Réalisation de guides d'ondes pour l'optique non-linéaire PDF Download
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Author: Jérémie Teyssier
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 176
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Book Description
Un effort de recherche important concerne le développement de solutions pour la génération de second harmonique dans des guides d'ondes, généralement réalisés par implantation ou par échange d'ions sur des substrats monocristallins optiquement non-linéaires. Dans la première partie de ce travail, nous avons utilisé l'échange de protons pour réaliser des guides d'ondes sur des substrats d'iodate de lithium, matériau optiquement non-linéaire. Des guides d'ondes présentant une atténuation inférieure à 1 dB/cm ont été obtenus et nous avons montré, par une etude combinée en diffraction des rayons X, spectroscopie Raman et m-lines, que la couche guidante était constituée de solution solide Li(1-x)HxIO3. Nous avons également caractérisé la cinétique de l'échange, mettant en évidence des coefficients de diffusion élevés ne permettent pas l'obtention de guides stables dans des conditions standard d'utilisation. Tout en gardant comme objectif la réalisation de guides d'ondes pour l'optique non-linéaire, nous avons abandonné l'utilisation de LiIO3 monocristallin pour l'insérer sous la forme de nanocristaux dans des matrices vitreuses. Ainsi, deux types de nanocomposites ont été étudiés, l'un constitué d'une matrice de silice élaborée par voie sol-gel, I'autre constitué d'une matrice de Laponite, une argile synthétique très bas coût. Pour chacun des composites, une étude structurale a permis de déterminer la cinétique de cristallisation de LiIO3 dont les cristaux ont pu être orientés par l'application d'un champ électrique durant la nucléation. Enfin, pour le composite LiIO3/Laponite, des guides d'ondes ont été élaborés présentant une atténuation de l'ordre de 2 dB/cm. Nous avons mesuré un coefficient non-linéaire effectif de l'ordre de 1.6 pm/V pour un composite dopé à 50% vol. de LiIO3 et un modèle a été proposé pour décrire le comportement optique non-linéaire du matériau. Ce modèle a ensuite été utilisé pour simuler les performances de structures périodiquement orientées.
Author: Jérémie Teyssier
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Languages : fr
Pages : 176
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Book Description
Un effort de recherche important concerne le développement de solutions pour la génération de second harmonique dans des guides d'ondes, généralement réalisés par implantation ou par échange d'ions sur des substrats monocristallins optiquement non-linéaires. Dans la première partie de ce travail, nous avons utilisé l'échange de protons pour réaliser des guides d'ondes sur des substrats d'iodate de lithium, matériau optiquement non-linéaire. Des guides d'ondes présentant une atténuation inférieure à 1 dB/cm ont été obtenus et nous avons montré, par une etude combinée en diffraction des rayons X, spectroscopie Raman et m-lines, que la couche guidante était constituée de solution solide Li(1-x)HxIO3. Nous avons également caractérisé la cinétique de l'échange, mettant en évidence des coefficients de diffusion élevés ne permettent pas l'obtention de guides stables dans des conditions standard d'utilisation. Tout en gardant comme objectif la réalisation de guides d'ondes pour l'optique non-linéaire, nous avons abandonné l'utilisation de LiIO3 monocristallin pour l'insérer sous la forme de nanocristaux dans des matrices vitreuses. Ainsi, deux types de nanocomposites ont été étudiés, l'un constitué d'une matrice de silice élaborée par voie sol-gel, I'autre constitué d'une matrice de Laponite, une argile synthétique très bas coût. Pour chacun des composites, une étude structurale a permis de déterminer la cinétique de cristallisation de LiIO3 dont les cristaux ont pu être orientés par l'application d'un champ électrique durant la nucléation. Enfin, pour le composite LiIO3/Laponite, des guides d'ondes ont été élaborés présentant une atténuation de l'ordre de 2 dB/cm. Nous avons mesuré un coefficient non-linéaire effectif de l'ordre de 1.6 pm/V pour un composite dopé à 50% vol. de LiIO3 et un modèle a été proposé pour décrire le comportement optique non-linéaire du matériau. Ce modèle a ensuite été utilisé pour simuler les performances de structures périodiquement orientées.
