APPLICATION DE L'ECHANGE IONIQUE DANS LE VERRE A LA FABRICATION DE COUPLEURS ET DE MULTIPLEXEURS EN LONGUEURS D'ONDE POUR L'OPTIQUE INTEGREE MONOMODE PDF Download
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Author: MARTIN.. MC COURT Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 250
Book Description
A PARTIR D'UNE ETUDE THEORIQUE, UN MULTIPLEXEUR EN LONGUEURS D'ONDE MONOMODE, BASE SUR LE COUPLAGE PAR PROXIMITE, EST CONCU POUR LES LONGUEURS D'ONDE 0.85 ET 1.3 MICRONS. SES PERFORMANCES SONT COMPAREES A CELLES DES DISPOSITIFS EXISTANTS. UN PROCEDE DE FABRICATION, EMPLOYANT L'ECHANGE IONIQUE SOUS CHAMP ELECTRIQUE ET LA PHOTOLITHOGRAPHIE SUR COUCHE D'ALUMINIUM, EST DEVELOPPE ET SES TOLERANCES EVALUEES. LES METHODES DE CARACTERISATION DES COUPLEURS SONT DECRITES ET LES PRINCIPAUX RESULTATS EXPERIMENTAUX PRESENTES SONT: (1) PREMIERE REALISATION, PAR ECHANGE IONIQUE, DE GUIDES ENTERRES MONOMODES A 1.3 MICRONS (PERTES LINEAIRES INFERIEURES A 1DB/CM.) (2) DEMONSTRATION DE DEMULTIPLEXAGE 0.85 ET 1.3 MICRONS AVEC UNE ISOLATION DE 12DB (3) FABRICATION DE COUPLEURS DE PROXIMITE AVEC DES RAPPORTS DE COUPLAGE DE 98.5% (4) FABRICATION DE COUPLEURS 3DB MONOMODES AVEC JONCTION Y (PERTES A LA JONCTION INFERIEURES A 0.5DB) (5) ETUDE EXPERIMENTALE DES PERTES DUES AUX RAYONS DE COURBURE. PLUSIEURS AMELIORATIONS DU PROCEDE SONT PROPOSEES ET LE CONCEPT DU MASQUAGE IONIQUE INTRODUIT. LA TECHNOLOGIE DEVELOPPEE APPARAIT BIEN ADAPTEE A LA FABRICATION DES COUPLEURS 1 VERS N PAR JONCTION Y
Author: MARTIN.. MC COURT Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 250
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A PARTIR D'UNE ETUDE THEORIQUE, UN MULTIPLEXEUR EN LONGUEURS D'ONDE MONOMODE, BASE SUR LE COUPLAGE PAR PROXIMITE, EST CONCU POUR LES LONGUEURS D'ONDE 0.85 ET 1.3 MICRONS. SES PERFORMANCES SONT COMPAREES A CELLES DES DISPOSITIFS EXISTANTS. UN PROCEDE DE FABRICATION, EMPLOYANT L'ECHANGE IONIQUE SOUS CHAMP ELECTRIQUE ET LA PHOTOLITHOGRAPHIE SUR COUCHE D'ALUMINIUM, EST DEVELOPPE ET SES TOLERANCES EVALUEES. LES METHODES DE CARACTERISATION DES COUPLEURS SONT DECRITES ET LES PRINCIPAUX RESULTATS EXPERIMENTAUX PRESENTES SONT: (1) PREMIERE REALISATION, PAR ECHANGE IONIQUE, DE GUIDES ENTERRES MONOMODES A 1.3 MICRONS (PERTES LINEAIRES INFERIEURES A 1DB/CM.) (2) DEMONSTRATION DE DEMULTIPLEXAGE 0.85 ET 1.3 MICRONS AVEC UNE ISOLATION DE 12DB (3) FABRICATION DE COUPLEURS DE PROXIMITE AVEC DES RAPPORTS DE COUPLAGE DE 98.5% (4) FABRICATION DE COUPLEURS 3DB MONOMODES AVEC JONCTION Y (PERTES A LA JONCTION INFERIEURES A 0.5DB) (5) ETUDE EXPERIMENTALE DES PERTES DUES AUX RAYONS DE COURBURE. PLUSIEURS AMELIORATIONS DU PROCEDE SONT PROPOSEES ET LE CONCEPT DU MASQUAGE IONIQUE INTRODUIT. LA TECHNOLOGIE DEVELOPPEE APPARAIT BIEN ADAPTEE A LA FABRICATION DES COUPLEURS 1 VERS N PAR JONCTION Y
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La modélisation des processus d'échange d'ions Ag+/Na+ dans les verres alumino-boro-silicates, conduisant à une bonne simulation des procédés de fabrication des structures d'indice utilisées dans le domaine des télécommunications, se heurte actuellement à des difficultés d'ordre expérimental et théorique. En effet, les interactions entre les ions mobiles et la matrice vitreuse suivent des lois de type thermodynamique et électrique. Les paramètres caractérisant la diffusion ionique de ces ions sont nombreux et difficiles à mesurer directement. En outre, l'application d'un champ externe induit des flux ioniques inhomogènes complexes. Nous proposons ici un modèle unifié