Note publique d'information : Les guides d'ondes plans sont l'élément de base de tout circuit optique intégré. L'étude
de leurs propriétés optiques et électrooptiques permet l'optimisation de leurs performances.
Dans cet esprit la réalisation d'un banc de mesure automatisé utilisant la spectroscopie
des lignes noires (m-lines) a fait l'objet de notre travail. La spectroscopie m-lines
consiste à utiliser le couplage par prisme pour exciter les modes guides de la structure
considérée. Le spectre modal permet la détermination des profils d'indices et l'épaisseur
du guide. Pour la mise au point du dispositif, nous avons utilisé des guides de LiNbO3
fabriqués par implantation de H+ et He+. La technique d'implantation s'est récemment
développée et devient de plus en plus une alternative très intéressante comparée aux
autres méthodes couramment employées. D'autre part, nous avons développé une nouvelle
méthode pour mesurer le coefficient d'atténuation de ces structures guidantes. Elle
est basée sur l'injection contrôlée de la lumière dans le guide en utilisant un prisme
mobile, et la mesure de l'intensité transmise par la tranche du cristal. Les résultats
obtenus dans des guides de LiNbO3 implantés H+ et He+ non recuits montrent des pertes
de l'ordre de 2 dB.cm-1 environ. Au cours de ce travail nous avons également réalisé
des guides d'ondes dans le LTB (Li2B4O7) par implantation d'He+. Les résultats obtenus
constituent une première et montrent une excellente qualité optique des guides. Les
pertes mesurées sont de l'ordre de 1.5 dB.cm-1. Pour la caractérisation électrooptique
nous avons utilisé la technique du déplacement angulaire des modes guides dû à l'application
d'un champ électrique. En effet, une variation d'indice par effet EO induit un déplacement
du spectre modal qui permet de remonter aux coefficients EO du guide. Les coefficients
r13 et r33 de guides en LiNbO3 implantes H+, ainsi mesurés, ne semblent pas être affectés
par l'implantation. De plus une étude réalisée sur le même matériau en fonction de
la dose des protons implantes confirme ce résultat et montre l'indépendance des propriétés
EO de ces guides de la dose implantée
Note publique d'information : Planar optical waveguides are the main element of optical integrated circuits. The
investigation of their linear and nonlinear optical properties permits the optimization
of their performances. For this an experimental setup using m-lines spectroscopy was
mounted and automated. M-lines spectroscopy consists of using prism-coupler technique
to excite the guided modes of the structure to be studied. In fact, modes spectra
allow us to determine refractive index profiles and thickness of the guide using an
inverse WKB method. Our test materials were H+ and He+ implanted LiNbO3 waveguides.
Light ions implantation technique has been recently developed and tends to be the
most useful technique. For optical losse measurements, we developed a new approach.
It consists of using one prism to feed the light into the waveguide and measuring
the transmitted intensity using end-fire coupling. The obtained results showed losses
about 2 dB.cm-1 in H+ and He+ implanted LiNbO3 waveguides without post-annealing treatment.
During this work we, also, focused our interest on the elaboration of optical waveguides
in other materials. For instance He+ ions were used to produce waveguides in LTB (Li2B4O7)
crystals with good optical qualities. Losses were estimated to be better than 1.5
dB.cm-1. Concerning the electrooptic measurements, we used the angular shift technique.
Indeed, refractive index variation by the EO effect induces a uniform angular displacement
of all guided modes spectra if we use a specific inter-electrodes gap with respect
to the guiding layer thickness. The latter enables the determination of the electrooptic
coefficients of the guide under investigation. For instance, concerning H+ implanted
LiNbO3 waveguides, the EO coefficients r13 and r33 are rather well preserved. In addition
no dependence on the H+ implanted dose was observed
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