Author: HERVE.. BENARD
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Languages : fr
Pages : 125
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Book Description
DES GUIDES D'ONDES EN POLYMERES ORGANIQUES GREFFES (PMMA-DR1 ET PMMA-PNA) ONT ETE REALISES EN VUE D'APPLICATIONS PHOTONIQUES. ENTRE AUTRES, UNE TECHNIQUE ORIGINALE, QUE NOUS AVONS ETUDIEE, A ETE UTILISEE POUR LA FABRICATION DE GUIDES CONFINES EN PMMA-DR1 : C'EST LE PHOTOBLANCHIMENT PAR LASER ARGON. L'ETUDE DES PROPRIETES OPTIQUES LINEAIRES ET NON LINEAIRES DES GUIDES REALISES A DONNE DES RESULTATS ENCOURAGEANTS. LE TAUX DE COUPLAGE DU FAISCEAU INCIDENT DANS LE GUIDE SE SITUE TYPIQUEMENT ENTRE 10 ET 20% ET LES PERTES PAR PROPAGATION SONT COMPRISES ENTRE 2 ET 4DB/CM POUR DES GUIDES MONOMODES, AUX LONGUEURS D'ONDES DES TELECOMMUNICATIONS. L'ABSORPTION NON LINEAIRE EST TRES FAIBLE (#2
Author: PIERRE.. ASCHIERI
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Languages : fr
Pages : 173
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Book Description
LES GUIDES D'ONDES OPTIQUES SEGMENTES OFFRENT DES PROPRIETES OPTIQUES INTERESSANTES POUR DIFFERENTS DOMAINES DE L'OPTIQUE INTEGREE. ILS SONT UTILISES EN OPTIQUE NON-LINEAIRE OU ILS PERMETTENT DE REALISER LA CONDITION DE QUASI-ACCORD DE PHASE, LE PROCESSUS DE FABRICATION DES GUIDES REALISANT CONJOINTEMENT LE GUIDAGE ET L'INVERSION PERIODIQUE DES DOMAINES FERROELECTRIQUES. CE TYPE DE GUIDE PRESENTE AUSSI UN INTERET EN OPTIQUE LINEAIRE OU IL PROPOSE ALORS UNE SOLUTION ALTERNATIVE SIMPLE A UN PROBLEME TECHNOLOGIQUE COMPLEXE QUI EST DE REALISER DES GUIDES DONT L'INDICE OPTIQUE VARIE LONGITUDINALEMENT. CECI PERMET DE CHANGER LE CONFINEMENT DES MODES QUI SE PROPAGENT DANS LE GUIDE ET DE CHANGER AINSI LA TAILLE DES MODES EN AGISSANT COMME DE VERITABLES ENTONNOIRS A LUMIERE. CEPENDANT LES GUIDES SEGMENTES COMPORTENT DES PERTES INTRINSEQUES QUI DEPENDENT FORTEMENT DE LA TOPOLOGIE DU GUIDE. LA MODELISATION DE LA PROPAGATION DE LA LUMIERE DANS CE TYPE DE STRUCTURE ET L'EXPLICATION DE L'APPARITION DES PERTES PERMET DE DEFINIR DES CONFIGURATIONS OPTIMALES POUR LE GUIDAGE DE LA LUMIERE. AINSI, LES PERTES DE PROPAGATION PEUVENT ETRE TRES FAIBLES, INFERIEURES A 0.1 DB/CM, POUR UN GUIDE PERIODIQUEMENT SEGMENTE ET LA TRANSFORMATION DE LA TAILLE DES MODES AU COURS DE LA PROPAGATION PEUT SE FAIRE DE FACON QUASIMENT ADIABATIQUE SI LA GEOMETRIE DES GUIDES EST JUDICIEUSEMENT CHOISIE. CETTE PROPRIETE EST UTILISEE POUR OPTIMISER LES PERFORMANCES DE DISPOSITIFS UTILISANT DES GUIDES SEGMENTES POUR REALISER DE LA MODULATION ELECTROPTIQUE OU DU FILTRAGE DE MODE. LE FAIT QUE LES PERTES DE PROPAGATION PUISSENT ETRE MODULEES PAR LES CONDITIONS DE GUIDAGE MONTRE UNE APPLICATION POTENTIELLE POUR LA LIMITATION OPTIQUE.
Author: Jean-Baptiste Dory
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Languages : fr
Pages : 171
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Élaborer et caractériser de nouvelles compositions de matériaux chalcogénures présentant des effets non linéaires pour l'optique intégrée et réalisation de guides d'onde à faible pertes de propagation.
Author: HERVE.. SAUER
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Languages : fr
Pages :
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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
Author: S.Desmond Smith
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3642781403
Category : Computers
Languages : en
Pages : 370
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Book Description
Research in optical information technology in Europe has been very active inrecent years. This volume records state-of-the-art research conducted in some 22 laboratories who have worked together within EC ESPRIT Basic Research Action 3199 up to 1992. The topics cover: (1) Active optical logic and switching devices - embracing new materials, nonlinear and electrooptic mechanisms as well as advanced device fabrication. These devices cover the range from all-optical nonlinear interferometer structures through hybrid optical-electronic modulators to integrated emitter-receiver structures. (2) The latest state of optical interconnect technology, embracing diffractive optics (binary and multi-level phase gratings), holographic space-variant elements and micro-refractive optics. (3) Contributions on optical information processing architecture and demonstrator projects. The materials base ranges from silicon to II-VI materials with the realisation of pn-junction devices in ZnSe. The research reported here lays the basis for long-term progress in devices for information processing.
