Exploration de la réflectrométrie à faible cohérence pour l'analyse des composants et circuits photoniques

by Yaneck Gottesman

Doctoral thesis in Optique

Under the supervision of Claude Amra.

defended on 2001

in Aix-Marseille 3 .

Alternative Title

Optical low-coherence reflectectometry exploration of photonic componants and circuits

Abstract

The high complexity of integration technologies obviously instigated the development of suitable analytical tools to probe into the properties of individual components in completely processed photonic circuits. In this regard, the non destructive optical low coherence reflectometry (OLCR) can be an useful tool to furnish valuable information to material and device processing engineers. This thesis recounts OLCR analysis undertaken on several key components for WDM photonic circuits still in development stage. A judicious combination of cautiously recorded (with and without bias) and computed reflectograms (Beam propagation, transfer Matrix) lias led to the proposition of a set of new methodologies. Their implementation together with a series of deliberately chosen and in-situ incorporated accessories (transmission, reflection, polarization control, tunable filter, electroluminescence. . . ) gave a whole range of information revealing the high potential of OLCR to analyse photonic circuits.

keywords

• Spectroscopie de réflectance
• Interférométrie
• Optique intégrée

Abstract

La complexité accrue des technologies d'intégration ont fortement motivé le développement d'un outil d'analyse permettant de sonder les propriétés, internes de composants individuels insérés dans un circuit complet. Dans un tel contexte, la réflectométrie à faible cohérence (OLCR) est une technique prometteuse puisque fournissant de très fines informations utiles aux concepteurs de circuits optiques. Cette thèse expose les analyses OLCR. Entreprises sur de nombreux éléments clés des circuits WDM encore au stade de développement. 1. 'association judicieuse de reflectogrammes enregistrés (avec et sans courant) et de simulations (propagation guidée, matrices de transfert) ont conduit à la proposition d'un ensemble de méthodologies d'analyses originales. Leurs implémentations agrémentées d'accessoires spécifiques incorporés au banc de mesure (transmission. Réflexion, contrôleur de polarisation, électrolummescence. . . ) ont fourni de nombreuses données, révélant alors le fort potentiel et la richesse de l'analyse par OLCR des circuits optiques. Ces données peuvent être de natures variées. Par exemple, une étude exhaustive des réflexions localisées a conduit à une analyse innovante des défauts (de croissances ou après dégradation) mais aussi à l'évaluation individuelle des performances des composants. . .