Etude et réalisation de dispositifs micr-opto-électro-mécaniques à base de semiconducteurs III-V pour les réseaux colorés

• Auteur / Autrice : Alain Spisser
• Direction : Pierre Viktorovitch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Dispositifs de l'électronique intégrée
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique, optoélectronique et microsystèmes (Ecully, Rhône)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dispositifs optoélectroniques

Semiconducteurs

Micro-usinage

Fabry-Pérot, Interféromètres de

Mots clés libres

InP

Moems

Wdm

Filtre accordable

Résumé

Pour répondre à un besoin croissant de nouveaux composants performants, plus particulièrement ceux assurant les fonctions de multiplexage/démultiplexage en longueur d'onde pour les télécommunications optiques longue distance, nous avons conçu et réalisé des filtres hautement sélectifs et continûment accordables en longueur d'onde, de type Micro-Opto-Electro-Mécaniques (MOEMS), à base de matériaux semiconducteurs III-V de la filière InP. A partir des techniques classiques de fabrication de composants micro-optoélectroniques associées aux microtechnologies (micro-usinage de surface), nous avons mis au point les étapes de fabrication de filtres interferométriques de type Fabry-Pérot à base de microstructures III-V suspendues et déformables électrostatiquement. Les dispositifs démonstrateurs présentent des performances compatibles avec le cahier des charges en terme de sélectivité inférieure à 1 nm sur une gamme d'accordabilité de plus de 30 nm, et en terme de pertes intrinsèques inférieures à 3dB. L'étude et la maîtrise des contraintes technologiques ont permis de concevoir et de réaliser un nouveau démonstrateur intégrant le concept de stabilité optique du mode de microcavité associé à celui de stabilité mécanique des microstructures suspendues. Un nouveau jeu de masque a permis de mettre au point la fabrication collective de puces intégrables dans un module fibré permettant d'envisager de futurs développements industriels. En parallèle, nous avons étudié la faisabilité technologique de fabrication du composant d'extrémité constitué par le photodétecteur sélectif accordable monolithiquement intégré. Ce travail a permis de montrer que les microtechnologies appliquées aux composants optoélectroniques offrent des degrés de libertés supplémentaires ouvrant la voie à de nouvelles fonctions optiques intégrées.