Dissertations / Theses: 'Cavité à miroirs de Bragg'

1

Wu, Xunqi. "Etude de cavités optiques formées de miroirs de Bragg à réseaux à pas variable : application aux filtres et lasers." Phd thesis, Supélec, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00817846.

Full text

Abstract:

L'objectif de cette thèse vise à l'étude d'un laser à cavité étendue et/ou filtre optique, dont le miroir externe est un réseau de Bragg à pas variable linéairement. En ce qui concerne le milieu à gain dans le résonateur, l'amplificateur optique à semiconducteur (SOA, Semiconductor Optical Amplifier) peut offrir toutes les caractéristiques et avantages classiques et typiques tels que large bande passante spectrale de 50 nm, faible consommation, haute rapidité de commutation électro-optique etc.... Par conséquent, ce type de laser et/ou filtre optique offre de nombreuses applications intéressantes dans le domaine des télécommunications optiques.Dans cette recherche, les premiers travaux sont la conception de la cavité continuum passive à l'aide d'un réseau de Bragg à pas variable. A l'intérieur de cette cavité continuum, formée entre un miroir et un réseau de Bragg chirpé, toutes les longueurs d'onde de Bragg oscillent simultanément ; la phase après un aller-retour de chaque longueur d'onde doit rester constante. La largeur de bande passante du spectre de transmission peut être ajustée dans la bande C (entre 1525 nm et 1565 nm) pour répondre aux besoins des systèmes de multiplexage en longueur d'onde (WDM, Wavelength-Division Multiplexing). On appliquera dans un premier temps ce concept de cavité continuum à la conception et la réalisation d'un filtre optique à bande passante variable. Puis dans un deuxième temps on rajoute un amplificateur optique à semi-conducteur (SOA) dans cette cavité pour réaliser un laser dit continuum. On s'attend à une émission sur un large spectre défini par la bande de réflexion du réseau chirpé. Le contrôle et la compréhension des phénomènes liés à cette émission lumineuse feront l'objet de cette étude. La cavité laser dite continuum sera étudiée en régime d'injection optique. L'idée est d'utiliser cette source comme amplificateur résonant fonctionnant en régime d'injection locking. La contribution dans cette thèse couvre à la fois la modélisation numérique, et les manipulations expérimentales. La conception du filtre ainsi que des mesures expérimentales de validation ont été complètement réalisés sur une structure hybride constituée d'une cavité à fibre optique incluant les réseaux de Bragg. Un bon accord entre théorie et expérience a été obtenu. Par contre, les calculs ont montré qu'un filtre optique intégré sur semi-conducteur utilisant ce concept de cavité n'avait pas d'intérêt. Les propriétés spectrales du filtre réalisé montrent en effet qu'on ne pourra obtenir qu'un faible taux de réjection et une qualité médiocre de forme de filtre en version intégrée. La réalisation expérimentale d'une cavité laser continuum a pu être démontrée et les propriétés spectrales enregistrées. En particulier une émission laser avec une largeur de spectre de 10 nm a été observée. Même si il reste un grand travail de caractérisation et de modélisation pour comprendre totalement les mécanismes qui gouvernent le fonctionnement d'une telle structure, c'est un résultat totalement nouveau que l'on a obtenu ici. Cette structure a par ailleurs été testée en régime d'injection optique. Un fonctionnement d'injection locking est obtenu qui permet à cette structure de jouer le role d'amplificateur à faible bruit.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

2

Lagoin, Camille. "Étude expérimentale des propriétés optiques et acoustiques de cavités planaires et en micro-piliers de GaAs/AlAs pour l'optomécanique en micro-cavité." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS239.

Full text

Abstract:

Dans cette thèse, nous caractérisons expérimentalement les modes acoustiques et op- tiques de cavités à miroirs de Bragg de GaAs/AlAs, planaires et en micro-piliers. L’objectif est d’étudier le couplage optomécanique de ce type de système avec des expériences de transpa- rence induite optomécaniquement. La caractérisation des modes acoustiques de haute fréquence (20 GHz) est effectuée par expériences d’acoustique pico-seconde, à basse température. On utilise la technique d’excitation sous-harmonique résonante afin de contourner la limite de résolution fréquentielle de l’expérience. Grâce à cette technique, nous avons mesuré des facteurs de qua- lité acoustiques jusqu’à 3 · 10 ^4 , ce qui donne un produit facteur de qualité-fréquence Q m f m de 5 × 10 ^14 Hz à 20 K. La caractérisation des modes optiques s’effectue avec un montage de mesure de réflectivité qui est également utilisé pour les expériences de transparence induite optomécaniquement. Nous n’avons pas observé expérimentalement de signal de transparence induite. À partir de calculs réalisés pour simuler les résultats attendus, nous avons pu estimer une borne supérieure du couplage optomécanique à basse température de ces cavités à miroirs de Bragg de GaAs/AlAs planaires, g 0 < 2π·60 kHz
Here, we experimentally characterize acoustic and optical modes of GaAs/AlAs Bragg mirror planar and micropillar cavities. The goal is to study the optomecanical coupling of such sys- tem with optomecanically induced transparency experiments. To characterize the high frequency acoustic modes (20 GHz) of the cavity, we use picosecond acoustic experiments, along with a subharmonic excitation technique, at low temperature. It allows to overcome the frequency resolution limitation of the experiment. Thanks to this technique, we measure acoustic quality factors as high as 3 · 10 ^4 , which gives a quality factor frequency product Q m f m of 5 × 10 ^14 Hz at 20 K. The optical mode characterization is performed with a reflectometric setup, which is also used for the induced transparency measurements. We did not experimentally observed any induced transparency signal. From calculation realized to simulate the result we expected, we were able to estimate an upper bound of the optomecanical coupling of the studied GaAs/AlAs Bragg mirror planar cavity at low temperature, g 0<2π·60 kHz

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

3

Almuneau, Guilhem. "Étude et réalisation de lasers à cavité verticale à 1,55 µm sur GaSb." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006831.

Full text

Abstract:

La géométrie innovante du laser à cavité verticale présente un attrait considérable pour quelques applications spécifiques telles que les interconnexions optiques massivement parallèles ou l'ordinateur optique qui nécessitent des réseaux uni- ou bi-dimensionnels de lasers à faible courant de seuil. Dans le dessein de réaliser un laser à cavité verticale monolithique émettant aux longueurs d'onde d'intérêt pour les télécommunications optiques (1,3-1,55 µm), le système semiconducteur AlGaAsSb permet d'atteindre de très haut pouvoirs réflecteurs pour les miroirs de Bragg, qui constituent les éléments clés de ce type de composant. La pierre angulaire de ce travail a été d'établir les conditions de croissance par Épitaxie par Jets Moléculaires des couches antimoniures sur InP et sur GaSb. En particulier l'accord de maille de AlGaAsSb sur InP a été obtenu malgré les difficultés liées à une lacune de miscibilité à ces compositions. Le choix de multipuits GaInSb dans des barrières de AlGaAsSb comme zone active sur GaSb émettant à 1,55 µm, nous a permis d'atteindre une émission laser à température ambiante sur des lasers à émission par la tranche, ce résultat constituant une première mondiale. La réalisation de miroirs de Bragg performants aux longueurs d'onde de 1,55 µm et 2 µm valide les grandes potentialités du système semiconducteur AlGaAsSb/AlAsSb pour la fabrication de lasers à cavité verticale fonctionnant dans le proche infrarouge. De même la croissance d'une structure à cavité verticale 3l centrée à 1,5 µm montre la faisabilité de lasers à cavité verticale totalement monolithiques sur GaSb pour les applications aux télécommunications optiques.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

4

Iordachescu, Grigore-adrian. "Synthesis of chirped Bragg mirrors for spectral widening of optical cavities." Thesis, Supélec, 2013. http://www.theses.fr/2013SUPL0021/document.

Full text

Abstract:

Cette thèse propose une nouvelle méthode pour générer des spectres continus avec des applications possibles dans les réseaux d'accès optiques WDM. Cette nouvelle méthode devrait permettre le développement d'une structure laser type continuum avec de meilleures performances en termes de coût et de simplicité comparées aux sources supercontinuum actuelles. Dans ce but, nous avons analysé la possibilité d'élargir les modes résonants d'une cavité Fabry-Perot en n’agissant que sur la conception de l'un des miroirs de la cavité. La conception du miroir est réalisée avec un algorithme génétique en ciblant un spectre de réflectivité souhaitée. Un milieu actif est alors ajouté à l'intérieur de la cavité formée avec un tel miroir synthétisé et son comportement en dessous du seuil est simulé. Les spectres des cavités ainsi obtenues sont continus sur une bande de 5 à 15nm
This thesis proposes a new method for the generation of continuous spectra with possible applications in optical WDM access networks. This new method would allow the development of a continuum laser type structure with better performances in terms of cost and simplicity compared to the current supercontinuum sources. For this purpose, we have analyzed the possibility of extending the resonant modes of a Fabry-Perot cavity acting only on the design of one of the cavity mirrors. The design of the mirror is generated with a genetic algorithm targeting a desired reflectivity spectrum. An active medium is then added inside the cavity formed with the synthesized mirror and the cavity’s emission is simulated below the lasing threshold. The spectra thus obtained are continuous on an interval of 5 to 15 nm

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

5

Bethoux, Jean-Marc. "Relaxation des contraintes dans les hétérostructures épaisses (Al,Ga)N : une piste originale pour la réalisation de diodes électroluminscentes à cavité résonante." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011372.

