Liens optiques à base de microlasers et de guides d`onde à

DISPOSITIFS DE L’ELECTRONIQUE INTEGREE
STAGE DE RECHERCHE
Nom et Adresse du Laboratoire d’Accueil :
Laboratoire d’Electronique Optoélectronique et Microsystèmes (LEOM), Ecole Centrale de
Lyon)
Nom du Directeur du Laboratoire :
G. Hollinger
Nom du Responsable Scientifique du Stage :
C. Seassal
N° de Téléphone : 04 72 18 60 64 N° de Fax : [phone]
e-mail : [e-mail]
Titre du Stage Proposé : Liens optiques à base de microlasers et de guides d’onde à cristaux
photoniques
Option(s) du DEA concernée(s) : 1 (composants et technologie)
Programme résumé des Recherches :
Contexte : Le développement de circuits intégrés photoniques dotés de sources lumineuses, de guides
de lumière et de photodétecteurs fait actuellement l’objet d’activités de recherche dans le monde
entier. Un des objectifs est de constituer des liens optiques pouvant par exemple se substituer aux liens
métalliques qui constituent les interconnexions d’un circuit intégré électronique. De tels liens seront
d’autant plus utiles qu’ils seront fortement miniaturisés et intégrés.
Les cristaux photoniques sont des structures diélectriques conçues de manière à modifier le
comportement des photons de la même manière qu’un matériau cristallin affecte les propriétés des
électrons. Ces structures pourront donc être à la base d’une nouvelle génération de composants
optiques et optoélectroniques, dont les dimensions seront de l’ordre de la longueur d’onde du photon.
Dans ce contexte, il est essentiel de mettre au point des microsources laser à injection électrique,
intégrables sur des circuits intégrés en silicium. Il est de plus nécessaire de coupler la lumière issue de
ces microsources dans des guides optiques à très faible encombrement.
Les chercheurs du LEOM réalisent et étudient depuis six ans des structures et des composants à
cristaux photoniques bidimensionnels, constitués de matériaux semiconducteurs III-V, tels que des
microlasers, des filtres et des guides d’onde. Dans le cadre d’un nouveau programme européen, le
LEOM conçoit, réalise et caractérise des microsources laser à cristaux photoniques émettant dans le
proche infra-rouge, et étudie le processus de couplage avec des guides optiques microniques en
silicium.
Sujet : Le but de ce stage est d’étudier la faisabilité d’un système optique constitué d’une source laser
pompée électriquement et couplée à un guide optique.
-Partie couplage optique : à l’aide d’outils de simulation électromagnétique existants, différentes
configurations de couplage entre la source et le guide seront étudiées afin d’optimiser le transfert de
l’énergie lumineuse. L’étudiant participera ensuite à la réalisation en salle blanche des structures
photoniques et à leur caractérisation optique.
-Partie injection électrique : l’étudiant procédera à des tests préliminaires visant à réaliser des contacts
électriques de bonne qualité sur les microlasers à cristaux photoniques.
Le cadre de ce travail est le programme européen PICMOS, dont les partenaires sont l’IMEC (B), la
FMNT-CNRS (F, dont font partie le LEOM-ECL et le LPM-INSA) le LETI/CEA (F), l’université
d’Eindowen (NL), Demokritos (Gr), et les entreprises TRACIT (F) et ST (F).
Poursuite en thèse : o OUI o NON