Utilisation de plasmons de surface à faibles pertes pour la modulation de la lumière par effet électro-optique

Use of long range surface plasmons for electro-optic light modulation

• Auteur / Autrice : Christine Plumereau
• Direction : Alain Cachard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Opto-électronique
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Saint-Etienne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasmons

Modulateurs de lumière

Guides d'ondes optiques

Dispositifs électrooptiques

Résumé

L'étude proposée s'insère dans le cadre de travaux concernant la réalisation de guides plans et l'analyse du fonctionnement de dispositifs utilisant des ondes optiques de surface de type plasmons. L'excitation de plasmons de surface se matérialisant par des pics de résonance étroits dans les courbes de réflexion totale atténuée, il est possible d'utiliser de telles ondes dans des dispositifs de type modulateur électro-optique. Une étude des guides plans comportant une interface métallique permet de mettre en évidence le comportement de modes guides particuliers faisant intervenir une oscillation collective des électrons du métal (plasmons). L'équation de dispersion d'une structure guidante est alors traitée de façon généralisée pour montrer les couplages qui peuvent intervenir entre deux plasmons identiques dans des structures de type métal /diélectrique / métal : ces résultats permettent de caractériser les plasmons de surface à faibles pertes. La modélisation des courbes de réflectivité permet ensuite de voir quelles sont les modifications apportées aux caractéristiques des plasmons quand on utilise un coupleur à prisme. L'aspect modélisation de dispositifs de modulation du faisceau réfléchi par effet électro-optique est abordé : ces modèles permettent de prévoir les performances de tels modulateurs et montrent que l'utilisation des plasmons de surface à faibles pertes peut conduire à des résultats comparables à ceux obtenus avec des modes guides dans des diélectriques. Enfin, on montre qu'il est possible grâce au dispositif de mesure mis en oeuvre de comparer facilement les résultats théoriques provenant d'une modélisation et les courbes expérimentales résultant de mesure du coefficient de réflexion