Full text

Abstract:

L'étude des différents modes de relaxation des contraintes a montré que dans les nitrures d'éléments III orientés suivant l'axe [0001], celle-ci ne peut pas s'opérer par le glissement de dislocations traversantes. Pour les films soumis à une contrainte extensive, la relaxation des contraintes fait intervenir la fissuration du film puis l'introduction de dislocations d'interface à partir des bords des fissures. La caractérisation d'hétérostructures fissurées (Al,Ga)N / GaN par microscopie électronique en transmission (MET) et diffraction des rayons X (DRX), a mis en évidence un mécanisme coopératif entre la fissuration et la relaxation ductile. Une forte dépendance du taux de relaxation avec l'épaisseur du film d'(Al,Ga)N a été mise en évidence. Les propriétés de croissance latérale de l'épitaxie en phase vapeur à base d'organométalliques (EPVOM), permettent dans certaines conditions de croissance de cicatriser les fissures. Nous avons ainsi obtenu des films d'AlGaN (20% en Al) épais, relaxés et de bonne qualité cristalline. Ces pseudo-substrats d'(Al,Ga)N ont été utilisés pour effectuer la croissance pseudomorphe de miroirs de Bragg (Al,Ga)N/GaN. La caractérisation de ces structures a été réalisée aussi bien en ce qui concerne l'état de contraintes que les propriétés optiques et électriques. Une méthode de mesure de la résistivité des miroirs de Bragg compatible avec une technologie planaire a notamment été développée. Enfin, des diodes électroluminescentes à cavité résonante (DEL-CR) ont été réalisées afin de valider la méthode proposée pour la croissance de films épais d'(Al,Ga)N.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

6

Malak, Karam Maurine. "A contribution to photonic MEMS : study of optical resonators and interferometers based on all-silicon Bragg reflectors." Phd thesis, Université Paris-Est, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00769408.

Full text

Abstract:

This research work has been conducted to introduce a novel class of Fabry-Perot (FP) resonators : curved FP cavity based on coating-free Bragg mirrors of cylindrical shape, obtained by silicon micromachining. Another specificity is the rather large cavity lengths (L>200 µm) combined with high quality factor Q (up to 104), for the purpose of applications requiring cavity enhanced absorption spectroscopy, in which the product Q.L is a figure of merit. In this contest, the basic architecture has been modeled analytically to know the high order transverse modes supported by such cavities. Hence, the experimental conditions which lead to preferential excitation (or rejection) of these modes have been tested experimentally leading to the validation of our theoretical model and to a better understanding of the cavity behaviour. A second architecture, based on the curved FP together with a fiber rod lens has been developed for the purpose of providing stable designs. It was also modeled, fabricated and characterized leading to the expected performance improvements. On another side, a highlight on one of the potential applications that we identified for the curved cavities is presented by inserting the cavity into an electro-mechanical system. It consists of exciting and measuring tiny vibration through opto-mechanical coupling in a MEMS mechanical resonator embedding an FP cavity.Finally, as a complement to our study on resonators, we started exploring applications of optical interferometers based on similar micromachined silicon Bragg mirrors. For this purpose, an optical measurement microsystem was designed, fabricated and characterized ; it consists of an optical probe for surface profilometry in confined environments, based on an all-silicon Michelson interferometer

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

7

Levallois, Christophe. "Étude et réalisation de lasers à cavité verticale mono et multi-longueurs d'onde émettant à 1,55 μm." Phd thesis, INSA de Rennes, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00489096.

Full text

Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l'étude et le développement de composants à cavité verticale dans le contexte des réseaux courtes et moyennes distances multiplexés en longueur d'onde autour de 1,55 μm. Pour fabriquer de telles structures, nous avons tout d'abord développé des miroirs de Bragg diélectriques constitués de silicium amorphe et de nitrure de silicium. La différence d'indice (1,9) élevée entre ces matériaux a permis d'atteindre les hautes réflectivités (R = 99,5%) nécessaires au bon fonctionnement des VCSELs. A la suite du développement de ces miroirs, nous avons réalisé un VCSEL, reporté sur substrat silicium par collage métallique AuIn2, comprenant deux miroirs diélectriques et une zone active à base de puits quantiques InGaAs/InGaAsP. Les caractérisations et les études par simulation du VCSEL ont engendré plusieurs optimisations, et ont permis d'obtenir une émission laser continue sous pompage optique jusqu'à une température de 35°C. Ces résultats encourageants ont validé notre processus de fabrication ainsi que la fiabilité et la bonne qualité des miroirs de Bragg diélectriques. Pour s'affranchir du caractère instable de la polarisation de ces VCSELs nous avons proposé l'utilisation de nanostructures quantiques InAs/InP anisotropes se présentant sous forme de fils. L'étude de ces structures et leur mise en cavité ont démontré leur intérêt pour introduire une anisotropie du gain permettant d'assurer une polarisation stable. Nous avons développé un VCSEL accordable suivant une nouvelle approche. Le principe repose sur l'insertion d'une couche de phase électro-optique à base de nano-PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) dans la cavité du VCSEL. Le nano-PDLC, permet d'obtenir une variation isotrope de l'indice de réfraction sous l'action d'une tension. La réalisation d'un prototype pompé optiquement a permis une première démonstration de faisabilité d'un VCSEL accordable par voie électro-optique. Une accordabilité de 10-nm autour de 1.55-μm a été mesurée pour une tension de 170V, et le temps moyen de commutation sur la gamme spectrale est de 30 μs.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

8

Taleb, Fethallah. "Nouvelles sources lasers massivement accordables pour les applications télécom et les nouveaux capteurs." Thesis, Rennes, INSA, 2016. http://www.theses.fr/2016ISAR0003/document.

Full text

Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l'étude et la réalisation de lasers à cavité verticale accordable et émettant à 1,55 µm, destinés aux applications télécom, capteurs intégrés et imagerie médicale. En vue de réaliser des VCSELs accordables sur de large gamme spectrale (>> 50 nm), ce travail de thèse s'est attaché à étudier et à améliorer les éléments clés constitutifs de ces dispositifs, à savoir : les miroirs de Bragg, la zone active, et les performances optiques et thermiques des VCSELs. Le fort contraste d'indice (Δn~1,9) des matériaux diélectriques (a-Si/a-SiN,x) a permis d'avoir une bande passante du miroir de Bragg suffisamment large (~700 nm) et des hautes réflectivités (~99,6%), assurant un bon fonctionnement du VCSEL. Pour la région active, nous avons opté pour les fils quantiques, qui grâce à leur dispersion en taille, permettent de bénéficier d'un gain matériau large bande. La réalisation d'un VCSEL à fils quantiques avec des miroirs diélectriques a permis une première démonstration internationale d'une émission laser sur un large domaine spectral de plus de 117 nm, couvrant ainsi les bandes de télécommunication optique C et L. L'émission laser est obtenue sous pompage optique continu jusqu'à une température de 42°C avec une puissance émise maximale de 1,3mW. Pour améliorer la puissance émise du laser, une étude en fonction du nombre de paires du miroir de sortie a été conduite. Pour un nombre de paires variable (4, 5 et 6 paires), le meilleur compromis a été obtenu pour un miroir de sortie comportant uniquement 4 paires, permettant d'accroitre la puissance émise de 0,1 mW (6 paires) à 1,3 mW (4 paires). Dans ce cas, l'amélioration des performances optiques s'est traduite également par un meilleur rendement quantique différentiel externe du laser et une augmentation de la plage de fonctionnement en puissance de pompe. Afin d'améliorer la dissipation thermique du VCSEL, le concept du miroir hybride a été développé. Ce dernier permet de conserver voire d'améliorer la réflectivité du miroir diélectrique classique tout en réduisant le nombre de paires le constituant. Ceci a permis de démontrer expérimentalement une diminution de 29 % de la résistance thermique, ce qui confirme l'efficacité du miroir hybride pour être une alternative potentielle au miroir diélectrique classique. Cette amélioration de l'aspect thermique a permis une augmentation de la température de fonctionnement jusqu'à 45°C et une puissance émise maximale de 1,8 mW. La réalisation du procédé TSHEC combiné au miroir hybride enterré, a permis d'améliorer encore davantage les performances optiques et thermiques du VCSEL. Ainsi, avec un miroir enterré de 20 µm de diamètre, nous avons démontré une puissance émise maximale de 2,2 mW avec une plage de fonctionnement en puissance de pompe plus large et une température de fonctionnement allant jusqu'à 55°C. L'ensemble de ces optimisations seront prochainement implémentées dans les structures VCSELs accordables du projet ANR HYPOCAMP
This thesis focuses on the study and realization of broadband vertical cavity lasers emitting at 1,55 µm, useful for telecom applications, integrated sensors and medical imaging. ln order to achieve tunable VCSELs over broad spectral range(>> 50 nm), this thesis focused on the study and improvement the key components of these devices, which are: Bragg mirrors, active region and optical and thermal performances of VCSELs. The high index contrast (Δn~1,9) of dielectric materials (a-Si/a-SiN.) allowed a large bandwidth mirror (~700 nm) and high reflectivity (99.6%), ensuring a good VCSEL operation. For the active region, we opted for using quantum dashes, and thanks to their size dispersion allow having a broadband gain material. The realization of the quantum dashes based VCSEL with dielectric mirrors allowed a first international demonstration of a laser emission over a broadband of 117 nm, covering the optical telecommunication C and L bands. The laser emission is obtained under continuous optical pumping up to 42°C with a maximum output power of 1.3 mW. To improve the emitted laser power, a study based on the number of the output mirror pairs was conducted. For a variable number of pairs (4, 5 and 6 pairs), the best compromise was obtained for an output mirror with 4 pairs only, for which the output power is increasing from 0.1 mW (6 pairs) to 1.3 mW (4 pairs). ln this case, besides the increase of the output power, performance improvement is also reflected by improved external differential quantum efficiency of the laser and an increase in the operating range of the pump power. To improve the thermal aspect of the VCSEL, an approach based on the use of hybrid mirror was developed. This allows to keep even to improve the reflectivity of the standard dielectric mirror while reducing its number of pairs. Experimentally, it has been demonstrated a 29 % reduction in thermal resistance, confirming the effectiveness of the hybrid mirror to be a potential alternative to standard dielectric mirror. This improvement in term of thermal dissipation allowed an increase in operating temperature up to 45°C and a maximum output power of 1.8 mW. The realization of TSHEC process based on buried hybrid mirror, allowed further optical and thermal enhancements. Thus, with a 20 µm Bragg mirror diameter, we have demonstrated a maximum output power of 2.2 mW with a larger pump power operating range and a temperature operating up to 55 °C. All these optimizations will soon be implemented within the tunable VCSEL structures of HYPOCAMP ANR project

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

9

Averseng, Laurent. "Conception, réalisation et caractérisation de dispositifs à microcavité verticale III-V pour la photodétection et l'émission-détection duale." Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30214.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

10

Leclerc-Perron, Jérôme. "Laser à miroirs de Bragg à excitation impulsionnelle." Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26485.

