Qualification de IONIC, instrument de recombinaison ...

tel-00010396, version 1 - 4 Oct 2005
56 - 3. OPTIQUE INTÉGRÉE
du rayon de courbure R. On peut ainsi définir une valeur de R limite si on ne veut pas avoir
des pertes trop importantes (quelques fractions de dB) :
Rc � 20 λ
∆n3/2 �
2,748 − 0,996 λ
�−3 .
λc
On voit donc que si l’on veut pouvoir réaliser des guides monomodes avec des courbures
petites, à longueurs d’onde de travail et de coupure données, il faudrait augmenter la variation
d’indice. Or cela impliquerait des guides de petit diamètre et serait donc défavorable vis-à-vis
du couplage. En réalité, tous les paramètres définissant Rc sont imposés par ailleurs par les
conditions de travail et ce sont alors eux qui fixent la valeur de la courbure minimale. La figure
3.18 donne un exemple de mesure des pertes en fonction du rayon de courbure pour des guides
réalisés sur verre. L’augmentation très importante des pertes pour des courbures inférieures
au rayon critique, ici de l’ordre de 8 mm, est bien visible. Les mesures ont été faites sur
des guides juxtaposés, donc réalisés dans les mêmes conditions, et présentant des courbures
différentes. Cette étude a été menée par GeeO dans le cadre de la réalisation du capteur de
déplacement par CSO mesure (voir paragraphe 3.5). La détermination expérimentale précise
de la valeur de Rc était importante ici afin de réduire au maximum la taille du composant.
On a donc cherché à avoir le rayon de courbure le plus petit possible dans la grande partie
courbe de la voie de référence afin de limiter son encombrement, sans pour autant induire
de pertes importantes. Au-delà du rayon critique les pertes passent rapidement de 0,1 dB
environ à plusieurs dB.
Transition entre fonctions
Lorsque l’on considère un composant en optique intégrée complexe, on peut toujours le
considérer comme une succession de plusieurs fonctions de base mises bout à bout, chacunes
avec ses caractéristiques propres. Et justement du fait de ces différences, des pertes peuvent
apparaître lors des transitions. Si l’on prend par exemple le cas du passage d’un guide droit
à une partie courbe, on va avoir des pertes dues au recouvrement imparfait des modes dans
les deux structures. En effet, si le mode fondamental est parfaitement centré sur le milieu
d’un guide droit, dans le cas d’une partie courbe l’axe du mode est décalé vers l’extérieur
de la courbure. Pour des guides de même largeur, on va avoir au niveau de la transition un
décalage entre les centres des gaussiennes donné par:
δ = V 2 w 4 0
4∆a 2
les notations étant celles du paragraphe 3.1. Connaissant δ il est alors facile de déterminer
les pertes en calculant l’intégrale de recouvrement entre les deux gaussiennes décalées corres-
pondantes.
Il est possible de réduire ces pertes par transition soit en décalant latéralement la partie courbe
de la valeur de δ calculée afin de faire coïncider les axes des deux parties à la transition, soit en
1
R ,