2) Modélisation
Le fonctionnement optimal de ces structures dépend fortement de la distance entre les bords du
guide et les disques. Pour cela, nous avons développés des méthodes analytiques basées sur la
théorie des modes couplés [3]. On peut alors calculer l'évolution du coefficient de qualité du disque
associé au guide en fonction de l'écartement entre les deux structures. Dans le cas du réjecteur de
fréquence, en suivant le critère donné précédemment, l'écartement optimal est obtenu lorsque l'on
obtient le coefficient de qualité du disque seul divisé par deux. On peut faire le même type de
raisonnement pour l'add and drop mais dans ce cas, l'écartement optimal est obtenu pour 3/2 du
coefficient de qualité seul.
3) Réalisation et caractérisation
Des composants ont été réalisés sur SOI. Une lithographie deep UV a été utilisée pour atteindre des
guides avec des faibles pertes de propagation et des écartements de l'ordre d'une centaine de
nanomètres. La structure add and drop réalisée est constituée de deux disques suffisamment écartés
pour ne pas interagir entre eux. Leur diamètre légèrement différent permet d'obtenir des longueurs
d'ondes de résonance différentes. Les diamètres des disques sont respectivement de 3 µm et 3.2 µm.
Ceci nous permet d'avoir un intervalle spectrale libre de 70 nanomètres pour se permettre de
multiplexer un certain nombre de canaux. Un laser accordable est utilisé pour caractériser la
fonction de transfert de ces structures. On peut voir sur les figure suivantes un exemple de spectres
obtenu. Pour un écartement de 0.22 µm, un taux d'extinction entre l'entrée et la sortie du guide de
22 dB a été mesuré. Dans ce cas, le coefficient de qualité de la structure est alors de 918. Ces
résultats permettent de démontrer l'utilisation de ce type de composant pour multiplexer plusieurs
longueurs d'ondes.
(a)
(b)
Figure 2: (a) Add and Drop à base de deux disques. Sur les guides externes, on récupère les
longueurs d'ondes démultiplexées. (b) en gris, puissance totale transmise sur le guide du haut et
en noir la puissance totale transmise sur le guide central.
Références :
[1] Miller et al, « Optical interconnects to silicon », J. of Selected Topics of Quantum Electronics,
Vol. 6, pp. 1312-1317 (2000).
[2] B.E Little et al, « Microring resonator channel dropping filters », J. of Lightwave Technology,
vol. 15 (6), pp. 998-1005 (1997).
[3] Alain Morand et al, "Analytical study of the microdisk coupling with a waveguide based on the
perturbation theory", J. of Ligthwave Technology, vol. 22, pp. 827-832 (2004).
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