17 Novembre – Soutenance de thèse - Laura Loi

14 h Auditorium - laboratoire ISM (Université de Bordeaux (campus de Talence)

Interaction laser-matière et impression/inscription 3D.

Direct Laser Writing (DLW) est une technique flexible et efficace pour modifier les propriétés optique des matériaux. Elle permet de realiser facilement des circuits photoniques intégrés.
Malheureusement, le changement d’indice de réfraction induit reste encore modeste par rapport à celui obtenu par d’autres techniques, telles que la lithographie. Cela constitue un frein a son déploiement, en particulier pour la miniaturisation des circuits photoniques. Par conséquent, l’augmentation de la variation d’indice de réfraction produite par le DLW est un axe d’étude actuel.
En 2017, il a été démontré une nouveau type de modification d’indice dans des verres contenant argent, basé sur la formation photoinduite d’agrégats d'ions d’argent. Cette modification a été nommée type A. L’inscription de ces structures argentique a lieu dans un régime athermique, et présente des dimensions plus petites que la limite de diffraction. Les modifications de type A ont été utilisées jusqu’à présent pour fabriquer des guides d’ondes, des coupleurs, des séparateurs de faisceau et, plus récemment, un capteur d’indice de réfraction. Le travail rapporté dans ce manuscrit a un double objectif. D’une part, accroître l’indice de réfraction et d’autre part, de concevoir et fabriquer des de réseaux de Bragg périodiques avec une grande résolution, basées sur les modifications de type A.

Le premier objectif est résolu par l’adoption d’une approche multi-passages qui permet d’augmenter fortement le contraste de l’indice des guides d’ondes inscrits par plusieurs
balayages laser successifs. En exploitant le régime athermique de l’inscription de type A, ce travail a démontré un changement d’indice remarquablement élevé jusqu’à 2x10-2. Des guides d’ondes multi-passages ont été fabriqués dans ces verres montrant à la fois un contrôle du confinement du mode guidé et une réduction des pertes de propagation. Le deuxième objectif atteint concerne la réalisation de Waveguides Bragg Gratings (WBGs) et de Volume Bragg Gratings (VBGs) en transmission. Les WBGs de type A ont démontré des résonances de Bragg de premier ordre dans la gamme spectrale VIS-NIR avec des coefficients de couplage élevés, jusqu’à 2 ordres de grandeur plus élevés que ce qui est donné dans la littérature. Enfin, des VBGs multicouches de type A ont démontré que l’augmentation de l’efficacité de diffraction, jusqu’à 55 %, est obtenue pour des réseau de seulement 20 μm d’épaisseur. Les résultats reportés dans ce manuscrit démontrent qu’un changement d’indice très élevé est accessible avec des modifications de type A et permet d’obtenir de fortes résonances de Bragg de premier ordre dans la gamme VIS-NIR. Par conséquent, cesrésultats prometteurs mettent en évidence tout l’interêt des modifications de type A pour la conception de circuit photonique par DLW.

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