28 Avril – Soutenance de thèse - Régis Roblès

15 h Amphi Jean-Paul Dom - Laboratoire IMS / bâtiment A31 (campus de Talence)

Conception, fabrication et caractérisation de structures de guidage en optique intégrée pour le domaine du visible.

La synthèse d’ouverture est une technique d’imagerie interférométrique, consistant à corréler le signal lumineux provenant de deux ouvertures ou plus et permettant de reconstruire l’image d'un objet observé grâce au profil d’interférences obtenu. Cette technique offre la capacité de s’affranchir du critère de Rayleigh, qui limite la résolution latérale obtenue avec une seule ouverture, en créant un diamètre d’ouverture synthétique pour atteindre une résolution bien supérieure à celle produite par les techniques d'imagerie conventionnelle.
Pour exemple, cette méthode d’imagerie est déjà largement utilisée en astronomie car elle permet d’observer et de mesurer des astres lointains avec une résolution de l’ordre de la milliseconde d’arc ; ce qui reste très difficile avec les techniques d’imagerie classiques utilisées dans les télescopes standards. Toutefois, de tels dispositifs souffrent d’un manque de miniaturisation et de portabilité, présentant une complexité évidente de mise en œuvre liée au diamètre des miroirs, à l’alignement des lignes à retard et à l’encombrement infrastructurel nécessaire à leur déploiement, notamment si l’on objective une future intégration dans des systèmes embarqués et miniaturisés. La mise en œuvre des briques de base requises pour la synthèse d’ouverture en utilisant les technologies de l'optique intégrée apparait donc comme une vraie opportunité pour contourner cette complexité et développer de futurs systèmes d’imagerie à haute résolution, à la fois compacts et portables.
Ces travaux de thèse visent au développement de dispositifs de guidage et de division de puissance, en utilisant les technologies de l'optique intégrée dérivant des procédés de la microélectronique.
L’originalité de cette étude est de concevoir et de fabriquer de telles structures pour le domaine visible en utilisant une technologie "full-SiON", obligeant à se confronter à de nombreux verrous scientifiques et technologiques notamment en matière de dimensions des guides d’onde afin de garantir un fonctionnement monomode, de faibles pertes en puissance et la plus large bande spectrale d’opération possible.
Un premier axe est dédié à l'optimisation de procédés de fabrication des structures ciblées afin d'effectuer les meilleurs choix technologiques et compromis en termes de conception et de géométrie. L'autre axe est consacré à leur caractérisation et l'évaluation de leurs performances sur un banc optique dédié. Ce développement technologique a permis la fabrication de guides d’onde en SiON avec des pertes par propagation d'environ 2,6 dB/cm sur une plage spectrale de 532 nm à 760 nm ainsi que des coupleurs à interférences multimodes 1x2 présentant une haute tolérance à la fabrication.

Localisation de l’événement