Dissertations / Theses on the topic 'Toute la commutation optique'
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Zhang, Boyu. "Propagation des parois de domaines combinant courant polarisé et commutation toute optique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS096/document.
Abstract:
Depuis la première observation de désaimantation ultra-rapide dans des films de Ni soumis à une excitation laser pulsée, on a assisté à un grand intérêt de comprendre l'interaction entre les impulsions laser ultra-courtes et l'aimantation. Ces études ont conduit à la découverte de la commutation toute optique de l'aimantation dans un alliage de film ferrimagnétique en utilisant des impulsions laser femtosecondes. La commutation toute optique permet un renversement de l’aimantation d’un matériau magnétique sans champ magnétique externe. La direction de l'aimantation résultante est donnée par la polarisation circulaire droite ou gauche de la lumière. La manipulation de l'aimantation par un faisceau laser a longtemps été limité à un seul type de matériau, mais ce mécanisme s'est avéré être un phénomène plus général qui s’applique à une grande variété de matériaux ferromagnétiques, y compris des alliages, des empilements et des hétérostructures, ainsi que des hétérostructures ferrimagnétiques synthétiques de terres-rares. Récemment, nous avons observé le même phénomène dans des films ferromagnétiques simples, ouvrant ainsi la voie à une intégration de l'écriture toute optique dans les dispositifs spintroniques. De plus, dans des matériaux de type [Co/Pt] ou [Co/Ni] avec une polarisation de spin élevée et une anisotropie magnétique perpendiculaire contrôlable, un mouvement de parois de domaines induit par un courant polarisé peut être observé dans des pistes magnétiques (couple spin-orbite ou couple de transfert de spin), ce qui présente un grand intérêt pour des applications spintroniques basse consommation et de densité élevée, telles que le concept de mémoire racetrack et la logique magnétique. Cependant, la densité de courant requise pour le mouvement des parois de domaines est encore trop élevée pour permettre la réalisation de dispositifs à faible puissance. Dans ce contexte innovant, la recherche effectuée dans le cadre de ma thèse s’est concentrée sur la manipulation de parois de domaines dans les pistes fabriquées à partir de films minces à forte anisotropie magnétique perpendiculaire en combinant à la fois les effets du courant polarisé et ceux de la commutation toute optique. Différents films minces ont été explorés afin d'étudier les effets combinés optiques dépendant de l'hélicité et des couples spin-orbite ou de transfert de spin sur le mouvement des parois de domaines. Nous avons montré que les parois de domaine peuvent rester piégées sous une hélicité circulaire du laser et dépiégées par une hélicité circulaire opposée, et la densité de courant polarisé seuil peut être considérablement réduite en utilisant un laser femtoseconde. Nos résultats sont prometteurs pour le développement de nouveaux dispositifs photoniques-spintroniques de faible puissanceSince the first observation of ultrafast demagnetization in Ni films arising from a pulsed laser excitation, there has been a strong interest in understanding the interaction between ultrashort laser pulses and magnetization. These studies have led to the discovery of all-optical switching (AOS) of magnetization in a ferrimagnetic film alloy of GdFeCo using femtosecond laser pulses. All-optical switching enables an energy-efficient magnetization reversal of the magnetic material with no external magnetic field, where the direction of the resulting magnetization is given by the right or left circular polarization of the light. The manipulation of magnetization through laser beam has long been restricted to one material, though it turned out to be a more general phenomenon for a variety of ferromagnetic materials, including alloys, multilayers and heterostructures, as well as rare earth free synthetic ferrimagnetic heterostructures. Recently, we have observed the same phenomenon in single ferromagnetic films, thus paving the way for an integration of all-optical writing in spintronic devices. Moreover, in similar materials, like [Co/Pt] or [Co/Ni] with high spin polarization and tunable perpendicular magnetic anisotropy (PMA), efficient current-induced domain wall (DW) motion can be observed in magnetic wires, where spin-orbit torque (SOT) or spin transfer torque (STT) provides a powerful means of manipulating domain walls, which is of great interest for several spintronic applications, such as high-density racetrack memory and magnetic domain wall logic. However, the current density required for domain wall motion is still too high to realize low power devices. This is within this very innovative context that my Ph.D. research has focused on domain wall manipulation in magnetic wires made out of thin film with strong perpendicular magnetic anisotropy combining both spin-polarized current and all-optical switching. Different material structures have been explored, in order to investigate the combined effects of helicity-dependent optical effect and spin-orbit torque or spin transfer torque on domain wall motion in magnetic wires based on these structures. We show that domain wall can remain pinned under one laser circular helicity while depinned by the opposite circular helicity, and the threshold current density can be greatly reduced by using femtosecond laser pulses. Our findings provide novel insights towards the development of low power spintronic-photonic devices
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Simos, Christos. "Traitement ultrarapide de signaux optiques par effets non-linéaires quadratiques : échantillonnage optique et commutation spatiale par effet soliton." Limoges, 2002. http://www.theses.fr/2002LIMO0004.
Abstract:
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l'étude expérimentale des effets quadratiques et la mise à profit pour la réalisation des fonctions tout-optiques ultra-rapides, telles que l'échantillonnage optique à très haute résolution temporelle, la commutation spatiale, le routage et le démultiplexage en longeur d'onde. La première partie de travaux porte sur la réalisation d'un échantillonneur tout-optique basé sur un processus de somme des fréquences type II. L'objectif visé est l'application à la réflectométrie optique à haute résolution spatiale pour des réseaux multimodes courte distance. Les résultats obtenus laissent espérer une résolution spatiale de 1,2 cm dans une future réelle mesure de réflectométrie. La deuxième partie est consacrée sur l'étude de la propagation autoguidée par doublage de fréquence de type II dans un cristal de KTP. Nous rapportons la toute première mesure du contenu énergétique des solitons spatiaux quadratiques, les premières expériences sur leur génération part des ondes incidentes non-colinéaires et la première observation expérimentale de régimes de fusion, de répulsion ou d'enroulement en spirale de deux solitons quadratiques bicolores en fonction de leur phase relative et de l'écart initial entre les trajectoires des faisceaux. Ces études nous ont permis de proposer et caractériser un moyen pour une remise en forme spatiale des faisceaux, un filtre en intensité pour la remise en forme temporelle d'impulsions déformées, un comparateur optique et un système d'adressage tout-optique de un vers douze canaux. Tous ces dispositifs sont capables de fonctionner à très hauts débits (100Gbits/sec). La réalisation et caractérisation d'un laser impulsionnel à modes bloqués émettant simultanément sur plusieurs longueurs d'onde fait l'objet du dernier chapitre de cette thèse. Ceci est la première étape vers la démonstration de la faisabilité d'un dispositif capable d'effectuer un adressage sensible à la longueur d'ondeThe goal of this work is the study of the possibilities offered by the quadratic nonlinear effects for the realisation of ultrafast functions for all-optical processing of signals such as optical sampling, all optical switching and routing, wavelength demultiplexing, etc
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Jeannes, Franck. "Dispositifs bistables à cavité-verticales pour la commutation tout-optique aux longueurs d'onde télécom." Aix-Marseille 3, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX30040.
Abstract:
La bistabilite tout-optique a la longueur d'onde de 1,55 micron est presentee dans cette etude. Le phenomene de bistabilite est engendre par les effets conjugues de la nonlinearite dispersive du materiau ingaasp situe dans la cavite d'un resonateur fabry-perot, et de la retroaction positive apportee par les miroirs du resonateur. La structure fabry-perot est constituee d'un miroir de bragg alas/gaas accorde en maille sur gaas, d'une cavite inp/ingaasp accordee en maille sur inp et d'un miroir dielectrique. L'association des deux premiers elements cites a necessite le developpement d'une technique dite de collage heteroepitaxial. Cette technique permet d'associer des materiaux a fort desaccord de parametre de maille (3,7% entre le gaas et l'inp), en reconstituant une interface au voisinage de laquelle les dislocations sont localisees. Les caracteristiques de ces dispositifs sont tres bonnes puisque des seuils de bistabilite inferieurs au milliwatt, des contrastes de commutation atteignant 70:1 et de grandes largeurs de boucles d'hysteresis ont ete obtenus. De plus, ces dispositifs ont montre un comportement bistable sur une gamme spectrale superieur a 2,5 nm. Enfin, le couplage d'une fibre dopee monomode et d'un bistable a ete demontre. L'etude de la nonlinearite dispersive de l'alliage quaternaire ingaasp a permis de mettre en evidence la saturation de l'indice nonlineaire. La valeur mesuree de la nonlinearite a montre un bon accord avec les valeurs de la litterature
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METIN, DAVID. "Comportement spatio-temporel de films non lineaires. Application a la commutation tout optique." Besançon, 1995. http://www.theses.fr/1995BESA2075.
Abstract:
Cette these s'inscrit dans le theme du traitement ultra-rapide tout-optique du signal. Il s'agit en effet d'une etude spatio-temporelle d'un commutateur a couche mince non-lineaire, base sur une etude du comportement d'un dioptre non-lineaire de kerr. Le present travail constitue un net progres, grace a l'emploi d'un polymere non-lineaire en couche mince. Des commutations reversibles et reproductibles de 10 a 40% du faisceau laser incident ont ete observees. Les courbes experimentales representant la progression de la transmittance de la couche mince en fonction de l'intensite incidente sont sensiblement en accord avec les previsions des simulations numeriques. Le principal ecart, par rapport au modele theorique, provient de la degradation de l'effet kerr, avec le temps. De plus, on observe une non-linearite negative lente, attribuee a une photo-isomerisation, lorsque l'intensite incidente atteint un pallier. Aussi, les resultats spectaculaires obtenus, en termes de commutation, doivent etre relativises a cause de cette instabilite du materiau polymere, par ailleurs performant. Dans le but de stabiliser l'effet, nous avons commence une collaboration, notamment avec des organiciens orientes materiaux, et elabore des techniques de caracterisation derivees des methodes z-scan, pour determiner le signe, la valeur et le temps de relaxation des non-linearites. Validees par l'experience dans le cas du bisulfure de carbone, ces methodes sont simples et leur precision suffisante pour les applications potentielles. Ce type de dispositif permettrait de realiser des fonctions de parallelisme, grace au codage d'adresse en intensite, utiles dans les telecommunications optiques. Concernant les fonctions de l'electronique, les resultats obtenus autorisent a envisager la realisation de portes logiques ultra-rapides, ou et et. Insistant sur les interpretations des non-linearites, presentant des resultats numeriques et experimentaux ainsi que des techniques originales de caracterisation des milieux non-lineaires, ce travail ouvre de nouvelles perspectives pour le traitement tout-optique du signal a haut debit par des techniques non-lineaires
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Gicquel-Guezo, Maud. "Absorbant saturable ultra-rapide à minipuits quantiques pour le traitement tout-optique du signal." Rennes, INSA, 2004. http://www.theses.fr/2004ISAR0009.
Abstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude des absorbants saturables à multipuits quantiques (MPQ) InGaAs/InP dopés fer. Les non-linéarités de l'absorption excitonique sont exploitées pour la régénération tout-optique du signal à 1. 55mm. Un modèle théorique permet de calculer les propriétés optiques non-linéaires des puits quantiques. L'efficacité du dopage fer des MPQ à réduire le temps de relaxation de l'absorption est démontrée expérimentalement et expliquée par un modèle dynamique de la capture des porteurs par les atomes de fer. L'insertion des MPQ dopés fer en microcavité, à mode accordé à la résonance excitonique, réduit la puissance de commande optique d'un facteur 50 et permet d'obtenir un contraste de 8dB. Un tel contraste augmente la distance de propagation de plus de 1000km pour un signal numérique à 10 Gb/s. Le temps de réponse peut être réduit à une valeur record de 290fs, tout en gardant un contraste de 5dBThis thesis deals with the study of saturable absorbers based on Fe-doped InGaAs/InP multiple quantum wells (MQW). The non-linear optical properties of excitonic absorption are exploited for all-optical regeneration at 1. 55mm. A numerical model is developed for the calculation of the non-linear optical properties of MQW structures. The efficiency of Fe doping to shorten the absorption relaxation time is experimentally demonstrated and explained by a dynamic model of the carriers capture by Fe atoms. The insertion of Fe doped MQW into a microcavity, which resonance is matched to excitonic transition, reduces the switching energy by a 50-factor and enhances the contrast ratio (CR) to 8dB. Such a CR value increases the transmission distance of a numerical signal by more than 1000km at 10Gb/s, with a constant transmission quality. The response time can be reduced to 290fs and the CR stays at a relatively high value of 5dB
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Koppa, Pàl. "Commutation de données par reconnaissance d'adresse binaire." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1995. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00714180.
