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21 Jun
21/06/2018 14:00

Sciences & Société

Soutenance de thèse : David ALLIOUX

Etude de micro-disques de carbure de silicium sur substrat de silicium, vers une application d’optique non-linéaire intégrée du proche au moyen infrarouge

Doctorant : David ALLIOUX 

Laboratoire INSA :  INL
Ecole doctorale : EDA160 E.E.A

Cette thèse étudie la conception, la fabrication et la caractérisation de micro-disques de carbure de silicium sur substrat de silicium conçus pour opérer du proche au moyen infrarouge. Nous avons développé une approche permettant de supprimer les modes de galerie d'ordre supérieur tout en préservant le facteur de qualité du mode fondamental. Nous utilisons la sous-gravure du silicium pour contrôler les pertes de fuites vers le pilier. Ce concept, intéressant par exemple dans la génération de peignes de fréquence, est transposable à d'autres longueurs d'onde ou plateformes. Le premier chapitre présente une introduction aux résonateurs à modes de galerie dans lequel nous décrivons la physique de ces structures. Le deuxième chapitre se concentre sur la conception des micro-disques. Nous commençons par une introduction générale du matériau puis nous simulons la propagation de la lumière dans les résonateurs afin d’élaborer des structures innovantes. En utilisant l'indice de réfraction optique supérieur du Si en comparaison du SiC, nous montrons qu'il est possible de supprimer les modes radiaux d'ordre supérieur. Nous traitons ensuite brièvement des étapes de fabrication. Le troisième chapitre regroupe les résultats expérimentaux obtenus sur les micro-disques en vue de valider les concepts de cette thèse. Des premières caractérisations par couplage évanescent dans le proche infrarouge permettent d'identifier les modes du résonateur. Ensuite, des caractérisations sur des disques de sous-gravure inférieure mettent en évidence la suppression des modes désirés. Nous réalisons enfin une étude thermo-optique du matériau afin de valider son emploi à forte puissance et haute température, des régimes dans lesquels le SiC se démarque des autres matériaux d'optique intégrée. Pour terminer, nous consacrons le dernier chapitre aux perspectives pour l'optique non- linéaire et le moyen infrarouge. Nous proposons une étude d’ingénierie de la dispersion qui doit nous permettre, à l’avenir, de réaliser des sources de type peigne de fréquence.

 

Additional informations

  • http://inl.cnrs.fr/
  • Amphithéâtre Pierre-Gilles de Gennes, Bâtiment INL (Villeurbanne)

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