Réalisation et caractérisation de guides d'ondes en PMMA-DR1 : application à la modulation électro-optique

• Auteur / Autrice : Thierry Guerin
• Direction : Gilbert Tribillon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Besançon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Silicium

Couches minces

Polymères

Mots clés libres

Polymères non-linéaires

Couches minces

Silicium

Photo-orientation

Photo-blanchiment

Orientation électrique

Effets électro-optiques

Effet Pockels

Résumé

Les possibilités des matériaux inorganiques étant actuellement bien délimitées, c'est tout naturellement que l'Optique s'intéresse aux matériaux polymères qui présentent des potentialités énormes. Le polymère (PMMA-DR1) est déposé en couches minces par "spin coating" sur des "waters" en silicium. Des guides confinés sont obtenus par photolithographie au laser Argon dans la bande d'absorption du PMMA-DR1. Nous observons deux processus qui apparaissent en fonction de la densité de puissance de l'insolation : l'orientation moléculaire et le blanchiment, qui influent différemment sur la varîation d'indice. Nous étudions ensuite l'effet Pockels et nous présentons un modulateur électro-optique biréfringent. Après avoir orienter les chromophores par voie électrique, nous obtenons des coefficients E. O. De l'ordre de 15 pmN à une longueur d'onde de 809 nm. Finalement, nous discutons les différents moyens d'obtenir une orientation des chromophores permettant d'augmenter les effets électro-optiques.

Non linear optical capacities of inorganic materials are nowadays well known, and optical researchers investigate the optical potential of organic polymers. Using the spin-coating technique, thin films of polymer (PMMADR1) are obtained on a silicon substrat. Channel waveguides are lithographically generated by exposure to an Argon ion laser in the visible absorption band of the PMMA-DR1. We observe two processes depending on the irradiating power density: molecular photo-poling and photo-bleaching. Both phenomena induce different changes in the refractive index. Then, the analysis of the Pockels affect in the polymer is presented and a birefringent electro-optic modulator is demonstrated. R33 coefficients as large as 15 pmN wereobtained through the electric-poling process. Finally, we discuss how the E. O. Effect in polymers could be improved.