Nouvelles plateformes photoniques adaptées à des applications d’ONL intégré

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Malgré les atouts et les succès indéniables du silicium (notamment la plateforme SOI) pour la réalisation de fonctions optiques avancées intégrées, il a été mis en évidence combien l’absorption non-linéaire élevée du silicium cristallin (notamment l’absorption à deux photons-TPA et l’absorption des porteurs libres - FCA) pouvaient être pénalisantes pour certaines applications d’optique non-linéaire requérant de hautes intensités. De nombreux groupes explorent donc des plateformes alternatives permettant l’augmentation du facteur de mérite (FOM  = n2TPAλ) qui correspond au rapport de la réponse non-linéaire sur celle des pertes non linéaires, pour un matériau et une longueur d’onde donnée. L’objectif commun à tous ces travaux est de parvenir à une combinaison matériaux/longueur d’onde présentant une énergie de gap suffisamment élevée pour réduire, voire s’affranchir de tout TPA, tout en conservant un indice non-linéaire n2  raisonnablement élevé.

Guidé par cet objectif, trois familles de matériaux ont récemment été explorées : les premiers  résultats concernent pour la plupart le régime linéaire mais constituent les prémisses de fonctions plus avancées.