Abstracts Category : Other

Contra-directional couplers as optical filters on thesilicon on insulator platform

by Jonathan St-Yves

Ce mmoire vise tudier laconception, la fabrication et la caractrisation de filtres basede coupleurs contra-directionels en silicium. Ceux-ci sont un typede filtre optique encore peu connu, semblable des rseaux deBragg, mais rflchissant dans un autre guide donde. Afin decomprendre pourquoi les filtres optiques sont importants amliorer, ce mmoire commence en expliquant la base descommunications optiques. Sont ensuite expliqus les principes de laphotonique sur silicium, et comment arriver manipuler la lumire laide des matriaux utiliss en lectronique. Les diffrentsdispositifs existants en silicium sont numrs, avec une attentionparticulire porte aux filtres optiques. Le principe defonctionnement des coupleurs contra-directionels est expliqu endtail au chapitre 2. Celui-ci reformule les principes de baseconnus, en rajoutant des dtails sur la simulation de lapodizationet du bruit de phase. La recherche originale en laboratoire cesujet est expose dans les chapitres 3 et 4. Le premier articledmontre quil est possible de fabriquer des coupleurscontra-directionels avec un processus de photolithographie malgrla prcision requise. Le deuxime utilise des coupleurscontra-directionels pour crer un filtre accordable ayant la plusgrande plage daccordabilit mesure sur silicium. Tester cesdispositifs fut une part importante du travail et delapprentissage. Ainsi, le dernier chapitre est consacr lacaractrisation des dispositifs sur silicium laide dun montageautomatis. Ce chapitre a pour but dexpliquer en dtail toutes lestapes du design, de lalignement et des tests afin de documenterla procdure pour les nouveaux tudiants. Au final, ce travaildmontre que les coupleurs contra-directionels en silicium sont unesolution envisageable pour plusieurs applications ncessitant desfiltres optiques, tel que les rseaux reconfigurables et les canauxde communication large bande. This memoir aims to study thedesign, fabrication and characterization of filters based oncontra-directional couplers on silicon. These are a type of filterstill little known, similar to Bragg gratings, but reflecting thelight in an other waveguide. To understand why optical filters areimportant to improve, this memoir starts by introducing the basisof optical communications. The principles of silicon photonics arethen explained, to understand how to manipulate light usingmicro-electronics materials. The devices available on silicon areenumerated, with a special attention given to optical filters.Contra-directional couplers are explained in detail in chapter 2.This chapter explains the known principles, adapting them to beable to simulate apodization and phase noise in these devices. Theoriginal laboratory research is shown in chapters 3 and 3. Thefirst article demonstrates that it is possible to fabricatecontra-directional couplers using photolithography despite thesmall features required. The second one uses contra-directionalcouplers to create a tunable filterAdvisors/Committee Members: Shi, Wei (Direction de recherche), Larochelle, Sophie (Codirection de recherche).