Full text

Abstract:

L’émergence des verres dopés à l’erbium a permis le développement d’une multitude d’applications. Toutefois, plusieurs de ces applications comme le LIDAR, la spectroscopie infrarouge et la génération de radiation infrarouge pour les oscillateurs paramétriques optiques pourraient bénéficier d’un milieu possédant une large plage de gain au-delà de celle offerte par l’erbium. C’est ce que permet le thulium avec sa plage de gain s’étalant de 1.7 μm à 2.1 μm. Entraînés par les succès de l’erbium pour la production d’impulsions, plusieurs chercheurs transposent les concepts développés pour l’erbium vers le thulium. Parmi les différentes méthodes de conception d’une cavité laser, les cavités linéaires à rétroaction distribuée ou à miroirs de Bragg permettent la mise en place d’un laser monolithique de très petite taille. Selon le schéma de pompage, il est possible d’opérer un tel laser en régime continu tout comme en régime impulsionnel. Ce document présente la mise en application d’un laser à fibre dopée thulium muni d’une cavité linéaire avec miroirs de Bragg. Dans un premier temps, nous présentons le modèle utilisé pour effectuer la simulation du comportement dynamique du laser. Ce modèle permet d’implémenter un algorithme de simulation numérique capable de prendre en considération l’excitation impulsionnelle, les effets dispersifs induits par le réseau de Bragg et les effets non linéaires intrinsèques à la fibre optique. Ensuite, on présentera la caractérisation des différentes composantes nécessaires à la réalisation du laser au thulium, notamment l’amplificateur à l’erbium pour la production d’impulsions pompe de haute énergie pour l’excitation impulsionnelle du laser à fibre dopée thulium. Enfin, on présentera les performances du laser muni de miroirs de Bragg qu’on comparera aux résultats de simulations numériques.
The emergence of erbium doped glasses has allowed the development of many technologies. However, applications such as LIDAR, infrared spectroscopy and infrared sources for optical parametric oscillators all benefit from having a wide gain bandwidth farther in the infrared than what erbium doped glasses allow. Thulium has shown to be a good candidate for such applications due to its wide gain bandwidth ranging from 1.7 μm to 2.1 μm. Inspired by the success in laser pulse generation from erbium doped media, many researchers decided to apply the knowledge acquired from erbium doped laser sources to thulium doped laser sources. We chose to use a linear distributed Bragg reflector cavity, which allows us to implement a monolithic laser of a very small size. Depending on the pumping scheme, it is possible to operate this laser in a CW regime as well as in a pulsed regime. This document details the implementation of a thulium doped fiber laser in a linear cavity with distributed Bragg reflectors. We first develop the theoretical model used for the simulation of our laser’s dynamics. This model allows us to implement numerical simulations able to treat pulsed pumping, dispersive effects induced by the fiber Bragg grating and intrinsic nonlinear effects. We then characterize the erbium-ytterbium doped phosphate fiber amplifier used to generate pump pulses, along with the other components of the thulium doped fiber laser cavity. The numerical model is then validated by comparing numerical simulations to experimental results obtained from our thulium doped laser.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

11

Kone, Issiaka. "Résonateurs à ondes acoustiques guidées sur miroir de Bragg." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10060/document.

Full text

Abstract:

Les composants passifs électro-acoustiques sont des éléments critiques des architectures RF. Les plus représentés sont les filtres à ondes acoustiques de surface (SAW) ou de volume (BAW), qui permettent le filtrage RF (filtre d’antenne). Pour le filtrage de canal, les solutions SAW sont actuellement en place, bien que des travaux récents aient montré l’intérêt des résonateurs à ondes de Lamb pour ce type d’application. Ces derniers composants présentent l’avantage d’être compatibles avec une technologie de fabrication de filtres BAW réalisés sur membrane suspendue (FBAR), permettant une co-intégration des deux types de composants à moindre coût. Toutefois, le choix technologique de STMicroelectronics et du CEA-Leti s’est porté sur une technologie de résonateurs BAW réalisés sur miroir de Bragg (SMR). Le but de cette thèse est donc de démontrer la possibilité de réaliser des résonateurs reprenant le principe des résonateurs à ondes de Lamb, mais co-intégrables avec des BAW-SMR. Après une présentation de l’état des lieux des composants électromécaniques utilisés dans les architectures RF et des diverses propositions de dispositifs semblables présentes dans la littérature, nous abordons une étude théorique du principe de fonctionnement de ce type de composants, ce qui nous permet d’en cerner les caractéristiques : coefficientsde couplage électromécaniques proches de ceux des résonateurs à ondes de Lamb, mais fonctionnement à des fréquences proches de celles des résonateurs BAW. Nous présentons ensuite les méthodes de dimensionnement employées. Enfin, nous présentons un procédé de réalisation proche de celui des BAWSMR fabriqués au CEA-Leti, mais adapté à nos composants. A l’issue de caractérisations électriques, nous sommes en mesure de présenter les premiers composants de ce type fonctionnels, et une liste d’améliorations possibles. Ces travaux ont permis des publications dans quatre conférences dont trois internationales, un journal, un dépôt de brevet d’invention et deux publications internes au laboratoire commun IEMN-STMicroelectronics
Passive acoustic devices are enabling elements for RF architectures. Aside from the well known surface acoustic wave (SAW) and bulk acoustic wave (BAW) filters used for RF filtering, Lamb wave devices have recently been seen as an alternative to SAW devices currently used also for intermediate frequency filtering. These resonators are compatible with a membrane-based BAW technology (FBAR) and could thus be co-integrated with them with no additional cost. However, STMicroelectronics and CEALeti have focused their developments around BAW resonators using a Bragg mirror for acoustic isolation (SMR). Therefore, the aim of this work is to demonstrate the possibility of fabricating resonators close to Lamb wave resonators, but technologically compatible with a BAW-SMR technology. After reviewing the applications of electromechanical resonators in RF architectures and the proposals for the kind of resonators we are investigating available in the literature, we start with a theoretical investigation of these devices. This enables us to determine basic characteristics of these resonators: electromechanical coupling factors close to Lamb wave devices, but operation at frequencies close to BAW resonators. Then, we describe the design of demonstrators. Finally, we describe a fabrication process, similar to BAW-SMR fabrication process, which has provided to date the first operating devices using this principle. Electrical characterizations show that the fabricated resonators are functional, and we discuss possible improvements.This work led to publications in four conferences, (three international conferences), a paper, a patent and two internal publications at IEMN-STMicroelectronics common laboratory

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

12

Malzac, Jean-Paul. "Modélisation des systèmes optiques multicouches : application aux filtres accordables et aux miroirs de Bragg." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20212.

Full text

Abstract:

On s'interesse a la modelisation des systemes optiques contenant des couches epaisses absorbantes. Des formules generales exprimant la transmittance et la reflectance a l'interface de deux milieux semi-infinis sont etablies a partir des proprietes du vecteur de poyting. L'accent est mis sur la singularite que presente le cas du milieu absorbant incident. On etend ensuite ces resultats a l'aide d'une methode matricielle pour pouvoir traiter tout empilement de couches, minces ou epaisses, qu'elles soient absorbantes ou non. Un exemple d'application au calcul de la transmittance d'un filtre optique accordable illustre la simplicite de la methode. La deuxieme partie du manuscrit concerne l'etude et la modelisation de miroirs de bragg (a 1,55 microns) utilisant la filiere antimoniure. Un miroir presentant un pouvoir reflecteur superieur a 80% a 1,7 microns a pu etre ainsi realise par omcvd avec 20 paires de couches de gaalsb de composition en aluminium respectivement egale a 10% et 40%. Une etude de miroirs realises a partir des ternaires gaassb/alassb deposes sur inp par mbe est egalement presentee. Un pouvoir reflecteur de 94% a 1,55 microns avec 11,5 periodes a pu etre obtenu en dopant fortement le gaassb. L'etude de l'influence du dopage sur le bord d'absorption (effet burstein-moss) montre qu'un fort dopage te (type n) permet de decaler le bord d'absorption en dessous de 1,55 microns, mais que l'absorption residuelle induite par les transitions interbandes et le plasma de porteurs libres reste trop importante pour atteindre de tres hauts pouvoirs reflecteurs

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

13

Fabre, Charlotte. "Miroirs de Bragg pour ondes de matière et apport de la supersymétrie aux potentiels exponentiels." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00749622.

