L’Institut Foton vous convie à la présentation des travaux de thèse de doctorat :
Conception et réalisation de dispositifs amplificateurs à base d’alumine dopée Erbium
Quentin Segondat
sous la direction de Marco Romanelli et Mehdi Alouini
Jeudi 13 novembre à 10h à l’Université de Rennes en salle des thèses (bât. 01A).
Plus d’informations ci-dessous. Pour suivre la thèse à distance :
Lien visioconférence : https://univ-rennes1-fr.zoom.us/j/66951152881
ID de réunion: 669 5115 2881
Code secret: 019208
Diffusion : Publique
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Composition du jury :
- Nicolas Dubreuil, Professeur, Institut d’Optique Graduate School, Rapporteur
- Ammar Sharaiha, Professeur, École Nationale d’Ingénieurs de Brest, Rapporteur
- Virginie Nazabal, Directeur de Recherche, Institut des Sciences Chimiques de Rennes, Examinatrice
- David Jacob, Ingénieur R&D, Cordouan Technologies, Examinateur
- Marco Romanelli, Professeur, Université de Rennes, Directeur de thèse
- Mehdi Alouini, Professeur, Université de Rennes, Co-directeur de thèse
- Erwan Cadiou, Ingénieur R&D, Keopsys Industries, Co-encadrant
Mots-clés : Optique intégrée, amplificateur dopé erbium, polycristalline alumine dopée erbium, packaging, double intégration
Résumé :
Cette thèse explore la modélisation, la conception, la caractérisation et l’encapsulation d’amplificateurs optiques intégrés sur nitrure de silicium, utilisant des guides d’ondes en alumine dopée à l’erbium, dans le cadre du projet européen OPHELLIA. Une étude spectroscopique des ions erbium a permis de développer un modèle numérique pour analyser l’impact de l’absorption excitée (ESA), du transfert d’énergie vers le haut (ETU) et de l’extinction de l’émission (quenching) sur les performances des amplificateurs, ainsi que pour estimer les paramètres optimaux afin de maximiser le gain. La première fabrication de circuits photoniques intégrés (PIC) à amplificateurs dopés à l’erbium (EDWA) a révélé des gains en petit signal de 4,5 dB et 18 dB sur puce et sur la section active, respectivement. Une optimisation du design a ensuite permis d’atteindre des gains de 15,2 dB, 19,1 dB et 24,4 dB, avec des puissances maximales de 110 mW, 180 mW et 330 mW, respectivement. L’encapsulation des puces dans un boîtier de dimensions 53 x 45 x 11 mm3 a abouti à un gain de 15 dB et une puissance maximale de 30 mW en sortie.