Qualification de IONIC, instrument de recombinaison ...

tel-00010396, version 1 - 4 Oct 2005
68 - 3. OPTIQUE INTÉGRÉE
Résistance aux radiations
La possible utilisation de tels capteurs en environnement spatial a imposé une étude de
tenue aux radiations des guides réalisés. Les pertes par transmission ont donc été mesurées
sur deux échantillons avant et après exposition à des rayonnements de diverses intensités.
Aucune variation de la transmission n’a été mise en évidence. Ce résultat est très intéressant
vis-à-vis des développement d’interféromètres destinés à l’espace (DARWIN, TPF).
Zone interférométrique
A l’extrémité de la zone adiabatique sont formées des franges codées spatialement avec
une enveloppe gaussienne donnée par la taille du mode fondamental (voir paragraphe 3.3.1).
Ici la sortie de la zone plane n’est pas dans l’air mais à l’intérieur de la plaque. On va donc
venir prélever le flux en quatre points de la figure d’interférence avec des guides monomodes
placés de façon à avoir un déphasage de 3π/2 entre deux guides voisins. La méthode de mesure
nécessite quatre voies en quadrature, mais le déphasage a été fixé à 3π/2 au lieu de π/2 afin
d’éviter le couplage entre guides s’ils étaient trop proches (phénomène décrit dans le cas du
coupleur directionnel). Les quatre guides sont alors amenés vers l’une des faces de sortie du
composant. La mesure des flux est effectuée à l’aide d’une barrette de quatre photodiodes.
Deux autres photodiodes permettent de mesurer le flux sur les voies photométriques. Les
paramètres géométriques de la zone adiabatique mènent à un interfrange théorique de 28
µm. L’interfrange mesuré de cette façon est de 28,1 ± 0,8µm (figure 3.25, haut). Les quatre
guides sont donc espacés de 21 µm pour obtenir le déphasage voulu. Les guides sont placés
symétriquement de part et d’autre du centre de la gaussienne du mode fondamental, qui est
également la position de la frange centrale, à 10,5 et 31,5 µm. Les composants ont été réalisés
par échange d’ions argent dans du verre et enterrés thermiquement. Les guides ont été élargis
au niveau des entrées et sorties des composants afin de les rendre plus circulaires et ainsi de
favoriser les couplages. Les diamètres des modes à 1/e 2 du maximum sont, pour les directions
verticales (y) et horizontales (x) par rapport aux images, de 5,1µm × 7,2µm pour les guides
standards et de 8,3µm × 9,7µm pour les guides élargis (figure 3.25, bas). Les dimensions du
mode de la zone adiabatique au niveau du couplage ont également été mesurées par imagerie
sur une puce test découpée à ce niveau. En injectant du flux dans une voie uniquement on
obtient la forme de l’enveloppe gaussienne qui a ici pour dimension 70µm × 10µm.
Couplage dans la zone interférométrique
La figure 3.26 (gauche) présente les dimensions et positions relatives des différents modes
gaussiens présents : zone adiabatique et guides de repiquage. La figure de droite présente cette
fois la figure d’interférence obtenue en bout de zone adiabatique superposée avec le mode
gaussien d’un guide de repiquage. On a ajouté à la figure d’interférence le déphasage faisant
coïncider une frange brillante avec le mode du guide. Pour les voies centrales le couplage