de diffusion ionique intervenant dans l'échange Ag+/Na+ dans les verres silicates, mêlant les approches thermodynamiques et les approches dites « conductives ». Ce modèle permet de rendre compte des phénomènes observés lors d'analyses structurelles du verre (EXAFS), de mesures de conductivité (« effet alcalin mixte ») et de mesure de coefficient d'interdiffusion. Les paramètres de diffusion sont donnés par une technique d'ajustement sur des profils expérimentaux RNF (Refracted Near Field) de guides d'ondes plans. La modélisation des guides optiques mono et bidimensionnels est en très bon accord avec les profils mesurés expérimentalement. Nous évaluons en outre la stabilité des procédés de fabrication de guides optiques utilisés industriellement dans le domaine des télécommunications optiques. En vue de l'élaboration de réseaux de Bragg, plusieurs méthodes numériques de calcul électromagnétique très récentes de type RCWA (Rigorous Coupled Wave Analysis) sont adaptées au cas des réseaux de Bragg à profils d'indice quelconques. Les performances ultimes de réseaux de Bragg fabriqués par échange d'ions sont évaluées et les modèles de diffusion et de diffraction sont confrontés aux réseaux réalisés. Les réseaux de Bragg sont bien modélisés par nos méthodes. Ceux-ci ont des performances comparables aux performances des réseaux de Bragg réalisés dans les fibres optiques.
Author: Thiemo Lang Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 208
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NOUS PROPOSONS UNE ETUDE EXPERIMENTALE APPROFONDIE DES EFFETS DE POLARISATION DANS DES GUIDES FAITS PAR ECHANGE D'IONS K#+/NA#+ DANS LE VERRE. UNE MEILLEURE COMPREHENSION DE CES EFFETS EST INDISPENSABLE A LA REALISATION DES CIRCUITS D'OPTIQUE INTEGREE PERFORMANTS. ELLE NOUS PERMETTRA EGALEMENT DE PROPOSER DE NOUVEAUX COMPOSANTS AGISSANT SUR LA POLARISATION. LA BIREFRINGENCE DES GUIDES CONFINES A ETE ETUDIEE D'UNE FACON SYSTEMATIQUE EN FONCTION DES DIFFERENTS PARAMETRES DE FABRICATION. NOUS AVONS DETERMINE LES CONDITIONS NECESSAIRES A LA REALISATION DE GUIDES A FAIBLE OU A FORTE BIREFRINGENCE. DES GUIDES CONFINES MONOMODES A FORTE BIREFRINGENCE ALLANT JUSQU'A 4.10#-#4 ONT ETE OBTENUS. A CAUSE DE L'INTERACTION DES CHAMPS DE CONTRAINTES CREES PENDANT L'ECHANGE IONIQUE, LES COUPLEURS SYMETRIQUES ET ASYMETRIQUES ONT LEURS AXES PRINCIPAUX LOCAUX INCLINES PAR RAPPORT A LA NORMALE AU PLAN DE LA LAME DE VERRE, CE QUI LIMITE LEUR POTENTIEL DE REALISER DES COMPOSANTS A MAINTIEN DE POLARISATION. LA VALIDITE D'UN MODELE THEORIQUE DECRIVANT L'INCLINAISON DES QUATRE MODES PROPRES D'UN COUPLEUR SUIVANT LES AXES GEOMETRIQUES OU LES AXES PRINCIPAUX LOCAUX A ETE DEMONTREE EXPERIMENTALEMENT SUR DES COUPLEURS DE DIFFERENTES GEOMETRIES. UNE METHODE SIMPLE ET ORIGINALE DE REDRESSEMENT DES AXES PRINCIPAUX DES COUPLEURS A PERMIS LA MISE AU POINT DES COMPOSANTS A MAINTIEN DE POLARISATION REALISES PAR L'ECHANGE D'IONS DE K#+/NA#+. L'INCLINAISON DES AXES PRINCIPAUX ET L'AUGMENTATION DE LA BIREFRINGENCE D'UN GUIDE SOUMIS A L'INFLUENCE D'UN GUIDE VOISIN A PERMIS LA CONCEPTION DE CONVERTISSEURS DE POLARISATION PASSIFS BASES SUR DES SECTIONS DE CONTRAINTES ASYMETRIQUES. UN CONVERTISSEUR DE POLARISATION A QUATRE SECTIONS ALTERNEES PRESENTANT UN TAUX DE CONVERSION DE POLARISATION DE 97%, DES PERTES DE PROPAGATION ESTIMEES A 0.3 DB/CM ET UNE LONGUEUR TOTALE DE 16 MM A ETE REALISE. CES PERFORMANCES SONT PARMI LES MEILLEURES PUBLIEES JUSQU'A PRESENT. A CELA S'AJOUTE LA SIMPLICITE ET LA REPRODUCTIBILITE DU PROCESSUS DE FABRICATION.
