Download or read book Amplification optique dans des guides d onde en silicium poreux dop s aux terres rares written by Adel Najar and published by . This book was released on 2007 with total page 130 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce manuscrit, divisé en cinq chapitres, présente les différents aspects de ce travail. Le premier chapitre décrit le silicium poreux et sa réalisation, les différents paramètres de formation, ses propriétés structurales. Les propriétés de luminescence des ces ions (Erbium et Ytterbium) sont exposées par la suite. Enfin, un état de l’art est détaillé sur les amplificateurs optiques dopés Erbium déjà réalisés à partir de silicium poreux ainsi qu’à partir d’autres matériaux. Le deuxième chapitre présente les conditions expérimentales d’élaboration des guides plans et canaux en silicium poreux et les conditions de dopage et/ou codopage ainsi que les traitements thermiques. Les méthodes de mesures de l’indice de réfraction, la photoluminescence et la photoluminescence résolue en temps sont présentées. Les observations en champ proche et les mesures des pertes ainsi que les mesures de gain optique sont également exposées. Dans le troisième chapitre, les profils de concentration des ions terres rares pour les guides plans et canaux sont présentés et discutés. Dans ce chapitre, un accent particulier est mis sur la variation de l’indice de réfraction en fonction des conditions d’anodisation de dopage et des traitements thermiques. Le quatrième chapitre est consacré à l’étude des guides dopés et codopés par photoluminescence et photoluminescence résolue en temps pour montrer l’activation des ions Erbium ainsi que la détermination de la durée de vie du niveau métastable 4/ 113/2. Ces résultats vont nous permettre d’optimiser la meilleure concentration d’Ytterbium pour le codopage ainsi que d’expliquer les mécanismes d’excitation des ions Erbium. La concentration des ions Erbium actifs dans les guides sera déterminée. Le dernier chapitre décrit les observations en champ proche et les mesures des pertes pour les guides ainsi réalisés. Le gain on/off dans les guides, défini comme étant le rapport de l’intensité lumineuse d’sortie avec pompage à 980 nm sur la puissance du signal de sortie sans pompage, a été mesuré et exploité pour les guides codopés avec différentes concentrations d’Ytterbium. Les variations du gain en fonction de la longueur d’onde sont présentées.

Download or read book Amplification optique dans des guides d ondes r alises par change d ions dans des verres phosphates dopes par des terres rares written by Jean-Marc Jouanno and published by . This book was released on 1995 with total page 216 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES AMPLIFICATEURS OPTIQUES REALISES A PARTIR DE FIBRES DOPEES PAR DES IONS ERBIUMS ONT FAIT, GRACE A LEURS BONNES PERFORMANCES, FORTEMENT EVOLUER LES SYSTEMES DE TRANSMISSION A FIBRE OPTIQUE. NOUS EN AVONS TRANSPOSE LES PRINCIPES POUR REALISER DES COMPOSANTS ACTIFS D'OPTIQUE INTEGREE SUR DES VERRES DOPES PAR DES TERRES RARES. CETTE TECHNOLOGIE PERMET EN EFFET UNE MEILLEURE COMPACITE ET L'INSERTION SIMULTANEE DE FONCTIONS VARIEES. NOUS PRESENTONS LES RESULTATS OBTENUS DANS DES GUIDES FABRIQUES PAR ECHANGE IONIQUE DANS DES VERRES PHOSPHATES. LES IONS DE TERRES RARES, INCLUS DES LA SYNTHESE DU MATERIAU, Y PRESENTENT DES SECTIONS EFFICACES ELEVEES ET PEUVENT ETRE PORTES A UNE CONCENTRATION DE QUELQUES POURCENTS EN POIDS SANS INDUIRE DE REDUCTION IMPORTANTE DE LA DUREE DE VIE DE LEUR NIVEAU METASTABLE. LEURS CARACTERISTIQUES SPECTROSCOPIQUES SONT PRESERVEES APRES L'ECHANGE D'IONS. LES GUIDES OBTENUS SONT MONOMODES AUX LONGUEURS D'ONDE DE POMPE ET DE SIGNAL. ENTERRES, ILS PRESENTENT DE FAIBLES PERTES DE PROPAGATION. EN UTILISANT UN DOPAGE AU NEODYME, NOUS AVONS REALISE DES AMPLIFICATEURS A UNE LONGUEUR D'ONDE VOISINE DE 1,05 MICRON AINSI QU'UNE SOURCE LASER DE FAIBLE SEUIL ET DE BONNE EFFICACITE DE CONVERSION DE PUISSANCE. A L'AIDE D'UN MODELE, NOUS AVONS PU ESTIMER L'INFLUENCE DE L'ADDITION DE PHOTONS PAR TRANSFERT D'ENERGIE DUE A LA CONCENTRATION ELEVEE DE DOPANTS. NOUS AVONS EGALEMENT RELEVE LES GAINS AUTOUR DE 1,3 MICRON. ILS SONT LIMITES PAR L'ABSORPTION A PARTIR DU NIVEAU METASTABLE ET LA FAIBLE PROBABILITE D'EMISSION. NOUS AVONS MODELISE ET REALISE DES AMPLIFICATEURS OPTIQUES A 1,5 MICRON EN EFFECTUANT UN CO-DOPAGE PAR DES IONS ERBIUM ET YTTERBIUM. NOUS AVONS MESURE UN GAIN NET DE 6 DB SUR DES GUIDES DE 44 MM DE LONG ET NOUS AVONS PU METTRE EN EVIDENCE L'IMPORTANCE DU CONFINEMENT DU MODE GUIDE. CES RESULTATS PEUVENT ETRE LARGEMENT AMELIORES EN OPTIMISANT LES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DES GUIDES ET LA CONCENTRATION DE DOPANTS. ILS MONTRENT QUE LA TECHNOLOGIE DE L'ECHANGE D'IONS CONSTITUE AUJOURD'HUI UNE EXCELLENTE MARCHE D'ACCES A UNE UTILISATION PLUS LARGE DES DISPOSITIFS D'OPTIQUE INTEGREE

Download or read book Raman lasers and amplifiers in silicon photonics written by Mohammad Ahmadi and published by . This book was released on 2022 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le silicium est le fondement de la microélectronique, pour laquelle des milliards de dollars et des décennies de recherche ont été consacrés au développement de l'industrie de la fabrication. Après avoir surmonté un certain nombre d'obstacles techniques difficiles, cette technologie a atteint une maturité, une rentabilité et un processus robuste. La photonique à base de silicium a récemment fait l'objet d'une grande attention en raison de la demande mondiale croissante de données issues des télécommunications. Le silicium, matériau transparent dans les spectres du proche et du moyen infrarouge, permet de concevoir des circuits optiques basés sur cette plate-forme. Tirant parti de l'infrastructure et de l'expertise de la