Abstract:
On a réalisé la démonstration d'une commutation spatiale de données d'une entrée vers 64 sorties par voie tout optique. Les composants originaux utilises sont une matrice de modulateurs a puits quantiques multiples en technologie gaalas a 64 éléments et une structure bistable optique de même technologie. Le principal résultat est le fonctionnement complet du démonstrateur voie par voie a la fréquence d'horloge de 20mhz (taux d'erreur inférieur a 1%). Les limitations viennent de la stabilité du laser et des non uniformités lors de la croissance epitaxiale des composants.
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Peng, Yi. "Single laser pulse switching in RE-based multilayers without Gd." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. http://www.theses.fr/2023LORR0297.
Abstract:
Le domaine émergent de l'électronique à spin ultra-rapide intègre les idées et les concepts de la magnéto-optique et de l'opto-magnétisme avec les phénomènes de transport de spin, complétés par les possibilités offertes par la photonique pour une manipulation ultra-rapide à faible dissipation et le transport de l'information. La découverte de la commutation de magnétisation déterministe ultra-rapide entièrement optique a ouvert de nouvelles possibilités pour la manipulation de la magnétisationdans les dispositifs à l'aide d'impulsions laser femtosecondes. Le HI-AOS est principalement observé dans des alliages ou des multicouches ferrimagnétiques à base de terres rares (RE) à base de gadolinium ou de métaux de transition (TM). Il a récemment été observé dans des matériaux sans gadolinium, tels que le ferrimagnétique Mn2RuxGa et la multicouche ferrimagnétique [Tb/Co]N. Dans ce travail, nous avons cherché à trouver de nouveaux matériaux capables de présenter une commutation optique entièrement optique (HI-AOS) indépendante de l'hélicité en un seul tir, et à comprendre le comportement de commutation, le mécanisme fondamental et le processus de commutation dans différents matériaux et structures. Par conséquent, trois principales parties de travail ont été réalisées dans cette thèse:• Étude de l'alliage CoLu, où Lu a les mêmes propriétés que Gd avec un faible couplage spin-orbite (L=0). Une anisotropie magnétique perpendiculaire peut être obtenue dans 3 nm d'alliage Co100-xLux avec x variant entre 22% et 42%. De plus, des mesures de commutation en un seul tir dans un film complet et un réseau de points de 3 m montrent qu'aucune commutation déterministe de la magnétisation ne peut être observée. Les résultats peuvent être attribués à la faible magnétisation et, par conséquent, à la faible quantité de moment angulaire transportée par l'élément Lu selon des simulations atomistiques. • Commutation en un seul tir dans des multicouches [RE/TM]N, où la couche RE peut être un métal des terres rares avec un couplage spin-orbite plus important, comme Tb et Dy, et leur alliage avec des métaux de transition. À partir de multicouches [Tb/Co]5 and [Tb/Fe]4, la commutation en un seul tira été étendueà diverses multicouches, bicouches et tricouches, en faisant un phénomène général dans les multicouches à base de Tb et de Dy, qui ont des propriétés sperimagnétiques couplées à des métaux transitoires. De manière intéressante, une structure complexe de cercles de directions de magnétisation opposées a été observée à haute énergie. Selon les mesures de pompage-sonde, nous avons essayé d'expliquer le mécanisme de commutation et les structures annulaires, qui pourraient être un mécanisme de précession de réorientation dans le plan. • Commutation en un seul tir dans des multicouches [Co/Ho]N, qui est un nouveau système de matériaux avec une attente de couplage spin-orbite plus élevé par rapport à Tb et Dy. Étonnamment, même si le couplage spin-orbite dans Ho (comme c'est le cas dans Tb et Dy) est plus important que celui de Gd, ce qui devrait augmenter la dissipation du moment angulaire dans la structure cristalline, le diagramme état de durée/fluence des impulsions est proche de celui du système à base de Gd. L'étude de ce nouveau système pourrait contribuer à combler les processus de retournement en un seul tir observés, d'une part, dans les hétérostructures à base de Gd, d'autre part, dans celles à base de Tb ou de DyThe emerging field of ultrafast spin electronics integrates the ideas and concepts of magneto-optics and opto-magnetism with spin transport phenomena, supplemented with the possibilities offered by photonics for ultrafast low-dissipative manipulation and transport of information. The discovery of all-optical ultra-fast deterministic magnetization switching has opened up new possibilities for manipulating magnetization in devices using femtosecond laser pulses. HI-AOS is predominantly observed in Gadolinium-based Rare Earth (RE) / Transition Metals (TM) ferrimagnetic alloys or multilayers. Notably, it has recently been witnessed in materials without Gadolinium, such as the ferrimagnet Mn2RuxGa and the ferrimagnetic multilayer [Tb/Co]N. In this work, we tried to find new materials that can show single-shot helicity-independent all-optical switching (HI-AOS) and to understand the switching behavior, fundamental mechanism, and switching process in different materials and structures. Therefore, three main parts of work have been done in this thesis:• Study the CoLu alloy, where Lu has the same properties as Gd with small spin-orbit coupling (L=0). Perpendicular magnetic anisotropy can be obtained in 3 nm of Co100-xLux alloy with x varies between 22% and 42%. Besides, single-shot switching measurements in full film and 3 μm dots array show that nodeterministic switching of the magnetization can be observed. The results can be attributed to the low magnetization and, consequently, too-small angular momentum carried by the Lu element by atomistic simulations. • Single-shot switching in [RE/TM]N multilayers, where the RE layer could be rare-earth metal with larger spin-orbit coupling such as Tb and Dy, and their alloy with transition metals. Starting with [Tb/Co]5 and [Tb/Fe]4 multilayers, the single-shot switching has been extended to various multilayers, bilayers, and trilayers, making it a general phenomenon in Tb- and Dy-based multilayers, which have sperimagnetic properties coupled with transient metals. Interestingly, a complex structure of rings of opposite magnetization directions has been observed at high fluence. According to the pump-probe measurements,We tried to explain the switching mechanism and ring structures, which could be an in-plane reorientation precession mechanism. • Single-shot switching in [Co/Ho]N multilayers, which is a novel material system with the expectation of higher spin-orbit coupling compared to Tb and Dy. Surprisingly, even though the spin-orbit coupling in Ho ( as it is in Tb and Dy) is larger than that of in Gd, which should increase the dissipation of angular momentum to the lattice, the pulse duration/fluence state diagram is close to the Gd-based systems. Studying this new system could help bridge the single pulse reversal processes observed, on the one hand, in Gd-based, on the other hand, in the Tb or Dy-based heterostructures
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Gicquel-Guézo, Maud. "Absorbant saturable ultra-rapide à multipuits quantiques pour le traitement tout-optique du signal." Phd thesis, INSA de Rennes, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010801.
Abstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude des absorbants saturables à multipuits quantiques (MPQ) InGaAs/InP dopés fer. Les non-linéarités de l'absorption excitonique sont exploitées pour la régénération tout-optique du signal à 1.55mm. Un modèle théorique permet de calculer les propriétés optiques non-linéaires des puits quantiques. L'efficacité du dopage fer des MPQ à réduire le temps de relaxation de l'absorption est démontrée expérimentalement et expliquée par un modèle dynamique de la capture des porteurs par les atomes de fer. L'insertion des MPQ dopés fer en microcavité, à mode accordé à la résonance excitonique, réduit la puissance de commande optique d'un facteur 50 et permet d'obtenir un contraste de 8dB. Un tel contraste augmente la distance de propagation de plus de 1000km pour un signal numérique à 10 Gb/s. Le temps de réponse peut être réduit à une valeur record de 290fs, tout en gardant un contraste de 5dB.
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Peinke, Emanuel Thomas. "Commutation tout optique ultra-rapide de micropiliers semi-conducteurs : propriétés fondamentales et applications dans le domaine de l'optique quantique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAY030/document.
Abstract:
Il est possible de modifier en quelques picosecondes les fréquences de résonance d’une microcavité optique semiconductrice en injectant optiquement des porteurs de charge dans le semiconducteur. Dans cette thèse, nous étudions en détail de tels évènements de commutation tout-optique pour des cavités planaires et des cavités en forme de micropilier à base de GaAs/AlAs, en utilisant l’émission de boîtes quantiques intégrées dans ces cavités comme source interne de lumière pour sonder la fréquence des modes résonnants en fonction du temps. Des décalages en fréquence très conséquents, de l’ordre de 34 fois la largeur du mode considéré, sont obtenus après optimisation. Nous réalisons une commutation différentielle des modes d’un micropilier en injectant les porteurs de manière très localisée, et modélisons les comportements observés en prenant en compte la distribution des porteurs injectés ainsi que leur diffusion et leur recombinaison en fonction du temps. Nous étudions par ailleurs deux applications potentielles importantes de la commutation ultrarapide de cavité. D’une part, nous modélisons le changement de couleur qui est induit sur de la lumière piégée dans un mode de cavité lors d’un évènement de commutation. Nous montrons que pour une cavité planaire optimisée, une telle conversion de fréquence peut être réalisée de façon très efficace. D’autre part, la commutation de cavité peut aussi être employée pour contrôler en temps réel l’émission spontanée d’émetteurs intégrés, et plus généralement tous les effets d’électrodynamique quantique en cavité. Nous présentons la génération d’impulsions de lumière incohérente de quelques picosecondes seulement, en utilisant l’émission spontanée de boîtes quantiques dans un micropilier commuté. Nous montrons aussi par une étude théorique qu’il est possible de donner une forme choisie aux impulsions à un photon émises par une boîte quantique, ce qui ouvre des applications intéressantes dans le domaine des liens optiques quantiques et du traitement quantique photonique de l’informationThe resonance wavelengths of semiconductor optical microcavities can be changed within few picoseconds through the optical injection of free charge carriers. In this PhD thesis, we study in detail such “cavity switching” events for GaAs/AlAs planar and micropillar cavities, using the spontaneous emission of embedded QDs as an internal light source to probe the time-dependent frequencies of the cavity modes. Switching amplitudes as large as 34 mode linewidths are observed for optimized pumping conditions. Differential switching of micropillar modes is achieved by performing a localized injection of charge carriers, and modeled by taking into account their injection profile, diffusion and recombination processes. We investigate two important potential applications of cavity switching in the field of quantum optics. On one hand, we model the frequency conversion of light trapped in a cavity mode, which is induced by a switching event, and show that adiabatic and highly efficient frequency conversion can be achieved in properly designed planar cavities. On the other hand, cavity switching appears as a powerful resource to control in real-time the spontaneous emission of embedded emitters and more generally CQED effects. As a first example, we demonstrate the generation of few picosecond short pulses of incoherent light, using the spontaneous emission of switched QD-micropillars. We also show theoretically that cavity switching can be used to shape the time-envelope of single photon pulses emitted by a single QD, which is highly desirable for quantum-optical links and photonic quantum information processing
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Teimoori, Hassan. "Commutation de paquets dans les réseaux optiques transparents à partir de fonctions logiques tout optiques." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003084.
Abstract:
L'objectif de ce travail était double: d'une part la reconnaissance de label des paquets optiques en utilisant les fonctions logiques tout-optiques, et d'autre part la conception et la réalisation partielle des commutateurs (optoélectronique et tout-optique) de paquet. Le commutateur optoélectronique est composé d'un convertisseur de temps-longueur d'ondes de 4-bit. Les bits ont été ralentis, parallélisés, puis convertis en électronique via les photo-détecteurs. Un convertisseur analogique-numérique est utilisé pour chaque bit afin de le digitaliser et de l'égaliser. Les bits digitalisés du labelsont traités dans un FPGA afin de produire les signaux de commande correspondant pour le commutateur. Dans le commutateur tout-optique, 3-bits du label, parallélisés via le convertisseur temps-longueur d'onde, sont traités par un décodeur tout optique afin de produire 8 impulsions diff´erentes de la commande. Ces impulsions de commandes ont servi dans huit bascules optiques afin de g´en´erer huit longueurs d'ondes différentes. Ainsi, pour chaque combinaison de bits du label, une seule longueur d'ondes différente est produite. De nouvelles architectures optiques permettant de réaliser les fonctions logiques à 10 Gbit/s avec l'amplificateur optique à semiconducteur (SOA) sont présentées. Des fonctions logiques complexes telles que le demi-additionneur, le convertisseur temps-longueur d'onde et le décodeur ont été démontrées à base de ces fonctions logiques. Les phénomènes non-linéaires dans un SOA tels que le mélange à quatre ondes, la modulation croisée de phase, la modulation croisée de la polarisation ont été utilisés pour réaliser ces portes et ces fonctions logiques.
