une elevation de temperature. On montre comment il est possible, dans la plupart des cas, de distinguer les effets non lineaires des effets thermiques. Les valeurs des indices non lineaires et des coefficients thermorefractifs trouves sont tres variables. Elles dependent du materiau considere et aussi de la technique utilisee pour le depot (evaporation-condensation classique, depot assiste par faisceau d'ions (i. A. D. ), depot d'ion plating)

Titre traduit

Study of thermorefractive and photorefractive coefficients of dielectric materials in thin film by analyzing the M-line behaviors obtained with a prism-film coupler

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