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CETTE ETUDE TRAITE DES POTENTIALITES DE LA TECHNOLOGIE D'ECHANGE D'IONS SUR VERRE, AFIN DE REALISER DES COMPOSANTS INTEGRES AYANT DE BONNES PERFORMANCES OPTIQUES. CE TRAVAIL A ABOUTI A LA MISE AU POINT D'UNE NOUVELLE STRUCTURE DANS LE DOMAINE DE L'OPTIQUE INTEGREE APPLIQUEE A LA REALISATION DE CAPTEURS. NOUS PRESENTONS TOUT D'ABORD UNE ETUDE SUR L'INFLUENCE DE LA COMPOSITION DU VERRE ET DE L'ION DOPANT (AG#+) SUR LES PARAMETRES DE FABRICATION DE GUIDE OPTIQUES ET SUR LEURS PERFORMANCES. APRES LE CHOIX DU VERRE, ON DETERMINE LES PARAMETRES CARACTERISTIQUES PROPRES A L'ECHANGE. LA MODELISATION DE L'ECHANGE NOUS A PERMIS DE DETERMINER LES CONDITIONS OPTIMALES POUR OBTENIR DES GUIDES ENTERRES COMPATIBLES AVEC DES FIBRES OPTIQUES. LES PERTES D'INSERTION TYPIQUES MESUREES A UNE LONGUEUR D'ONDE DE 785 NM SONT INFERIEURES A 1.2 DB ET LES PERTES DE PROPAGATION DES GUIDES VALENT 0.13 DB/CM. LES RESULTATS OBTENUS SONT APPLIQUES A LA MISE EN UVRE D'UNE NOUVELLE STRUCTURE QUI CONSISTE A ENTERRER SELECTIVEMENT LE GUIDE SUR LE SUBSTRAT DE VERRE. LA STRUCTURE SE COMPOSE DE TROIS PARTIES: UNE PARTIE ENTERREE. UNE PARTIE EN SURFACE, LES PERTES DE PROPAGATION DU GUIDE DANS CETTE PARTIE SONT DE 2.8 DB/CM. UNE PARTIE DE TRANSITION RELIANT LES DEUX PRECEDENTES. DANS CETTE DERNIERE ZONE LES PERTES SONT FAIBLES (0.36 DB) POUR UNE LONGUEUR DE TRANSITION DE 570 M. LA METHODE DE FABRICATION EST SIMPLE, REPRODUCTIBLE ET LES PERTES DE LA STRUCTURE SONT FACILEMENT CONTROLABLES. NOUS AVONS TESTE LA SENSIBILITE DE LA STRUCTURE VIS A VIS D'UNE PERTURBATION EXTERIEURE EN DEPOSANT DIFFERENTS LIQUIDES D'INDICE DANS LA REGION OU LE GUIDE EST EN SURFACE. UNE ATTENUATION MAXIMALE DE -32 DB A ETE MESUREE POUR UNE VALEUR DE L'INDICE DU SUPERSTRAT PROCHE DE CELUI DU GUIDE. LA SENSIBILITE ET LE LARGE TAUX D'EXTINCTION (32 DB) ONT ETE MIS A PROFIT POUR LA REALISATION D'UN CAPTEUR THERMIQUE DEMONSTRATEUR. LE DISPOSITIF EST SENSIBLE AUX VARIATIONS DU SUPERSTRAT DANS UNE PLAGE DE TEMPERATURE ALLANT DE 23 A 40C
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L'échange d'ions sur verre est une technologie mature qui a permis de réaliser de nombreux circuits intégrés optiques aussi bien passifs (diviseurs, multiplexeurs) qu'actifs (amplificateurs, lasers) pour des applications allant des télécommunications optiques au capteur. Les recherches actuelles s'orientent vers l'intégration d'un nombre croissant de fonctions sur une même puce en réduisant leur empreinte. Le travail présenté s'inscrit dans cette démarche puisqu'il s'agit de réaliser un duplexeur large bande intégré verticalement pour des amplificateurs optiques hybrides. Il contient un dimensionnement théorique du dispositif proposé, la réalisation de via optiques sans perte et finalement la fabrication et la caractérisation d'un prototype intégré verticalement dont les performances sont conformes aux objectifs initiaux (isolation supérieure à 20 dB, bandes passantes supérieures à 200 nm).
Author: MARTIN.. MC COURT
Author: MARTIN.. MC COURT
Author: Jérôme Hazart
Author: Thiemo Lang
Author: Pierre L. Auger
Author: Ferhat Rehouma
Author: Lydie Onestas