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G. Vitrant
Le montage de base pour réaliser un modulateur électro-optique intégré consiste à utiliser
un interféromètre de Mach-Zehnder réalisé dans un matériau électro-optique et dont l'indice
de l'un des bras est modulé par l'application dune tension (figure 3).
Figure 3 : Modulateur électro-optique basé sur un interféromètre de Mach-Zehnder.
La transmission est donnée par :
dans laquelle V est la tension appliquée, G la distance entre électrodes, L la longueur de
propagation, r le coefficient électro-optique et r l'intégrale de recouvrement entre le mode
optique guidé et le matériau électro-optique.
L'optique guidée présente sur l'optique de volume trois avantages essentiels :
a) réduction de la tension de commande.
b) réduction de la puissance de commande.
c) possibilité d'intégration de plusieurs fonctions.
La réduction de la puissance de commande constitue un avantage incontournable de l'optique
guidée. En effet la puissance par bande passante consommée dans un modulateur de section
a.b et de longueur L vaut :
En espace libre, les dimensions transverses a et b ne peuvent pas être réduites en dessous
de
à cause de la diffraction. Dans un guide d'onde, a et b peuvent être réduits à des
valeurs de l'ordre de i l . Pour LiNb03 on obtient une puissance consommée de l'ordre de
20 mWA4Hz en espace libre alors qu'elle est environ 1000 fois plus faible en configuration
guidée. On a là une première illustration de l'avantage fondamental que présente l'utilisation
d'un guide d'onde dans lequel la propagation se fait sans diffraction.
De nombreux efforts portent sur le développement de modulateurs électro-optiques
efficaces. Des modulateurs électro-optiques sur LiNbO3 avec des bandes passantes de plus de
20 GHz sont actuellement commercialement disponibles. Une des tendances actuelles consiste
à utiliser comme matériau électro-optique des polymères qu'ils soient à matrice organique ou
inorganique (par exemple silice fabriquée par procédé sol-gel). L'avantage de cette approche
réside dans les perspectives d'intégration de plusieurs fonctions sur un même substrat. Ceci
peut être obtenu en déposant une couche de polymère sur un circuit d'optique intégré dans
lequel on aura au préalable aménagé des zones d'interaction électro-optique à certains
endroits, par exemple au moyen d'ouvertures dans une couche protectrice. Ainsi on peut
ajouter la fonction électro-optique à des technologies bien adaptées à la réalisation de
composants passifs ou amplificateurs. Parmi de nombreux travaux qu'il n'est pas possible de
mentionner exhaustivement ici, citons ceux de Fader1 et al. [5] qui illustrent bien les
problèmes posés : l'optimisation de l'intégrale de recouvrement
et la transition entre le
G. Vitrant
Le montage de base pour réaliser un modulateur électro-optique intégré consiste à utiliser
un interféromètre de Mach-Zehnder réalisé dans un matériau électro-optique et dont l'indice
de l'un des bras est modulé par l'application dune tension (figure 3).
Figure 3 : Modulateur électro-optique basé sur un interféromètre de Mach-Zehnder.
La transmission est donnée par :
dans laquelle V est la tension appliquée, G la distance entre électrodes, L la longueur de
propagation, r le coefficient électro-optique et r l'intégrale de recouvrement entre le mode
optique guidé et le matériau électro-optique.
L'optique guidée présente sur l'optique de volume trois avantages essentiels :
a) réduction de la tension de commande.
b) réduction de la puissance de commande.
c) possibilité d'intégration de plusieurs fonctions.
La réduction de la puissance de commande constitue un avantage incontournable de l'optique
guidée. En effet la puissance par bande passante consommée dans un modulateur de section
a.b et de longueur L vaut :
En espace libre, les dimensions transverses a et b ne peuvent pas être réduites en dessous
de
à cause de la diffraction. Dans un guide d'onde, a et b peuvent être réduits à des
valeurs de l'ordre de i l . Pour LiNb03 on obtient une puissance consommée de l'ordre de
20 mWA4Hz en espace libre alors qu'elle est environ 1000 fois plus faible en configuration
guidée. On a là une première illustration de l'avantage fondamental que présente l'utilisation
d'un guide d'onde dans lequel la propagation se fait sans diffraction.
De nombreux efforts portent sur le développement de modulateurs électro-optiques
efficaces. Des modulateurs électro-optiques sur LiNbO3 avec des bandes passantes de plus de
20 GHz sont actuellement commercialement disponibles. Une des tendances actuelles consiste
à utiliser comme matériau électro-optique des polymères qu'ils soient à matrice organique ou
inorganique (par exemple silice fabriquée par procédé sol-gel). L'avantage de cette approche
réside dans les perspectives d'intégration de plusieurs fonctions sur un même substrat. Ceci
peut être obtenu en déposant une couche de polymère sur un circuit d'optique intégré dans
lequel on aura au préalable aménagé des zones d'interaction électro-optique à certains
endroits, par exemple au moyen d'ouvertures dans une couche protectrice. Ainsi on peut
ajouter la fonction électro-optique à des technologies bien adaptées à la réalisation de
composants passifs ou amplificateurs. Parmi de nombreux travaux qu'il n'est pas possible de
mentionner exhaustivement ici, citons ceux de Fader1 et al. [5] qui illustrent bien les
problèmes posés : l'optimisation de l'intégrale de recouvrement
et la transition entre le