Full text

Abstract:

Ce manuscrit est séparé en deux parties, toutes deux traitant de la diffusion d'une onde de matière guidée sur des potentiels façonnés. La première partie montre la réalisation expérimentale d'un miroir de Bragg pour ondes atomiques. Nous commençons par décrire le dispositif expérimental permettant d'obtenir des condensats de Bose-Einstein avec un piège optique dipolaire croisé. Le découplage du condensat et sa mise en mouvement dans un guide optique sont ensuite détaillés. La mise en place et la caractérisation du réseau optique sur lequel le condensat diffuse sont expliquées. Enfin, nous détaillons le processus de diffusion lui-même, et expliquons en particulier le rôle joué par l'enveloppe du réseau. Selon la profondeur du réseau, celui-ci réfléchit différentes classes de vitesses du paquet d'ondes de matière incident. Ces observations rappellent la physique à l'oeuvre dans les miroirs optiques diélectriques, encore baptisés miroirs de Bragg. Dans la deuxième partie, nous étudions la diffusion sur des potentiels de forme exponentielle. Le spectre et les états de diffusion sont obtenus exactement. Nous appliquons ensuite le formalisme de la supersymétrie appliquée à la mécanique quantique qui permet de déduire les familles de potentiels isospectraux correspondantes. De plus, nous exploitons ces solutions exactes pour tester la précision de plusieurs approximations utilisées en mécanique quantique (approximations semi-classiques et méthode variationnelle).

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

14

Saadany, Bassam. "Filtres et interféromètres de type MEMS optiques basés sur des miroirs de Bragg micro-usinés." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112012.

Full text

Abstract:

Des miroirs de Bragg verticaux micro-usinés sur substrat de silicium ont été étudiés. Ce type de miroir constitue une brique de base pour une nouvelle classe de MEMS optiques. Ils sont réalisés par gravure anisotrope du silicium par la technique DRIE. Les structures réalisées, leur procédé de fabrication, ainsi que les mesures effectuées sont présentés dans ce mémoire. La première application traite d’un nouveau type de filtre optique sélectif, dont l’utilisation la plus courante concerne les modules d’ajout-retrait dans les réseaux de communications optiques. Le concept est simple : il s’agit d’un miroir disposé à 45° de l’axe optique. Le miroir est intégré avec des supports de fibre optique. La seconde application est une cavité Fabry-Pérot accordable, constituée de deux miroirs de Bragg où l'accord est réalisé par le mouvement d’un des miroirs, en utilisant un actionnement électrostatique à base de MEMS. La gamme d’accordabilité permet de couvrir l’intégralité de la bande C ou de la bande L. Enfin, un interféromètre MEMS de type Michelson utilisant des réflecteurs de Bragg en silicium a été proposé et étudié. La fonctionnalité des interféromètres a été validée expérimentalement par des mesures, lesquelles ont été analysées et comparées aux modèles théoriques et incertitudes technologiques. Les perspectives de ces travaux incluent non seulement de nouveaux dispositifs accessibles par l’intégration de miroirs de Bragg verticaux, mais aussi l’application des interféromètres réalisés à des fins de mesure des vibrations mécaniques in situ dans des capteurs en silicium
This work is concerned with MEMS optical filters and interferometers. Micromachined Bragg mirrors over SOI and silicon substrates are investigated for this purpose. The micromachined Bragg mirrors are realized by anisotropic etching of silicon using Deep Reactive Ion Etching (DRIE), thus producing multiple vertical interfaces between silicon and air. The Bragg mirrors application to three different configurations is studied. First, we propose an all-silicon based add-drop filter. The proposed configuration employs a tilted Bragg mirror (45o), integrated with fiber grooves, where the mirror behaves as a wavelength selective reflector. Second is a tunable Fabry-Pérot cavity composed of two micromachined Bragg mirrors, where tuning is achieved by moving one of the mirrors using electrostatic MEMS actuation. A tuning range covering the telecom C-band (1525 – 1560 nm) is achieved. A high-resolution electrostatic actuator design is proposed for the accurate tuning of the cavity. A novel fabrication process is proposed where the quality of the DRIE process is enhanced in terms of sidewall surface roughness, anisotropy, loading effects and minimum under etching. The enhanced process involves a mix of Cryogenic and Bosch DRIE processes. An ultra-compact MEMS Michelson interferometer utilizing silicon Bragg reflectors over SOI is studied for the first time. Interferometer area is 150 μm X 150 μm. . A novel beam splitting technique is proposed, where a single interface is encountered during beam splitting. The proposed technique enables the realization of highly robust MEMS interferometers that are well suited for industrialization

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

15

Moreau, Aurélie. "Réseaux de Bragg intracavité en milieu amplificateur." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001975.

Full text

Abstract:

Les réseaux de diffraction sont largement utilisés dans le traitement optique de l'information. Toutefois, les applications nécessitent des efficacités de diffraction importantes, d'excellentes résolutions dans le domaine des fréquences spatiales et des temps de réponses appropriés à la fonction recherchée (grande durée de vie pour les mémoires, temps de réponses rapide pour les opérations de traitements de l'information...). Ces qualités étant difficiles à obtenir à l'aide des matériaux existants, une solution consiste à placer le matériau non-linéaire à l'intérieur d'une cavité Fabry-Pérot, avec le double avantage d'obtenir une efficacité de diffraction fortement accrue et une résolution dans le domaine des fréquences spatiales améliorée. Le mémoire rapporte comment l'utilisation d'un milieu intracavité amplificateur permet d'accroître encore davantage la puissance du faisceau diffracté, avec des efficacités de diffraction largement supérieures à l'unité. Les propriétés diffractives des réseaux d'indice et/ou de gain insérés dans un résonateur de Fabry-Pérot amplificateur de longueur supérieure ou égale à l'épaisseur du réseau sont analysées théoriquement et expérimentalement. Un modèle analytique a été élaboré et a permis de montrer l'immense potentiel de tels dispositifs, en terme de sélectivité angulaire et d'efficacité de diffraction, cette dernière pouvant être très largement supérieure à l'unité. Un dispositif expérimental a ensuite été conçu afin de prouver la faisabilité du concept et de valider le modèle analytique. Le milieu non-linéaire intracavité est un cristal de Nd:YVO4. Le réseau est inscrit optiquement par absorption de la figure d'interférence de deux faisceaux d'écriture. La diffraction du signal de lecture est analysée autour de la double résonance de Bragg et de Fabry-Pérot, ainsi qu'à proximité de l'une ou de l'autre résonance séparément, afin de remonter aux propriétés diffractives du réseau. Les résultats expérimentaux sont en bon accord avec les calculs numériques issus du modèle analytique. La comparaison avec le réseau de Bragg hors cavité montre l'amélioration significative apportée par la cavité amplificatrice: l'efficacité de diffraction est augmentée d'un facteur 5000 et la sélectivité angulaire d'un facteur proche de 20. Ces résultats sont très encourageants pour une application de ce type de dispositif au traitement optique de l'information, surtout dans le cas où une très forte sortance est nécessaire.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

16

Schenk, Hans-Peter David. "Elaboration de diodes électroluminescentes et de miroirs sélectifs à base de nitrures d'éléments III pour diodes à cavité résonante." Nice, 2002. http://www.theses.fr/2002NICE5725.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

17

SOULLIE, GERARD. "Etude experimentale et theorique d'optiques de bragg-fresnel gravees sur miroirs interferentiels multicouches. Application : lentilles pour l'imagerie x." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066398.

Full text

Abstract:

Ce travail concerne l'etude d'optiques focalisantes de type bragg-fresnel en vue de leur utilisation comme lentilles pour l'imagerie des domaines x et x-uv. Ces optiques, gravees sur des miroirs interferentiels multicouches, combinent les proprietes de focalisation des reseaux de fresnel avec la reflexion de bragg des multicouches servant de support. Nous avons utilise des sources synchrotrons ainsi qu'une source cree par plasma laser pour tester les rendements et la resolution spatiale de ces lentilles. Dans un premier temps, avec un faisceau monochromatique provenant d'une source synchrotron, nous avons obtenu l'image d'un objet test avec le premier ordre d'une lentille de bragg-fresnel elliptique hors-axe. L'utilisation d'une partie d'une lentille seulement evite la superposition des differents ordres de diffraction dans le plan focal, et de ce fait, ameliore le contraste des images. Afin de mettre en evidence les aberrations chromatiques de ce type de lentilles, nous avons additionne sur une meme image trois poses a trois energies differentes comprises dans la bande passante de la multicouche. Je me suis ensuite attache a reduire ces aberrations chromatiques en utilisant un systeme compose de deux lentilles hors-axe. Pour simplifier l'alignement, nous avons utilise une lentille elliptique hors-axe associee a un reseau lamellaire. Cela a egalement permis de valider l'approximation theorique assimilant une lentille de bragg-fresnel hors-axe a un reseau a pas variable. Enfin, pour montrer les perturbations apportees par la presence de l'ordre 0, nous avons successivement realise l'image d'une source plasma laser avec une lentille de bragg-fresnel elliptique centree puis avec une hors-axe. Comme avec la source synchrotron, une serie d'images avec un objet test connu a permis d'evaluer la resolution spatiale et le contraste des deux types d'optiques

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

18

Marris-Morini, Delphine. "Conception et réalisation d'un modulateur de lumière intégré en microphotonique silicium." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112184.

