Composants d'optique intégrée à coeur de Ta2O5. Application à la séparation et à la rotation d'états de polarisation

Optical integrated component made in Ta2O5 core. Application in polarisation splitting and rotation

• Auteur / Autrice : Thomas Mangeat
• Direction : François Flory
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique, optronique et systèmes
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Guides d'ondes

Optique intégrée

Résumé

Un nouveau procédé de fabrication de guides d'ondes tridimensionnels a été développé en associant la technologie de dépôt de Tâ205 par ''Dual Ion Beam Sputtering'' DIBS et le procédé sol-gel pour réaliser des matériaux bas indice. Le facteur de forme spécifique des guides d'ondes monomodes réalisés induit une forte sensibilité à l'état de polarisation. Les performances en transmission, le confinement des modes guidés et la densité d'intégration sont alors fonction de l'état de polarisation de la lumière. A partir de ces observations, nous avons étudié un séparateur et un rotateur d'état de polarisation en optique intégrée. L'intégration simultanée de ces deux fonctions permettra la réalisation de composants insensibles à l'état de polarisation. Ces deux fonctions passives ont été optimisées numériquement, fabriquées et testées expérimentalement au laboratoire. Le fonctionnement de ces deux composants est basé sur le couplage de modes en optique guidée. Le taux d'extinction expérimental en sortie des voies du séparateur d'états de polarisation est de -17dB en TE et -10dB en TM pour [lambda] = 1,568 [micro]m. Le taux d'extinction à la polarisation expérimental obtenu pour le rotateur d'état de polarisation est de -16dB (90% d'efficacité de conversion) à [lambda] = 1,558 [micro]m. Cependant les pertes d'insertion de ces composants (-10dB) devront être diminuées pour des applications en télécommunication.

A new buried ridge waveguide technology was developed associating the deposition of Ta205 by ''Dual Ion Beam Sputtering'' DIBS technology and the realization of low index materials by sol-gel process. The specific form factor of this vaveguide induces a strong polarisation dependency. The performances in transmission, the confinement of the guided modes and the optical integration density are function of the light polarization state. From these observations, an integrated polarization splitter and polarization rotator have been proposed to realize polarization independent integrated components. These two passive functions have been optimised, made and tested in the laboratory. The physical principle of these two components is based on mode coupling in integrated optics. The experimental extinction ratio of the integrated polarisation splitter is -17dB in TE and -10dB in TM at [lambda] = 1,568 [micro]m. The experimental extinction ratio of the integrated polarization rotator is -16dB (90 % of conversion efficiency) at [lambda] = 1,558 um. However, the strong insertion losses of these components (-10dB) need to be decreased for applications in telecommunication.