Design And Optical Studies Of Photonic Components Using Slow Light Properties « Conception Et Etudes Optiques De Composants Photoniques En Utilisant Les Propriétés De Lumière Lente »

Résumé: Les cristaux photoniques (CP) sont des arrangements périodiques artificiels de matériaux diélectriques. La découverte de cristaux photoniques avec une bande interdite, a ouvert de nouvelles méthodes pour le contrôle de la lumière, conduisant à des propositions de nombreux nouveaux dispositifs. Le guide d’onde pour le transport de la lumière vers et à partir des composants est un élément important des circuits optiques. De plus, les cristaux photoniques offrent des avantages uniques pour les guides d'ondes. Les guides d'ondes à cristaux photonique, sont guidés par la bande du CP et c'est l'une des structures les plus appropriées et les plus attrayantes pour réaliser l'effet de la lumière lente car, la structure de défaut linéique fonctionne à température ambiante et a un fort potentiel pour l'intégration sur puce à travers la modification de la structure initiale de CP. La lumière lente améliore l'interaction de la lumière avec le matériau ; elle offre un contrôle supplémentaire sur la largeur de la bande spectrale de l'interaction, et nous permet de retarder et de stocker temporairement la lumière dans les mémoires optiques. Dans ce contexte, le but de cette thèse est d'étudier et de concevoir deux guides d'ondes à cristaux photoniques PCW1 et PCW2 afin d’obtenir une lumière lente dans la région de bande plate des modes guidés avec un grand NDBP tout en maintenant des valeurs plus faibles de dispersion de la vitesse du groupe. Afin de tester l'applicabilité de notre guide d'ondes PCW2, on a calculé la capacité du tampon et montré qu’elle peut atteindre 148 bits, en supposant que la longueur du dispositif est L= 1mm. Les résultats obtenus peuvent être utiles pour fabriquer des tampons optiques sur puce et lignes de retard. Summary Photonic crystals (PhCs) are artificially constructed periodic arrangements of dielectric materials. The discovery of photonic crystals with a photonic band gap, has opened up new methods for controlling light, leading to proposals for many novel devices. An important element of optical circuits is a linear waveguide to carry light to and from components, in addition, photonic crystals provide unique advantages for waveguides. Photonic-crystal waveguides, guided by the band gap of the PhC and it is one of the most suitable and attractive structures for realizing the slow light effect, because such a line defect structure operates at room temperature and has a high potential for on-chip integration by modifying the initial PhC structure. Slow light promotes a stronger light–matter interaction; it offers additional control over the spectral bandwidth of the interaction, and it allows us to delay and temporarily store light in all-optical memories. In this context, the aim of this thesis is to study and design two photonic crystal waveguides PCW1 and PCW2 designed to achieve slow light in the flat band region of guided modes with large normalized delay bandwidth product (NDBP) while maintaining smaller values of group velocity dispersion. To further test the applicability of our waveguide PCW2, the buffering capacity is calculated, which is found to be as high as 148 bits on the assumption that the device length is L=1mm. The reported results can be useful in making on-chip optical buffers and delay lines.

Publié dans la revue: