Thèse soutenue

Dispositif de réalité augmentée basé sur des concepts de couplage guide d'onde/hologramme
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Auteur / Autrice : Basile Meynard
Direction : Engin Molva
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Optique et radiofréquence
Date : Soutenance le 02/03/2021
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble ; 1967-....)
Jury : Président / Présidente : François Royer
Examinateurs / Examinatrices : Christelle Monat, Olivier Haeberlé
Rapporteurs / Rapporteuses : François Royer, Taha Benyattou

Résumé

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L’institut de recherche du CEA-LETI a récemment développé un nouveau concept de projection rétinienne. Ce système de projection est embarqué sur un verre de lunette transparent et vise des applications pour la réalité augmentée (RA). Le concept du CEA-LETI est en rupture par rapport au fonctionnement d’autres lunettes RA déjà disponibles sur le marché. Notamment, il doit permettre de générer et de focaliser des images directement sur la rétine de l’observateur (effet d’auto-focalisation) sans utiliser d’éléments d’optique qui peuvent s’avérer complexes et volumineux (ex: combineurs optiques, lentilles etc.). Cela permet d’obtenir un dispositif complètement intégré qui se veut facile à porter et à accepter socialement.Le concept est composé de deux parties principales : un circuit photonique intégré et un hologramme analogique. Cette thèse se concentre sur le développement du circuit photonique. La partie holographique est développée en parallèle de la thèse par d’autres membres de l’équipe de recherche.Les travaux de thèse ont permis de concevoir, de fabriquer et de caractériser expérimentalement une bibliothèque de blocs photoniques de base (ex : guides d’onde monomodes, coupleurs, commutateurs actifs etc.). Ceux-ci pourront être assemblés pour former le circuit photonique applicatif final du projet à court terme. Les composants sont formés de Si3N4 et ont été optimisés pour fonctionner à λ = 532 nm (vert). Leur fabrication s’est déroulée en salle blanche sur des plaques 200 mm à l’aide des plateformes du CEA-LETI et de STMicroélectronique. La caractérisation expérimentale des composants photoniques a été complétée à l’aide d’un prober optique automatisé et d’un goniomètre. Ce dernier est un outil de caractérisation entièrement conçu pendant la thèse et qui répond aux besoins spécifiques en caractérisation du projet. Enfin, un circuit applicatif simple a été conçu pour étudier l’interaction entre les circuits photoniques et les hologrammes analogiques.