Full text

Abstract:

Ce travail porte sur la conception et la réalisation de modulateurs de lumière rapides, intégrés dans des microguides d'ondes sur substrat silicium sur isolant (SOI). Dans le silicium, la modulation du nombre de porteurs libres est l'effet physique qui conduit à la plus grande variation de l'indice de réfraction du matériau. La structure originale des modulateurs étudiés est basée sur la désertion de porteurs dans un empilement de multipuits silicium-germanium/silicium à modulation de dopage, inséré dans une diode pin. Sous polarisation inverse, la désertion des trous initialement confinés dans les puits induit une variation de l'indice effectif du mode guidé. Cet effet a été mesuré sur des composants de test réalisés à l'IEF. Les performances du modulateur intégré dans un guide d'onde SOI en arête ont été prévues théoriquement et l'empilement a été optimisé par des simulations électriques et électromagnétiques couplées. La réponse temporelle intrinsèque a été calculée. L'influence des pertes optiques dans les zones de contact a été étudiée. Pour obtenir une modulation d'intensité, différentes structures interférométriques intégrées ont été comparées. L'ensemble de ces études a conduit au dimensionnement de modulateurs intégrés performants en tenant compte des contraintes technologiques imposées par la géométrie des guides
This work deals with the design and the realization of fast optical modulators, integrated in Silicon On Insulator (SOI) waveguides. In silicon, free-carrier density variation is the physical effect that leads to the largest refractive index variation. The studied modulator is based on free carrier depletion in a silicon-germanium/silicon multilayer structure, included in a PIN diode. A reverse bias applied to the diode depletes holes from SiGe wells, and creates a variation of the guided mode effective index. This effective index variation has been experimentally measured. Electrical and electromagnetic simulations have been used to calculate the structure performances, and to optimize the structure for the integration in a rib waveguide. The intrinsic response time has been calculated. The influence of optical losses in contact areas has been evaluated. To obtain intensity light modulation, interferometric structures have been compared. All the studies presented have lead to the design of efficient integrated modulator, taking into account technological constraint due to the waveguide geometry

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

19

Idir, Mourad. "Etudes experimentale et theorique d'optiques focalisantes de type bragg-fresnel gravees sur des miroirs interferentiels adaptes aux domaines x et x-uv." Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066153.

Full text

Abstract:

Ce travail concerne l'etude d'optiques focalisantes de type bragg-fresnel gravees sur des miroirs interferentiels multicouches adaptes aux domaines x et x-uv. Comme leur nom l'indique, ces optiques combinent les proprietes de reflexion des multicouches et les proprietes de focalisation des reseaux de fresnel. Des lentilles de bragg-fresnel possedant differentes geometrie (lineaires et elliptiques) ont ete testees aupres de la source synchroton super-aco (lure/orsay). Dans un premier temps, des figures de diffraction ont ete obtenues pour des lentilles lineaires gravees sur des multicouches w/si de periode nanometrique. Les resultats ont ete compares a un modele theorique que nous avons contribue a developper. La seconde etape de ce travail, nous a permis de contourner le probleme de la superposition des differents ordres de diffraction dans le plan focal. D'abord teste sur des lentilles lineaires, ce principe a ensuite ete etendu aux lentilles elliptiques pour la focalisation bidimensionnelle. L'application de ces nouvelles lentilles a l'imagerie a permis d'obtenir l'image de la source synchrotron reduite a un spot de 5x10 microns. L'image d'un objet test (une grille), a 1750 ev, a egalement ete obtenue avec le premier et le troisieme ordre d'une lentille de bragg-fresnel elliptique hors-axe

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

20

Fedala, Yasmina. "Etude d'une cavité Fabry Pérot haute finesse à quatre miroirs pour des applications de production de rayons X et gamma par interaction Compton laser-électrons." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112197.

Full text

Abstract:

L'objectif principal de cette thèse porte sur l'étude et la conception d'une cavité Fabry Pérot de haute finesse pour amplifier un faisceau laser dans le but d'atteindre des gains de puissance allant de 104 à 105. Cette cavité est destinée à la production de rayons-X intenses et monochromatiques pour des applications médicales (anneau médical RADIOTHOMX) et de rayons gamma, pour la source de positrons polarisés pour les collisionneurs linéaires CLIC "Collisionneur Linéaire Compact" et ILC "International Linear Collider", par interaction Compton entre un faisceau laser de grande puissance et un faisceau d'électrons. Pour augmenter la luminosité de l'interaction Compton aux points de collisions, il est essentiel d'avoir non seulement un faisceau laser de très grande puissance mais il faut aussi que le faisceau soit très focalisé au point d'interaction. Pour atteindre de telles performances, deux cas de figures se présentent : une cavité concentrique mécaniquement instable ou une cavité à quatre miroirs plus complexe mais plus stable. Nous avons testé numériquement la stabilité mécanique et la stabilité de polarisation des modes propres de la configuration non planaire de différentes géométries de cavités à quatre miroirs. Expérimentalement, nous avons développé une cavité à quatre miroirs tétraédrique, des rayons de l'ordre de 20 micromètres ont été obtenus. Les modes propres de cette cavité, dans ses deux géométries planaire et non planaire, ont été mesurés et comparés aux résultats calculés numériquement. Un bon accord a été observé. Dans un deuxième temps, l'impact de l'interaction Compton sur la dynamique transverse, dans le cas de la source de positrons polarisés, et sur la dynamique longitudinale, dans le cas de l'anneau médical, du faisceau d'électron a été étudié. La diffusion Compton provoque une perte d'énergie et induit une dispersion d'énergie additionnelle du faisceau d'électrons. Dans le cas de la source de positrons polarisés, dix points de collisions sont prévus. La ligne de focalisation a été déterminée et une modélisation de l'effet de l'interaction Compton sur le transport du faisceau, avec un calcul matriciel simple, a été faite. Dans le cas de l'anneau médical, l'interaction Compton provoque l'allongement du paquet d'électrons, qui à son tour influence le flux de rayons-X produit. Une étude de la dynamique longitudinale du faisceau d'électrons dans l'anneau a été présentée. Les paramètres de l'anneau qui permettent d'optimiser la luminosité de l'interaction Compton ont été discutés. Le flux de rayons-X qui peut être atteint avec ces paramètres est de l'ordre de 1E13 photons/s
The main goal of this thesis focuses on the study and design of a high finesse Fabry Perot cavity to amplify a laser beam in order to achieve power gains ranging from 104 to 105. This cavity is dedicated to the production of intense and monochromatic X-ray for medical applications (medical RADIOTHOMX ring) and gamma rays, for Compton based polarized positron source of the "Compact Linear Collider" CLIC, and the "International Linear Collider " ILC, by Compton scattering of a high power laser beam and electron beam. To increase the brightness of the Compton interaction at the collision points, it is essential to have not only a high power laser beam but also very small laser beam radii at the interaction points. To achieve such performances, two scenarii are possible: a concentric two mirrors cavity witch is mechanically unstable or a four mirrors cavity more complex but more stable. We tested numerically mechanical stability and stability of eigen modes polarization of various planar and non-planar geometries of four mirrors cavities. Experimentally, we have developed a four mirrors tetrahedral "bow-tie" cavity; radii of the order of 20 microns were made. The eigen modes of such a cavity, in both planar and non planar geometries, were measured and compared with the numerical results. A good agreement was observed. In a second time, the impact of Compton interaction on the transverse dynamics, in the case of the source of polarized positrons source, and the longitudinal dynamic, in the case of the medical ring of the electron beam was studied. Compton scattering causes energy loss and induces an additional dispersion of energy in electron beam. For the polarized positrons source, ten collision points are planned. The transport line has been determined and modelling of the Compton interaction effect with a simple matrix calculation was made. For the medical ring, Compton scattering causes bunch lengthening and energy dispersion increase which are to influence the produced X-ray flux. A study of the longitudinal dynamics of the electron beam in the ring was presented. The parameters of the ring that optimize the brightness of the Compton interaction were discussed. The X-ray flux that can be achieved with these parameters is about 1E13 photons/s

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

21

Idir, Mourad. "Étude expérimentale et théorique d'optiques focalisantes de type Bragg-Fresnel gravées sur les miroirs interférentiels multicouches adaptés aux domaines X et X-UV /." Gif-sur-Yvette : Service de documentation et d'édition multimédia, Centre d'études de Saclay, 1995. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb357897152.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

22

Fedala, Y. "Étude d'une cavité Fabry Pérot haute finesse à quatre miroirs pour des applications de production de rayons X et gamma par interaction Compton laser-électrons." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00343028.

Full text

Abstract:

L'objectif principal de cette thèse porte sur l'étude et la conception d'une cavité Fabry Pérot de haute finesse pour amplifier un faisceau laser dans le but d'atteindre des gains de puissance allant de 1E4 à 1E5. Cette cavité est destinée à la production de rayons-X intenses et monochromatiques pour des applications médicales (anneau médical RADIOTHOMX) et de rayons gamma, pour la source de positrons polarisés pour les collisionneurs linéaires CLIC "Collisionneur Linéaire Compact" et ILC "International Linear Collider", par interaction Compton entre un faisceau laser de grande puissance et un faisceau d'électrons.
Pour augmenter la luminosité de l'interaction Compton aux points de collisions, il est essentiel d'avoir non seulement un faisceau laser de très grande puissance mais il faut aussi que le faisceau soit très focalisé au point d'interaction. Pour atteindre de telles performances, deux cas de figures se présentent : une cavité concentrique mécaniquement instable ou une cavité à quatre miroirs plus complexe mais plus stable. Nous avons testé numériquement la stabilité mécanique et la stabilité de polarisation des modes propres de la configuration non planaire de différentes géométries de cavités à quatre miroirs. Expérimentalement, nous avons développé une cavité à quatre miroirs tétraédrique, des rayons de l'ordre de 20 micromètres ont été obtenus. Les modes propres de cette cavité, dans ses deux géométries planaire et non planaire, ont été mesurés et comparés aux résultats calculés numériquement. Un bon accord a été observé.
Dans un deuxième temps, l'impact de l'interaction Compton sur la dynamique transverse, dans le cas de la source de positrons polarisés, et sur la dynamique longitudinale, dans le cas de l'anneau médical, du faisceau d'électron a été étudié. La diffusion Compton provoque une perte d'énergie et induit une dispersion d'énergie additionnelle du faisceau d'électrons. Dans le cas de la source de positrons polarisés, dix points de collisions sont prévus. La ligne de focalisation a été déterminée et une modélisation de l'effet de l'interaction Compton sur le transport du faisceau, avec un calcul matriciel simple, a été faite. Dans le cas de l'anneau médical, l'interaction Compton provoque l'allongement du paquet d'électrons, qui à son tour influence le flux de rayons-X produit. Une étude de la dynamique longitudinale du faisceau d'électrons dans l'anneau a été présentée. Les paramètres de l'anneau qui permettent d'optimiser la luminosité de l'interaction Compton ont été discutés. Le flux de rayons-X qui peut être atteint avec ces paramètres est de l'ordre de 1E13 photons/s.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

23

Pabœuf, David. "Combinaison cohérente de diodes laser de luminance élevée en cavité externe." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00438708.