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Teimoori, Hassan. "Commutation de paquets dans les réseaux optiques transparents à partir de fonctions logiques tout-optiques /." Paris : École nationale supérieure des télécommunications, 2008. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb412463033.
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Guo, Zongxia. "Electrical and optical manipulation of exchange bias." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. http://www.theses.fr/2023LORR0204.
Abstract:
L'expansion rapide en termes d'échelle et de complexité des dispositifs électroniques pour les applications d'apprentissage automatique et d'intelligence artificielle actuelles engendre une demande considérable en nouvelles architectures. L'industrie est activement à la recherche de nouvelle génération de mémoires et de stockage capables d'offrir vitesse, densité, et une meilleure efficacité énergétique. Les mémoires non volatile magnétorésistive (MRAM), dont les états magnétiques permettent de stocker l'information suscitent un intérêt grandissant. Jusqu'à présent la direction d'aimantation de matériaux ferromagnétique définissaient l'état magnétique. Cependant, les matériaux antiferromagnétiques ne possédant quasiment pas d'aimantation sont intéressant puisqu'ils ne sont pas sensibles aux champs magnétiques externes. Cette caractéristique permet de minimiser l'influence d'interactions dipolaires entre des dispositifs adjacents, favorisant ainsi une intégration plus dense. De plus les matériaux antiferromagnétiques présentent une dynamique à haute fréquence allant jusqu'à la gamme des térahertz, ce qui ouvre théoriquement la possibilité de vitesses d'écriture plus élevées que les dispositifs ferromagnétiques. Toutefois, des dispositifs à aimantation nulle rendent la manipulation et la détection de l'état mémoire complexe par des méthodes classiques. Dans le cadre de cette thèse, nous avons démontré le renversement du couplage d'échange ou exchange bias dans des héterostructures ferromagnétique/antiferromagnétique au sein de jonctions magnétiques à tunnel à trois terminaux, parvenant ainsi à détecter électriquement une couche antiferromagnétique via une variation de magnétorésistance tunnel de 80 %, soit deux ordres de grandeur plus importantes que les résultats publiés précédemment. Ici, la configuration magnétique de la couche antiferromagnétique (IrMn) impacte la couche libre ferromagnétique de CoFeB. De plus, nous avons pu démontrer un retournement d'aimantation rapide dépendant de la polarité du courant, en 0,8 ns. Nous avons pu identifier deux mécanismes de basculement, à savoir le mode chauffage et le mode induit par le couple spin-orbite, en fonction de la largeur d'impulsion du courant. Le second cas est en accord avec des simulations numériques, suggérant que le couple spin-orbite généré par le Pt induit la précession de l'IrMn, tandis que le couplage d'échange à l'interface IrMn/CoFeB détermine la polarité de basculement de l'IrMn. De plus, dans des structures IrMn/CoGd, nous avons étudier le couplage d'échange perpendiculaire en variant les épaisseurs d'IrMn et les concentrations de CoGd. Nous avons pu démontrer dans une structure optimisée, le retournement du couplage d'échange avec une seule impulsion laser femtoseconde. Par ailleurs, nous avons analysé l'impact de la fluence laser et du nombre pulse laser sur l'évolution du couplage d'échange. Grace a des mesures pompe-sonde, nous avons pu démontrer le retournement du couplage d'échange en moins de 100 ps. Ces résultats ont pu être reproduit par des simulations atomistiques prenant en compte la structure des grains des films d'IrMn polycristallins et l'état amorphe des couches d'alliage de CoGd. L'IrMn montre une désaimantation plus rapide que les matériaux ferromagnétiques, chaque grain d'IrMn parvenant à se réaimanter en un état monodomaine en seulement 2 ps. En conclusion le couplage d'échange peut être manipuler grâce à un courant électrique ou une impulsion optique ultra brève sans champ magnétique appliqué et pour des dispositifs ayant une bonne stabilité thermique, ce qui en fait une solution intéressantes pour diverses applicationsThe rapid growth in scale and complexity of neural network architectures in today's machine learning and artificial intelligence applications is creating a significant demand for advanced hardware solutions. The semiconductor industry is actively seeking next-generation storage technologies that can offer improved speed, density, power consumption, and scalability. One such technology that shows great promise for high-performance data storage and processing is magnetoresistive random access memory (MRAM), which stores information in the magnetic state of materials. However, with the continuous requirement of high-density and ultrafast scenarios, antiferromagnet as the basic unit of MRAM shows obvious advantages. Antiferromagnetic materials have negligible macroscopic magnetism, making them highly robust to external magnetic fields. This property also allows for the absence of dipole interactions between adjacent bits, enabling higher-density integration. Additionally, antiferromagnetic materials exhibit high-frequency dynamics up to the terahertz range, theoretically enabling faster write speeds than ferromagnetic devices. However, such fully compensated magnetic moments make the magnetization state of the antiferromagnetic material difficult to manipulate and detect by traditional electrical methods. In this thesis, we demonstrate the antiferromagnetic exchange bias switching in three-terminal magnetic tunnel junctions and achieve electrical detection of antiferromagnetism by the tunnelling magnetoresistance with a ratio over 80%, which is two orders larger than previous methods. This is achieved by imprinting the state of antiferromagnet IrMn on the CoFeB free layer. We further realize current polarity-dependent switching, rather than current orientation-dependent switching of IrMn down to 0.8 ns. We identify two switching mechanisms, the heating mode and the spin-orbit torque driven mode, depending on the current pulse width. The latter case is supported by numerical simulations, which suggest that spin-orbit torque generated by Pt induces the precession of IrMn and exchange coupling at the IrMn/CoFeB interface determines the switching polarity of IrMn. Furthermore, to break the ferromagnetic and electrical write speed limit and further explore the antiferromagnetic switching speed, we experimentally realize exchange bias switching by a single femtosecond laser pulse. In the IrMn/CoGd structure, the perpendicular exchange bias is investigated for different IrMn thicknesses and CoGd concentrations. Using the optimized structure, the exchange bias was switched under a single femtosecond laser, and the dependence of the exchange bias variations with different laser fluence and pulse numbers was detailed investigated. The pump-probe time-resolved measurement is used to demonstrate the exchange bias switching time scale of less than 100 ps. The grain structure of polycrystalline IrMn films and the amorphous state of CoGd alloy layers are accurately described using atomistic simulations. The IrMn exhibits a faster demagnetization than ferromagnetic materials and each IrMn grain remagnetizing to a single-domain state in only 2 ps. In addition, the different grains of IrMn exhibit independent and stochastic probabilistic switching in the ultrafast time scale. The electrical and all-optical manipulation of exchange bias system allows ultrafast, field-free and energy-efficient control of antiferromagnet with high ordering temperature and thermal stability, making it highly suited to applications
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Bin, Ngah Lufti Arif. "Synchronisation toute optique d’un réseau de communication quantique." Thesis, Nice, 2015. http://www.theses.fr/2015NICE4141/document.
Abstract:
Ce manuscrit expose le développement de ressources fondamentales pour les communications quantiques à longues distances basées sur les technologies des fibres optiques télécoms et des guides d'onde optiques non linéaires. Après une introduction générale sur les communications quantiques, cette thèse est structurée en trois parties principales. La première partie illustre le développement de deux sources pour la génération de paires de photons intriqués en polarisation et émis à une longueur d'onde télécom via conversion paramétrique spontanée (SPDC) dans des guides d'ondes non linéaires intégrés sur niobate de lithium périodiquement polarisé. Les sources s'appuient respectivement sur un accord de phase de type-II et un accord de phase de type-0 et sur des solutions de filtrage et d'interférométrie mises en place après le cristal non linéaire. Dans la seconde partie, sont discutées les réalisations de deux sources de photons uniques annoncés haut débit. La première s'appuie sur le multiplexage spatial sur puce de photons uniques annoncés. La seconde exploite le multiplexage temporel passif grâce à l'utilisation d'un laser télécom cadencé à 10 GHz. Enfin, nous présentons une approche tout-optique visant la synchronisation de sources distantes de paires de photons intriqués, agencées selon une architecture de type relais quantique distribué. Cette technique innovante repose sur l'utilisation d'un laser télécom impulsionnel en tant qu'horloge optique de référence. Cette horloge autorise la synchronisation de l'émission de paires de photons dans la bande C des télécoms en deux lieux distants. Des résultats préliminaires d'interférence à deux photons sont montrés et discutésThis manuscript reports the development of fundamental resources for long distance quantum communication based on fibre telecom technology and non-linear optical waveguides. After a general introduction on quantum communication, the thesis is structured along three parts. The first part illustrates the development of two photonic polarization entanglement sources suitable for quantum networking. Both sources generate paired photons at telecom wavelength via spontaneous parametric down conversion (SPDC) in periodically poled lithium niobate waveguides (PPLN/W). They rely on type-II and type 0 phase matching, respectively. In the second part, two high quality heralded single photon sources are highlighted. The first one relies on on-chip generation and spatial multiplexing of heralded single photons towards achieving higher bit rates. The second one takes advantage of passive temporal multiplexing of a single SPDC process. Finally, an all-optical approach towards efficient and accurate synchronization of remote entangled photon pair sources within quantum relay architecture over long distances is presented. This particular synchronization technique highlights the use of ultra-fast picosecond pulsed telecom fiber laser, operating at 2.5 GHz repetition rate, acting as a master optical clock, enabling to accurately synchronize the emission of photon pairs in the telecom C-band of wavelengths at two remote locations. This innovative approach is applied for synchronizing two remote PLLN/W based sources operated at 2.5 GHz, and preliminary results on two-photon interference obtained with single photons coming from each source are shown and discussed
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Blary, Karine. "Matrices de commutation optique sur InP." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2003/50376-2003-341-342.pdf.
Abstract:
Pour générer une fonction de synthèse de retards temporels nécessaire aux antennes réseaux large-bandes à balayage électronique, une solution envisagée consiste à associer des matrices de commutation optique avec des fibres de longueurs différentes. Le but de notre étude est la réalisation de matrices de commutation sur InP. Notre travail a été soutenu par la Délégation Générale pour l'Armement en collaboration avec THALES Systèmes Aéroportés. Parmi trois types de commutateurs déjà proposés (TIR, Cascade, DOS), une première étude comparative nous a permis de sélectionner le DOS présentant une consommation inférieure à celle du TIR et une moins forte sensibilité à la technologie que le Cascade. Une étude plus approfondie nous a démontré de bonnes performances en termes de diaphotie, de temps de commutation et de bruit de phase. Enfin, une nouvelle technique opto-microonde basée sur le mélange hétérodyne nous a permis de déterminer les variations d'indice induites par l'injection de porteurs. La réduction des pertes a été notre deuxième objectif: adaptateurs de mode pour améliorer le couplage optique entre guides et fibres, introduction d'une couche tampon non dopée pour réduire les pertes de propagation, suppression de l'InGaAs au profit de l'InGaAsP pour réduire les pertes élevées d'absorption par les électrodes. . . La faisabilité des contacts ohmiques sur quaternaire a été validée. Enfin, nous avons réalisé un certain nombre d'essais pour mener à bien une technologie complète et complexe (7 étapes). Divers composants ont été réalisés: des commutateurs 1x 2 et 1x 4, des matrices 2 x 2 et 4 x 4. Les meilleurs dispositifs ont démontré des diaphoties de 30 dB pour des consommations de l'ordre de 80 mA.
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Blary, Karine Decoster Didier Chazelas Jean. "Matrices de commutation optique sur InP." [S.l.] : [s.n.], 2003. http://www.univ-lille1.fr/bustl-grisemine/pdf/extheses/50376-2003-341-342.pdf.
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Pellat, Dominique. "Bistabilité optique dans les microrésonateurs et applications aux systèmes de commutation optique." Aix-Marseille 3, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX30054.
