Conception, caractérisation et optimisation d'une matrice de brassage optique

Conception, characterisation and optimisation of an optical cross connect.

• Auteur / Autrice : Marieke Laporte Richard
• Direction : André Bontemps
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microélectronique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

Une matrice de brassage optique permet la reconfiguration rapide d'un réseau de télécommunication. Le principe d'une propagation guidée et d'une commutation par circulation de liquide d'indice est retenu. Deux modes d'actionnement sont proposés : électromécanique et thermopneumatique. Un modèle optique tenant compte des phénomènes de transmission, effet Fabry Perot, absorption et réflexion totale est élaboré. Le fonctionnement est optimisé, la PDL en réflexion est annulée pr utlisation de l'effet Goos Hanchen. Les tests effectués permettent d'attendre des pertes d'insertion de 3. 32dB pour une matrice de 8x8. Le fonctionnement électromagnétique du composant est modélisé. Le procédé technologique choisi permet la réalisation de composants tests dont la tension commande est de 90V. La faisabilité d'un actionnement thermopneumatique est étudiée. Après calcul d'un dimensionnement adapté, le remplissage par valves capillaires et l'effet thermopneumatique sont validées sur des composants tests.

Optical cross connects provide protection and restoration functions to optical network. A solution based on integrated optic and moveable liquid interface is studied. Two possible actuation mechanisms are proposed based either on electrostatic force or thermopneumatic effect. A model of the optical function is computed using transmission, Fabry Perot effect, absorption and total internal reflection phenomena. Optimisation is performed and the use of the Goos Hanchen effect leads to a zero-PDL refection state. Test are performed and 3. 30 DB insertion losses are expected for an 8x8 OXC. The electromechanical behaviour of the component is modelised. The technological process is presented and test chip are fabricated. Pull in voltage is lower than 90 Volts. Feasibility of a thermopneumatic actuator is studied. A first design is proposed. A filling technique based on capillarity valves and the motion of a liquid under thermopneumatic effects are then validated on test chips.