fabrication microélectronique moderne, la photonique de silicium offre de nombreux avantages attrayants en réduisant la taille, la consommation d'énergie et le coût de fabrication, ainsi qu'un grand potentiel de production de masse. Les progrès récents de la photonique de silicium ont permis aux concepteurs d'avoir accès à des librairies de blocs de construction passifs et actifs tels que des multiplexeurs, des résonateurs en anneau, des modulateurs, des photodétecteurs, etc. Ces avancées ont incité les chercheurs à exploiter cette plateforme dans divers domaines allant de la détection à la médecine. L'un des défis de la recherche sur la photonique du silicium est de développer une source de lumière et un amplificateur compatible avec le silicium en raison des bandes interdites indirectes du silicium et du germanium. Plusieurs solutions sont actuellement à l'étude pour fournir des sources de lumière sur puce, qui sont réalisées comme suit : lasers à commande électrique par manipulation de la bande interdite et méthodes de co-intégration ou lasers à commande optique par co-intégration de matériaux de gain, dopage d'un matériau de revêtement avec des ions de terres rares, ou utilisation d'effets non linéaires pour convertir la fréquence. La manipulation de la bande interdite implique l'ingénierie de la bande interdite des matériaux du groupe IV avec des souches ou des alliages pour améliorer l'émission directe de la bande interdite. Les techniques de co-intégration comprennent la croissance épitaxiale hétérogène ou le collage de matériaux du groupe III-V sur le guide d'ondes en silicium pour concevoir un laser ou tirer parti de caractéristiques à gain élevé. Le dopage d'une gaine de verre avec des éléments de terres rares comme le thulium, l'holmium, l'erbium avec des guides d'ondes spécialement conçus pour former une cavité laser a également été proposé comme solution. La conversion de fréquence par des effets non linéaires dans les guides d'ondes en silicium est une autre approche de la génération de lumière sur puce qui peut être réalisée sans aucun post-traitement des puces en silicium sur isolant (SOI). Par exemple, dans le silicium, la non-linéarité du troisième ordre permet la génération de peignes, la génération de supercontinuum, l'oscillation paramétrique optique et l'émission Raman. Parmi celles-ci, la diffusion Raman-Stokes stimulée (SRSS) peut être avantageusement utilisée pour la conversion et l'amplification des longueurs d'onde, car elle ne nécessite pas d'ingénierie de dispersion. Le gain Raman du silicium a donc été exploité dans la conception de divers lasers et amplificateurs sur puce. Les lasers et amplificateurs Raman sur puce utilisent des conceptions simples et ont jusqu'à présent été réalisés principalement avec des tranches de silicium relativement épaisses. Dans ce travail, nous profitons du gain Raman pour étudier, modéliser, concevoir et démontrer expérimentalement un laser et un amplificateur Raman. Nos recherches s'appuient sur une fonderie à accès libre offrant des plaquettes SOI standard avec une épaisseur de silicium de 220 nm. Dans notre première contribution, nous présentons un modèle complet pour un laser Raman CW dans une plateforme SOI. Nous concevons ensuite un laser Raman de 2,232 μm avec une cavité résonante en anneau sur puce. Les valeurs optimisées pour la longueur de la cavité et les rapports de couplage de puissance sont déterminés par la simulation numérique des performances du laser en tenant compte des variations de fabrication. Enfin, en concevant un coupleur directionnel (DC) accordable pour la cavité laser, une conception robuste du laser Raman est présentée. Nous montrons que la réduction des pertes de propagation et l'élimination des porteurs libres, par l'utilisation d'une jonction p-i-n, amélioreront de manière significative les performances du laser Raman en termes de réduction de la puissance de seuil et d'augmentation de l'efficacité de la pente. Dans notre deuxième contribution, nous démontrons un laser Raman accordable de haute performance qui convertit la gamme de longueur d'onde de pompe de 1530 nm - 1600 nm à la gamme de signal de 1662 nm- 1745 nm avec une puissance de sortie moyenne de 3 mW à ~50 mW de puissance de pompe avec un seul dispositif. La caractéristique principale de ce laser est l'utilisation d'un mécanisme de couplage accordable pour ajuster les coefficients de couplage de la pompe et du signal dans la cavité en anneau et compenser les erreurs de fabrication. Nos résultats sont très prometteurs pour l'augmentation substantielle des ressources spectrales optiques disponibles sur une puce de silicium. Nous démontrons également, pour la première fois, un laser Raman dans l'infrarouge moyen générant un signal à 2,231 μm avec une pompe à 2 μm et étudions les défis d'obtenir une émission cette bande. Notre dernière contribution est dédiée à l'amplificateur Raman, nous discutons et validons expérimentalement l'importance de considérer le gain Raman non-réciproque en utilisant une pompe et une sonde contre-propagatives ou co-propagatives, différentes longueurs d'amplificateur, puissances de pompe d'entrée et valeurs de perte non-linéaire. Nous démontrons un circuit optique sans perte assisté par Raman dans un guide d'ondes de 1,2 cm de longueur qui atteint un gain net nul avec seulement 60 mW de pompage en puissance continue. Nous examinons les pertes non linéaires des guides d'ondes en silicium pour estimer la durée de vie des porteurs libres (FCL), puis nous extrayons le coefficient de gain Raman du guide d'ondes photonique en silicium. Nous utilisons ensuite ces paramètres clés comme entrée d'un modèle d'amplificateur Raman photonique au silicium pour trouver la performance optimale en fonction de l'encombrement et de la puissance de pompage disponibles.

