Article de référence | Réf : NM2020 v1

Guides et cavités
Cristaux photoniques, vers une optique tout intégrée

Auteur(s) : Olivier VANBÉSIEN

Relu et validé le 21 nov. 2019

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Les systèmes de télécommunications optiques à très haut débit de demain réclament une miniaturisation des composants qui devront traiter une plus grande quantité d’informations et sous des débits de transfert plus élevés. Les structures périodiques artificielles et diélectriques, appelées cristaux photoniques, notamment les bidimensionnels, sont pressenties pour concevoir ces solutions performantes et compactes pour le guidage, le multiplexage et l'émission de lumière. Les voies technologiques les plus couramment utilisées pour construire ces dispositifs et leur conception basée sur une ingénierie de défauts structurels sont d’abord exposées dans cet article. Les différents filtres à insertion/extraction, représentant une des applications génériques de l’optique intégrée, sont ensuite présentés.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

INTRODUCTION

Des fonctions de guidage, de routage et d'émission de lumière performantes et ultracompactes, telles sont les voies explorées dans le domaine des cristaux photoniques diélectriques pour répondre aux besoins d'intégration pour les télécommunications optiques à très haut débit de demain.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-nm2020


Cet article fait partie de l’offre

Optique Photonique

(221 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

3. Guides et cavités

La conception de dispositifs intégrés se base sur une ingénierie de défauts structurels, simples ou étendus, induisant dans la bande interdite du cristal des états autorisés. Des exemples typiques sont donnés sur la figure 2. Selon le but recherché, on étudiera leur comportement optique dans le plan du cristal en couplant ces défauts entre eux, par exemple pour créer des fonctions de filtrage plus complexes, ou leur comportement hors plan en introduisant dans la conception la troisième dimension, que ce soit pour l'étude de l'émission d'une cavité ou l'influence des pertes par rayonnement sur la propagation guidée.

3.1 Défauts structuraux : dispositifs élémentaires

La figure 2a illustre les principaux dispositifs élémentaires qu'il est possible de créer dans un cristal photonique bidimensionnel. On distingue fondamentalement les cavités (défauts ponctuels : H1  , L2  ...) et les guides (défauts étendus : W1  , CW1  , CROW...).

  • Les cavités ont permis, depuis le début des années 2000, de faire de réelles avancées dans le domaine des microlasers. Pour caractériser les performances d'une cavité optique, avec en ligne de mire la conception d'une cavité « unimodale », la loi dite de « Purcell » nous donne les directions à suivre pour tendre vers un taux d'émission spontanée maximal dans un mode donné (émission que l'on détecte dans le cas des diodes électroluminescentes, démarrage du processus laser...). Il faut concevoir des cavités de petite taille (d'un volume effectif comparable à (λ /n r)3) et avec un facteur de qualité Q le plus élevé possible . Dans le cadre des cristaux...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Optique Photonique

(221 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Guides et cavités
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - YABLONOVITCH (E.) -   Photonic crystals.  -  Journal of Modern Optics, 41, p. 173 (1994).

  • (2) - PENDRY (J.) -   Photonic band structures.  -  Journal of Modern Optics, 41, p. 209 (1994).

  • (3) - RADISIC (V.), QIAN (Y.), ITOH (T.) -   Broad-band amplifier using dielectric photonic bandgap structure.  -  IEEE Microwave and Guided Wave Letters, 8, p. 69 (1998).

  • (4) - CHENG (S.D.), BISWAS (R.), OZBAY (E.), McCALMONT (S.), TUTTLE (G.), HO (K.M.) -   Optimized dipole antennas on photonic bandgap crystal.  -  Applied Physics Letters, 67, p. 3399 (1995).

  • (5) - ENOCH (S.), TAYEB (G.), MAYSTRE (D.) -   Numerical evidence of ultrarefractive optics in photonic crystals.  -  Optics Communications, 161, p. 171-6 (1999).

  • (6) - JENSEN (J.S.), SIGMUND (O.), FRENDSEN (L.H.), BOREL (P.I.), HARPOTH (A.), KRISTENSEN (M.) -   Topology design and fabrication of an efficient...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Optique Photonique

(221 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS