On the integration of chromophores with multidirectional charge-transfer with silicon waveguides for nonlinear applications

Delavari, Monir (2016). « On the integration of chromophores with multidirectional charge-transfer with silicon waveguides for nonlinear applications » Mémoire. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en génie électrique.

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Résumé

Les guides d'onde à rainure non linéaire ayant une gaine contenant du cristal violet sont d'un grand intérêt pour le traitement tout-optique ultra-rapide de signaux lumineux. Dans ce mémoire, les propriétés optiques de guides d'onde à rainure remplis avec du cristal violet ont été étudiées expérimentalement et leur potentiel non linéaire a été étudié numériquement. Ce mémoire couvre les bases théoriques de l'optique non linéaire, la conception de guide d'ondes à rainure, leur fabrication, une étude par simulation de l'efficacité du mélange à quatre ondes dans des guides d'onde à rainure remplies de cristal violet, les défis de l'utilisation du cristal violet dans la gaine de dispositifs photoniques en silicium, un procédé de dépôt pour les chromophores de cristal violet dans un hôte de PMMA sur des guides d'onde à rainure en silicium et des démonstrations expérimentales et la caractérisation des pertes de propagation des guides d'ondes à rainure remplis d'un polymère contenant des chromophores de cristal violet. La dispersion, la surface effective du mode et les paramètres non linéaires des guides d'ondes à rainure ont été estimés en utilisant un script de simulation fonctionnant avec MATLAB. La géométrie des guides d'onde à rainure a été optimisée pour obtenir une surface effective de 0,321 um2, ce qui produit un coefficient non linéaire de 394 (Wm)-1 pour une largeur de rainure de 140 nm pour le mode TE fondamental. Une combinaison de photolithographie et de gravure sèche a été utilisée pour fabriquer des guides d'onde avec les dimensions désirées. La caractérisation de ces guides d'onde à rainure ayant une gaine de cristal violet montre que la plus faible perte linéaire réalisée à ce jour avec ce type de guide d'onde est d'environ 11 dB / cm. Cette étude a jeté les bases pour le développement d'une nouvelle catégorie de dispositifs hybrides fortement non linéaires qui exploitent les possibilités de conception et d'optimisation uniques des chromophores possédant plusieurs transitions de transfert de charge. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Guides d'onde à rainure, Chromophore non linéaire, Effet non linéaire du troisième ordre, Efficacité de conversion

Type: Mémoire accepté
Informations complémentaires: Le mémoire a été numérisé tel que transmis par l'auteur.
Directeur de thèse: Ménard, Michaël
Mots-clés ou Sujets: Guides d'ondes -- Conception et construction / Optique non linéaire / Chromophores / Silicones / Télécommunications optiques
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département d'informatique
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 26 janv. 2017 19:13
Dernière modification: 26 janv. 2017 19:13
Adresse URL : http://www.archipel.uqam.ca/id/eprint/9284

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