Réalisation et étude d'un commutateur optoélectronique ultrarapide basé sur l'excitation d'un mode dans un guide d'onde non linéaire couplé par réseaux PDF Download
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Author: Michel Carton
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 246
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Book Description
Cette thèse présente l’étude et la réalisation d’un commutateur optoélectronique à seuil de puissance qui permet d'obtenir sous l'effet d'un faisceau lumineux impulsionnel des commutations électriques plus franches et mieux définies dans le temps qu'avec un commutateur optoélectronique classique. Le fonctionnement de ce dispositif est basé sur l’excitation optique (à 1.064 micron) en régime non linéaire, à l'aide d'un réseau, d'un mode guidé dans un film de silicium épitaxié sur un substrat de saphir.On décrit le principe de fonctionnement des commutateurs optoélectroniques classiques et les avantages du présent commutateur. On présente les propriétés du silicium sur saphir, notamment les origines de non-linéarité optique de ce matériau.On fait une étude théorique des guides d'ondes optiques plans présentant une faible absorption et des guides pour lesquels le couplage est réalisé par un prisme ou un réseau. Cette étude permet de définir les conditions d'excitation d'un mode guidé.On décrit la réalisation du commutateur que l'on cherche à mettre au point : gravure d'un réseau diffraction de pas submicronique (0,33 micron) à la surface du silicium, traitement pour augmenter la durée de vie des porteurs, dépôt des électrodes, mais aussi les étapes de contrôle : mesures de l’épaisseur des couches minces par ellipsométrie, mesures de durée de vie des porteurs libres dans les échantillons, observation au microscope électronique des profils des réseaux.L'étude expérimentale du commutateur a été réalisée sur le mode guidé TEo.En régime linéaire, on détermine les caractéristiques électriques et optiques du dispositif ; l’étude est ensuite poursuivie en régime non-linéaire avec des impulsions lumineuses de 20 ns de durée, issues d'un laser déclenché Nd : YAG, qui ont permis de produire des commutations montante et descendante sur le signal électrique.Ces commutations montrent la possibilité de mieux définir le front montant électrique issu d’un commutateur optoélectronique.
Author: Michel Carton
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Category :
Languages : fr
Pages : 246
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Book Description
Cette thèse présente l’étude et la réalisation d’un commutateur optoélectronique à seuil de puissance qui permet d'obtenir sous l'effet d'un faisceau lumineux impulsionnel des commutations électriques plus franches et mieux définies dans le temps qu'avec un commutateur optoélectronique classique. Le fonctionnement de ce dispositif est basé sur l’excitation optique (à 1.064 micron) en régime non linéaire, à l'aide d'un réseau, d'un mode guidé dans un film de silicium épitaxié sur un substrat de saphir.On décrit le principe de fonctionnement des commutateurs optoélectroniques classiques et les avantages du présent commutateur. On présente les propriétés du silicium sur saphir, notamment les origines de non-linéarité optique de ce matériau.On fait une étude théorique des guides d'ondes optiques plans présentant une faible absorption et des guides pour lesquels le couplage est réalisé par un prisme ou un réseau. Cette étude permet de définir les conditions d'excitation d'un mode guidé.On décrit la réalisation du commutateur que l'on cherche à mettre au point : gravure d'un réseau diffraction de pas submicronique (0,33 micron) à la surface du silicium, traitement pour augmenter la durée de vie des porteurs, dépôt des électrodes, mais aussi les étapes de contrôle : mesures de l’épaisseur des couches minces par ellipsométrie, mesures de durée de vie des porteurs libres dans les échantillons, observation au microscope électronique des profils des réseaux.L'étude expérimentale du commutateur a été réalisée sur le mode guidé TEo.En régime linéaire, on détermine les caractéristiques électriques et optiques du dispositif ; l’étude est ensuite poursuivie en régime non-linéaire avec des impulsions lumineuses de 20 ns de durée, issues d'un laser déclenché Nd : YAG, qui ont permis de produire des commutations montante et descendante sur le signal électrique.Ces commutations montrent la possibilité de mieux définir le front montant électrique issu d’un commutateur optoélectronique.
