Circuits intégrés photoniques

Integrated photonic circuits

• Auteur / Autrice : Sebastian Lema alveteg
• Direction : Delphine Wolfersberger, Alex Fuerbach
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2023
• Etablissement(s) : CentraleSupélec en cotutelle avec Université Macquarie
• Ecole(s) doctorale(s) : C2MP - CHIMIE MECANIQUE MATERIAUX PHYSIQUE
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMOPS - Laboratoire Matériaux Optiques, Photonique et Systèmes

Mots clés

Mots clés libres

Photonique non linéaire

Effet photoréfractif

Les circuits intégrés photoniques

Nonlinear photonics

Photorefractive effect

Photonic integrated circuits

Résumé

Les circuits intégrés photoniques (PIC) offrent une solution potentielle pour surmonter de nombreuses limitations inhérentes aux circuits électroniques. Compte tenu de la demande sans cesse croissante de bande passante, le développement de dispositifs couplés à des fibres pour les télécommunications tout-optique est donc un domaine de recherche très actif. En collaboration avec la société Modular Photonics, le projet auquel Sebastian participera étudiera la conception et la fabrication de structures de guidage d'ondes complexes pour le traitement de l'information tout-optique, en particulier des séparateurs 1:N pour les applications d'interconnexion optique. Très récemment, des chercheurs de CentraleSupélec ont démontré que des guides d'ondes multicanaux entièrement contrôlables peuvent être induits dans des matériaux photoréfractifs par la contre-propagation de faisceaux de Bessel. Comme technique complémentaire, la méthode d'écriture directe par laser femtoseconde peut être utilisée pour fabriquer des structures de guidage d'ondes tridimensionnelles dans des diélectriques transparents. Très récemment, des chercheurs de l'université Macquarie ont mis au point le premier verre design spécifiquement optimisé à cette fin. Dans le cadre de ce projet, Sebastian concevra des interconnexions optiques qui seront fabriquées dans ce verre et les avantages et les limites des deux approches seront analysés.

Photonic Integrated Circuits (PICs) offer a potential solution to overcome many of the limitations that are inherent to electronic circuits. Given the ever increasing demand for bandwidth, the development of fibre-coupled devices for all-optical telecommunication is therefore a highly active field of research. In collaboration with the company Modular Photonics, the project Sebastian will be part of will investigate the design and the fabrication of complex waveguiding structures for all-optical information processing, in particular 1:N splitters for optical interconnect applications. Very recently, researchers from CentraleSupélec have demonstrated that fully controllable multichannel waveguides can be induced in photorefractive materials by counterpropagating Bessel beams.Sebastian will build on this work with the ultimate aim of demonstrating a functional device. As a complementary technique, the femtosecond laser direct-write method can be used to fabricate three-dimensional waveguiding structures in transparent dielectrics. Very recently, researchers from Macquarie University have developed the first designer glass specifically optimized for that purpose. As part of this project,Sebastian will design optical interconnects which will be fabricated in this glass and the advantages and limitations of both approaches will be analyzed.