Abstract:
La bistabilite optique dans des resonateurs nonlineaires de couche active (al,ga)as est etudiee sous deux aspects: physique et composant. Ces bistables requierent une nonlinearite dispersive d'origine electronique dans une region spectrale ou l'absorption est faible. Nous montrons experimentalement qu'il est possible de generer des variations d'indice nonlineaire deux fois plus importantes si le milieu actif est constitue d'une couche de gaas massif plutot que de multipuits quantiques gaas/al#0#. #3ga#0#. #7as. Afin d'evaluer et d'ameliorer les performances de ces dispositifs bistables, nous avons mis experimentalement en evidence les relations entre finesse, saturation de l'indice nonlineaire et largeurs des boucles d'hysteresis. Nous en deduisons que le comportement bistable n'existe que dans un domaine limite de longueurs d'ondes et de puissance incidente. Par ailleurs, le domaine spectral d'observation de la bistabilite optique a ete etendu avec l'observation de la bistabilite optique a 0,98 m grace a une structure de resonateur originale ou l'epaisseur totale des couches contraintes est reduite. Afin d'abaisser les seuils de commutation, nous avons realise un confinement optique et electronique grace a une technique d'induction d'alliage localisee, et nous avons observe une bistabilite optique d'origine mixte absorptive et dispersive dans des microresonateurs de diametre allant jusqu'a 2,8 m. Enfin, nous avons realise experimentalement le montage compact, a base de diodes laser, d'un registre optique permettant de stocker parallelement 4 bits sur un bistable. Nous avons valide la fonction cle de ce registre: une conversion serie-parallele a un debit de 15 mhz operee grace a un modulateur acousto-optique
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Grudzien, Thomas. "Commutation optique par bistables optiques et diodes laser." Paris 7, 1999. http://www.theses.fr/1999PA077265.
Abstract:
La disponobilité commerciale des lasers semiconducteurs à émission par la surface (VCSELs) permet à priori la conception de systèmes de traitement parallèle optique de l'information. Cette thèse présente une démostration de commutation optique de paquets réalisée grâce a des cavités Fabry Perot non linéaires, les bistables optiques, et grâce à des lasers semiconducteurs. Ce démonstrateur constitue un routeur optique simplifié : il permet de commuter un paquet depuis une voie d'entrée vers une voie de sortie parmi plusieurs. Après un rappel des travaux sur lesquels cette thèse s'appuie, les contraintes optiques et mécaniques auxquelles le démontrateur doit répondre sont présentées et un schéma fonctionnel du démonstrateur est présente. Les VCSELs sont caractérisés en longueur d'onde, modes transverses, puissance et polarisation afin de s'assurer que leurs caractéristiques sont compatibles avec celles des bistables. Il s'est avéré que ces VCSELs n'étaient pas assez monochromatiques, une étude numérique a permis de prévoir l'influence du caractère multimode transverse sur la réponse du bistable et une alternative aux VCSELs a du être envisagée afin de mener la démonstration à terme.
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Cherfi, Djamila. "Structures intégrées sur InP pour la commutation optique." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10188.
Abstract:
L’objectif de ce travail est d’étudier les différents types d’intégration à base de guides optiques sur InP permettant d’aboutir à une matrice de commutation optique 2x2. Pour cela, nous avons tout d’abord étudié l’intégration monolithique de guides InP et de guides diélectriques à très fort confinement. La partie active est composée de guides sur InP et la partie passive de guides diélectriques qui jouent le rôle d’adaptateur de mode tout en étant très compact. Malgré tous les efforts technologiques et théoriques développés pour aboutir à l’objet convoité, il apparaît que l’intégration monolithique ne nous permet pas pour le moment d’aboutir à des pertes compatibles avec les besoins industriels. Cependant, ces travaux nous ont permis d’aboutir à une nouvelle structure de guide sur InP qui se couple parfaitement avec les guides sur verre de la société Teem Photonics. C’est donc cette approche que nous avons retenu, qui permet d’aboutir à un dispositif complètement fibré à faibles pertes d’insertion. Il est cependant nécessaire de démontrer l’aptitude de ce nouveau guide à la commutation. Nous avons donc conçu et réalisé des commutateurs DOS utilisant ce nouveau guide. Leurs caractérisations montrent l’intérêt de ce guide pour la commutation optiqueThe aim of this work is the study of different ways of integration based on InP optical waveguides to obtain 2x2 optical switching matrixes. For this purpose, we started with the monolithic integration of InP waveguides and highly confinement dielectrics waveguides. The active part is composed of InP waveguides and the passive part is constituted of dielectric waveguides which are tapered and very compact. In spite of strong theoretical and technological efforts developed to reach our target up to now monolithic integration doesn’t lead to low insertion losses fitting with industrial needs. Nevertheless, we designed and fabricated a new InP waveguide which allows a good coupling with glass waveguides of Teem Photonics company. Finally, we designed and fabricated a Digital Optical Switch with the new InP waveguide. Its characterizations proved the advantage of this waveguide for the optical switching
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Ouahbi, Thami Amine. "Fabrication de nouveaux matériaux pour l'optique non linéaire par orientation toute optique." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2005. http://hdl.handle.net/11143/5738.
Abstract:
Ce mémoire traite de la mise en place d'une expérience de fabrication de nouveaux matériaux pour l'optique non linéaire par orientation toute optique. Des polymères cristaux liquides présentant un groupement azobenzène conçus par des chercheurs du département de chimie sont déposés sous forme de couches sur des lamelles de microscope et exposés à une superposition cohérente d'impulsions laser fondamentales et doublées dans le but d'orienter des chromophores azobenzèniques. Le but de cette orientation est de créer une non-linéarité optique macroscopique afin de concevoir de nouveaux matériaux pour l'optique non linéaire. On cherche à comprendre le mécanisme physicochimique par lequel s'inscrit cette orientation et à le mettre en évidence expérimentalement. Le travail réalisé dans le laboratoire de spectroscopie femtoseconde a été la création d'un modèle qualitatif d'orientation optique puis la mise en place d'un montage interférométrique afin de l'observer. Dans le régime femtoseconde, aucun effet d'orientation optique n'a été observé en raison de la difficulté de l'expérience. Un montage inférométrique a ensuite été monté dans le laboratoire du Pr. Patrick Ayotte et plusieurs observations expérimentales ont permis d'arriver à la conclusion que l'orientation optique avait bien été réalisée. Lors de la conclusion, le modèle qualitatif et les diverses observations expérimentales sont récapitulées. Une voie d'extension de ce modèle qualitatif vers un modèle quantitatif est également proposée. Enfin, l'annexe détaille le calcul des angles d'accord de phase pour le mélange et la somme de fréquences qui ont été utiles pour mener à bien le travail expérimental. Un schéma d'un Mach-Zender équilibré est également disponible en annexe.
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Liu, Yan. "Homogénéisation à toute fréquence et optique transformationnelle dans des milieux bi-anisotropes." Ecole centrale de Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013ECDM0011.
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Sattler, Tobias. "Commutation ultrarapide de microcavités semiconductrices pour des applications à l'optique quantique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY082/document.
Abstract:
L’injection tout optique des porteurs de charges libres dans un matériau semi-conducteur peut changer la fréquence de résonance d’une cavité optique pendant quelques picosecondes et permet une modification ultra-rapide de l’interaction lumière-matière. Dans cette thèse, nous étudions la commutation de différents types de cavités basés sur les matériaux GaAs/AlAs et explorons des applications possibles.Quand la longueur d’onde de résonance est changée sur une échelle de temps inférieure à son temps de stockage, lumière stockée subit un décalage vers les hautes fréquences. Dans ce travail, nous étudions expérimentalement cet effet pour des microcavités planaires à haut facteur de qualité, étant capables de stocker la lumière pendant plusieurs dizaines de picosecondes et observons un décalage important (environ 17 largeurs de raie) de la lumière stockée. Conformément à nos simulations numériques, nous mettons en évidence un comportement adiabatique et une efficacité proche de 100% pour ce procédé de conversion.Étant au sein d’une cavité, des boîtes quantiques (BQ) peuvent servir comme source de lumière interne pour sonder les modes de la cavité et la dynamique de la commutation. Nous utilisons cette approche pour étudier deux types de cavités différents.D’un côté, nous injectons une distribution inhomogène de porteurs de charge libres dans des micropiliers, dont l’intérêt pour des expériences d’optique quantique est bien reconnu. A cause des recouvrements différents entre les distributions des porteurs libres et des intensités des champs, nous observons des comportements de la commutation des modes radicalement différents. Ce comportement est compris quantitativement sur la base des simulations prenant en compte la diffusion et la recombinaison des paires électron-trou.D’un autre côté, nous explorons les propriétés d’un nouveau type de microcavité, des résonateurs en forme d’anneau ovoïde. Nous présentons une caractérisation de leurs propriétés optiques et des expériences de commutation. Ces objets présentent des perspectives prometteuses pour la fabrication des microlasers et pour des expériences d’optique, telles que le contrôle dynamique de l’effet PurcellThe all-optical injection of free charge carriers into a semiconductor material can change the resonance frequency of an optical microcavity within few picoseconds and allows an ultrafast modification of light-matter interaction. In this PhD thesis, we study the switching of different types of cavities based on GaAs/AlAs materials and explore possible applications.When the resonance wavelength of a cavity is shifted on a timescale shorter than its storage time, the frequency of the stored light is up-converted. In this work, we study this effect experimentally for high Q planar microcavities, able to store light during several tens of picoseconds. Upon ultrafast switching, we observe a large frequency shift (around 17 mode linewidths) of stored light.In agreement with numerical simulations, we evidence an adiabatic behavior and an efficiency close to 100% for this conversion process.When embedded in a cavity, quantum dots can serve as an internal light source for probing cavity modes and their switching dynamics. We use this approach to study two different kinds of microcavities.On one hand, we inject an inhomogeneous distribution of free charge carriers into micropillars, whose interest for quantum optics experiments is well recognized. We observe drastically different switching behaviors for their cavity modes, due to the different overlaps between free carriers and field intensity distributions. This behavior is understood in a quantitative way on the basis of simulations taking into account the diffusion and recombination of electron-hole pairs.On the other hand, we explore the properties of a novel type of microcavity, ovoid ring resonators. We present a characterization of their optical properties, as well as switching experiments. These objects offer appealing perspectives for the fabrication of microlasers, and for quantum optics experiments such as controlling the Purcell effect in real time
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PAYE, JEROME. "Fabry-perot non lineaire et effet stark optique : un dispositif de commutation optique ultra-rapide." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1992. http://www.theses.fr/1992EPXX0008.
Abstract:
Un codage de l'information sous la forme d'impulsions lumineuses ultra-breves permettrait d'atteindre des densites temporelles d'information tres grandes. C'est pourquoi la conception de dispositifs optiques ultra-rapides de commutation et de stockage de l'information devient necessaire. Le fabry-perot non lineaire est constitue d'un milieu optiquement non lineaire place entre deux miroirs paralleles. Ce systeme presente des comportements de commutation et de bistabilite optiques lorsqu'il est illumine avec des faisceaux d'intensites constantes. Le milieu non lineaire utilise est un semi-conducteur dans la zone de transparence, au voisinage du bord d'absorption. La non-linearite optique ultra-rapide est l'effet stark optique dont l'etude experimentale a forte intensite est presentee. L'analyse de la propagation dans ce milieu fortement dispersif et non lineaire est operee dans l'espace des phases temps-frequence a l'aide de la fonction de distribution de wigner. La propagation d'impulsions courtes dans un fabry-perot est examinee theoriquement, d'abord dans le cas lineaire pour mettre en evidence la notion de temps de reponse dependant de la frequence, puis dans le cas non lineaire ou apparaissent les effets de commutation. Une evaluation complete du role temporel et spectral de ce dispositif est donnee dans l'espace temps-frequence. Le comportement du fabry-perot non lineaire est etudie experimentalement par des mesures de transmission resolues en temps et par l'analyse des modifications de la forme temporelle des impulsions lors de la traversee du dispositif. La commutation aller-retour du fabry-perot a lieu en moins de deux picosecondes: le dispositif agit comme une perte optique a temps de commutation subpicoseconde
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Bourgeois, Martin. "Commutation optique dans un cristal photonique à base de silicium." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/MQ62578.pdf.
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Présent, Dominique. "Architecture d'interconnexion de cartes de commutation ATM par bus optique." Versailles-St Quentin en Yvelines, 1996. http://www.theses.fr/1996VERS0006.