Full text

Abstract:

La demande en constante progression de sources laser compactes et efficaces conduit à rechercher des architectures nouvelles pour accroître la puissance des diodes laser. La solution la plus prometteuse consiste à utiliser plusieurs lasers identiques de puissance modérée en parallèle. Pour conserver la qualité spatiale du faisceau, il est nécessaire d'induire une relation de phase constante entre les lasers. Nous présentons une étude théorique et expérimentale de la mise en phase passive d'une barrette de diodes laser de puissance. Pour cela, nous exploitons les propriétés de filtrage angulaire et spectral des réseaux de Bragg volumiques dans une cavité externe. Deux solutions ont été étudiées : la première exploite l'effet d'auto-imagerie Talbot et la seconde effectue un filtrage sélectif des composantes angulaires de l'émission de la barrette. Un modèle théorique permettant de déterminer le comportement modal de chacune de ces cavités a été réalisé. Dans le cas de la cavité Talbot, en collaboration avec l'Université de Nottingham, la cavité a également été modélisée en prenant en compte les propriétés internes des diodes laser. Expérimentalement, plusieurs architectures adaptées à des géométries de barrettes différentes ont été étudiées, qui ont toutes donné lieu à une émission cohérente. Nous montrons que l'utilisation d'un réseau de Bragg volumique intra-cavité permet à la fois d'améliorer la cohérence entre les lasers et de stabiliser le spectre d'émission. Enfin, nous présentons une solution originale utilisant des filtres de phase permettant de convertir le faisceau cohérent multilobe provenant de la cavité laser en un faisceau de profil gaussien.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

24

Raffle, Yvan. "Caractérisation in-situ de l'epitaxie en phase vapeur aux organométalliques : Application à la croissance de miroirs de Bragg et résonateurs Fabry-Perot non-lineaires." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10194.

Full text

Abstract:

Ce travail presente la caracterisation de l'epitaxie en phase vapeur aux organometalliques (epvom) de gaas et gaalas par reflectometrie laser. Cette technique permet la mesure en temps reel de l'epaisseur epitaxiee. Quatre longueurs d'onde laser ont ete utilisees: 1320 nm, 633 nm, 514 nm et 442 nm, auxquelles correspondent quatre domaines d'epaisseurs. Afin d'etalonner la mesure, la determination dans nos conditions de croissance de l'indice optique effectif de chaque materiau a ete realisee en utilisant une methode de caracterisation ex-situ appropriee a chaque longueur d'onde. La composition de l'alliage gaalas a ete mesuree in-situ, ainsi que la periode de multi-puits quantiques gaas/gaalas. Des phenomenes transitoires de croissance ont pu etre observes en temps reel. Par une precalibration in-situ des vitesses de croissance, des miroirs de bragg a 980 nm ont ete obtenus avec une reproductibilite et une precision de 1% de la longueur d'onde de bragg. Cette meme methode appliquee a la croissance des cavites de fabry-perot non-lineaires a permis d'obtenir un effet bistable a des seuils de 9 mw et 1 mw respectivement pour les longueurs d'onde de 980 nm et 825 nm.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

25

Chevallier, Christ-Yves. "Conception de miroirs à réseau sub-longueur d'onde pour application VCSEL dans le moyen infrarouge." Phd thesis, Supélec, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01024257.

Full text

Abstract:

Les lasers à cavité verticale émettant par la surface (VCSEL) à base d'antimoniures dans le moyen infrarouge permettent le développement et l'amélioration d'applications telles que la détection de gaz polluants. De nouveaux miroirs à réseaux à haut contraste d'indice (HCG) ont montré un pouvoir réflecteur comparable voire supérieur aux miroirs de Bragg conventionnels avec un gain d'épaisseur d'un facteur 10 tout en offrant un effet polarisant. L'insertion de ce nouveau type de miroir au sein d'une structure VCSEL présente ainsi des avantages prometteurs pour améliorer les propriétés de ces composants pour une émission dans le moyen infrarouge. Le travail présenté dans ce manuscrit de thèse concerne la conception de miroirs HCG qui répondent aux exigences d'une intégration VCSEL en prenant en compte les contraintes technologiques et la tolérance aux erreurs de fabrication. Pour cela, dans un premier temps, un algorithme d'optimisation global a été combiné à une méthode de simulation numérique de réseaux (RCWA) afin d'automatiser la conception de miroirs. L'étude précise des tolérances des paramètres géométriques du réseau a été menée pour pouvoir ensuite développer un algorithme d'optimisation robuste. Cet algorithme permet ainsi d'obtenir non seulement un miroir répondant aux exigences de réflectivités définies par l'utilisateur mais également de conserver ces performances pour de larges gammes de tolérances. Enfin, dans une dernière partie, l'intégration du miroir à réseau dans un VCSEL a été simulée par une méthode aux différences finies (FDTD) pour étudier le fonctionnement d'un composant complet.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

26

CAUCHON, GILLES. "Imagerie x a haute resolution spatiale de plasma dans la region 1. 5 kev a l'aide de lentilles de bragg-fresnel gravees sur miroirs interferentiels multicouches." Paris 11, 1998. http://www.theses.fr/1998PA112335.

Full text

Abstract:

Les lentilles du visible focalisant par refraction etant inefficaces dans les x, l'imagerie dans ce domaine a longtemps ete limitee a l'utilisation de miroirs courbes sous incidence rasante ou de stenopes. Les etudes de fresnel puis de soret avaient montre qu'il existait un autre moyen de focaliser la lumiere visible : la diffraction. Il etait alors possible, une fois les technologies de fabrication developpees, de transposer ces optiques fonctionnant en transmission dans le domaine x. En 1986, l'equipe d'aristov demontra la possibilite d'associer la diffraction de fresnel a la reflexion de bragg. On obtient alors une optique focalisante gravee sur un miroir multicouche ou un cristal. Ces optiques sont appelees lentilles de bragg-fresnel. Des etudes anterieures avaient demontre la capacite des lbf a imager avec une resolution spatiale de quelques microns sur source synchrotron. Il restait a demontrer que ces lentilles permettaient de conserver une resolution spatiale elevee sur source plasma. Les etudes realisees au court de ma these visent a evaluer la resolution spatiale limite vers 1. 5 kev. Des outils de simulation d'imagerie ont ete developpes dans le cadre de cette etude pour prevoir les performances de ces lentilles et optimiser leurs parametres avant leur realisation. L'optimisation d'un systeme d'imagerie doit considerer la source, l'optique et le detecteur. Les progres realises dans le domaine de la detection par camera ccd et l'augmentation de leur sensibilite dans notre domaine d'energie m'ont conduit a etudier les possibilites de les substituer aux films x classiques la radiographie de plasma qui est un des buts de ces etudes, necessite des systemes optiques a haute resolution spatiale et faible profondeur de champ pour imager l'objet sans etre trop perturbe par la source sonde. Grace aux resultats obtenus durant cette these, ont peut maintenant predire le comportement des lentilles de bragg-fresnel sur de telles experiences.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

27

Menez, Ludivine. "Etude théorique et expérimentale de l'holographie intracavité." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005783.

Full text

Abstract:

L'utilisation des techniques holographiques pour le traitement optique de l'information est souvent limitée par les performances insuffisantes des dispositifs existants (efficacité de diffraction trop faible, sélectivité restreinte, ou forte diaphonie). L'holographie intracavité peut améliorer ces propriétés de façon considérable.
Ce travail a pour objectif l'étude théorique et expérimentale des propriétés diffractives d'un réseau d'indice inséré dans un résonateur de Fabry-Perot, appelé réseau d'indice intracavité. Cette approche fondamentale d'un nouveau concept a conduit à l'élaboration d'un modèle analytique. La diffraction sur un réseau d'indice intracavité épais est ainsi décrite et comparée à celle sur un réseau de Bragg hors cavité. Nous étudions en particulier la diffraction d'une onde de lecture en résonance simultanée avec la cavité de Fabry-Perot et avec le réseau de Bragg. La supériorité du dispositif intracavité en termes d'efficacité de diffraction, de sélectivité angulaire et de rapport signal sur bruit est démontrée. Il apparaît que la configuration la plus favorable est celle d'un résonateur asymétrique, dont le miroir arrière est parfaitement réfléchissant.
Compte tenu des résultats théoriques prometteurs, un dispositif expérimental a été conçu, afin de prouver la faisabilité du concept et de valider le modèle analytique. Le milieu non-linéaire support du réseau est un liquide, de sorte que son épaisseur peut être ajustée pour faire coïncider les résonances de Bragg et de Fabry-Perot. Le réseau est inscrit optiquement, par absorption de la figure d'interférence de deux impulsions d'écriture et diffracte le faisceau de lecture continu au voisinage de la résonance de Bragg. Le signal diffracté est analysé pour remonter aux propriétés du réseau. La comparaison avec le réseau de Bragg hors cavité montre l'amélioration significative apportée par le résonateur. Ces résultats expérimentaux sont en très bon accord avec les calculs numériques issus du modèle analytique.
Enfin, nous revenons sur le critère de distinction entre réseaux minces (en régime de Raman-Nath) et réseaux épais (régime de Bragg) dans le cas de réseaux intracavité. Nous établissons que le seuil en épaisseur au delà duquel un réseau est épais est nettement abaissé lorsqu'on l'insère en cavité de Fabry-Perot. Le domaine d'application du modèle que nous avons établi est donc très vaste.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

28

Straniero, Nicolas. "Étude, développement et caractérisation des miroirs des interféromètres laser de 2ème génération dédiés à la détection des ondes gravitationnelles." Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10319/document.

