Author: Dominique Bérard
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CETTE THESE PRESENTE L'ETUDE EXPERIMENTALE D'UN DISPOSITIF PERMETTANT D'OBTENIR DES COMMUTATIONS TOUT OPTIQUE RAPIDES BASE SUR L'EXCITATION D'UNE ONDE GUIDEE DANS UN FILM NON LINEAIRE DE SILICIUM, EPITAXIE SUR UN SUBSTRAT DE SAPHIR ET RECOUVERT D'ARGENT, GRACE A UN RESEAU DE DIFFRACTION GRAVE A LA SURFACE DU FILM. APRES AVOIR RAPPELE LES PROPRIETES DU SILICIUM SUR SAPHIR, NOUS REVENONS SUR LES GUIDES D'ONDE OPTIQUES MODULES PERIODIQUEMENT ET LES CONDITIONS DANS LESQUELLES UN FAISCEAU LUMINEUX PEUT EXCITER EFFICACEMENT UNE ONDE SE PROPAGEANT DANS LE GUIDE. NOUS MONTRONS QU'IL EST POSSIBLE D'UTILISER LES RESONANCES ANGULAIRES CORRESPONDANT A L'EXCITATION D'ONDES GUIDEES POUR OBTENIR DES COMMUTATIONS OPTIQUES SUR LES INTENSITES REFLECHIE ET GUIDEE PAR LES GUIDES NON LINEAIRES. LES VARIATIONS D'INDICE DU SILICIUM DUES AUX DIFFERENTS PHENOMENES INDUITS SOUS EXCITATION OPTIQUE EN BORD DE BANDE D'ABSORPTION SONT EVALUEES. NOUS DETAILLONS LE PROCESSUS TECHNOLOGIQUE DEVELOPPE POUR RELISER LES COMPOSANTS, RESEAU DE DIFFRACTION DE PAS SUBMICRONIQUE, LES DIFFRENTS TRAITEMENTS ETUDIES POUR NEUTRALISER LES DEFAUTS INDUITS DANS LE SILICIUM LORS DE LA GRAVURE DU RESEAU PAR USINAGE IONIQUE. DES SIMULATIONS NUMERIQUES EN REGIME DYNAMIQUE DONNENT DES RESULTATS EN ACCORD AVEC LES MESURES FAITES EN REGIME NON LINEAIRE SOUS EXCITATION PAR DES IMPULSIONS OPTIQUES DE DUREE 20 NS ET 200 PS ISSUES D'UN LASER ND/YAG. IL EST POSSIBLE D'OBSERVER, SOUS EXCITATION NANOSECONDE, UNE OU DEUX COMMUTATIONS SUBNANOSECONDES TRES CONTRASTEES SUR LES FAISCEAUX DE SORTIE. L'INSTANT D'APPARITION DE CES COMMUTATIONS EST PRECISEMENT DEFINI PAR LES CONDITIONS D'EXCITATION DES DISPOSITIFS. SOUS EXCITATION PICOSECONDE, DES COMMUTATIONS D'ENVIRON 10 PS SONT OBSERVEES. CES RESULTATS PERMETTENT D'ENVISAGER UNE MISE EN FORME DE SIGNAUX OPTIQUES ET SONT INTERESSANTS POUR RESOUDRE DES PROBLEMES DE SYNCHRONISATION
Author: HERVE.. SAUER
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CETTE THESE PRESENTE L'ETUDE THEORIQUE DU FONCTIONNEMENT DYNAMIQUE DE DISPOSITIFS POUR LA COMMUTATION OPTIQUE DANS LE DOMAINE DES IMPULSIONS DE QUELQUES NANOSECONDES A QUELQUES MICROSECONDES. CES DISPOSITIFS CONSISTENT EN UN GUIDE D'ONDE NON LINEAIRE EN SILICIUM SUR SAPHIR AVEC UN COUPLEUR A RESEAU DE DIFFRACTION. APRES QUELQUES RAPPELS THEORIQUES SUR L'OPTIQUE NON LINEAIRE ET SUR LA BISTABILITE OPTIQUE VIA L'EXEMPLE DU FABRY-PEROT NON LINEAIRE, LA STRUCTURE DETAILLEE DES DISPOSITIFS EST PRESENTEE. UNE THEORIE SIMPLIFIEE DE LEUR FONCTIONNEMENT QUASISTATIQUE INTRODUIT LES CONCEPTS DE BASE POUR LA COMPREHENSION DES PHENOMENES PHYSIQUES SE PRODUISANT DANS LA STRUCTURE. UNE METHODE MATRICIELLE DE CALCUL DE LAPROPAGATION DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES DANS UN MILIEU STRATIFIE COMPORTANT UNE INTERFACE FAIBLEMENT MODULEE EST DEVELOPPEE AFIN DE DETERMINER LES PROPRIETES OPTIQUES DES DISPOSITIONS EN REGIME LINEAIRE. PUIS LES ORIGINES DES NON-LINEARITES DU SILICIUM (PRINCIPALAMENT ELECTRONIQUE ET THERMIQUE) SONT ETABLIES, AUTORISANT AINSI L'ETUDE DE LEUR DYNAMIQUE ET L'EVALUQTION QUANTITATIVE DE LEUR IMPORTANCE. POUR MENER A BIEN CE TRAVAIL, UNE METHODE ORIGINALE DE CALCUL DE LA DIFFUSION SPATIO-TEMPORELLE DE LA CHALEUR DANS UN MILIEU STRATIFIE A ETE MISE AU POINT. LA SYNTHESE DES ETUDES PRECEDENTES PERMET ALORS DE DISPOSER D'UNE MODELISATION APPROCHEE DU FONCTIONNEMENT DYNAMIQUE GLOBAL DES DISPOSITIFS. LES SIMULATIONS DU FONCTIONNEMENT DES DISPOSITIFS, ISSUES DE LA PRECEDENTE MODELISATION, ET PAR AILLEURS EN BON ACCORD AVEC LES OBSERVATIONS EXPERIMENTALES, METTENT EN EVIDENCE LE ROLE FONDAMENTAL DE LA COMPETITION ENTRE LES NON-LINEARITES D'ORIGINES THERMIQUE ET ELECTRONIQUE QUI ONT DES EFFETS ANTAGONISTES; ELLES PERMETTENT D'EXPLIQUER L'EXISTENCE DE COMMUTATIONS (SUB-)NANOSECONDES SUR LES INTENSITES LUMINEUSES REFLECHIE OU TRANSMISE PAR LES DISPOSITIFS, ET DE COMPARER LES COMPORTEMENTS OBSERVES AVEC UN FONCT