Author: Erwan Guillotel
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Cette thèse a porté sur la réalisation et la caractérisation d'une source paramétrique guidée en GaAs/AlGaAs. Grâce à son design, basé sur la biréfringence de forme, celle-ci permet la génération paramétrique sur une gamme spectrale allant de 1.2 à 2.4 μ m. Cette propriété optique et sa taille réduite font d'un tel dispositif un candidat pour la fabrication d'un oscillateur paramétrique optique cm"1 suite à l'oxydation sélective des couches riches en aluminium, les transformant en AlOx. A travers une étude par microscopie électronique en transmission, nous avons tout d'abord caractérisé les propriétés structurales et chimiques de l'AlOx et des interfaces GaAs/AlOx. Nous avons ainsi constaté une augmentation de la rugosité de ces interfaces et une modification locale des couches de GaAs induites par l'étape d'oxydation. Dans un second temps, nous avons caractérisé certaines propriétés optiques des guides d'ondes. Un calcul semi-analytique nous a permis d'établir la valeur des pertes de propagation, en bon accord avec les mesures expérimentales, induite par la rugosité des interfaces GaAs/AlOx. Nous avons ensuite établi les conditions d'oxydation optimales en mesurant systématiquement les pertes de propagation. Nous avons caractérisé les performances de notre source en effectuant la première mesure d'amplification paramétrique dans un guide d'ondes semi-conducteur. Le coefficient de gain paramétrique mesuré, compatible avec l'obtention de l'oscillation paramétrique, nous a amené à concevoir, fabriquer et caractériser différentes cavités résonnantes.
Author: Philippe Bindner
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Languages : fr
Pages : 157
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Book Description
Les besoins technologiques croissants dans les domaines du traitement de l'information par voie optique et des lasers biomédicaux encouragent l'élaboration de composants optoélectroniques intégrés et de micro-lasers émettant dans le visible et l'UV. Par doublage de fréquence dans des matériaux fortement non-linéaires, il est possible d'obtenir des efficacités de conversion élevées. Le KTiOPO4 (KTP) fait partie des matériaux de référence en optique guidée non-linéaire. Dans ce travail, nous avons caractérisé les propriétés optiques linéaires et non-linéaires de guides d'onde plans fabriqués dans KTP par implantation d'ions H+ et He+. Trois techniques de mesure ont été utilisées : la spectroscopie des lignes noires, la génération de seconde harmonique par réflexion totale (SHEW) et la génération de seconde harmonique par réflexion sur la tranche du guide (MGSH). La première a permis de déterminer les paramètres optogéométriques des guides étudiés. La SHEW a permis d'étudier les effets de l'implantation sur les propriétés optiques non-linéaires en surface de ces guides. La MGSH qui a fait l'objet d'un montage que nous avons realisé a permis d'examiner les effets de l'implantation sur les propriétés optiques non-linéaires en volume des échantillons. La caractérisation optique linéaire n'a pas révélé de mode guide dans KTP (Z-cut):H+. Dans le cas de l'implantation d'ions He+, la lumière est mieux confinée pour une excitation nz que nx ou ny. L'anisotropie du cristal de KTP est préservée apres l'implantation d'ions He+. L'implantation multiple a faible énergie a permis de réaliser des guides d'onde, pour la premiere fois avec H+ dans KTP (Y-cut) et d'optimiser leurs performances optiques avec He+ avec cette même orientation. Les pertes y ont été estimées
Author:
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Category : Electronics
Languages : en
Pages : 392
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Book Description
Optique intégrée, fibre optique, capteur optique, holographie, phototransistor, diode laser, indice de réfraction, communication à large bande, transmission vidéo analogique, transmission PCM.
Author: Duc Minh Nguyen
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Category :
Languages : fr
Pages : 244
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Book Description
L’étude des effets optiques non-linéaires suscite un vif intérêt pour un large champ d'applications dans les systèmes de transmission optiques, comme la régénération des données ou le démultiplexage temporel. La réalisation de ces fonctions exige de nouvelles fibres ou guides d'ondes qui possèdent une très forte non-linéarité Kerr. Dans le cadre de cette thèse nous avons retenu l’étude de guides polymères et de fibres en verres de chalcogénures pour leur très fort coefficient non-linéaire n2 dont la valeur atteint 10000 respectivement 500 fois celui de la silice à la longueur d’onde de 1550 nm. Dans cette thèse, nous proposons de nouvelles méthodes de caractérisations non-linéaires de fibres et guides optiques. Ces méthodes permettent de déterminer simultanément le coefficient non-linéaire Kerr et la dispersion ainsi que d’améliorer la précision de mesure par rapport aux techniques précédentes. Une nouvelle solution d’analyse modale est également développée. La méthode permet non seulement de calculer le nombre de modes, mais aussi de déterminer la distribution de puissance entre les modes. Nous proposons ensuite la caractérisation et la démonstration d’effets non-linéaires dans deux nouvelles fibres microstructurées en verre de AsSe fabriquées en 2010 et 2011 par Perfos, Lannion et SRC, Rennes. Deux records de non-linéarité de 31300 W-1km-1 et 41000 W-1km-1 sont mesurés Pour la dernière fibre (fabriquée en 2011), la conversion de longueur d’onde à 10 GHz et 42,7 GHz a été réalisée avec une puissance d’entrée compatible avec les télécoms. Finalement, les conditions nécessaires à l’observation des effets non-linéaires dans les guides polymères sont étudiées.