Download or read book ETUDE DE GUIDES D ONDE DOPES TERRES RARES EN OPTIQUE INTEGREE SUR VERRE EN VUE DE REALISER UN AMPLIFICATEUR OPTIQUE written by Jean-Emmanuel Broquin and published by . This book was released on 1997 with total page 137 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE DEVELOPPEMENT DES TELECOMMUNICATIONS OPTIQUES A ENTRAINE UN BESOIN GRANDISSANT EN COMPOSANTS ACTIFS. LA REALISATION DE COMPOSANTS INTEGRES UTILISANT DES VERRES DOPES AVEC DES TERRES RARES EST UNE SOLUTION INTERESSANTE POUR REPONDRE A CE BESOIN. L'UTILISATION DE VERRES FLUORES SOUS LA FORME DE FIBRES OPTIQUES A PERMIS DE REALISER DES AMPLIFICATEURS OPTIQUES DE TRES BONNE QUALITE, L'EMPLOI DE TELS VERRES EN OPTIQUE INTEGREE PLANAIRE SEMBLE DONC TRES PROMETTEUR. DANS CE RAPPORT, NOUS PRESENTONS L'ETUDE QUE NOUS AVONS MENEE POUR REALISER DES GUIDES D'ONDES PAR ECHANGE D'IONS DANS DES SUBSTRAT DE VERRES FLUORES BIG ET ZBLA. POUR MENER A BIEN NOTRE TRAVAIL, NOUS AVONS MIS AU POINT UNE PROCEDURE TECHNOLOGIQUE PROPRE AUX VERRES FLUORES PUIS NOUS AVONS CARACTERISE LES GUIDES AINSI OBTENUS. L'UTILISATION D'UN ECHANGE ANIONIQUE OD/F A PERMIS D'OBTENIR LES PREMIER GUIDES D'ONDE MONOMODE EN OPTIQUE INTEGREE PLANAIRE SUR VERRE FLUORE. CEPENDANT, UNE OPTIMISATION DES PARAMETRES TECHNOLOGIQUES DE REALISATION DES GUIDES EST ENCORE NECESSAIRE POUR DIMINUER LES PERTES PAR PROPAGATION QUI SONT ENCORE DE L'ORDRE DE 3DB/CM. LA MESURE DES PROPRIETES SPECTROSCOPIQUES DES IONS ND#3#+ INCORPORES DANS LE VERRE A PERMIS DE DEMONTRER L'INFLUENCE NEFASTE DES IONS OD SUR LA DUREE DE VIE DU NIVEAU METASTABLE DES IONS ACTIFS PRESENTS DANS LE GUIDE. UNE SOLUTION A ETE PROPOSEE GRACE A L'UTILISATION D'IONS CI POUR REMPLACER LES IONS OD. D'APRES LES PREMIERS RESULTATS OBTENUS, LE COMPORTEMENT DES IONS ACTIFS EST MEILLEUR AVEC CE TYPE D'ECHANGE MAIS LES PERTES PAR PROPAGATION SONT ENCORE TROP ELEVEE POUR PERMETTRE DE REASLIER UN AMPLIFICATEUR OPTIQUE. FINALEMENT, POUR PERMETTRE DE REALISER DES AMPLIFICATEURS OPTIQUES PERFORMANTS ALLIANT DE FAIBLES PERTES A DE BONNES PERFORMANCES DES IONS DE TERRES RARES, NOUS AVONS PROPOSE ET DEMONTRE UNE STRUCTURE HYBRIDE ACTIVE-PASSIVE. CETTE STRUCTURE, COMPOSEE D'UN GUIDE PASSIF REALISE PAR ECHANGE D'IONS ET D'UNE COUCHE ACTIVE GUIDANTE, DEVRAIT PERMETTRE A TERME DE CONCILIER LES AVANTAGES DES TECHNOLOGIES DE TYPE COUCHES MINCES AVEC CEUX DES TECHNOLOGIES DE TYPE ECHANGES D'IONS.

