Traitement tout optique du signal à base de composants

N˚ d’ordre : ANNÉE 2013
THÈSE / UNIVERSITÉ DE RENNES 1
sous le sceau de l’Université Européenne de Bretagne
pour le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE RENNES I
Mention : Physique
École Doctorale : Sciences de la Matière
présentée par
Kévin LENGLÉ
préparée à l’unité de recherche FOTON CNRS UMR 6082
Équipe SYSTÈMES PHOTONIQUES/LASERS ET TÉLÉCOMS
U.F.R. S.D.L.M.
Traitement tout
optique du
signal à base
de composants
à cristaux
photoniques
en matériaux
semi-
conducteurs
III-V
Thèse soutenue à Lannion
le 19 Juin 2013
devant le jury composé de :
Didier ERASME
TELECOM ParisTech / Président
Guang-Hua DUAN
III-V Lab / Rapporteur
Laurent VIVIEN
Institut d’Électronique Fondamentale / Rapporteur
Abderrahim RAMDANE
Laboratoire de Photonique et de Nanostructures
Jean-Claude SIMON / Directeur de thèse
Laurent BRAMERIE / Co-Directeur de thèse

ii

à Delphine, à Tom
Unlike lattices of atoms, photonic
crystals have structural possibilities
limited only by the human
imagination. Any shape can be
sculpted at the lattice sites
ELI YABLONOVITCH
Integrated circuits that combine
conventional electronics and photonic
crystals would represent the ultimate
limit of optoelectronic miniaturization.
ELI YABLONOVITCH

Remerciements
Je voudrais tout d’abord exprimer ma profonde reconnaissance envers Jean-Claude SI-
MON, mon directeur de thèse, qui m’a offert l’opportunité de réaliser ces travaux de thèse
au sein du laboratoire FOTON. Il a su me faire profiter à la fois de sa vision éclairée dans
le domaine de télécommunications optiques et de sa qualité humaine.
Je tiens à remercier Laurent BRAMERIE qui m’a fait découvrir le monde de la re-
cherche. Au cours de ces années, sa grande disponibilité, sa rigueur scientifique, son en-
thousiasme et ses précieux conseils m’ont permis de travailler dans les meilleures condi-
tions.
Je tiens à remercier les membres du jury : notamment Guang-Hua DUAN et Laurent
VIVIEN qui ont accepté d’être rapports de cette thèse, également Abderrahim RAMDANE
et Didier ERASME qui m’ont fait l’honneur d’accepter de participer à l’évaluation de mes
travaux lors de la soutenance.
Je remercie Mathilde GAY, Marcia COSTA e SILVA, Than Nam NGUYEN, Sébastien
LOBO, Eric BORGNE avec qui j’ai obtenu les principaux résultats expérimentaux de ma
thèse. J’ai apprécié l’esprit d’équipe dans laquelle j’ai pu travailler avec toutes ces per-
sonnes.
Je remercie particulièrement Yannick DUMEIGE pour sa disponibilité, les discussions
et son aide précieuse au sujet des modélisations, et Michel et Irène JOINDOT pour la re-
lecture du manuscrit.
Je remercie l’ENSSAT ; petite école qui a tout d’une grande, le sentiment de grande
famille entre les étudiants durant mes 3 années passées au sein de cette école. Je tiens
d’ailleurs à remercier mes professeurs de la filière optronique, et désormais collègues
pour leur enseignement, Pascal BESNARD, Jean-Claude SIMON, Serge MOTTET, Thierry
CHARTIER, Jean-Marc GOUJON et Patrice FERON.
Je remercie également tout le personnel administratif : la dream team du secrétariat Ré-
jane ETESSE, Danielle GRAVIOU, Carole PERROT, Nelly VAUCELLE, Catherine DELEN
et Catherine DEMIGNY et le personnel technique Stéphane CHEHAYED, Henry L’HER,
Robert MADEC, Erwan LE BIGOT, Serge LE FLECHER et Philippe QUEMERAIS.
Je remercie amicalement tous les doctorants et docteurs avec qui j’ai pu avoir de longues
discussions au cours de ma thèse : Fausto GOMEZ AGIS, Trung Hien NGUYEN, Nguyet
NGO, Quang Trung LE, Yohann LEGUILLON, Alphonse RASOLONIAINA, Kenny HEY