Contribution à la réalisation de fonctions optiques à base de cristaux photoniques sur LiNbO3

Contribution to the achievement of nonlinear optical functions on lithium niobate

• Auteur / Autrice : Sandrine Massy
• Direction : Alain Barthélémy, Claire Darraud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique des hautes fréquences et optoélectronique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Niobate de lithium

Microscopie électronique à balayage

Cristaux photoniques

Résumé

Cette étude démontre la faisabilité de composants dédiés aux télécommunications optiques par gravure d'une structure à Bande Interdite Photonique (BIP) bidimensionnelle dans le niobate de lithium avec guide protonique. Un bombardement électronique, issu d'un Microscope Electronique à Balayage (MEB), associé à une attaque chimique permet d'obtenir des réseaux de tiges ou de trous dans le matériau. Le processus physique à la base de la création des tiges est l'inversion des domaines ferroélectriques du cristal. L'influence des paramètres expérimentaux de préparation et d'irradiation de l'échantillon est étudiée. Des tiges et des trous de, respectivement, 1 æm et 400 nm de diamètre sont obtenus. Des simulations ont permis de déterminer les dimensions du réseau nécessaires à l'obtention d'un filtre à ? = 1,55 æm. La structure ainsi réalisée expérimentalement et caractérisée optiquement montre un comportement sélectif en longueur d'onde autour de 1,55 æm

This study shows the feasibility of optical telecommunication components by engraving a two-dimensional Photonic Band Gap (PBG) structure in lithium niobate with proton exchanged waveguide. An electronic bombardment (delivered by a a Scannning Electron Beam (SEM)) associated with a chemical etching induces a microsctructuration of the crystal which makes it possible to fabricate rod or hole gratings. The rod gratings are obtained by crystal ferroelectric domain inversion. The experimental parameters (sample preparation, irradiation set up) are investigated. Rods and holes of respectively 1 æm and 400 nm diameter are obtained. Simulations permit to determine the grating dimensions allowing to obtain a filter at ? = 1,55 æm. Such a structure isoptically characterized and shows a selective behavior in wavelength around 1,55 æm