Abstract:
Cette étude présente la problématique de l'interconnexion de cartes de commutation dans les commutateurs ATM. L'objectif est de proposer une solution permettant d'augmenter la capacité globale de commutation de ces commutateurs. L'analyse des architectures des principaux prototypes et commutateurs industriels montre trois niveaux d'organisation comprenant les modules de commutation, les cartes de commutation et l'interconnexion de celles-ci. L'étude montre que la principale limite à la capacité globale de commutation de ces architectures provient des structures d'interconnexion des cartes. La comparaison des performances des structures d'interconnexion par réseau de clos, chaînage, en anneau et en bus fait ressortir les avantages de ce dernier en termes de débit global d'interconnexion, de capacité d'expansion, et de modularité. Il présente d'autre part des possibilités intéressantes pour la duplication nécessaire de cellules dans les services de diffusion d'information. L'importance des débits d'interconnexion oriente naturellement les solutions vers l'utilisation de fibres optiques pour la réalisation de ces bus. L'architecture d'une carte de commutation intégrant une interface d'interconnexion par bus est proposée. Cette carte utilise un module de commutation BSS adapté à la réalisation de commutateurs de forte capacité de commutation. Les performances présentées en fin d'étude montrent l'homogénéité d'une telle architecture et le potentiel que l'on peut en attendre
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Hernandez, Yves. "Etudes technologiques, expérimentales et par simulation pour la commutation optique sur InP." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2001/50376-2001-307.pdf.
Abstract:
Ce travail s'est déroulé à l'IEMN et fait suite à une thèse également soutenue dans l'équipe optoélectronique de l'IEMN, sur la réalisation de matrices de commutation sur InP. Notre étude a été soutenue par la direction Générale des Armées et suivi par THALES systèmes aéroportés. Initialement, le travail effectué était essentiellement technologique, destiné à rendre plus fiable et reproductible le procédé de réalisation de ces composants. Diverses modifications du procédé ont donc été établies dans ce but. La vérification des composants finaux a révélé un bon contrôle des dimensions caractéristiques des composants dans la limite des inhomogénéités sur plaque, inhérentes au matériel utilisé pour la fabrication. Malgré ces améliorations du process nous n'avons pu réaliser la fonction de commutation 4x4 qui n'avait pu être atteinte dans les travaux précédents pour cause d'un problème technologique invoqué et maintenant résolu ! De ce fait nous avons donné une autre orientation à notre travail, en abordant les problèmes plus amont de la conception des composantsCes études ont révélé une influence importante de la couche d'InGaAs sur le comportement optique des composants. Les composants en question sont du type commutateur cascade multibloc. Ils sont basés sur le couplage passif entre guides parallèles distincts. La commutation est effective par injection de porteurs de charge électrique qui modifie l'indice dans la zone concerné, pouvant ainsi empêcher ce couplage. La couche d'InGaAs est uniquement dédiée aux aspects électriques en permettant une bonne injection de porteurs de charge dans la zone active du composant. L'influence de cette couche sur le fonctionnement passif du composant a été mis en évidence par la méthode des faisceaux propagés en trois dimensions. Suite à ce constat nous avons redéfini des structures de composants cascade monobloc et DOS à partir d'une structure épitaxiale pensée pour diminuer l'influence optique de cette couche d'InGaAs. La structure monobloc a une topologie plus facilement réalisable que la structure multibloc. Les résultats de caractérisation ont confirmé notre hypothèse. La réalisation de commutateurs cascade multiblocs, avec et sans InGaAs ont démontré des comportements radicalement différents dans les deux cas de figure [. . . ]
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DORGEUILLE, FRANCOIS. "Matrice de commutation optique 2x2 a portes amplificatrices integree sur inp." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066739.
Abstract:
L'objet de ce travail est l'etude, la conception et la realisation d'une matrice de commutation optique 2x2 sur inp en onde guidee, fonctionnant dans la fenetre situee autour de la longueur d'onde de 1,55 microns. Ce circuit photonique integre (cpi) constitue le coeur d'un commutateur atm optoelectronique. La fonction de commutation est assuree par des amplificateurs optiques a semi-conducteurs (aosc) en materiau massif, insensibles a l'etat de polarisation de la lumiere incidente, utilises en regime de gain commute. Le reseau d'interconnexion passif est realise a l'aide de guides charges a simple heterostructure (sh), a faibles pertes de propagation. Toute la difficulte reside dans la mise en place d'un procede simple et performant d'integration des sections actives et passives du composant. La filiere technologique qui a ete specialement developpee utilise seulement deux etapes d'epitaxie de materiaux a base de gainasp sur inp. Une des innovations importantes est l'utilisation d'adaptateurs de mode en forme de pointe, graves dans la couche active, qui assurent un transfert efficace de la lumiere entre le guide passif et le guide actif. Ces dispositifs fonctionnent avec des pertes d'inscription nulles (odb fibre a fibre) et ont une faible sensibilite a la polarisation. Le taux d'extinction et la diaphotie sont superieurs a 40db, en valeur absolue.
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Fischer, Alexis. "Commutation en longueur d'onde de diodes lasers accordables par multistabilite optique." Besançon, 1998. http://www.theses.fr/1998BESA2014.
Abstract:
Cette etude se situe dans le cadre des fonctions optiques nouvelles pour les telecommunications, et a pour but l'etude des multistables en longueur d'onde et leurs applications, notamment le routage de signaux par commutation en longueur d'onde. Les multistables presentes ici sont bases sur des diodes lasers dfb accordables soumis a une contre-reaction incluant un element non-lineaire en longueur d'onde. Ces contre-reactions peuvent etre de trois types : electronique, optique avec une injection coherente, optique avec une injection incoherente. Chaque type de contre-reactions est analyse theoriquement et experimentalement et les mecanismes qui y participent sont etudies. Pour les deux premiers types de contre-reactions des demonstrateurs de routage de signaux en longueur d'onde sont presentes. Les demonstrateurs bases sur les multistables en longueur d'onde a contre-reaction optique coherente ont permis de router en longueur d'onde jusqu'a 8 signaux separes de 1. 125 nm (15 ghz) avec des temps de commutation de l'ordre de la ns. L'etude porte aussi sur le comportement dynamique de ces systemes lorsque l'injection est incoherente. Du point de vue theorique ils peuvent etre modelises par une equation d'ikeda, et experimentalement, on observe du doublage de periode. Ceci revele qu'un comportement chaotique est possible. On peut alors envisager du cryptage de signaux a partir de ces systemes tout optiques.
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Chelli, Hatem. "Étude et réalisation d'un système bistable optique intrinsèque ultra-rapide." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112334.
Abstract:
Cette thèse présente la réalisation et la caractérisation d’un dispositif entièrement optique permettant d'obtenir des commutations ultra-rapides. Le principe de fonctionnement est fondé sur l'existence d'effets non linéaires lors de la propagation d'ondes dans une structure stratifiée constituée d'un guide mince entre deux milieux semi-infinis. Nous avons effectué une étude expérimentale (en régime linéaire et non linéaire} des modes guidés par une structure dont le film est non linéaire alors que, dans la plupart des études présentées à ce jour, c'est un des milieux extérieurs qui est non linéaire. Le dispositif utilisé est constitué d'un film mince de silicium épitaxié sur du saphir. Le couplage avec une onde extérieure est réalisé par un réseau de diffraction de pas submicronique gravé dans le silicium. Ce réseau a été recouvert d'une mince couche métallique qui favorise le confinement et le renforcement du champ dans le guide. Un calcul d'optimisation de la structure guide d'onde a été réalisé pour permettre d'exciter les modes du guide des conditions optimales, en tenant compte de contraintes expérimentales. Des expériences d'excitation et de caractérisation des modes électriques et magnétiques du dispositif ont été réalisées en régime linéaire. Le fonctionnement en régime non linéaire du dispositif a été étudié en régime impulsionnel, des commutations de durée inférieure à 700 ps ont observées, tant sur l'onde réfléchie que sur l'onde guidée. Un modèle théorique, tenant compte des non linéarités induites par la création de paires électron-trou dans le silicium et de celles induites par l'échauffement du dispositif, a mis en évidence la compétition entre ces deux effets. Les simulations numériques effectuées à partir de ce modèle ont permis de décrire très précisément nos expériences. Ce modèle montre que les trois paramètres essentiels dont dépendent les phénomènes non linéaires observés, et en particulier le temps de commutation, sont: la forme temporelle de l'excitation, la géométrie du dispositif qui fixe les échanges thermiques avec l'extérieur et, la durée de vie des porteurs créés. En faisant varier la durée de l’excitation et/ou la durée de vie des porteurs libres, le modèle théorique permet de prévoir un fonctionnement bistableIn this thesis, the realization and the characterization of an intrinsic optical device allowing ultrafast optical switching are presented. This work is based on the nonlinear effects which can be observed when optical waves propagate in a multilayer structure with thin film sandwiched between two semi-infinite media. Experimental studies are reported (in linear and nonlinear operation in which when the nonlinear part of the guiding structure is the film instead of the external media as considered in most of the studies performed up to date. The device structure consists of a silicon epitaxial layer grown on a sapphire substrate. A diffraction grating is etched on the silicon surface to allow light coupling in the silicon film. The grating is covered with a thin silver layer to get a better field enhancement in the waveguide. Taking into account the experimental constraints, numerical optimization of the waveguide structure has been realized to obtain guided modes excitation in optimal conditions. Experiments of excitation and characterization of the TE and TH device modes at low power have been performed. The nonlinear operation of the device has been studied using a Q-switched Nd-Yag laser. Switchings on the reflected beam and on the guided mode intensity have been observed with characteristic switching times lower than 700 ps. The switching time depends on the incident power and on the operating point. A theoretical model has been developed taking into account the competition between two effects: the electronic and thermal refractive index variation in silicon. The numerical analysis gives quite good description of the experimental results. It shows that nonlinear effects, and particularly the switching time, depend on three parameters: the temporal dependence of the excitation, the device geometry which determines thermal exchanges with the outside and the free carrier life time in the sample. When varying the duration of the excitation pulse and/or the free carrier life time, the theoretical model predicts bistable operation
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Kali, Amal. "Etude des performances et des fonctionnalités des matrices de commutation pour le brassage optique." Rennes 1, 2004. http://www.theses.fr/2004REN10029.
Abstract:
Cette thèse s'intéresse à plusieurs aspects du brassage optique. Une matrice de commutation 8E/S,a d'abord été caractérisée. Cette étude a permis de valider la déflection de faisceau en espace libre basée sur l'inscription de réseaux de diffraction sur des circuits LCOS d'une part et d'étudier la possibilité d'introduire de telles matrices dans un réseau brassé de l'autre. Cependant,les différentes techniques qui ont été envisagées pour la réalisation de matrices d'interconnexions sont limitées en terme de capacité. C'est pourquoi,la suite de l'étude porte sur l'évaluation des performances de matrices d'interconnexions de grande capacité constituées d'assemblages de matrices élémentaires. Différentes architectures d'assemblage,et articulièrement,les architectures multi-étage(MIN)sont envisagées. Une attention particulière a été portée sur les phénomènes de diaphonie dans ces architectures. Des simulations utilisant le logiciel VPI ont permis de valider les scénarios.
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Gavrel, Gildas. "Synthèse et étude de nouveaux di(hétéroaryl)éthènes pour la commutation optique." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00805808.
Abstract:
Ce travail présente la synthèse et l'étude d'une nouvelle famille de composés photochromes de type di(hétéroaryl)éthène ainsi que leur utilisation comme ligand pontant en chimie de coordination dans le but d'élaborer des matériaux moléculaires à propriétés photomodulables. Depuis ces dernières années, le photochromisme occupe une place prépondérante dans le développement de nouveaux matériaux photosensible.Ainsi, de nouveaux di(hétéroaryl)éthènes, dérivés de terarylènes, ont été synthétisés et leurs propriétés photochromes ont été étudiées en détail. Ces nouveaux systèmes, baptisés tétrarylènes, ont également permis l'obtention de composés dissymétriques présentant un biphotochromisme exclusif. Enfin, ces tétrarylènes ont pu être utilisés pour la synthèse de complexes mono- et di-nucléaires de Cu(II). Certains cas ont alors révélé l'éjection réversible du métal de la cavité chélatante par étude RPE.Mots clés : photochromisme, diaryléthènes, terarylènes, commutation, Absorption transitoire, chimie de coordination, RPE
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Lesecq, Marie. "Fonctionnalités actives en optique intégrée à base de fils optiques en filière InP : application à la commutation optique." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-127.pdf.
