Nouvelle technique de photo-inscription dans LiNbO3 : autofocalisation contrôlée par effet pyroélectrique

• Main Author: Safioui, Jassem
• Language: FRE
• Published: Université de Franche-Comté 2010
• Subjects: [SPI] Engineering Sciences; Soliton spatiaux; effet photorefractif; effet pyroélectrique; niobate de lithium; guides phot-induits; optique intégré
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00611720; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/61/17/20/PDF/Jassem_SAFIOUI_thA_se.pdf

Dans ce travail de thèse nous avons exposé une nouvelle méthode simple et efficace basée sur l'autofocalisation de faisceaux qui permet l'induction de guides optiques au cœur de matériaux photoréfractifs, sans tension appliquée. Cette technique de photo-inscription exploite l'effet pyroélectrique des matériaux ferroélectriques qui permet de générer un effet non linéaire focalisant contrôlé par une augmentation de quelques degrés de la température du matériau. La démonstration expérimentale est réalisée dans les échantillons de LiNbO³ non dopé. Une analyse détaillée de la dynamique de focalisation a notamment permis de former des solitons spatiaux dénommés " pyrolitons ". Ces solitons brillants permettent d'induire des guides circulaires à faibles pertes qui restent mémorisés sur de longues périodes dans le matériau. Par ailleurs, des solitons de surface se propageant à l'interface air/LiNbO³ ont également été observés grâce à cet effet non linéaire contrôlé par la pyroélectricité. Ces résultats expérimentaux ont été confirmés par un modèle numérique 3-D qui prend en compte la dynamique de l'effet photoréfractif. La non linéarité optique commandée en température révélée dans ce travail peut faciliter la mise en évidence de nouveaux concepts. En outre, la technique de photo-inscription associée ouvre de nouvelles perspectives pour la fabrication de circuits optiques 3-D dans le LiNbO³, matériau de référence pour la photonique.