CSAO - Groupe Opto

Egaliseur acousto-optique pour la transmission par fibre optique multiplexée en longueur d’onde.
Collaboration Institut Lomonosov de l’Université de Moscou

• Jean-Claude Kastelik, Konstantin B. Yushkov, Samuel Dupont, and Vitaly B. Voloshinov, "Cascaded acousto-optical system for modulation of unpolarized light," Opt. Express 17, 12767-12776 (2009)
• Konstantin B. Yushkov, Samuel Dupont, Jean-Claude Kastelik, and Vitaly B. Voloshinov, "Polarization-independent imaging with an acousto-optic tandem system," Opt. Lett. 35, 1416-1418 (2010)

La technique de multiplexage en longueurs d’ondes est établie dans les réseaux de télécommunications. L’augmentation du nombre de porteuses optiques est facilitée par l’utilisation de lasers accordables simplifiant la reconfigurabilité dynamique d’où le besoin en composants optiques accordables.

Un égaliseur à 4 canaux optiques pour le multiplexage étalé « Coarse Wavelength Division Multiplexing » CWDM 1300-1600 nm a été conçu et réalisé permettant de contrôler indépendamment la puissance lumineuse de chacune des porteuses optiques. Les performances de ce dispositif sont principalement l’insensibilité aux variations de polarisation lumineuse et l’accordabilité sur une bande spectrale très large (100 nm).

S. Dupont, J.C. Kastelik and M. Pommeray “Structured light fringe projector set up using optimized acousto-optic deflectors” IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 15(4), p.557, (2010)

Pour des applications de profilo-métrie basée sur l’analyse des déformations d’une mire de lignes alternativement brillantes et sombres projetée sur la surface à analyser, nous avons conçu un dispositif interférentiel permettant une variation électronique du pas et la position de la mire. Chacun des bras de l’interféromètre comporte un déflecteur acousto-optique, les déviations s’effectuant en sens opposé.

Le contrôle de l’angle de déviation par la fréquence d’interaction modifie l’écart entre les 2 sources lumineuses, le pas d’interférences est ainsi modifié.

Concernant le thème du photovoltaïque, le groupe est actif notamment sur le développement d’un nouveau type de matériau absorbeur à base de nitrure non toxique le ZnSnN2. Les données concernant cet alliage sont rares et justifient l’intérêt porté à cette nouvelle classe de matériaux. L’élaboration du ZnSnN2 s’effectue par dépôt physique en phase vapeur. Nos études visent à déterminer l'influence des différents paramètres de dépôt : pression, température, atmosphère, puissance appliquée sur les cibles et de mettre en lumière les pistes d’amélioration nécessaires (réduction avec succès de la conductivité). L’équipe développe aussi son expertise en modélisation de diverses cellules menée dans le cadre de collaborations internes et externes.

Le thème de l’échantillonnage optique se répartit sur 2 axes. Le premier concerne la réalisation de photo-interrupteurs en matériaux III-V (AsGa basse-température, filière peu développée), là l’enjeu consiste à démontrer la faisabilité du concept avec la réalisation de différentes architectures et la mise au point d’étapes technologiques. Le second axe concerne le développement de convertisseurs analogique-numériques tout-optiques ultra-rapides à base de polymère électro-optique, actuellement peu investigués d’un point de vue technologique. Nos études s’attachent à mettre au point les premières briques de base pour la fabrication des guides d’onde à fuite en polymère.

Les développements en plasmonique visent à développer à la fois les capteurs et les méthodes innovantes de lecture. Ceci se traduit par une activité allant du composant (développements technologiques de la structure et fonctionnalisation des dispositifs) au système (intégration au stade de prototype des capteurs et du dispositif de lecture), dans le cadre de collaborations internationales. L’objectif est d’accroitre toujours plus la sensibilité des dispositifs.

Réalisation d’un modulateur plasmonique de lumière ultra-rapide en technologie intégrée
Programme Recherche Exploratoire Innovation DGA REI, Thalès System Airborne, Univ. Pierre et Marie Curie

• A. Gokarna, A. Gauthier-Brun , W. Liu , Y. Androussi , E. Dumont , E. Dogheche, J. H. Teng, S. J. Chua, D. Decoster, Applied Physics Letters, Vol. 96, Issue 19, pp. 1909-1911 (2010)
• Stolz, E. Dogheche, Y. Androussi, D. Troadec, D. Decoster, E. Cho, D. Pavlidis, Low loss GaN structure for optical waveguiding using prism coupling, Applied Physics Letter (in press 2011)

Ce modulateur est basé sur la génération d’ondes plasmon par couplage réseau face arrière (métal à plasmon de surface : Or Argent ITO, contact Schottky : Couche active GaN et Substrat Si n+) permettant la modulation d’un signal optique dans un guide intégré. les caractéristiques sont une faible tension de commande (~ 1V),une bonne stabilité mécanique, une grande dynamique potentielle et une bande passante de quelques GHz.

Programme Hubert Curien PHC Star, KAIST Daejeon, Nanovation Ltd