RÉALISATION D'UN FILTRE SPECTRAL ACCORDABLE ÉTROIT À 1.55 μm EN OPTIQUE INTÉGRÉE SUR NIOBATE DE LITHIUM. ÉTUDE DES LIMITATIONS IMPOSÉES PAR LA TECHNOLOGIE.

• Main Author: Chollet, Franck
• Language: FRE
• Published: Université de Franche-Comté 1995
• Subjects: [SPI:OPTI] Engineering Sciences/Optics / Photonic; [SPI:NANO] Engineering Sciences/Micro and nanotechnologies/Microelectronics; Filtre optique; Filtre accordable; Filtre biréfringent; Optique intégrée; Lithium niobate; Effet électrooptique; Couplage mode; Bande étroite; Lobe latéral; Défaut fabrication; Laser accordable; Diversité polarisation
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00724359; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/72/43/59/PDF/these.pdf

L'augmentation exponentielle de la quantité d'information à transmettre afin d'assurer les télécommunications futures amène à rechercher de nouvelles voies pour faire face à ces nouveaux besoins. L'optique peut, pour suppléer aux systèmes électroniques essoufflés, répondre à ces défis naissant en autorisant le multiplexage en longueur d'onde (WDM). Celui ci permet non seulement d'accroître fortement le débit en ligne (ici une fibre optique), mais autorise l'existence de réseaux dont les fonctions sont assurées par voie optique. L'implantation de ces nouvelles architectures repose sur des composants clefs comme le filtre spectral accordable. Cette thèse a concerné l'étude théorique, la conception, la réalisation pratique et les perspectives d'application et d'amélioration d'un filtre accordable étroit intégré sur niobate de lithium et fonctionnant à une longueur d'onde proche de 1.55 μm. Nous avons tout d'abord comparé différents principes de filtre accordable intégré et avons retenu un dispositif fonctionnant entièrement par effet électrooptique qui présentait une vitesse de commutation élevée. Son fonctionnement est similaire à celui du filtre biréfringent de Šolc qui est constitué d'un convertisseur de polarisation sélectif en longueur d'onde placé entre polariseurs croisés. En approfondissant l'étude de la propagation de la lumière dans le filtre nous montrons que les irrégularités que présente la transmittance en intensité du dispositif sont dues à l'existence de variations anormales de la différence d'indice de phase dans le guide d'onde diffusé. Ces variations peuvent être reliées à des défauts dans le procédé de fabrication. Cette constatation nous amène à faire une étude théorique complète des effets de différents types de défauts dont on retrouve expérimentalement la trace sur le filtrage. Poussés par ces simulations, nous étudions en détail les différentes étapes du procédé technologique d'intégration sur niobate de lithium et en proposons des améliorations afin d'atteindre expérimentalement les caractéristiques théoriques du filtre. Finalement nous présentons des applications du filtre (laser à fibre accordable et modulable) et discutons de ses perspectives de développement (insensibilité à la polarisation).