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G. Vitrant
montage interférométrique, tout comme le fait la tension de commande appliquée à un
modulateur électro-optique (voir section 3). La différence principale se situe dans le fait que la
non-linéarité optique de Kerr contient un mécanisme de contre-réaction inhérent : la lumière
agit sur le matériau qui agit en retour sur les conditions de propagation de la lumière. Cette
spécificité a conduit à imaginer des dispositifs bistables basés sur l'existence conjointe de
contre-réaction et de non-linéarité. La bistabilité peut être intrinsèque lorsqu'elle exploite la
contre-réaction intrinsèque de l'interaction laser-matière. Plus fréquemment la bistabilité est
due à une contre-réaction optique artificiellement introduite par la présence de miroirs qui
renvoient la lumière sur elle-même [28]. C'est le cas des résonateurs de Fabry-Perot non
linéaires par exemple (voir la référence [3] pour une description plus détaillée).
Il y a quelques années on rêvait beaucoup de mémoires optiques ultrarapides basées sur
ces effets. Il me semble que l'intérêt pour cette fonction est quelque peu retombé pour
plusieurs raisons en particulier une énergie de stockage trop élevée qui n'a jamais été en faveur
de l'optique. Au contraire, pour d'autres utilisations de traitement du signal, comme la
commutation ou l'aiguillage de faisceaux, ou encore la gestion d'interconnexions avec de
nombreuses entréeshorties, les systèmes à non-linéarités optiques sont très étudiés et fort
prometteurs.
Dans le domaine de l'optique intégrée, qui est l'objet de ce cours, les efforts portent plutôt
depuis une dizaine d'années, sur la réalisation de dispositifs intégrés pour le traitement tout
optique du signal. Encore une fois, les télécommunications optiques constituent un domaine
d'applications privilégié, même si d'autres utilisations sont envisageables. Cette voie du
traitement tout optique, par opposition au traitement hybride qui requiert une conversion
électrique du signal optique, prend tout son intérêt dans le contexte d'une transmission a très
haut débit temporel. C'est par exemple le cas des transmissions soliton dont nous avons parlé
ci-dessus.
5.1 Déphasage non linéaire : figures de mérite des matériaux.
5. I . I Absorption non linéaire
Les équations ( 2 ) à (8) sont valables pour un coefficient n2 (donc un coefficient effectif nzeff)
complexes. L'analyse développée dans cette partie est valable aussi bien en configuration
guidée qu'en propagation libre. Aussi, l'indice eff sera omis afin d'alléger la notation.
Rappelons qu'il suffit simplement de diviser n2 par l'aire effective non linéaire A,ff pour
obtenir le coefficient non linéaire effectif guidé.
L'usage est cependant de séparer les parties réelles et imaginaires de n2 et d'introduire un
coefficient d'absorption non linéaire a 2 aussi appelé p :
4n
a, =-%z(n,) a
L'équation de propagation non linéaire se réécrit alors
G. Vitrant
montage interférométrique, tout comme le fait la tension de commande appliquée à un
modulateur électro-optique (voir section 3). La différence principale se situe dans le fait que la
non-linéarité optique de Kerr contient un mécanisme de contre-réaction inhérent : la lumière
agit sur le matériau qui agit en retour sur les conditions de propagation de la lumière. Cette
spécificité a conduit à imaginer des dispositifs bistables basés sur l'existence conjointe de
contre-réaction et de non-linéarité. La bistabilité peut être intrinsèque lorsqu'elle exploite la
contre-réaction intrinsèque de l'interaction laser-matière. Plus fréquemment la bistabilité est
due à une contre-réaction optique artificiellement introduite par la présence de miroirs qui
renvoient la lumière sur elle-même [28]. C'est le cas des résonateurs de Fabry-Perot non
linéaires par exemple (voir la référence [3] pour une description plus détaillée).
Il y a quelques années on rêvait beaucoup de mémoires optiques ultrarapides basées sur
ces effets. Il me semble que l'intérêt pour cette fonction est quelque peu retombé pour
plusieurs raisons en particulier une énergie de stockage trop élevée qui n'a jamais été en faveur
de l'optique. Au contraire, pour d'autres utilisations de traitement du signal, comme la
commutation ou l'aiguillage de faisceaux, ou encore la gestion d'interconnexions avec de
nombreuses entréeshorties, les systèmes à non-linéarités optiques sont très étudiés et fort
prometteurs.
Dans le domaine de l'optique intégrée, qui est l'objet de ce cours, les efforts portent plutôt
depuis une dizaine d'années, sur la réalisation de dispositifs intégrés pour le traitement tout
optique du signal. Encore une fois, les télécommunications optiques constituent un domaine
d'applications privilégié, même si d'autres utilisations sont envisageables. Cette voie du
traitement tout optique, par opposition au traitement hybride qui requiert une conversion
électrique du signal optique, prend tout son intérêt dans le contexte d'une transmission a très
haut débit temporel. C'est par exemple le cas des transmissions soliton dont nous avons parlé
ci-dessus.
5.1 Déphasage non linéaire : figures de mérite des matériaux.
5. I . I Absorption non linéaire
Les équations ( 2 ) à (8) sont valables pour un coefficient n2 (donc un coefficient effectif nzeff)
complexes. L'analyse développée dans cette partie est valable aussi bien en configuration
guidée qu'en propagation libre. Aussi, l'indice eff sera omis afin d'alléger la notation.
Rappelons qu'il suffit simplement de diviser n2 par l'aire effective non linéaire A,ff pour
obtenir le coefficient non linéaire effectif guidé.
L'usage est cependant de séparer les parties réelles et imaginaires de n2 et d'introduire un
coefficient d'absorption non linéaire a 2 aussi appelé p :
4n
a, =-%z(n,) a
L'équation de propagation non linéaire se réécrit alors