Graded and step index buried optical waveguides fabricated from p-type porous silicon : Processing and measurements

International audienceThe realisation of optical buried waveguides fabricated from porous silicon layers is presented. The refractive index of porous silicon layer varies according to its porosity and its oxidisation process conditions. So either step or graded index waveguides are achieved. These waveguides are formed by a localised anodisation of heavily doped P-type silicon wafers. Measurements at a wavelength of l.ôum yield waveguide losses below 4 dB/cm

Synthesis and characterization of polymers for nonlinear optical applications

International audienceA difunctional NLO Azo-Dye chromophore has been synthesized and polymerization has been performed with a comonomer bearing a side-chain epoxy group. Deposition of the polymer on glass substrates was performed by spin-coating, resulting in uniform films up to 2 µm thickness. The orientation of the chromophore was performed under a " pin-to-plane " positive corona discharge followed by a heat-treatment in order to obtain reticulation of the films. Molecular orientation has been investigated using UV-Vis. and Raman spectroscopy. Poling of the films results in a decay of absorbency as well as in a blue shift of the spectrum. At the same time, the 1600 cm-1 band disappears from the Raman spectra, indicating orientation of the chromophores. Cross-linking has been studied by FTIR and all-optical poling and showed an improved stability of the electro-optic thin films

Réflectométrie en lumière incohérente (synthèse expérimentale de réseaux de Bragg fibrés)

Le développement et l'optimisation des réseaux de Bragg fibrés nécessitent de disposer de techniques de caractérisation performantes et fiables. Dans cette thèse, nous démontrons que la réflectométrie en lumière incohérente répond particulièrement bien à cet objectif car elle permet de mesurer le coefficient complexe de réflexion.La fiabilité et la précision de ces mesures ont été démontrées au cours d'une étude de deux réseaux de Bragg. L'étude devréseaux uniformes a démontré la précision et la validité des profild d'indice reconstruits. La variation du pas de réseaux de Bragg "chirpés" a également été mesurée avec précision et un saut de phase localisé.NANTES-BU Sciences (441092104) / SudocSudocFranceF

Contribution à l'étude des propriétés électro-optiques de matériaux polymères (orientation des molécules et caractérisation par génération de seconde harmonique)

Ce travail porte sur l étude et l orientation de couches minces de matériaux polymères pour des applications en optique guidée. En effet, de par leurs propriétés optiques, ceux-ci pourraient être des concurrents des cristaux inorganiques utilisés jusqu à aujourd hui, pour la réalisation de modulateurs électro-optiques. Au laboratoire un dispositif de génération de seconde harmonique en configuration "franges de Makers" a été développé pour mesurer les coefficients non-linéaires du second ordre de ces matériaux polymères. L étalonnage de ce dispositif au moyen d échantillons étalons a nécessité la mise en place d un modèle théorique prenant en compte les réflexions multiples de l onde pompe et de l onde de seconde harmonique à l intérieur des couches minces. Le polymère étudié (PIII) contient des chromophores de type "push-pull" dérivés du DR1 et une fonction de réticulation permettant de "figer" ces chromophores après orientation. L orientation de ces chromophores a été obtenue au moyen d un dispositif de "poling" par effet couronne. Après optimisation des paramètres de celui-ci pour l orientation des couches minces de polymères, nous avons amélioré le montage afin d augmenter l homogénéité de l orientation sur l ensemble des échantillons. Les expériences menées sur ce polymère PIII ont montré, après orientation, l existence d un signal de seconde harmonique, et que l homogénéité de cette orientation pouvait être améliorée en utilisant un système pointe-grille-plan. De plus les résultats observés ont montré que cette orientation, après réticulation, était stable dans le temps, paramètre essentiel pour l utilisation de ce type de matériau dans la réalisation de composants.This work is devoted to the optical charcteristics of poled polymer thin films for applications in guided optics. Some polymers, once poled, are suitable for the realisation of electro-optic waveguides modulators, in place of inorganic crystals actually used. A second harmonic generation setup in the "Makers fringes" configuration has been developed and operated in our laboratory, in order to measure the second order non-linear coefficients of our polymer thin films. The calibration of the system on standard samples has led to the development of a theoretical model, taking into account the multiple reflections of the fundamental and the second harmonic wave in the film. The polymer (PIII) we work on contains "push-pull" chromophores derived from the DR1 and a cross-linking process, "freezing" the orientation of the chromophores after poling. The poling of the thin films was obtained using a corona poling setup. The setup was optimised and improved, to increase the homogeneity of the orientation of the thin films. Experiments performed on the PIII polymer once poled proved the existence of a second harmonic signal and the homogeneity improvement of the poling using a corona triode setup. The results showed after cross-linking the orientation was stable in time, which is a key factor for the use of this material in the realization of components.NANTES-BU Sciences (441092104) / SudocSudocFranceF