Author: FLORENT.. BERTRAND
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 192
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Book Description
LE TRAVAIL PRESENTE DANS CETTE THESE PORTE SUR LA REALISATION ET LA MODELISATION DU FONCTIONNEMENT DE COMMUTATEURS TOUT OPTIQUES. ON A ETUDIE DEUX EXEMPLES DE COMMUTATEUR FORME D'UN GUIDE D'ONDE NON LINEAIRE EN SEMICONDUCTEUR III-V MUNI D'UN COUPLEUR A RESEAU DE DIFFRACTION : L'UN AVEC COUCHE GUIDANTE EN GAAS SUR MIROIR DE BRAGG GAAS/ALAS ET SUBSTRAT GAAS (FONCTIONNEMENT EN REFLEXION), L'AUTRE AVEC GUIDE EN GAINASP SUR SUBSTRAT INP (FONCTIONNEMENT EN TRANSMISSION). LA TECHNOLOGIE DE FABRICATION DES RESEAUX DE PAS SUBMICRONIQUE EST DECRITE : INSOLATION HOLOGRAPHIQUE SUIVIE DE GRAVURES IONIQUE POUR GAAS ET CHIMIQUE POUR INP. L'OPTIMISATION DES DISPOSITIFS A NECESSITE L'UTILISATION CONJOINTE DE MODELISATIONS ET DE RESULTATS DE MESURES EN REGIME LINEAIRE (SPECTRES DE REFLEXION ET/OU TRANSMISSION DES STRUCTURES MULTICOUCHES AVANT ET APRES GRAVURE DES RESEAUX), DE MANIERE A DETERMINER DE MANIERE PRECISE : - LES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DES COUCHES ET DES COUPLEURS ; - LES PARTIES REELLES ET IMAGINAIRES DES INDICES DE REFRACTION DES MATERIAUX, NOTAMMENT EN BORD DE BANDE D'ABSORPTION, AINSI QUE LEUR VARIATION AVEC LA TEMPERATURE. L'ETUDE DU FONCTIONNEMENT DU DISPOSITIF EN GAAS EN REGIME NON LINEAIRE IMPULSIONNEL A MONTRE, MALGRE L'APPARITION D'EFFETS THERMIQUES PREMATURES, L'EXISTENCE DE NON LINEARITES D'ORIGINE ELECTRONIQUE DANS LES PREMIERES 50 NS. ON A ELABORE UN MODELE SIMPLIFIE : CELUI D'UN RESONATEUR REMPLI D'UN MATERIAU NON LINEAIRE DONT L'INDICE DE REFRACTION DEPEND DE LA DENSITE DE PORTEURS ET DE LA TEMPERATURE. IL PERMET DE RENDRE COMPTE QUALITATIVEMENT DES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET DE MONTRER QU'ON PEUT S'ATTENDRE A DES COMMUTATIONS CONTRASTEES ET RAPIDES POUR DES DUREES D'IMPULSIONS DE L'ORDRE DE 30 NS. L'OBTENTION DE COMMUTATEURS TOUT OPTIQUE EN GAAS AVEC COUPLEUR A RESEAU ET AYANT DES PERFORMANCES SATISFAISANTES EST DONC ENVISAGEABLE.
