Conception des Nouvelles Topologies des Démultiplexeurs Sélectifs à plusieurs canaux en Longueurs d’ondes à base de Cristaux Photoniques Bidimensionnels CPs-2D

Abstract

Les cristaux photoniques (CPs) apparaissent comme des candidats prometteurs pour la réalisation d’interconnexions optiques puisqu’ils permettent de manipuler la lumière à une échelle sub-micronique. Les (CPs) sont des structures diélectriques dont l’indice de réfraction est modulé périodiquement à l’échelle de la longueur d’onde, influant sur la propagation des ondes électromagnétiques à l’intérieur de la structure. Du fait de cette périodicité, les (CPs) présentent une propriété optique unique : la bande interdite photonique (BIP) dans laquelle aucun mode électromagnétique ne peut se propager. C’est notamment cette propriété qui les rend intéressants pour de nombreuses applications dans le domaine des ondes électromagnétiques, l’optoélectronique et les télécommunications optiques. Comparés aux dispositifs optiques conventionnels, les dispositifs optiques à base de CPs ont suscité un grand engouement en raison de leur compacité par rapport aux dispositifs classiques, à leur vitesse d’opération élevée, à leur meilleur confinement, à leur intégration et au fait que la performance du dispositif n’est pas affectée par sa miniaturisation. Les filtres sélectifs optiques comptent parmi les composants les plus importants des systèmes de télécommunication. Ils permettent d’extraire une longueur d’onde précise d’un canal particulier, dans un flux de données, sans affecter les autres canaux. Ce sont des candidats avantageux pour la réalisation d’une nouvelle génération de démultiplexeurs. Parmi plusieurs topologies qui ont été étudiées, la structure qui nous a permis d’obtenir les résultats souhaités et encourageants est de type jonction Y 1×2 optimisée, composée de huit filtres sélectifs possédant des inclusions avec des rayons différents. La conception de notre dual démultiplexeur pour les longueurs d’ondes 1.31μm et 1.55 μm a été réalisée en utilisant la méthode FDTD-2D d’une part pour la résolution des équations de maxwell dans le but d’étudier la propagation des ondes électromagnétiques au sein des CPs et d’autre part, la méthode des Ondes Planes pour la schématisation et l’analyse des diagrammes de bandes dans le but de faire un choix judicieux des paramètres géométriques et physiques des CPs afin de les utiliser dans la composition des filtres sélectifs.