Capteur polarimétrique à fibre optique (applications en vibrométrie et réfractométrie)

Nous présentons un capteur polarimétrique à fibre optique appliqué en vibrométrie et réfractométrie, basé sur le principe d'un interféromètre de Fabry-Pérot à cavité externe. Afin de connaître le sens de variation du mesurande (déplacement, vitesse, indice de réfraction optique), nous utilisons les propriétés de polarisation de la lumière pour créer et observer deux signaux distincts. Les mesures de vibration sont effectuées en introduisant une lame à retard dans la cavité. Ainsi par comparaison des deux signaux d'interférence déphasés, nous connaissons le sens de vibration de la cible. Pour une application en réfractométrie, nous nous servons d'un polariseur pour créer deux cavités Fabry-Pérot dont l'une sert de référence et l'autre de mesure. Les applications ont montré une sensibilité du vibromètre autour de 80 nm sur la reconstruction d'un déplacement et une sensibilité du réfractomètre de l'ordre de 10-6 sur la mesure de variation de l'indice de réfraction optique.We present a polarimetric optical fibre sensor applied to vibrometry and refractometry, based on an extrinsic Fabry-Perot cavity. In order to get the direction of the motion we use the polarization properties of the light to create and observe two distinct signals. Vibration measurements are performed by introducing a wave plate in the cavity. Thus the comparison of the two off-phased interference signals, allows us to determine the direction of target motion. In refractometry applications, we insert a polarizer in the Fabry-Perot cavity to create a dual cavity interferometer. The first is used as reference cavity and the second has measurement cavity. This work reports the experiments carried out to test and validate our various devices. In the case of the vibrometer, it is possible to obtain a sensitivity of 80 nm for displacement reconstruction and in the case of the refractometer, a sensitivity around 10-6 for the refractive index measurements is achieved.NANTES-BU Sciences (441092104) / SudocSudocFranceF

Polarized low-coherence interferometry applied to birefringent fiber characterization

International audienceWe use a polarization-maintaining low-coherence interferometer to characterize birefringent optical fibers. We show how it is possible to determine the phase and group birefringence, the orientation of the two eigenaxes and the difference of chromatic dispersions along the eigenaxes, performing three measurements only

Interférométrie et réflectométrie haute résolution en lumière incohérente : modélisation d'interférogrammes

International audienceNous présentons des résultats infrarouge de réflectométrie à basse cohérence dans des fibres optiques, des guides d'onde et des coupleurs afin de détecter les échos dûs aux défauts de propagation réflective et pour mesurer leurs propriétés optiques: pertes ou atténuation, dispersion. Cette technique est basée sur l'interférométrie et donne la plus haute résolution spatiale avec la plus faible puissance optique réfléchie. Nous balayons le bras de référence de notre interféromètre de Michelson autour de la position de la " frange en lumière blanche " et nous obtenons des interférogrammes dont les enveloppes et les franges contiennent l'information sur le spectre de la source de lumière et sur la réflectivité du bras test. Nous donnons des exemples et nous montrons que des simulations numériques sont nécessaires pour comprendre la signature des réflecteurs et déterminer leur structure physique

Couches minces ferroélectriques de PbxZryTi1-yO3 pour des applications optiques

National audienc

Wet Chemical Etching of Pb(ZrTi)O 3 Ferroelectric Thin Films for Optical Waveguide Application

International audienceIn order to develop optical waveguide structures using Pb(ZrTi)O3 ferroelectric thin films, chemical solution deposition and spin-coating on glass substrates were studied. Classical photolithography and wet chemical etching method were applied for the realization of linear and Mach-Zehnder type waveguide structures, having a width of up to 100 ¹m and a irregularity of the border in the 1 ¹m region for an overall length of 20 mm. Optical characterization allows to qualify the ferroelectric material in terms of use for telecommunication applications, coupling of laser light by the M-lines technique allows to study light propagation and the related propagation losses