Abstract:
L'objectif de cette étude est l'évaluation des potentialités de la nanophotonique pour la réalisation de la fonction de commutation à la longueur d'onde des télécommunications optiques 1550 nm. Des guides optiques de taille submicronique (ou fils optiques) ont été utilisés. L'étape de conception à l'aide de logiciels commerciaux de modélisation numérique a permis de définir une structure de commutation optique originale basée sur la mise en série de deux jonctions Y actives dissymétriques. Différents procédés technologiques spécifiques ont été développés : lithographie électronique sur résine épaisse pour la définition de motifs de taille micrométrique, gravure profonde et anisotrope, report de contact sur des structures fortement non planaires. Les caractérisations optiques des structures passives, guides droits, guides courbes et jonction Y ont mis en évidence la possibilité de réduire fortement les dimensions des composants par rapport à l'optique intégrée traditionnelle. Les caractérisations électro-optiques des micro-commutateurs ont mis en évidence une diaphotie de -20 dB pour une consommation de 100 mA. Enfin, La technologie microguide a été utilisée pour la réalisation de deux types de filtres optiques. Les premiers sont des résonateurs à microdisque ou microanneau ; nous avons notamment démontré la possibilité de réaliser une accordabilité tout-optique des résonances du disque. Les seconds sont des filtres compacts de types stubs.
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Rodriguez, Christophe. "Commutation optique sur InP : apports pour la fabrication de commutateurs de très hautes performances." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10197/document.
Abstract:
Les nouvelles applications de la commutation optique nécessitent des composants de très hautes performances, c'est-à-dire un faible temps de commutation combiné avec une diaphotie très faible entre branches et un courant de commutation de quelques dizaines de milliampère. Cette combinaison est extrêmement délicate, mais le problème devient redoutable dès qu’on exige, en plus, des pertes fibre à fibre compatibles avec une intégration, c'est-à-dire de l’ordre du décibel.Notre travail de thèse se place dans cette perspective. Il fait suite aux différents travaux de l’IEMN dans ce domaine. Nous avons d’abord mis au point une structure de guide optique à multipuits quantiques pour augmenter les mécanismes de variation d’indice. Puis, nous avons optimisé des commutateurs de très faible diaphotie et des interféromètres de Mach-Zehnder. Ces composants ont ensuite été fabriqués en salle blanche puis caractérisés. Les résultats de cette étude ont déçu nos attentes à cause des pertes excessives des guides optiques.En parallèle, nous avons conçu d’autres guides de type dilué à cœur très fin. Ces guides on ensuite été fabriqué puis caractérisés. Nous avons finalement obtenu des pertes de couplage de 1,6 dB/face sans couche anti-réfléchissante, ce qui donnerait 0,1 dB avec une telle couche. Ce résultat très intéressant doit être lié au fait que la variation d’indice de réfraction obtenue sur ces guides est très importante, montrant un effet de porteurs libres bien plus élevé que dans les guides semi-conducteur classique. Tous ces aspects font de notre guide un excellent candidat pour fabriquer des commutateurs intégrés de très hautes performancesNew applications of optical switching require very high performance devices, i.e. a low switching times combined with very low crosstalk between two arms and a switching current of the order of a few tens of milliamps. This combination is extremely delicate to obtain, but the problem becomes more complicated with the addition of fiber to fiber losses used for integration, which is of the order of one decibel.The work described in this thesis concerns the above mentioned problem. It follows the different work in IEMN in this area. Here we first developed a multiple quantum well waveguide structure to increase mechanisms of index variation. Then, we optimized switches with very low crosstalk and also Mach-Zehnder interferometers. Then these devices were manufactured in a clean room and characterized. The results of this study were not as per our expectations due to excessive losses in optical waveguides.In parallel, we have designed, fabricated and characterized other types of diluted waveguides with a very thin core. We finally obtained coupling losses of 1.6 dB/face without anti-reflective coating, which would give 0.1 dB with such a coating. This very interesting result should be related to the fact that the refractive index variation obtained on these guides is very important, showing an effect of free carriers much higher than in conventional semiconductor guides. All these aspects make our waveguide an excellent candidate for high performance optical switches
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Mével, Yves. "Étude d'une cellule acousto-optique à multi-transducteurs : Application à un dispositif de commutation de paquets optiques." Brest, 2003. http://www.theses.fr/2003BRES2025.
Abstract:
@Ce travail de thèse concerne l'étude théorique et le développement d'un commutateur optique en espace libre adapté aux besoins de la commutation de paquets optiques, liant deux entrées vers deux sorties. L'élément dynamique du dispositif est une cellule acousto-optique utilisée en déflexion. Le manuscrit se décompose en quatre parties : l'analyse des différentes techniques de commutation optique ; la physique de l'interaction acousto-optique et les paramètres d'un tel déflecteur ; l'étude de deux architectures qui a conduit à la conception d'une cellule acousto-optique dans laquelle deux déflecteurs sont superposés par application de deux signaux RF sur une barrette de transducteurs piézo-électriques élémentaires ; la mesure des performances statiques du dispositif de commutation, évaluées grâce à un dispositif de couplage optique. Ces mesures montrent que le dispositif développé présente un bon rapport signal sur bruit et une faible dépendance vis-à-vis de la polarisation optique@This work deals with the theoretical study and experimental characterisations of an optical packet switch for telecommunication networks at a 1. 55 æm wavelength. This switch is based on acousto-optic interaction. This manuscript is decomposed in four parts: the presentation of different technologies of optical packet switching ; the remind of the physic of acousto-optic deflexion and all critical parameters of our component ; the study of two different architectures, and the conception of a component in which two deflectors are created and superimposed applying simultaneously two RF signals on a phased array transducers. An acousto-optic switch have been built with Paratellurite TeO2. The static performances of this component were evaluated on an experimental set-up ; the measurements make appear an important signal to noise ratio (SNR) and a low dependence according to the optical polarisation
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Thery, Laurence. "La modulation de phase pour la commutation optique dans le système InP/GaInAsP." Grenoble INPG, 1992. http://www.theses.fr/1992INPG0170.
Abstract:
La these porte sur l'etude de la modulation de phase dans le systeme de materiaux semiconducteurs iii-v inp/gainasp, pour des applications en optique integree, en particulier pour la commutation optique. La modulation de la phase d'une onde se propageant dans un guide semiconducteur resulte de la modification des conditions de propagation due a la variation d'indice de refraction, qui peut etre obtenue dans les semiconducteurs iii-v par l'application d'un champ electrique ou par variation du nombre de porteurs (electrons ou trous) libres. Le but est d'exploiter au mieux tous ces effets pour obtenir une bonne efficacite de modulation de phase, tout en gardant un niveau de pertes optiques faibles, autant dans les parties de guidage passif, necessaires a l'interconnexion des dispositifs, que dans les zones actives de modulation. Nous modelisons dans un premier temps les effets electrooptiques et de porteurs, donnant lieu une variation d'indice et calculons le coefficient d'absorption autour de 1,55 m, la longueur d'onde des telecommunications longues distances. Les effets pockels, kerr et plasma etant bien connus, nous etudions en detail l'influence des porteurs libres sur le bord d'absorption fondamentale et donnons les limites de l'approche theorique. Nous completons la modelisation par une serie de mesures de la modulation de phase en fonction de la longueur d'onde, la polarisation et l'orientation cristallographique, ce qui permet de determiner l'amplitude de chacun des effets et de comparer la theorie a l'experience. Nous exploitons enfin le modele resultant de cette confrontation, pour definir des structures optimisees de modulateur de phase dedies a la commutation optique, en fonction de specifications propres a l'optique integree
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Aboujeib, Joumane. "Systèmes de commutation optique à base d'une cellule acousto-optique multi-transducteurs pour les réseaux de télécommunications : optimisation et caractérisation." Brest, 2008. http://www.theses.fr/2008BRES2015.
Abstract:
La commutation optique des données, sans le passage par l’électronique, est une fonction nécessaire pour réaliser des réseaux «tout optiques». Ce travail de thèse concerne le développement de commutateurs de paquets optiques en espace libre, adaptés aux besoins des réspaux de télécommunications. La solution adoptée est l’utilisation d’une cellule acousto-optique fonctionnant en déflecteur dans laquelle peuvent être créés deux réseaux de diffraction simultanéffient. L’architecture des commutateurs est basée sur l’association d’un cristal en TeO2, d’un réseau de transducteurs planaires, et d’une électronique de commande adaptée. Dans la première partie de ce travail, nous présentons la fonction de commutation dans les réseaux optiques et les technologies actuellement employées pour réaliser cette fonction. Nous rappelons ensuite la physique de l’interaction acousto-optique dans le régime de Bragg, le principe de fonctionnement de la cellule acousto-optique multi-transducteurs, et les conséquences de la superposition des deux réseaux de diffraction dans un même cristal. Dans une deuxième partie, nous présentons la conception d’un commutateur 2vers2. Les effets parasites à la sortie de la cellule sont étudiés expérimentalement et les valeurs des diaphonies à la sortie du système de commutation estimées. Après une phase d’optimisation des performances du commutateur, le système est caractérisé en régime statique et dynamique. Les mesures effectuées montrent que le commutateur développé présente une faible diaphonie, un faible temps de commutation, une faible, sensibilité à la polarisation, et une transparence vis-à-vis du débit de transmission. Dans une dernière partiç, nous montrons que l’utilisation d’une cellule de Bragg possédant un réseau de transducteurs planaires, associée à une commande électrique appropriée (basée sur la synthèse directe de fréquence) permet l’amélioration de la bande passante par rapport à d’autres solutions proposées dans la littérature“All optical networks”, with optical routing and switching components, seems to be the way for telecommunication networks development. This work deals with the characterizations of free space optical packet switches based on acousto-optic technology. The adopted solution is the use of a Bragg cell in which two diffraction gratings can be superimpose simultaneously. The switch is made with a TeO2 crystal provided with piezoelectric planas phased array transducers, and a specific electronic command. In the first part of this work, we present the optical switching function in optical networks, and various technologies used to realize this function. Then, we recall the physical acousto-optic interaction in the Bragg regime, the operating principle of the rnulti-transducers acousto-optic cell, and the consequences of the superposition of two diffraction gratings in a single crystal. In a second section part, we present the design of the 2x2 switch. We study experimentally the spurious effects at the cell output and we deduce the switch crosstalk. After the optimization of the switch, the system is characterized. The measurements show that die switch presents low crosstalk, low switching time, low sensitivity to the polarization, and transparency with the transmission rate. We show in the last part, that using a Bragg cell with planar phased array transducers driven by an appropriate electronic command (based on the direct synthesis of frequency) allows to improve the bandwidth of the deflector compared to other solutions proposed in the literature
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Naciri, Youssef. "Synchronisation de paquets optiques dans les réseaux de télécommunications : réalisation d'un module exploitant l'interaction acousto-optique." Brest, 2000. http://www.theses.fr/2000BRES2050.
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Chauvin, Jérôme. "Molécules et matériaux polymères photochromes pour l'optique non linéaire du deuxième ordre: orientation, stabilité et photo-commutation." Cachan, Ecole normale supérieure, 1998. http://www.theses.fr/1998DENS0041.
Abstract:
Les propriétés non linéaires (ONL) du second ordre des matériaux polymères découlent d'une répartition anisotrope de chromophores actifs dispersés dans une matrice polymère. Après l'obtention d'un milieu non centrosymétrique, par des techniques d'orientation, les chromophores ont tendance à se réorienter pour retourner vers leur état d'équilibre (i. E. Une orientation isotrope). Ceci conduit à l'annihilation des propriétés ONL du second ordre. Une partie de notre étude porte sur l'utilisation de polymères de haute température de transition vitreuse, les polyimides greffés avec un dérivé polaire de l'azobenzène pour retarder la relaxation orientationelle de celui-ci. La stabilité orientationelle du matériau, suivie sur un montage de génération de second harmonique, est très bonne après 10 heures à 120ʿC. Par extrapolation de type Arrhénius, la constante de temps est estimée à plus d'un an à température ambiante. Cette relaxation serait due à une transition sous vitreuse de type b mise en évidence autour de 120ʿC par des mesures de constante diélectrique. Un second point abordé dans le manuscrit concerne le couplage des propriétés ONL et photochromes. En ce qui concerne les matériaux à base de polyimide, nous avons montré que malgré la rigidité de la matrice, il est possible d'y induire des réactions de photoisomérisation trans-cis dans le DR1. Pour le matériau polyimide-DR1, nous avons utilisé l'orientation photo-assistée pour induire un milieu non centrosymétrique avec un taux de dégradation moindre que lors de l'orientation classique thermo-assistée. De manière à réaliser une photo-commutation des propriétés ONL, nous avons synthétisé un diaryléthène substitué avec des groupements donneur et accepteur d'électrons. L'étude des propriétés de ce diaryléthène a été faite en solution et en film de polymère. La photo-commutation a été possible en solution et en matrice de polyméthacrylate de méthyle mais n'a pas été mise en évidence dans les polyimidesThe second order non linear optical properties (NLO) of polymers are due to an anisotropic distribution of suitable chromophores inside the polymer matrix. The pre-requisite of a non centrosymmetrical ordering of theses chromophores is still a topical question, because the poled-order decay is an irreversible process which tends to annihilate the nonlinear optical response of the material. One part of this work deals with the use of high Tg side-chain DR 1-polyimide to improve the orientational stability. Relaxation of polar orientation has been related to relaxation processes measured by second harmonic generation. The stability is very good after 10 hours at 120°C and the lifetime at room temperature is estimated to more than one year. This polar relaxation could be due to a sub-Tg transition located around 120°C by dielectric measurements. In a second part, we focus on the coupling of the NLO and photochromism effects. We used the photo-assisted poling method to orient the DR1 inside the polyimide matrix. This method has the advantage to induce no thermal degradation of the NLO active chromophores. Indeed, as thermal poling must be made at temperature near Tg, it usually leads to a substantial chemical degradation of organic chromophore in general and of azobenzene derivatives such as DR1 in particular, specially in polyimides which have Tg near 250°C. To realise a photoswitching of the NLO properties, we have synthesized a diarylethene with electron donnor and acceptor substituents. The studies of its properties has been made in solution and in polymer thin film. It shows the possible photoinduced of the NLO signal of a poly methyl methacrylate film doped with the diarylethene
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Pradelles, Jonathan. "Association de structures diffractances 1D et de microsystèmes opto-électro-mécanique." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2006. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/jpradelles.pdf.
Abstract:
En s'appuyant sur des compétences acquises sur la réalisation de filtres MOEMS Pérot-Fabry accordables, obtenus par micro-usinage de matériaux de la filière InP, nous avons conçu une nouvelle classe de composants : GEMOEMS pour Grating Enhanced MOENS, visant à répondre au brassage tout optique de signaux. Elle repose sur un couplage entre un réseau de diffraction et un filtre plusieurs fonctions optiques et optimisé les structures correspondantes en utilisant différents outils de simulation numérique (méthodes RCWA et FDTD). Un et un multiplexeur add-drop accordable ont été plus précisément étudiés. Un dispositif démonstrateur proche du commutateur optique 1x2 a été conçu puis réalisé en étudiant diverses voies technologiques pour inscrire le réseau. Nous terminons par sa caractérisation qui fait apparaître depuis la direction de l'ordre 1R du réseau vers celle de l'ordre 0RStarting upon established skills on realization of tunable f Perot-Fabry MOEMS filters, fabricated by micro-machining process on InP related materials, we designed a novel class of devices : Grating Enhanced MOENS (GEMOEMS) to bring solutions to optical cross-connect matter. These novel devices take advantage of the coupling between a diffraction grating and a conventional vertical MOENS structure to enhance particular diffraction orders and specific wavelengths. By this way, we propose several prospective designs (optimized using RCWA and FDTD numerical simulation methods) for specific optical functions such as a 1×2 optical switch and tunable add-drop. We design a demonstrator similar to an 1x2 switch. For the realization, varied technologies have been investigated to realized the grating and standard MOEMS process have been suit ot GEMOEMS. Experimental characterizations, in static and dynamics, show a beam transfer from the 1R order to the 0R order, depending on the applied voltage
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Zegaoui, Malek. "Commutateurs électro-optiques à haute diaphotie sur InP." Lille 1, 2005. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/c6f05795-2fb1-4870-b629-d2872ae2204f.
Abstract:
L'objectif de ce travail est de concevoir, fabriquer et caractériser des commutateurs électro-optiques à haute diaphotie de type Digital Optical Switch réalisés en optique intégrée sur InP. Nous avons commencé ce travail par une conception approfondie de nos commutateurs, à l'aide de logiciels de modélisation numérique (Analyse modale, BPM2D et BPM3D) développés à l'IEMN et adaptés à nos dispositifs, et proposé une forme originale de la structure guidante et des électrodes. Une première réalisation a conduit à des diaphoties ne présentant que 20dB ; en parallèle, des dispositifs spécifiques nous ont permis d'analyser les mécanismes liés aux effets d'injection de porteurs libres; Par rétrosimulation, nous avons mis en évidence l'origine de l'écart entre diaphotie mesurée et prévue théoriquement (>30dB) ; nous avons apporté les modifications technologiques nécessaires. La caractérisation de ces nouveaux composants a montré des diaphoties supérieures à 40dB, correspondant à un record pour ce type de dispositif. Nous terminons ce mémoire par quelques perspectives.
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Han, Bing. "Réseaux de transport optique flexibles : apport de la combinaison des domaines temporel et spectral pour adapter la granularité des ressources optiques aux besoins de l'opérateur." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2018. http://www.theses.fr/2018ENST0018.
Abstract:
Les demandes de trafic de plus en plus importantes lancent un défi aux opérateurs de télécommunications qui souhaitent augmenter plus la capacité des réseaux tout en réduisant les coûts CAPEX et OPEX. Afin de répondre à ces défis, l’amélioration de la flexibilité de l'allocation des ressources réseau, possiblement associée avec un routage du trafic IP directement au niveau de la couche optique ont été identifiés comme un axe de recherche majeur. Dans ce contexte, l’approche « TIme and Spectral Optical Aggregation (TISA) » a été proposée. TISA permet d’effectuer une agrégation purement optique avec une granularité la plus fine possible grâce à la combinaison des domaines temporel et spectral. Le principal objectif de cette thèse était la réalisation en laboratoire de la preuve du concept TISA. Pour ce faire, nous avons conçu et réalisé un émetteur optique OFDM multi-bandes à haute pureté spectrale en utilisant un laser rapidement accordable. Ce laser est mis en œuvre en combinant des lasers à cavité externe à faible bruit de phase et des portes optiques à base de SOAs. Cet émetteur est capable de générer des rafales aux formats DP-QPSK et DP-16QAM portés par la modulation OFDM en introduisant une petite pénalité sur la performance par rapport au mode continu. Ces signaux ont été analysés après transmission à travers un réseau TISA. Les taux d’erreurs binaires obtenus montrent une pénalité inférieure à 1 dB pour les deux formats de modulation. Ces résultats montrent la faisabilité du TISA et sa capacité à effectuer une agrégation tout-optique et un routage transparent tout en offrant une granularité de sous-longueur d'onde dans les domaines temporel et spectralThe ever increasing traffic demand is a big challenge for the operators to increase the network capacity while lowering CAPEX and OPEX. To address these challenges, it is expected to increase flexibility of the network resources allocation while realizing directly the IP traffic routing in the optical layer. In this background, the “TIme and Spectral optical Aggregation (TISA)” approach has thus been proposed to allow a purely optical aggregation with the finest possible granularity thanks to the combination of temporal and spectral domains. The main objective of this thesis was to realize a proof of concept of the TISA concept to demonstrate experimentally the feasibility of the TISA solution. To accomplish this objective, we have designed and realized a multi-band OFDM optical burst transmitter with a narrow linewidth fast tunable laser. This laser has been implemented by combining external cavity lasers with semiconductor optical amplifier based optical gates. The transmitter is able to generate OFDM bursts in both DP-QPSK and DP-16QAM modulation formats while introducing a small penalty compared to the continuous flows configuration. We have performed the transmission of these bursts through the TISA network and have measured the bit error rates, which show less than 1 dB penalty for both modulation formats. Our results clearly show the feasibility of the TISA solution and demonstrate the ability to perform a purely optical aggregation/disaggregation and transparent routing while offering a sub-wavelength granularity in both time and spectral domains at the optical layer level
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SAUER, HERVE. "Etude theorique du fonctionnement dynamique de dispositifs a guide d'onde non lineaire pour la commutation optique." Paris 11, 1990. http://www.theses.fr/1990PA112023.
Abstract:
Cette these presente l'etude theorique du fonctionnement dynamique de dispositifs pour la commutation optique dans le domaine des impulsions de quelques nanosecondes a quelques microsecondes. Ces dispositifs consistent en un guide d'onde non lineaire en silicium sur saphir avec un coupleur a reseau de diffraction. Apres quelques rappels theoriques sur l'optique non lineaire et sur la bistabilite optique via l'exemple du fabry-perot non lineaire, la structure detaillee des dispositifs est presentee. Une theorie simplifiee de leur fonctionnement quasistatique introduit les concepts de base pour la comprehension des phenomenes physiques se produisant dans la structure. Une methode matricielle de calcul de lapropagation des ondes electromagnetiques dans un milieu stratifie comportant une interface faiblement modulee est developpee afin de determiner les proprietes optiques des dispositions en regime lineaire. Puis les origines des non-linearites du silicium (principalament electronique et thermique) sont etablies, autorisant ainsi l'etude de leur dynamique et l'evaluqtion quantitative de leur importance. Pour mener a bien ce travail, une methode originale de calcul de la diffusion spatio-temporelle de la chaleur dans un milieu stratifie a ete mise au point. La synthese des etudes precedentes permet alors de disposer d'une modelisation approchee du fonctionnement dynamique global des dispositifs. Les simulations du fonctionnement des dispositifs, issues de la precedente modelisation, et par ailleurs en bon accord avec les observations experimentales, mettent en evidence le role fondamental de la competition entre les non-linearites d'origines thermique et electronique qui ont des effets antagonistes; elles permettent d'expliquer l'existence de commutations (sub-)nanosecondes sur les intensites lumineuses reflechie ou transmise par les dispositifs, et de comparer les comportements observes avec un fonct
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BERTRAND, FLORENT. "Etude experimentale et modelisation de structures guide d'ondes en semiconducteurs iii-v pour la commutation optique." Paris 11, 1997. http://www.theses.fr/1997PA112115.
Abstract:
Le travail presente dans cette these porte sur la realisation et la modelisation du fonctionnement de commutateurs tout optiques. On a etudie deux exemples de commutateur forme d'un guide d'onde non lineaire en semiconducteur iii-v muni d'un coupleur a reseau de diffraction : l'un avec couche guidante en gaas sur miroir de bragg gaas/alas et substrat gaas (fonctionnement en reflexion), l'autre avec guide en gainasp sur substrat inp (fonctionnement en transmission). La technologie de fabrication des reseaux de pas submicronique est decrite : insolation holographique suivie de gravures ionique pour gaas et chimique pour inp. L'optimisation des dispositifs a necessite l'utilisation conjointe de modelisations et de resultats de mesures en regime lineaire (spectres de reflexion et/ou transmission des structures multicouches avant et apres gravure des reseaux), de maniere a determiner de maniere precise : - les caracteristiques geometriques des couches et des coupleurs ; - les parties reelles et imaginaires des indices de refraction des materiaux, notamment en bord de bande d'absorption, ainsi que leur variation avec la temperature. L'etude du fonctionnement du dispositif en gaas en regime non lineaire impulsionnel a montre, malgre l'apparition d'effets thermiques prematures, l'existence de non linearites d'origine electronique dans les premieres 50 ns. On a elabore un modele simplifie : celui d'un resonateur rempli d'un materiau non lineaire dont l'indice de refraction depend de la densite de porteurs et de la temperature. Il permet de rendre compte qualitativement des resultats experimentaux et de montrer qu'on peut s'attendre a des commutations contrastees et rapides pour des durees d'impulsions de l'ordre de 30 ns. L'obtention de commutateurs tout optique en gaas avec coupleur a reseau et ayant des performances satisfaisantes est donc envisageable.
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Turki, Kaïs. "Contribution à l'étude des performances et des limites photoréfractives de InP:Fe : application à la commutation optique." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10185.