Full text

Abstract:

En cette fin d'année 2015, la construction de la 2e génération de détecteurs d'ondes gravitationnelles s'achève. Il s'agit des grands interféromètres de Michelson, dont les bras mesurent 3 km de long (Advanced Virgo) et 4 km de long (Advanced LIGO). Les ondes gravitationnelles, prédites par Einstein en 1916 dans sa théorie de la Relativité Générale n'ont pas été détectées de façon directe par la 1ère génération d'interféromètres. Mais aujourd'hui, la sensibilité a été augmentée d'un ordre de grandeur et le 100ème anniversaire de la théorie d'Einstein pourrait bien ouvrir officiellement l'ère de l'astronomie gravitationnelle. Si la sensibilité des nouveaux interféromètres est désormais exceptionnelle, c'est grâce aux avancées techniques et technologiques, et notamment grâce aux nouveaux miroirs des cavités Fabry-Pérot installés dans les bras de l'interféromètre. Cette thèse présente la conception, le développement et la caractérisation de ses miroirs aux qualités exceptionnelles. Elle s'intéresse aux pertes de lumière diffusée dans les cavités, pertes de diffusion générées par l'état de surface des miroirs et par les défauts d'uniformité des dépôts des couches minces à haute réflectivité. En étudiant la planéité des surfaces, nous verrons comment les modifications techniques du procédé de dépôt IBS ont permis d'améliorer la courbure et la planéité des surfaces. Nous verrons comment nous avons caractérisé ces surfaces avec l'interféromètre de Fizeau à décalage de longueur d'ondes. Nous montrerons enfin comment nous avons atteint les spécifications prévues lors de la conception des miroirs, diminuant les pertes de lumière diffusée dans les cavités Fabry-Pérot à un niveau encore inégalé de seulement quelques dizaines de ppm
In the year of 2015 the construction of the 2nd generation of detectors devoted to gravitational waves is going to be completed. These are large laser Michelson interferometers with arm respectively 3 km (Advanced Virgo) and 4 km (Advanced LIGO) in length. The gravitational waves, predicted by Einstein in 1916 within his theory of general relativity, have not been observed by the first generation of detectors. However, interferometers are now on the way of being ten times more sensitive than before, and so, on the 100th anniversary of the establishment of general relativity, the era of gravitational wave astronomy can start. If laser interferometer will be able to reach unprecedented sensitivity, it is thanks to new technological developments. In particular the new state of the art mirrors installed in the interferometer arms have exceptional performances. This thesis details the design, the development and the characterization of these remarkable large mirrors. My work will deal with the cavity optical loss due to the diffused light itself linked to the mirrors surface quality and to the high reflectivity coating uniformity. By studying the surface flatness, we will understand how it could be influenced by the deposition technique implemented in the coating machine. We will see also how to measure the mirror surfaces by wavelength shifting Fizeau interferometer. Finally, we will detail how we proceeded in order to reach the tight specifications for the mirrors, with in the end only tens of ppm for the cavity round trip losses

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

29

Arguel, Philippe. "Conception et technologie de diodes laser GaAlAs/GaAs émettant par la surface au moyen de réflecteurs de Bragg distribués." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00145680.

Full text

Abstract:

Les travaux reportés dans ce mémoire concernent la conception et la réalisation technologique de diodes laser à émission surfacique de type DBR (Distributed Bragg Reflector), dans la filière GaAlAs/GaAs. Dans une première partie, l'étude porte sur la modélisation et la conception de diodes laser à réflecteurs de Bragg distribués du second ordre. Il est présenté un modèle global qui regroupe, de façon consistante, les propriétés spectrales de la cavité DBR et celles de la structure à puits quantique, notamment en ce qui concerne le gain dans les régions pompées et l'absorption dans les régions non pompées. Ce modèle est mis en œuvre pour analyser, de façon systématique, l'influence des paramètres géométriques du composant sur ses performances en courant de seuil, rendement différentiel, diagramme de rayonnement et spectre d'émission. On en déduit le choix des paramètres permettant un fonctionnement optimal et on démontre que, compte tenu de la position aléatoire de la première dent des réseaux de Bragg par rapport à la zone de gain, il est impossible de prévoir, dans l'état de l'art actuel, la valeur du rendement différentiel ou la forme du diagramme de rayonnement. La seconde partie de l'étude concerne la définition d'un processus de fabrication, la réalisation technologique et la caractérisation de diodes laser DBR à émission surfacique. Il est présenté une étude détaillée de la mise en œuvre d'un banc d'insolation holographique destiné à la réalisation de réseaux diffractants sur semiconducteur. On établit ensuite un procédé complet d'élaboration de la diode DBR qui tient compte à la fois des critères de conception et des conditions particulières imposées par le principe de la structure. Les diodes laser réalisées présentent une émission surfacique selon des performances qui démontrent à la fois la validité de l'approche théorique et la qualité du procédé d'élaboration proposé

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

30

Orieux, Adeline. "SOURCES SEMICONDUCTRICES D'ETATS A DEUX PHOTONS A TEMPERATURE AMBIANTE." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00769573.

Full text

Abstract:

Ce travail porte sur la conception et la caractérisation de sources semiconductrices d'états à deux photons pour l'information quantique intégrée. Ces dispositifs, basés sur la fluorescence paramétrique dans des guides d'onde en AlGaAs, émettent des paires de photons à température ambiante aux longueurs d'onde des télécommunications. La première source est une diode laser émettrice de photons jumeaux, basée sur un accord de phase modal entre un mode laser de Bragg à 775 nm injecté électriquement et les modes de photons télécom au sein du même guide d'onde. Nous détaillons le design de la structure, sa caractérisation optique linéaire et non linéaire et son comportement sous injection de courant. L'obtention de l'émission laser et de la génération de seconde harmonique sur un même dispositif ouvre la voie vers une source ultra-compacte de paires de photons. Le second dispositif étudié repose sur une géométrie de pompage transverse où un faisceau laser incident sur le dessus du guide génère deux photons télécom guidés et contrapropageants. Nous explorons la grande versatilité de l'état quantique des paires générées par cette source, avec notamment les possibilités d'ingénierie de l'état dans le domaine fréquenciel offertes par cette géométrie. Nous présentons également la première démonstration expérimentale d'états intriqués en polarisation obtenue avec ce dispositif, ainsi qu'un modèle permettant de calculer la qualité de l'intrication à partir des distributions spatiales et spectrales du faisceau de pompe. Ces sources d'états non classiques, compactes et injectables électriquement, sont d'excellents candidats pour les implémentations photoniques de l'information quantique.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

31

Bonnand, Romain. "Le détecteur d'ondes gravitationnelles Advanced Virgo : Étude de la configuration optique et développement des miroirs." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00797350.

Full text

Abstract:

Les ondes gravitationnelles ont été prédites par Einstein dans sa théorie de la Relativité Générale. Elles sont des perturbations de l'espace-temps que l'on essaie de mettre en évidence par interférométrie laser. Les détecteurs sont des interféromètres de Michelson de plusieurs km de long combinés avec des cavités Fabry- Perot afin d'augmenter la sensibilité de l'instrument. La première génération de détecteurs (Virgo, LIGO, GEO) n'a pas permis d'obtenir une détection directe malgré plusieurs phases d'observations en coïncidence à la sensibilité prévue. Une seconde génération de détecteurs est actuellement en préparation avec notamment le projet européen Advanced Virgo qui devrait avoir une sensibilité améliorée d'un ordre de grandeur. Cette thèse s'intéresse dans un premier temps aux effets de lentille thermique due à la haute puissance contenue dans les cavités Fabry-Perot pour différentes configurations optiques de l'interféromètre. Par la suite, nous nous intéresserons aux miroirs qui composent les cavités Fabry-Perot depuis la définition des besoins en termes de planéité à la réalisation de cette planéité et à sa mesure. La planéité de ces miroirs doit être sub-nanométrique de façon à limiter les pertes optiques dans les cavités Fabry-Perot et ainsi réduire les effets du bruit de photons et de la lumière diffusée. Nous verrons la réalisation de la correction de la planéité des substrats par la technique dite du traitement correctif. Nous étudierons aussi l'uniformité du dépôt des couches minces diélectriques nécessaires à l'obtention de surface hautement réfléchissante avec en particulier l'étude du mouvement planétaire des substrats dans la machine de dépôts.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

32

Riou, Isabelle. "Vers la détection d’ondes gravitationnelles par interférométrie atomique en cavité : nouvelles géométries optiques et premier dispositif." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0579/document.

