De la recherche fondamentale au partenariat industriel

Cristaux photoniques - Contexte

Cristaux photoniques en niobate de lithium

Les propriétés élasto-optiques, piézoélectriques non linéaires et électro-optiques du niobate de lithium, associées à sa large bande de transparence (350-5500nm), sont extrêmement attractives pour la réalisation de composants optiques intégrés pour les télécommunications optiques ou la détection.
Actuellement, la taille centimétrique des composants en LiNbO3 représente un handicap majeur pour leur intégration dans des circuits optiques. L’objectif de cette thématique est la conception (théorique), la fabrication et la caractérisation optique de structures photoniques bi-dimensionelles commandables en niobate de lithium pour la fabrication de dispositifs optiques ultra compacts à commande multiple, exploitant les propriétés physiques ou géométriques du cristal.

Notre équipe a récemment montré qu’en remplaçant la structure interférométrique classique (Mach-Zehnder) par un cristal photonique, il est possible de gagner un facteur 1000 sur l’encombrement des composants (Roussey & al., 2006) : nos modulateurs ont une longueur active de 13µm, que l’on peut comparer aux quelques centimètres des Mach-Zehnder traditionnels. De même, par application d'une tension électrique, nous avons pu mettre en évidence des déplacements de la bande interdite photonique beaucoup plus grande que ceux prédits par le seul effet photo-électrique.

Cependant, la résistance de ce matériau aux techniques classiques d’usinage sub-micronique est un réel obstacle au développement de ce type de composant.

Les développements de cette thématique concernent deux axes de recherches:
- les applications des cristaux photoniques dans le domaine des télécommunications optiques
- la structuration du niobate de lithium par des procédés collectifs d'usinage

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