Development of Silicon Nanostructures for nonlinear applications

• Auteur / Autrice : Zeina Saleh
• Direction : Carlos Alonso-ramos
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Electronique, Photonique et Micro-Nanotechnologies
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Photonique
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

Mots clés libres

Peigne de fréquence

Ingénierie de la dispersion

Nitrure de Silicium

Cavités Fabry-Pérot

Infrarouge proche

Non-linéarité

Frequency Comb

Dispersion Engineering

Silicon Nitride

Fabry-Pérot Cavities

Near Infrared

Non-linearity

Résumé

Le peigne de fréquence est un phénomène important en photonique où l'excitation d'un soliton à un pic spécifique de la cavité à l'aide d'un laser à pompe continue donne lieu à un spectre de pics très étroits également espacés. La génération du peigne de fréquence nous permet de viser une fréquence (longueur d'onde) très spécifique avec une haute précision notamment pour la spectroscopie et la métrologie. Un moyen efficace de générer des peignes de fréquence pour les applications non linéaires consiste à concevoir une dispersion anormale dans des cavités Fabry-Pérot en nitrure de silicium à l'aide de filtres de Bragg. Nous commençons par simuler la structure sur Lumerical pour fixer la longueur d'onde de Bragg et la bande passante. Nous fabriquons ensuite notre échantillon en salle blanche et nous le caractérisons afin d'améliorer les performances de nos cavités.

Frequency comb is an important phenomenon in Photonics where the excitation of a soliton at a specific peak of the cavity using a continuous pump laser results in a spectrum of very narrow peaks equally spaced. The frequency comb generation allows us to aim a very specific frequency (wavelength) with a high precision especially for spectroscopy adn metrology. An efficient way to generate frequency combs for nonlinear applications is to engineer an anomalous dispersion in Silicon Nitride Fabry-Pérot cavities using Bragg filters. We start by simulating the structure on Lumerical to fix the Bragg wavelength and the bandwith. Then we fabricate our sample in the clean room and we characterize it in order to improve the performance of our cavities.