Préparation et caractérisation de guides d'onde en verres fluorés, contrôle de l'indice de réfraction

Preparation and characterisation of fluoride glass planar waveguides, refractive index control

• Auteur / Autrice : Laurence Guinvarc'h
• Direction : Brigitte Boulard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Rennes 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dépôt en phase vapeur

Verres de fluorures

Résumé

La technique de depot en phase vapeur de verres fluores pzg (pbf2-znf2-gaf3), developpee au laboratoire des fluorures de l'universite du maine depuis 1986, permet de creer des guides d'onde plans. Les profils a gradient d'indice obtenus sont dus a une forte variation de composition de la phase vapeur lors du processus d'evaporation. Le but de ce travail a ete de minimiser ces variations. Dans une premiere partie, nous avons etudie le comportement des fluorures pbf2, znf2 et gaf3 dans les phases solide, liquide et vapeur. Une etude systematique des melanges pzg dans differentes proportions montrent que ces fluorures ne suivent pas leur loi de pression de vapeur. Les resultats des syntheses en phase solide dans les systeme pzg laissent supposer que pour les plus hautes temperatures et donc par extrapolation dans la phase liquide, les fluorures znf2 et pbf2 s'associent sous la forme pb2znf6. On ne forme alors plus l'entite pbgaf5 dans la vapeur ce qui etait le cas lors de l'evaporation du melange binaire pbf2-gaf3 ; ceci se traduit par une plus forte volatilite de gaf3 par rapport a pbf2. Ces etudes nous ont permis de definir deux compositions de depart, 30/55/15 et 35/50/15 -% molaires respectivement en pbf2, znf2 et gaf3 - qui permettent d'avoir une evaporation stable au cours du temps et une composition appartenant au domaine vitreux du systeme pzg. La seconde partie rassemble les etudes de caracterisation optique des guides d'onde. La birefringence observee est peu influencee par le type de substrat c'est-a-dire par la difference de coefficient de dilatation ; elle est en fait due a des contraintes internes qui se creent quand la vapeur est trempee sur le substrat. Nous avons realise des structures cur-gaine a partir des compositions optimisees dans la premiere partie. Le guidage dans ces structures est caracterise par champ proche et le profil d'indice est determine par la methode wkb inverse, apres mesure des indices de refraction par la technique des m-lines. Le saut d'indice entre la gaine et le cur est de 0,02 et le guidage se fait uniquement dans le cur.