Download or read book FABRICATION ET CARACTERISATION DE GUIDES D ONDES SOL GEL DOPES TERRES RARES POUR LA REALISATION D AMPLIFICATEURS OPTIQUES INTEGRES written by XAVIER.. ORIGNAC and published by . This book was released on 1997 with total page 332 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DES AMPLIFICATEURS SONT NECESSAIRES A LA REGENERATION DU SIGNAL DANS LES LIGNES DE TRANSMISSION A GRANDES DISTANCES. LES AMPLIFICATEURS OPTIQUES PERMETTENT DE CONSERVER LA BANDE PASSANTE DES SYSTEMES DE TRANSMISSION. ILS SONT D'ORES ET DEJA DISPONIBLES COMMERCIALEMENT SOUS FORME DE FIBRES DOPEES ERBIUM, MAIS OCCUPENT UN VOLUME IMPORTANT ET NE PERMETTENT PAS LA COMBINAISON DE PLUSIEURS FONCTIONS. UNE ALTERNATIVE PEUT ETRE ENVISAGEE EN TRANSPOSANT LES PRINCIPES DES FIBRES DOPEES ERBIUM A DES AMPLIFICATEURS INTEGRES. UN MARCHE POTENTIEL DE GRANDE AMPLEUR EXISTE POUR DE TELS COMPOSANTS. CETTE THESE EST UNE PREMIERE TENTATIVE DE FABRICATION DE TELS AMPLIVATEURS PAR LE PROCEDE SOL-GEL, DANS UNE MATRICE VITREUSE DE SIO#2-TIO#2. UNE PREMIERE PARTIE POSE LA PROBLEMATIQUE DE L'ETUDE ET EXPOSE LES PARAMETRES A OPTIMISER : IL FAUT AUGMENTER LE TEMPS DE VIE DU NIVEAU METASTABLE ET LA CONCENTRATION D'AUTO-EXTINCTION DES IONS ERBIUM, DIMINUER L'ATTENUATION DES GUIDES, ET CONTROLER L'EPAISSEUR ET L'INDICE DES DEPOTS SOL-GEL. DANS UNE DEUXIEME PARTIE, LE PROCESSUS DE FABRICATION DES GUIDES EST DECRIT ET CHAQUE ETAPE DU PROCESSUS EST ANALYSEE DE FACON A ETUDIER SON INFLUENCE SUR LES PARAMETRES A OPTIMISER. DANS LA TROISIEME PARTIE, ON MONTRE COMMENT LE PROCESSUS DE FABRICATION EST ORIENTE POUR OBTENIR LA MEILLEURE QUALITE DE GUIDE POSSIBLE. LES RESULTATS OBTENUS SONT PRESENTES. UNE ETUDE PRELIMINAIRE A ETE EFFECTUE AVEC DU NEODYME. UNE CONCENTRATION D'AUTO-EXTINCTION DE 1% ATOMIQUE EN NEODYME ET UN TEMPS DE VIE DE FLUORESCENCE DE 375 S A FAIBLE CONCENTRATION SONT ATTEINTS DANS DES GUIDES PLAN. AVEC L'ERBIUM, LA CONCENTRATION D'AUTO-EXTINCTION EST DE 0.6 % ATOMIQUE, ET UN TEMPS DE VIE DE 6 MS EST TROUVE A FAIBLE CONCENTRATION. UNE PREMIERE MESURE DE GAIN SUR DES GUIDES CANAUX DONNE 3 DB DE GAIN INTERNE A 1531 NM. LE GAIN EST CONSTANT SUR 25 NM. LE PROCEDE SOL-GEL EST UNE ALTERNATIVE AUX TECHNOLOGIES DEJA EXISTANTES (FHD ET PECVD) POUR L'INTEGRATION D'AMPLIFICATEURS OPTIQUES SUR SILICIUM. SES CAPACITES A FOURNIR DES AMPLIFICATEURS DE BONNE QUALITE DEVRAIENT ETRE MISES EN EVIDENCE PAR DES ETUDES COMPLEMENTAIRES. DES SOLUTIONS SONT PROPOSEES.

Download or read book Etude de guides d ondes dopes terres rares en optique integree sur verre en vue de realiser un amplificateur optique written by Jean-Emmanuel Broquin and published by . This book was released on 1997 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book GUIDES D ONDE D OXYDES DOPES TERRES RARES ELABORES PAR MO CVD A SOURCE LIQUIDE POUR DES APPLICATIONS EN OPTIQUE INTEGREE written by WILFRID.. MEFFRE and published by . This book was released on 1999 with total page 168 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CES DERNIERES ANNEES, L'ESSOR CONSIDERABLE DES TELECOMMUNICATIONS NECESSITE DES DEBITS D'INFORMATION TOUJOURS PLUS ELEVES. UNE DES VOIES DE RECHERCHE CONSISTE A AMELIORER LES AMPLIFICATEURS OPTIQUES INSERES A INTERVALLES REGULIERS DANS LES LIAISONS PAR FIBRES OPTIQUES. DANS CE BUT, DES COUCHES MINCES D'OXYDES D'ALUMINIUM (OU ALUMINE, AL 2O 3) ET D'YTTRIUM (OU YTTRIA, Y 2O 3) DOPES AVEC DES ELEMENTS DE TERRES RARES (ERBIUM, YTTERBIUM) ONT ETE ELABOREES. LES TECHNIQUES UTILISEES SONT DES PROCEDES DE DEPOTS CHIMIQUES EN PHASE VAPEUR A PARTIR DE PRECURSEURS ORGANOMETALLIQUES (MO-CVD), ET A SOURCE LIQUIDE. L'UN EST UN PROCEDE ATMOSPHERIQUE ASSISTE PAR AEROSOL. LE PRINCIPE DU SECOND REPOSE SUR L'EVAPORATION FLASH DE MICRO QUANTITES DE SOLUTION A BASSE PRESSION (QUELQUES TORRS). CES DEUX PROCEDES ONT ETE DEVELOPPES AU LABORATOIRE. LES COUCHES D'ALUMINE SONT AMORPHES QUELQUES SOIENT LES TEMPERATURES D'ELABORATION ET DE TRAITEMENTS THERMIQUES POST-DEPOTS (JUSQU'A 1000\C). CELLES DEPOSEES SUR UN SUBSTRAT DE SILICE ET AYANT UNE EPAISSEUR DE 2 M CONSTITUENT DES GUIDES D'ONDE PLANS MONOMODES A 1.55 M. PLUSIEURS PHENOMENES D'UP-CONVERSION ONT ETE MIS EN EVIDENCE DANS LES SPECTRES DE FLUORESCENCE VISIBLE DE L'ERBIUM DANS L'YTTRIA. POUR CE MATERIAU, UNE DUREE DE VIE DU NIVEAU 4I 1 3 / 2 DE L'ERBIUM DE 7.50.5 MS A ETE MESUREE. CETTE VALEUR EST COMPARABLE A CELLE QUI A ETE OBTENUE SUR DES COUCHES ELABOREES PAR UN PROCEDE PHYSIQUE, VOIRE A CELLE ISSUE D'UN ECHANTILLON MASSIF. ENFIN, DEUX SYSTEMES BINAIRES Y 2O 3-AL 2O 3 ET Y 2O 3-P 2O 5 ONT ETE ETUDIES AFIN DE REMEDIER AU PRINCIPAL INCONVENIENT DE L'YTTRIA, A SAVOIR L'ETROITESSE DE LA BANDE DE GAIN.