Full text

Abstract:

En septembre 2015, le détecteur LIGO a permis la première observation directe d'ondes gravitationnelles. Ce détecteur terrestre, tout comme le détecteur européen VIRGO, est basé sur des technologies purement optiques. Ces instruments sont extrêmement sensibles autour de 100 Hz mais ils sont limités en dessous de quelques dizaines de Hertz par différentes sources de bruit (bruit sismique, bruit newtonien...) qui ne sont pas distinguables de l'effet du passage d'une onde gravitationnelle.Le principe du projet MIGA (Matter wave – laser based Interferometer Gravitation Antenna) est de coupler un interféromètre optique avec plusieurs interféromètres atomiques séparés spatialement afin d'être sensible aux ondes gravitationnelles à plus basse fréquence (typiquement autour d'un Hertz). Les atomes froids sont lancés en configuration fontaine et sont séparés, réfléchis et recombinés par des impulsions laser effectuées dans une cavité optique de 300 m de long. Ces impulsions bénéficieront du gain optique intrinsèque au résonateur, leur permettant d'atteindre la puissance nécessaire à la réalisation de transitions de Bragg d'ordre élevé, augmentant ainsi la sensibilité des interféromètres atomiques. Chaque interféromètre mesure le champ gravitationnel local et les vibrations des miroirs. Le bruit sismique est donc rejeté dans le cas de mesures différentielles et en reconstruisant spatialement le champ gravitationnel, on pourra différencier le signal dû aux ondes gravitationnelles, qui est un pur gradient à l'échelle de l'instrument, du bruit newtonien qui a une signature spatiale.Les cavités de 300 m seront installées au LSBB (Laboratoire Souterrain Bas Bruit) à Rustrel, où l'antenne MIGA pourra bénéficier d'un environnement remarquablement calme. Cet instrument permettra de cartographier le champ gravitationnel du site, ce qui sera d'un grand intérêt pour l'étude géologique du massif karstique.Dans le cadre de ce projet, nous réalisons au LP2N une expérience préliminaire dont l'objectif est de générer un interféromètre de 87Rb en cavités en configuration de fontaine atomique. Cet instrument utilise une nouvelle architecture de résonateurs optiques demi-dégénérés afin de manipuler les atomes de façon cohérente avec des impulsions de Bragg
In September 2015, the LIGO detector realized the first direct observation of gravitational waves. This ground-based detector, as well as the European detector VIRGO, is based on purely optical technologies. These instruments are extremely sensitive around 100 Hz but they are limited below few tens of Hertz by several sources of cavity length noise (seismic noise, Newtonian noise...) that mimic the effect of a gravitational wave.The idea of the MIGA (Matter wave-laser based Interferometer Gravitation Antenna) is to couple an optical interferometer with several atom interferometers spatially separated to be sensitive to gravitational waves at lower frequencies (typically around 1 Hz). The cold atoms are launched in a fountain configuration and are then split, deflected and recombined by laser pulses generated in a 300 m long optical cavity. These laser pulses will benefit from the intrinsic optical gain of the resonator, which will allow them to reach the needed power to generate high order Bragg transitions and to improve the sensitivity of the atom interferometers. Each interferometer measures the local gravitational field and the motion of the cavity. The seismic noise can be rejected by doing differential measurements and by reconstructing the spatial gravitational field, one can differentiate the gravitational wave signal, which is a pure gradient at the scale of our instrument, from the Newtonian noise that has a spatial signature.The 300 m long cavities will be implemented at the LSBB laboratory in Rustrel, where the antenna will benefit from an outstanding low noise environment. This instrument will allow to map the gravitational field of the site which will be of great interest for the geological study of the karstic massif.In the frame of this project, a preliminary experiment is currently under construction at the LP2N laboratory whose objective is to generate a 87Rb interferometer in a cavity in a atomic fountain configuration. This instrument uses a new architecture of half-degenerate optical resonators to manipulate coherently the atomic cloud with Bragg transitions

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

33

Durand, Mathieu. "Maintien du couplage optique entre une ECDL et une cavité de haute finesse : application à la mesure ultrasensible de biréfringence induite par effet Kerr." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00432201.

Full text

Abstract:

Ce travail se place dans le cadre de la mesure ultrasensible d'anisotropie de phase optique que permet l'emploi adapté des cavités de très haute finesse. Pour stabiliser la fréquence laser sur une résonance de la cavité, un schéma d'asservissement reposant sur la rétroaction optique est utilisé.Une première partie décrit le couplage optique entre le laser et la cavité à travers l'analyse du comportement de la fréquence d'émission du laser auto-réinjecté. Une comparaison analytique théorie expérience a permis d'identifier les signaux d'erreur nécessaires au maintien durable de la fréquence du laser à l'exacte résonance d'un mode de la cavité. Après une description détaillée du dispositif d'asservissement, sa réalisation expérimentale sur une cavité de finesse de quelques milliers (F = 3 000)a démontré la possibilité de stabiliser la fréquence laser sur plus de dix heures avec une excursion résiduelle à la seconde de 375 Hz.Dans la deuxième partie, le développement précédent a été mis en œuvre sur une cavité de très haute finesse (F = 250 000) et a permis la mesure ultrasensible de biréfringence induite dans des gaz par effet Kerr. L'originalité du dispositif repose sur la mise à profit de la biréfringence résiduelle des miroirs de haute réflectivité.Elle est utilisée d'une part comme source à la rétroaction optique, et d'autre part comme biais optique à la mesure de la biréfringence du gaz. Une étude théorique et expérimentale détaillée des sources de bruit présent dans la chaîne de détection en fonction de la valeur du biais optique a permis de réaliser la mesure de déphasage au niveau du bruit de photons avec quelques mW de puissance laser. Ainsi, une sensibilité référence sur la mesure de déphasage Kerr de 3.10−13 rad a été démontrée pour un temps de mesure de 800 sec. Cette valeur record améliore de trois ordres de grandeur les déphasages Kerr précédemment mesurés. Le dispositif a été de plus mis à profit pour la mesure à faible champ électrique (< 40 V /mm) et à pression atmosphérique, des constantes de Kerr de différents gaz moléculaires et atomiques jusqu'à l'He.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

34

Rassem, Nadège. "Etude du guidage et du confinement de la lumière dans les guides optiques nanostructurés : application au filtrage spectral ultra-sélectif." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0015.

Full text

Abstract:

Un CRIGF (pour Cavity Resonator Integrated Grating Filter) est un filtre spectral nanophotonique présentant une bande passante étroite (inférieure au nanomètre) fonctionnant avec un faisceau relativement focalisé. Cette structure, introduite récemment (2010), est composée d'un réseau à résonance de mode guidé (ou réseau résonnant, ou encore réseau coupleur) inséré entre deux réseaux de Bragg. Les réseaux à résonance de mode guidé sont connus pour présenter dans leur spectre en réflexion (ou transmission) des pics très étroits, dus à l'excitation, via un ordre de diffraction, d'un mode guidé de la structure. Ce phénomène de résonance correspond à une anomalie de Wood. Mais leur majeure limitation reste leur très faible tolérance angulaire, et le CRIGF permet de lever ce problème.Dans la littérature, numériquement le CRIGF a été modélisée par la FDTD seulement avec d’importants temps de calculs. Nous avons utilisé la RCWA pour modéliser numériquement le CRIGF en apportant une possibilité de recherche des modes propres. Nous avons surtout montré grâce aux calculs que le comportement angulaire extraordinaire du CRIGF est très différent de celui des réseaux infinis. Nous avons prouvé grâce à la théorie des modes couplés étendue à quatre modes que cette large tolérance angulaire est due à l'existence d'un couplage additionnel qui n’existait pas dans les réseaux infinis. Grâce à une approche basée sur la cavité de Fabry-Pérot, nous avons confirmé que le CRIGF se comporte comme une cavité de Fabry-Pérot à pertes, ce qui nous a permis de définir des règles de conception simples comme le contrôle de la largeur spectrale et le repositionnement de la longueur d’onde de centrage
A CRIGF (Cavity Resonator Integrated Grating Filter) is a nanophotonic spectral filter with a narrow bandwidth (less than a nanometer) using a relatively focused beam. This structure, introduced recently (2010), is composed of a guided mode resonance grating filter (or resonant grating, or coupler grating) inserted between two Bragg gratings. Guided mode resonance gratings are known to exhibit very narrow peaks in their reflection spectrum (or transmission), due to the excitation of one guided mode of the structure via one diffraction order. This resonance phenomenon corresponds to an anomaly of Wood. But their major limitation remains their very low angular tolerance, and the CRIGF allows to overpass this problem.In literature, the numerical modeling of CRIGF was done only by FDTD with an important calculations time. We have used RCWA to model numerically the CRIGF by bringing a possibility of research of the eigen-modes. We have mainly shown thanks to calculations the extraordinary angular behavior of the CRIGF is very different from that of infinite gratings. We have proved thanks to the coupled modes theory extended to four modes that this large angular tolerance is due to an additional coupling that did not occur in infinite gratings.With an approach based on the Fabry-Perot cavity, we confirmed that the CRIGF behaves as a lossy Fabry-Perot cavity, which allowed us to define simple design rules such as the control of the spectral width and tuning the centering wavelength

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

35

Spinicelli, Piernicola. "Contrôle des propriétés quantiques de fluorescence des nanocristaux semi-conducteurs." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00440992.

Full text

Abstract:

Cette thèse a porté principalement sur la caractérisation de nanocristaux dont la structure permet de réduire de façon drastique leur scintillement. La caractéristique essentielle de ces nanocristaux de CdSe est qu'ils sont entourés d'une coquille épitaxiée très épaisse de CdS qui les préserve d'interactions trop importantes avec l'extérieur. La réalisation d'une coquille très épaisse permet de supprimer les longues périodes d'extinction. De plus, on a pu vérifier que si le trou reste localisé dans le coeur du nanocristal, l'électron est délocalisé dans l'ensemble de la structure. Cet effet de délocalisation provoque une réduction de l'efficacité des processus Auger. À bas taux de pompage, cette propriété implique que les nanocristaux ne présentent plus d'états réellement éteints. Ce résultat, associé aux mesures des durées de vie correspondant aux périodes d'extinction et d'émission, nous a permis de calculer les taux de recombinaisons des différents processus en jeu dans un nanocristal faiblement excité, qu'il soit neutre ou ionisé. A plus fort taux de pompage, nous montrons la possibilité d'observer des cascades radiatives consécutives à des recombinaisons d'états multiexcitoniques. La dernière partie a été consacrée à des premiers résultats concernant le contrôle de l'émission de nanocristaux par leur insertion dans des cavités photoniques à miroirs de Bragg. Nous observons l'émission de photons uniques et nous démontrons l'effet de la cavité sur la durée de vie radiative des nanocristaux.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Dissertations / Theses on the topic 'Cavité à miroirs de Bragg'

Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles