Analyse de circuits optiques passifs et actifs en microscopie a sonde locale

Analysis of passive and active optical devices in near-field microscopy

• Auteur / Autrice : Stéphanie Emonin
• Direction : Jean-Pierre Goudonnet, Eric Bourillot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dispositifs optoélectroniques

Microscopie à effet tunnel

Microscopie à force atomique

Résumé

Le principal objectif de cette étude est de montrer que les microscopes à sonde locale sont tout-à-fait adaptés à la caractérisation de circuits optiques passifs et actifs de l'optique intégrée, que ce soit par une utilisation individuelle des microscopes AFM (atomic force microscope) et PSTM (photon scanning tunneling microscope) ou par le couplage de deux techniques AFM/LFM (lateral force microscope) et AFM/PSTM. Dans un premier chapitre, nous déterminons les longueurs d'onde de coupure de guides d'ondes planaires à gradient d'indice grâce a un PSTM. A l'aide d'une méthode numérique adaptée, on parvient à remonter aux caractéristiques opto-géométriques du guide et à comparer nos résultats avec ceux généralement obtenus par des méthodes plus classiques. Dans un deuxième chapitre, nous proposons quatre techniques utilisant des microscopes a sonde locale afin de pouvoir localiser les dopants de fibres optiques dopées erbium clivées. Des mesures de friction, de détection de phase, d'analyse modale et de fluorescence sont réalisées et montrent l'influence de la sonde locale utilisée (leviers AFM, fibre courbée, importance de la métallisation). Dans un troisième chapitre, nous étudions deux types de diodes laser a semi-conducteurs émettant dans le proche infra-rouge. Une étude comparative est réalisée avec les dispositifs AFM/LFM et AFM/PSTM qui permettent tous deux de détecter les modes transverses des diodes. Dans le cas de l'AFM/LFM, seuls les effets thermiques qui entrent en jeu fournissent une explication des images topographiques et de friction obtenues et mettent ainsi en évidence la sensibilité à la température d'un levier AFM classique.