Download or read book GUIDES D ONDES REALISES PAR ECHANGES D IONS DANS DES VERRES DE FLUORURES DOPES TERRES RARES EN VUE D APPLICATIONS EN OPTIQUE INTEGREE ACTIVE written by Emmanuelle Lemoine-Josse and published by . This book was released on 1997 with total page 196 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA REALISATION DE COMPOSANTS ACTIFS EN OPTIQUE INTEGREE PRESENTE ACTUELLEMENT UN GRAND INTERET POUR LES TELECOMMUNICATIONS. LES VERRES DE FLUORURES ONT MONTRE LEURS EXCELLENTES PROPRIETES OPTIQUES SOUS LA FORME DE FIBRES LASERS ET AMPLIFICATRICES, L'EMPLOI DE TELS VERRES SEMBLE DONC DES PLUS PROMETTEURS EN OPTIQUE GUIDEE PLANAIRE. DEUX PROCEDES DE FABRICATION DE GUIDES D'ONDES PLANAIRES REALISES PAR ECHANGE D'IONS DANS DES VERRES DE FLUORURES SONT DECRITS. CETTE TECHNIQUE CONSISTE A MODIFIER LOCALEMENT LA COMPOSITION DU VERRE AFIN D'Y AUGMENTER L'INDICE DE REFRACTION, ET DE CREER UNE STRUCTURE GUIDANTE DONT LES CARACTERISTIQUES SONT DETERMINEES SOIT PAR DES METHODES OPTIQUES (M-LINES, MESURE DU CHAMP PROCHE,), SOIT PAR DES METHODES D'ANALYSE (MEB, SIMS,). UNE TECHNOLOGIE DE MASQUAGE PROPRE AUX VERRES DE FLUORURES A DU ETRE DEVELOPPEE. LES GUIDES CONFINES DE LARGEUR 3-4 M, OBTENUS SOIT PAR INTERDIFFUSION F#-OD#-, SOIT PAR INTERDIFFUSION F#-CL#-, SONT MONOMODES AUX DEUX LONGUEURS D'ONDE DE POMPE ET D'EMISSION DU NEODYME. CEPENDANT, DANS LES DEUX CAS, LES PERTES PAR PROPAGATION SONT ELEVEES, SUPERIEURES A 1 DB/CM. NOUS ETUDIONS LES PROPRIETES SPECTROSCOPIQUES DES TROIS TERRES RARES SELECTIONNEES ND#3#+, PR#3#+ ET ER#3#+, DANS LES GUIDES CONFINES. LA PRESENCE D'IONS OD#- A UNE INFLUENCE NEFASTE SUR LE RENDEMENT QUANTIQUE DES TERRES RARES, ENTRAINANT UNE DIMINUTION DES DUREES DE VIE DE ND#3#+ ET DE ER#3#+, ET UNE EXTINCTION DE LA FLUORESCENCE DE PR#3#+. LES GUIDES D'ONDES REALISES PAR ECHANGE F#-/CL#- SONT BEAUCOUP PLUS PERFORMANTS DU FAIT DE L'ABSENCE DE VIBRATEURS DE HAUTE ENERGIE. EN UTILISANT UN DOPAGE AU NEODYME, NOUS AVONS MESURE UN GAIN DE 2,7 DB/CM A 1,047 M POUR UNE PUISSANCE DE POMPE ABSORBEE DE 50MW. PAR AILLEURS, UN PROCEDE D'ENTERRAGE DES GUIDES D'ONDES EN COURS DE DEVELOPPEMENT DEVRAIT PERMETTRE D'ATTEINDRE DES PERTES PAR PROPAGATION INFERIEURES A 1 DB/CM, LAISSANT AUGURER UN MEILLEUR GAIN

Download or read book Guides d ondes planaires en verre et vitroc ramique fluor s written by Olivier Péron and published by . This book was released on 2007 with total page 234 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse financée par la Région Pays de la Loire s'insère dans le cadre d'un programme de recherche sur les matériaux à propriétés spécifiques (MAPS) et s'appuie sur une collaboration CNRS-CNR entre le Laboratoire des Oxydes et Fluorures et l'Institut de Photonique et Nanotechnologie de l'Université de Trente (Italie). L'étude réalisée se situe à l'interface de la chimie et de la physique des matériaux et a pour but la fabrication et la caractérisation de guides d'ondes en vitrocéramique, matériau composite alliant la transparence d'un verre et les propriétés spectroscopiques d'un cristal, afin de réaliser un amplificateur optique planaire. Le manuscrit s'articule autour de deux lignes directrices : - la synthèse et la vitrocéramisation de verres fluorés massifs ZELAG (ZrF4-ErF3-LaF3-AlF3-GaF3) codopés avec des ions Ce3+ ou Yb3+, qui présentent une faible énergie de phonons et une grande solubilité de ions de terre rare en comparaison de la silice. L'insertion des terres rares actives dans les cristallites a pu être obtenue, rendant le matériau efficace d'un point de vue spectroscopique tout en gardant une bonne transparence. - la fabrication par co-évaporation sous vide (PVD) de guides d'ondes planaires dans les systèmes vitreux ZLE et YLEYb (ZrF4-LaF3-ErF3-YbF3) stabilisés par AIF3, de composition proche de celle des vitrocéramiques massives. La technique PVD mise en place au laboratoire consiste en l'évaporation simultanée d'un mélange binaire ou ternaire de fluorures de terre rare (ErF3/LaF3 ou ErF3/LaF3/YbF3) et d'un verre fluoré ZBNA à bas point de fusion dont les seuls composés volatils sont ZrF4 et AlF3. Les propriétés spectroscopiques des terres rares dans les matériaux massifs et dans les guides d'ondes ont été comparées. Les problèmes liés à la forte sensibi1ité vis à vis de l 'hydrolyse des guides d'onde à base de ZrF4 ont été résolus, leur conférant ainsi des propriétés spectroscopiques et optiques intéressantes : une durée de vie du niveau 4I13/2 de l'erbium proche de 9ms, des pertes optiques inférieures à 1,2dB/cm à 1.3um qui augmentent peu après vitrocéramisation (1,6dB/cm). Ces résultats présagent des perspectives intéressantes pour l'utilisation de ces structures guidantes dans les réseaux optiques locaux.