Abstract:
Ce travail concerne l'aspect materiau de l'effet photorefractif dans inp:fe. Nous cherchons a expliquer le comportement de ce semi-isolant sous un champ electrique superieur a 10 kv/cm en vue d'augmenter les performances et de reduire la taille des composants photorefractifs actuels. Les problemes de distribution du champ electrique entre les electrodes sont examines. Nous montrons l'existence d'un comportement nonlineaire dans les caracteristiques (iv) a partir de 10 kv/cm qu'on ne peut expliquer avec la theorie d'injection largement proposee dans la litterature. Ce phenomene se traduit par l'apparition d'un transitoire lent du courant s'accompagnant d'une oscillation amortie du champ entre les electrodes. Un modele base sur l'hypothese de l'augmentation de la section efficace de capture avec le champ est propose pour expliquer ces non-linearites. Une ionization par impact des centres profonds est mise en evidence a 20 kv/cm. Une analyse du comportement du materiau comme un systeme dynamique hors equilibre est donnee. Des caracterisations spectroscopiques par dlts, picts et tsc montrent l'existence de plusieurs centres profonds dans inp:fe. Nous mettons en evidence une augmentation de l'emission thermique du centre fe, ce qui explique les problemes rencontres dans la litterature concernant la position de ce centre. Deux solutions technologiques sont proposees pour mieux adapter le dispositif aux champs electriques eleves. Une regroupe la conception et la realisation d'une configuration appelee cellule a doigts interdigites. L'autre consiste a miniaturiser les echantillons photorefractifs. Nous pouvons ainsi etendre l'effet photorefractif dans inp:fe a un domaine de champ encore inexplore. Des gains records en melange a deux ondes ont ete obtenus, permettant la realisation d'un double miroir a conjugaison de phase performant. Ce resultat autorise la realisation d'une matrice de composants dpcm miniaturises assurant des interconnexions reconfigurables autoalignees entre matrices de fibres monomodes
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Lamère, Jean-François. "Commutation de la réponse ONL quadratique dans les matériaux moléculaires." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136412.
Abstract:
Parmi les propriétés optiques non linéaires (ONL), le doublement de fréquence fait partie des plus étudiées. L'introduction de la commutation moléculaire pourrait élargir le domaine d'application des matériaux ONL.Notre travail de thèse a consisté à trouver de nouvelles possibilités de commutation ONL à l'aide de calculs DFT et ZINDO.
Les commutations par processus chimique ont été étudiées dans le cas de la protonation de complexes de nickel, qui induit la rotation de l'hyperpolarisabilité et de l'oxydation partielle de tétrathiafulvalènes fonctionnalisés.
Les commutations par processus physique ont été envisagées dans le cas de la transition de spin de complexes de fer(III), de l'effet de la température sur l'équilibre acide-base de dérivés stilbènes et enfin d'un changement conformationnel d'un complexe de chrome et d'un composé diorganoboré.
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Cayrefourcq, Ian. "Conception et fabrication de matrices de commutation optique en vue de la réalisation de modules de synthèse de retards temporels." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-387.pdf.
Abstract:
Dans un premier temps, nous nous sommes attaches a evaluer le budget de pertes pouvant etre allouer au modules de synthese de retards compte tenu des imperatifs relatifs aux applications visees. Ensuite, apres un bref survol des solutions existantes, nous nous sommes orientes vers l'optique guidee, le developpement et la fabrication de composants de commutation optique devenant alors incontournable. Nous avons donc developpe les outils analytiques et numeriques indispensables a la definition et a l'optimisation des composants. Le comportement optique des commutateurs a ete etudie ; grace a des logiciels nous permettant de calculer les modes propres des structures et a des logiciels simulant la propagation de la lumiere (bpm scalaire 2d et 3d). Le comportement electrique a ete analyse en utilisant un logiciel fonde sur le principe de conservation des charges. Ces outils developpes, nous avons procede au developpement des composants suivant une methode empirique et une methode plus originale utilisant un algorithme genetique. Cette phase de developpement a aboutit a un commutateur tir et un commutateur cascade. La fabrication de ces derniers necessitant l'elaboration d'un procede technologique complexe, nous a amene a optimiser certaines phases de rie en utilisant la methode des plans d'experiences. Cette technique nous a notamment permis de definir un procede de gravure profonde d'inp de qualite optique. La caracterisation de ces composants a consiste a mesurer les pertes fibre a fibre, la diaphonie et la consommation electrique. Les caracteristiques optiques des deux types de commutateurs sont comparables, 15 db de pertes et une diaphonie inferieure a 20 db.
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Ratovelomanana, Frédéric. "Contribution à la réalisation de circuits intégrés optoélectroniques de commutation spatiale ou de transposition de longueur d'onde." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0092.
Abstract:
Les travaux presentes ici concernent les telecommunications optiques multicolores large bande. Ces travaux decrivent la realisation de circuits integres photoniques sur inp pour la commutation spatiale ou la transposition de longueur d'onde. Ces travaux se basent sur la technologie a ruban enterre sur inp permettant d'integrer de facon monolithique un guide passif faible perte avec un amplificateur optique semiconducteur. On decrit d'abord les methodes de modelisation des composants : indice effectif, galerkin et beam propagation. On detaille une technologie d'integration optoelectronique : integration guide/amplificateurs et transformateurs de modes guide/fibre (reduction des pertes de couplage a -3. 0 db par interface). On rapporte les performances de nouveaux commutateurs spatiaux avec des coupleurs directionnels ou des amplificateurs (portes optiques) : en particulier un diffuseur/combinateur monolithique un-vers-quatre (un gain fibre-fibre minimum de 1. 0 db, une sensibilite a la polarisation inferieure a 1. 0 db). On decrit differentes solutions possibles de technologies de transposition de longueur d'onde. On rapporte les caracteristiques des transpositeurs a modulation de gain xgm ou de phase xpm. Pour les transpositeurs xpm : - une grande dynamique, sans penalite, sur le taux d'erreur a 10 gb/s - une transmission sur les longues distances (10 gb/s sur 60 km avec une penalite de 1. 0 db) - une amelioration sur le taux d'extinction de 7 db a 2. 5 gb/s. On decrit des ameliorations pour transpositeurs xpm : de nouvelles structures passives de distribution energetique, une amelioration du couplage guide/amplificateur (3. 0 db par interface, un nouveau gain fibre-fibre, estime a 19 db) et l'insertion d'un dephaseur electrique (une penalite negative de -10 db a 2. 5 gb/s, avec dephaseur). Le manuscrit s'acheve par la presentation des perspectives a venir en technologie a ruban enterre.
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Moignard, Renaud. "Les composants à cristal liquide ferroélectrique sur circuit intégré : application à la commutation optique en espace libre." Brest, 1997. http://www.theses.fr/1997BRES2010.
Abstract:
Nous presentons dans ce memoire une etude de l'utilisation de composants a cristal liquide ferroelectrique sur circuit integre (ci/clf) pour la commutation optique en espace libre, dans deux architectures differentes voire opposees. Dans la famille des modulateurs spatiaux de lumiere a clf, les ci/clf presentent les avantages d'etre compacts, d'offrir la possibilite d'implanter des fonctions plus ou moins complexes de traitement de l'information, d'avoir un produit espace x bande passante eleve, et d'etre, dans une logique d'industrialisation, potentiellement peu couteux. Pour toutes ces raisons, nous avons envisage l'utilisation des ci/clf pour la commutation dite lente.
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Saadsaoud, Naïma. "Etude de nouvelles structures guide d'onde sur matériaux III-V pour la commutation optique et la photodétection." Valenciennes, 2010. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/5cf8d1cc-9ff9-4766-933c-ec996324ba76.
Abstract:
Cette thèse comporte quatre chapitres, qui correspondent aux quatre projets que nous avons menés de façon aussi approfondie que possible, en mettant en œuvre chaque fois une technologie de type guide d’onde, chacun de ces dispositifs ayant ensuite été caractérisés aussi complètement que possible. Les quatre type d’objets nouveaux que nous avons réalises et caractérisés sont : des guides d’ondes actifs de la filière InP à contact Schottky pour la commutation optique, des guides d’onde à base d’une double hétérostructure GaAsSbN/GaAs pour le guidage optique à la longueur d’onde 1,55 µm et la commutation, des photodiodes de puissance InP constituées d’un guide d’onde multimode dilué couplé monolithiquement de façon évanescente à une photodiode PIN dérivée de la photodiode UTC, des photodiodes PIN-guide sur GaAs pour la photodétection à la longueur d’onde 1,3 µm. Pour chacun de ces chapitres, nous analysons successivement, nos motivations, la structure des dispositifs, la technologie et les résultats expérimentauxThis thesis is based on technology and experiments. The gool was to check the validity of new concepts, which could not be predicted only thanks to modeling. We divided our book into 4 chapters, corresponding to the 4 types of new devices we fabricated and characterized, all based on a III-V ridge optical waveguide technology. These four devices are : Active Schottky contact InP optical waveguides for optical switching, GaAsSbN/GaAs double heterostructure optical waveguides for 1. 55µm optical telecommunication integrated optics, 1. 55µm high power, high frequency InP photodiodes based on the monolithic integration of a dilute multimode waveguide and modified PIN photodiode, GaAs PIN-waveguide photodiodes for 1. 3µm wavelength high speed photodetection. Which form the core of several projects in collaboration with NTU (Nanyung Technological University), and Thales Systèmes Aéroportés with the support of DGA, and Singapore Embassy (MERLION projetc)
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Dupray, Valérie. "Etude détaillée de l'effet photoréfractif dans le phosphure d'indium dopé au fer : application a la commutation optique." Rouen, 1999. http://www.theses.fr/1999ROUES013.
Abstract:
Ce mémoire vise conjointement à améliorer la connaissance fine de l'effet photoréfractif dans le phosphure d'indium dopé au fer et à développer de nouvelles applications dans le domaine de la commutation optique. Dans une première partie, la technique de franges mobiles a été envisagée afin d'optimiser les performances photoréfractives et en particulier le gain. L'étude de l'évolution du gain en fonction de la vitesse de défilement des franges a mis en évidence l'influence de l'absorption et le rôle des non-linéarités du champ de charges d'espace à contraste élevé. Un modèle fiable a alors été élaboré et une bonne corrélation avec les mesures réalisées au sein du laboratoire a pu être obtenue. La dynamique du champ de charges d'espace en présence de franges mobiles a également été étudiée. Dans une seconde partie, nous avons développé deux méthodes permettant d'éliminer les phénomènes pouvant limiter les performances d'un commutateur optique (effets de polarisation et dispersion chromatique). Un double miroir à conjugaison de phase indépendant de la polarisation a été réalisé avec des rendements équivalentes a ceux d'un DPCM classique. Parallèlement, nous avons étudié théoriquement les problèmes lies au chromatisme. Un dispositif expérimental a été élaboré et nous a permis de démontrer la faisabilité d'un commutateur achromatique permettant le multiplexage en longueur d'onde.
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Indre, Raluca Maria. "Analyse de performance des réseaux optiques à commutation en sous-longueur d'onde." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00838427.
Abstract:
Un défi majeur dans les réseaux d'aujourd'hui est de combler l'écart entre la haute vitesse de la transmission optique et la vitesse plus limitée du traitement électronique des données. Une option est de commuter les données directement dansle domaine optique. Dans cette thèse, nous proposons plusieurs solutions permettant la commutation dans le domaine optique à une granularité plus fine que la longueur d'onde, technique que nous appelons commutation sous-longueurd'onde. Pour montrer la pertinence des solutions proposées, nous analysons leur performance en termes de capacité de trafic, de débit et de délai. La performance est évaluée à la fois par des simulations et en utilisant des modèles de filesd'attente appropriés. Nous considérons d'abord le cas des réseaux métropolitains (Metropolitan Area Networks, MAN) et nous étudions la performance d'un anneau optique avec multiplexage en longueur d'onde (Wavelength Division Multiplexing, WDM) dans lequel la communication entre les noeuds du réseau se fait par insertion/extraction de données dans des créneaux temporels. Nous présentons un protocole entièrement distribué conçu pour assurer l'équité dansce réseau. Nous proposons également un mécanisme d'assemblage de paquets capable d'assurer des délais faibles ainsi que des taux de remplissage élevés. Nous proposons ensuite des solutions de commutation sous-longueur d'onde qui peuvent être appliquées dans le cas plus général des réseaux asynchrones. D'abord, nous proposons de résoudre le problème des collisions de la commutation optique par rafale (Optical Burst Switching, OBS) par la mise en oeuvre d'un mécanisme de réservation. Afin de maximiser l'utilisation des ressources, nous proposons d'adapter la taille de la rafale optique à la charge du réseau.Ensuite, nous proposons une solution alternative pour construire un réseau coeur tout-optique. A cette architecture, nous associons un protocole d'accès ainsi qu'un algorithme d'allocation dynamique de bande passante et nous analysons les performances de la solution proposée. Par le biais d'une étude de cas, nousmontrons que notre solution est capable de réduire considérablement la consommation énergétique par rapport aux architectures actuelles basées sur des routeurs IP. Enfin, nous proposons un nouveau dispositif optique capable derésoudre la contention directement dans le domaine optique. Nous montrons que ce dispositif simple peut être utilisé pour construire des réseaux optiques dynamiques à courte portée tels que les réseaux d'accès ou les centres de traitement de données.