Author: NATHALIE.. MORESMAU LALOUETTE
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 278
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Book Description
CETTE THESE PRESENTE UNE ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DE COMMUTATEURS AYANT UN FONCTIONNEMENT TOUT OPTIQUE. CES DISPOSITIFS COMPOSES D'UN GUIDE D'ONDE NON LINEAIRE EN INGAASP SUR UN SUBSTRAT EN INP, ET D'UN RESEAU DE DIFFRACTION POUR COUPLER LA LUMIERE DANS LE GUIDE SONT ETUDIES EN TRANSMISSION, LE SUBSTRAT ETANT TRANSPARENT A LA LONGUEUR D'ONDE DE FONCTIONNEMENT DU DISPOSITIF. L'ETUDE THEORIQUE PORTE EGALEMENT SUR: LE COUPLAGE DE DEUX COMMUTATEURS, REALISES SUR LE MEME SUBSTRAT, PAR LEURS FAISCEAUX TRANSMIS RESPECTIFS, AFIN D'OBTENIR UN DISPOSITIF FONCTIONNANT EN BISTABLE SYMETRIQUE, LA COMPARAISON DES STABILITES THERMIQUES RELATIVES DU COMMUTATEUR ISOLE ET DU BISTABLE. APRES QUELQUES RAPPELS THEORIQUES SUR LES GUIDES D'ONDES ET LEUR FONCTIONNEMENT LORSQU'ILS SONT UTILISES EN COMMUTATEUR OU EN BISTABLE SYMETRIQUE, NOUS AVONS PRECISE LES CRITERES D'OPTIMISATION DES STRUCTURES UTILISEES EN COMMUTATEUR ET DE LEURS CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT. NOUS DECRIVONS ENSUITE LE PROCEDE TECHNOLOGIQUE UTILISE POUR REALISER A LA SURFACE DES ECHANTILLONS UN RESEAU DE PAS SUBMICRONIQUE PAR LITHOGRAPHIE HOLOGRAPHIQUE ET GRAVURE CHIMIQUE. AFIN D'OPTIMISER LE COUPLEUR D'UNE STRUCTURE GUIDANTE DONNEE, LA NECESSAIRE DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES DES DIFFERENTES COUCHES CONSTITUTIVES A ETE REALISEE A PARTIR DE MESURES EN TRANSMISSION EN REGIME LINEAIRE ET, A CETTE OCCASION, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE METHODE DE MESURE DIRECTE D'INDICE DU SUBSTRAT ET DE DETERMINATION DE L'INDICE DE LA COUCHE GUIDANTE IN SITU AU VOISINAGE DE SON BORD DE BANDE D'ABSORPTION. LES MESURES EFFECTUEES EN REGIME LINEAIRE ET NON LINEAIRE ONT PERMIS DE DETERMINER LES COEFFICIENTS NON LINEAIRES DE LA COUCHE GUIDANTE: VARIATIONS DE L'INDICE AVEC LA TEMPERATURE ET AVEC L'INTENSITE ABSORBEE AU VOISINAGE DU BORD DE LA BANDE D'ABSORPTION DE INGAASP, ET LA PUISSANCE SEUIL DE FONCTIONNEMENT EN COMMUTATEUR. ELLES ONT EGALEMENT MONTRE QUE LE COMMUTATEUR REALISE OFFRAIT UNE STABILITE THERMIQUE DE PLUSIEURS MILLISECONDES. ENFIN, L'ETUDE THEORIQUE A MONTRE QU'UN SYSTEME BISTABLE MONOLITHIQUE ETAIT PLUS STABLE THERMIQUEMENT QUE CHACUN DE SES ELEMENTS CONSTITUTIFS
Author: Pierrick Arlot
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 175
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Book Description
GRACE A UN COUPLEUR A PRISME, L'EXCITATION RESONNANTE D'ONDES ELECTROMAGNETIQUES QUI PEUVENT SE PROPAGER DANS UN GUIDE D'ONDE NON LINEAIRE CONDUIT A UN PHENOMENE DE BISTABILITE OPTIQUE. LES CONDITIONS DE L'EXISTENCE D'UN TEL CYCLE SONT ENNONCEES. MISE AU POINT D'UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL POUR COMPARER LA THEORIE A LA PRATIQUE, BASE SUR UN GUIDE D'ONDES PLANAIRE REALISE PAR LA TECHNIQUE DE L'ECHANGE IONIQUE. ON UTILISE LE CRISTAL LIQUIDE MBBA EN PHASE NEMATIQUE COMME MATERIAU NON LINEAIRE