Download or read book Fabrication et caract risation des fibres optiques en silice dop es au thulium written by Basile Faure and published by . This book was released on 2005 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse rapporte les premières études exploratoires menées en vue de réaliser un amplificateur dans la bande S des télécommunications (autour de 1470 nm) dans une fibre en silice dopée au thulium dans le but d’augmenter la bande passante utilisable par le procédé de multiplexage en longueur d’onde (WDM) des réseaux optiques en silice standard. Pour permettre d’amplifier un signal optique à l’aide des ions de thulium dans une fibre composée d’un verre à haute énergie de phonon comme la silice, nous avons adapté les processus de fabrication des préformes par MCVD de manière à modifier de moins de 10 % mol la composition du cœur de silice de la fibre. Ainsi, l’apport d’Al203 permet, en modifiant l’environnement des terres rares, de réduire les désexcitations non radiatives entre les niveaux 3H4 et 3H5 des ions de thulium. Le temps de vie du niveau 3H4 est ainsi multiplié par 3, de 14us pour la silice pure à 50us pour 8,7 %mol d’al203. L’efficacité quantique passe alors de 2 % à plus de 8%. Grâce à cette amélioration du matériau et à l’optimisation des paramètres optogéométriques de la fibre optique à l’aide d’un modèle numérique, nous avons pu mesurer l’amplification en bande S d’un signal lumineux sur un échantillon majoritairement composé de silice fabriqué au laboratoire. Ce gain, de plus de 1dB pour 1400mW de puissance de pompe optique est un résultat de premier ordre pour ce type de dispositif, validant l’approche de la modification de l’environnement du thulium dans la silice. De plus, les simulations numériques prédisent un gain supérieur à 20 dB pour 1W de pompe pour le matériau élaboré, avec un schéma de pompage plus efficace.

Download or read book ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE D UN AMPLIFICATEUR EN OPTIQUE INTEGREE SUR NIOBATE DE LITHIUM DOPE ERBIUM written by VINCENT.. VOINOT and published by . This book was released on 1998 with total page 127 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE DEVELOPPEMENT DE COMPOSANTS ACTIFS EN OPTIQUE INTEGREE SUR NIOBATE DE LITHIUM EST SOUMIS AU PROBLEME DES PERTES DUES A LA PROPAGATION. LA SOLUTION POUR COMPENSER CES PERTES CONSISTE A UTILISER LES PROPRIETES D'AMPLIFICATION DU NIOBATE DE LITHIUM DOPE TERRES RARES. COURAMMENT UTILISE DANS LE CAS DES AMPLIFICATEURS A FIBRES DOPES, L'ERBIUM EST ACTUELLEMENT L'UN DES MEILLEURS CANDIDATS POUR OBTENIR L'AMPLIFICATION OPTIQUE DANS LA TROISIEME FENETRE DES TELECOMMUNICATIONS (1550 NM). LE DOPAGE A L'ERBIUM PERMET DONC D'UTILISER L'AMPLIFICATION A 1,55 M DIRECTEMENT DANS LE COMPOSANT INTEGRE. CETTE THESE PRESENTE LE MODELE THEORIQUE ET LA REALISATION D'UN AMPLIFICATEUR EN OPTIQUE INTEGREE SUR NIOBATE DE LITHIUM DOPE ERBIUM. CE MODELE S'APPUIE SUR LA MESURE DE DIFFERENTS PARAMETRES TELS QUE LES SECTIONS EFFICACES POUR CHACUNE DES POLARISATIONS ET LONGUEURS D'ONDE DE POMPAGE, LES PERTES A LA PROPAGATION, LE PROFIL DE DOPAGE ERBIUM ET LES PROFILS DES MODES DE PROPAGATION. CE MODELE TIENT COMPTE DU PROCESSUS D'UPCONVERSION QUI CORRESPOND A L'EMISSION D'UNE FLUORESCENCE A 550 NM LORSQU'ON POMPE A 980 NM. EN ACCORD AVEC CE MODELE, NOUS PRESENTONS LA PREMIERE REALISATION D'UN AMPLIFICATEUR A 1,53 M INDEPENDANT DE LA POLARISATION DANS UN GUIDE D'ONDE ER : TI : LINBO#3 DE COUPE X PROPAGATION Z POMPE A 980 NM PAR UNE DIODE LASER CONTINUE. UN GAIN D'AMPLIFICATION DE 0,95 DB/CM A ETE OBTENU POUR SEULEMENT 50 MW DE POMPE COUPLEE. L'ETAPE SUIVANTE CONSISTE A ESSAYER DE CREER UN LASER INTEGRE. POUR OBTENIR LA CAVITE RESONNANTE, LA SOLUTION ORIGINALE PROPOSEE EST DE GRAVER DIRECTEMENT DES MIROIRS DE BRAGG PAR ABLATION LASER A LA SURFACE DU GUIDE D'ONDE.

