Quasi-accord de phase en optique intégrée
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photolithographie de définir plusieurs périodes sur le même cristal, offrant ainsi la possibilité
de changer la longueur d’onde d’accord de phase en translatant le cristal. Ces périodes
différentes peuvent également être placées à la suite les unes des autres ce qui permet de
réaliser plusieurs interactions non linéaires en cascade [24]. I1 est également possible de
réaliser un substrat sur lequel la période d’inversion évolue continuellement le long de la
direction de propagation. I1 est ainsi possible de doubler des sources ayant un spectre large
comme les impulsions ultra-courtes [25], et même, en adaptant soigneusement la variation de
la période à la dispersion du matériau et aux caractéristiques de l’impulsion incidente (spectre
et décalage temporel des fréquences) il est possible de comprimer cette impulsion [26].
3. INTERACTIONS NON LINÉAIRES EN OPTIQUE GUIDÉE
3.1 Intérêt et spécificité des guides d’ondes en optique non linéaire
En optique non linéaire, la configuration guidée présente plusieurs avantages et impose
quelques conditions supplémentaires que nous allons passer en revue dans ce paragraphe.
Le premier avantage de l’optique intégrée est certainement celui du confinement de
l’énergie [27] qui permet d’obtenir des efficacités importantes avec des puissances de pompe
faibles ou, pour une puissance de pompe donnée, permet d’augmenter très sensiblement
l’efficacité de conversion. Dans le cas de la génération de second harmonique, cette
augmentation peut atteindre deux ordres de grandeurs. Un autre avantage de l’optique intégrée
est de satisfaire les conditions d’accord de phase ou de quasi-accord de phase [28] entre les
indices effectifs des modes et non pas entre les indices du matériau. En jouant avec le profil
d‘indice du guide, il est possible d‘utiliser différents modes guidés [29] et même des modes de
rayonnement [30] pour satisfaire les conditions de conservation. Cependant, il ne faut pas
oublier que pour que l‘interaction reste efficace, il faut également obtenir un bon
recouvrement entre les modes en interaction et le matériau non linéaire. La forme particulière
des distributions de champ des différents modes limite en fait sévèrement le nombre des
combinaisons efficaces.
La figure 3.1 illustre l’amélioration du confinement obtenu en configuration guidée. Dans
le matériau massif, le faisceau est focalisé au centre du cristal, puis diverge. L‘optimisation
consiste à adapter la section minimale S du faisceau à la longueur L du cristal pour se placer
c $ta/ non linéaire
uide d ‘onde
guide
&
Figure 3.1 : Comparaison entre les configurations massive et guidée.
dans la configuration confocale définie par 2L=Snih [3 11. Dans un guide d‘onde, ce couplage
entre section minimale et longueur d‘interaction n’existe pas. Une fois que la lumière est
couplée dans le guide, elle reste confinée sur toute sa longueur qui peut être choisie en
fonction du taux de conversion et des pertes à la propagation.
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photolithographie de définir plusieurs périodes sur le même cristal, offrant ainsi la possibilité
de changer la longueur d’onde d’accord de phase en translatant le cristal. Ces périodes
différentes peuvent également être placées à la suite les unes des autres ce qui permet de
réaliser plusieurs interactions non linéaires en cascade [24]. I1 est également possible de
réaliser un substrat sur lequel la période d’inversion évolue continuellement le long de la
direction de propagation. I1 est ainsi possible de doubler des sources ayant un spectre large
comme les impulsions ultra-courtes [25], et même, en adaptant soigneusement la variation de
la période à la dispersion du matériau et aux caractéristiques de l’impulsion incidente (spectre
et décalage temporel des fréquences) il est possible de comprimer cette impulsion [26].
3. INTERACTIONS NON LINÉAIRES EN OPTIQUE GUIDÉE
3.1 Intérêt et spécificité des guides d’ondes en optique non linéaire
En optique non linéaire, la configuration guidée présente plusieurs avantages et impose
quelques conditions supplémentaires que nous allons passer en revue dans ce paragraphe.
Le premier avantage de l’optique intégrée est certainement celui du confinement de
l’énergie [27] qui permet d’obtenir des efficacités importantes avec des puissances de pompe
faibles ou, pour une puissance de pompe donnée, permet d’augmenter très sensiblement
l’efficacité de conversion. Dans le cas de la génération de second harmonique, cette
augmentation peut atteindre deux ordres de grandeurs. Un autre avantage de l’optique intégrée
est de satisfaire les conditions d’accord de phase ou de quasi-accord de phase [28] entre les
indices effectifs des modes et non pas entre les indices du matériau. En jouant avec le profil
d‘indice du guide, il est possible d‘utiliser différents modes guidés [29] et même des modes de
rayonnement [30] pour satisfaire les conditions de conservation. Cependant, il ne faut pas
oublier que pour que l‘interaction reste efficace, il faut également obtenir un bon
recouvrement entre les modes en interaction et le matériau non linéaire. La forme particulière
des distributions de champ des différents modes limite en fait sévèrement le nombre des
combinaisons efficaces.
La figure 3.1 illustre l’amélioration du confinement obtenu en configuration guidée. Dans
le matériau massif, le faisceau est focalisé au centre du cristal, puis diverge. L‘optimisation
consiste à adapter la section minimale S du faisceau à la longueur L du cristal pour se placer
c $ta/ non linéaire
uide d ‘onde
guide
&
Figure 3.1 : Comparaison entre les configurations massive et guidée.
dans la configuration confocale définie par 2L=Snih [3 11. Dans un guide d‘onde, ce couplage
entre section minimale et longueur d‘interaction n’existe pas. Une fois que la lumière est
couplée dans le guide, elle reste confinée sur toute sa longueur qui peut être choisie en
fonction du taux de conversion et des pertes à la propagation.