Qualification de IONIC, instrument de recombinaison ...

tel-00010396, version 1 - 4 Oct 2005
106 - 5. COMPOSANTS OI POUR L’ASTRONOMIE : VALIDATION EN LABORATOIRE
5.2 Étude optique de recombinateurs 2T réalisés par échange
d’ions
Nous nous intéresserons ici aux tests de validation en laboratoire de composants réalisés
par échange d’ions et permettant la recombinaison de deux faisceaux. Les tests ont été menés
sur différents composants, les différences ayant trait aux paramètres technologiques ou au
dessin du composant. Mon travail a débuté suite à celui de Jean-Philippe Berger (Berger
et al., 1999; Berger, 1998), par le passage de l’échange au potassium à celui à l’argent pour
les composants du LEMO, avec les gains en transmission et les possibilités de maintien de
polarisation que cela implique. L’étude détaillée de ce composant 2T à l’argent est donnée
dans la première partie, avant la description d’un deuxième composant dont le dessin a été
optimisé. L’étude et la réalisation de ces deux composants ont été faites par Isabelle Schanen
au LEMO.
5.2.1 Premier masque 2T
Après une brève description du schéma du composant, nous présenterons les résultats des
tests optiques et interférométriques qui ont permis une validation complète de ses potentialités
pour nos applications.
Schéma du composant
On a utilisé ici un dessin de composant préliminaire permettant les premiers tests de
faisabilité (figure 5.6). Le masque utilisé n’avait pas été optimisé vis à vis des pertes fonc-
tionnelles. Les différents guides et fonctions ne sont constitués que de parties droites mises
bout à bout afin de parvenir à la fonctionnalité globale recherchée.
Transmission globale et localisation des pertes
Une transmission globale de 43% a été mesurée sur ce composant. Cette mesure est faite
en injectant de la lumière dans une seule voie d’entrée à la fois et en sommant les flux
recueillis sur la voie interférométrique et la voie photométrique correspondante. La figure 5.7
et le tableau 5.3 présentent la localisation dans le composant des différentes sources de pertes
photoniques, ainsi que le nombre de photons détectés en sorties lorsque 100 photons sont
injectés dans chaque voie hors des conditions d’interférence (photons incohérents).
Les pertes de Fresnel à tout passage d’interface sont dues au changement d’indice. A l’in-
terface entre la fibre et le guide, ces pertes sont minimisées par l’utilisation d’un gel
d’adaptation d’indice qui évite un passage dans l’air.
À la sortie du composant par
contre on passe du verre d’indice voisin de 1,5 à l’air, entraînant 4% de pertes (les
mêmes pertes ont lieu lors de l’injection de la lumière dans les fibres mais nous n’en te-
nons pas compte ici). On peut envisager le dépôt d’une couche anti-réfléchissante pour