Download or read book Amplification Optique Dans Les Fibres Dop es Aux Terres Rares Et Photochromisme written by Didier Neveux and published by . This book was released on 1991 with total page 136 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES AMPLIFICATEURS OPTIQUES A FIBRES DONT L'OBJET DEPUIS QUELQUES ANNEES DE RECHERCHES QUI PERMETTENT D'ENVISAGER LEUR UTILISATION DANS LES SYSTEMES DE TELECOMMUNICATIONS PAR FIBRE OPTIQUE. DANS CETTE ETUDE NOUS MONTRONS LA DIFFERENCE FONDAMENTALE QUI EXISTE ENTRE UN MILIEU AMPLIFICATEUR A 3 NIVEAUX ET UN AUTRE MILIEU A 4 NIVEAUX. IL EN DECOULE ALORS LA NOTION DE LONGUEUR OPTIMALE POUR UN AMPLIFICATEUR. NOUS NOUS SOMMES ORIENTES PLUS SPECIFIQUEMENT VERS L'AMPLIFICATION A 1.5 M PAR DES IONS ERBIUM INCORPORES DANS LA MATRICE DE LA FIBRE. DE PLUS, UNE RECHERCHE D'OPTIMISATION DE L'AMPLIFICATION EST EXPOSEE EN FONCTION DU PROFIL DE DOPAGE DE LA FIBRE. LES APPROCHES THEORIQUE ET EXPERIMENTALE SONT ABORDEES. PARALLELEMENT A CE TRAVAIL, UN AUTRE PHENOMENE EST ABORDE: LE PHOTOCHROMISME. NOUS AVONS MONTRE QUE CET EFFET POUVAIT AVOIR LIEU A DES INTENSITES FAIBLES (1 MW/M#2) ET POUVAIT NUIRE DANS CERTAINS CAS AUX PERFORMANCES DES AMPLIFICATEURS A FIBRES. IL EN RESULTE UNE IMPOSSIBILITE DE REALISER DES LASERS A FIBRES DANS LE DOMAINE DES COURTES LONGUEURS D'ONDE DU VISIBLE EN UTILISANT DES FIBRES GERMANO-SILICATES. UNE TENTATIVE DE MODELISATION EST EGALEMENT EXPOSEE ET L'HYPOTHESE DE CREATION DE CENTRES COLORES AU TRAVERS D'UNE ABSORPTION A DEUX PHOTONS EST DISCUTEE

Download or read book FIBRES OPTIQUES DOPEES AUX TERRES RARES written by BERNARD.. DUSSARDIER and published by . This book was released on 1992 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES DISPOSITIFS A FIBRES OPTIQUES DOPEES AUX TERRES RARES (FODTR) VONT REVOLUTIONNER DE NOMBREUX DOMAINES TECHNIQUES TELS QUE TELECOMMUNICATIONS, METROLOGIE ET STOCKAGE DE DONNEES. LA CONCEPTION DE NOUVEAUX DISPOSITIFS NECESSITE LA COMPREHENSION DES PHENOMENES FONDAMENTAUX DANS LES FODTR ET LA MAITRISE DE LEUR FABRICATION. DANS CE BUT, CE MEMOIRE PRESENTE SUCCESSIVEMENT: 1) LA MISE EN UVRE DU DOPAGE AUX TERRES RARES DE PREFORMES POUR FIBRES OPTIQUES UNIMODALES, FABRIQUEES EN SILICE PAR MCVD (MODIFIED CHEMICAL VAPOR DEPOSITION), PAR DIFFUSION IONIQUE EN PHASE LIQUIDE, ET LA CARACTERISATION DES ETAPES DE FABRICATION; 2) L'ETUDE EXPERIMENTALE DE LA SPECTROSCOPIE ET DE L'AMPLIFICATION VERS 1,06 M DANS UNE FIBRE DOPEE AU NEODYME (FODND), PAR EXCITATION SELECTIVE DE PAQUETS SPECTRAUX D'IONS DOPANTS; 3) L'ETUDE DE L'AMPLIFICATION DE L'EMISSION SPONTANEE (OU SUPERFLUORESCENCE) VERS 1,06 M EN FONCTION DE LA TEMPERATURE ET DE LA LONGUEUR D'ONDE EXCITATRICE. CES ETUDES CONJOINTES PERMETTENT L'AMELIORATION DE NOS FODTR ET LA COMPREHENSION DES PHENOMENES DE SELECTION DE SITES DU NEODYME ET D'AMPLIFICATION SELECTIVE. EN CARACTERISANT SPECTROSCOPIQUEMENT UNE FODND PARTICULIERE, NOUS INTERPRETONS L'EVOLUTION SPECTRALE DE SA FLUORESCENCE EN ETUDIANT SON AFFINEMENT PAR EXCITATION SELECTIVE A BASSE TEMPERATURE, ET SOULIGNONS L'INFLUENCE DE LA FORTE INHOMOGENEITE DE LA DISTRIBUTION DES IONS DANS LA SILICE VITREUSE. CETTE INHOMOGENEITE PROVOQUE L'ALTERATION DU GAIN LORSQU'ON MODIFIE LES CONDITIONS D'EXCITATION, PARTICULIEREMENT LA LONGUEUR D'ONDE EXCITATRICE. NOUS ETABLISSONS L'INTERDEPENDANCE DES CARACTERISTIQUES SPECTRALES ET D'EFFICACITE D'UNE FIBRE SUPERFLUORESCENTE. EN MODELISANT LEUR COMPORTEMENT, NOUS MONTRONS QUE LA PREVISION DES CARACTERISTIQUES DE LA SUPERFLUORESCENCE EST PERMISE LORSQUE LE SPECTRE DU GAIN EST HOMOGENE, ET QUE SON EFFICACITE PEUT ETRE FORTEMENT DIMINUEE PAR L'EXISTENCE D'UNE AUTRE TRANSITION AMPLIFIEE, VERS 0,9 M. LES RESULTATS ET TECHNIQUES EXPERIMENTALES PRESENTES PERMETTENT LA CONCEPTION DE SOURCES LUMINEUSES OU D'AMPLIFICATEURS A FODTR EN TENANT COMPTE SIMULTANEMENT DES CARACTERISTIQUES DU MILIEU AMPLIFICATEUR ET DES CONDITIONS D'UTILISATION

Download or read book Verres fluor s base de fluoroindate et fluorogallate pour l amplification optique written by Yoann Jestin and published by . This book was released on 2002 with total page 164 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les besoins récents en amplificateurs à fibres optiques dopées par les ions de terre rare pour les bandes S et XS, à 1,47 et 1,3μm, nécessitent de nouvelles matrices non-silice à faible énergie de phonon. Ce mémoire présente les travaux réalisés sur de nouvelles matrices fluorées, dans le cadre du projet GEANT (GEnération d’Amplificateurs Non-silice pour Transmission multi-fenêtres multiplexées en longueur d’onde) labellisé par le RNRT, associant partenaires industriels et universitaires. Les principaux objectifs fixés au démarrage du contrat concernant la réalisation de préformes et de fibres optiques à forte ouverture numérique ont été atteints grâce à la stabilisation de nouvelles compositions vitreuses à base de fluoroindate et fluorogallate dans le système PbF2-ZnF2-GaF3-InF3-CaF2 (PIG), notamment le verre PIG2 dont les caractéristiques sont : - une bonne stabilité thermique avec un delta T égal à 114°C, - une excellence compatibilité des courbes de viscosité avec le verre de gaine ZBLAYN. Une fibre optique multimode associant les verres PIG2 et ZBLAYN, à forte ouverture numérique (O.N. >0.5) a été obtenue par la technique de rotational casting. Les pertes optiques, mesurées sur un tronçon de 20m sont de 0,82 dB/m à 1,47μm ; elles sont principalement dues à l’absorption des ions Fe2+ et Cu2+. D’autre part, les paramètres spectroscopiques des ions Tm3+ ont été déterminés dans les matrices PIG et comparés à ceux du verre ZBLAN. Parallèlement, des guides d’onde planaires en verres fluorés dopés Pr3+ à base de fluorogallate du type PbF2-ZnF2-GaF3 (PZG) ont été élaborés par la technique de dépôt en phase vapeur, ceci pour les applications dans les réseaux optiques locaux. Le contrôle du taux de dopage dans la gamme 0,1-0,2 mol% a été amélioré en évaporant une solution solide PrF3-LaF3 à la place de PrF3. Dans le but d’améliorer les rendements d’amplification à 1,3μm, la durée de vie du niveau 1G4 de Pr3+ dans les matrices PZG dopées PrCl3 a été mesurée. La liaison Pr-Cl plus covalente, ainsi qu’une énergie de phonon plus faible au voisinage de la terre rare permet d’augmenter la durée de vie de 50% pour un dopage à 0,05 mol%.

Download or read book Physical Properties of Amorphous Materials written by David Adler and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2013-06-29 with total page 448 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The Institute for Amorphous Studies was founded in 1982 as the international center for the investigation of amorphous mate rials. It has since played an important role in promoting the und er standing of disordered matter in general. An Institute lecture series on "Fundamentals of Amorphous Materials and Devices" was held during 1982-83 with distinguished speakers from universities and industry. These events were free and open to the public ,and were attended by many representatives of the scientific community. The lectures themselves were highly successful inasmuch as they provided not only formal instruction but also an opportunity for vigorous and stimulating debate. That last element could not be captured within the pages of a book I but the lectures concentrated on the latest advances in the field I which is why their essential contents are he re reproduced in collective form. Together they constitute an interdisciplinary status report of the field. The speakers brought many different viewpoints and a variety of back ground experiences io bear on the problems involved I but though language and conventions vary I the essential unity of the concerns is very clear I as indeed are the ultimate benefits of the many-sided approach.