Photonique sur silicium
Dans un coupleur par la tranche, pourquoi utilise-t-on une structure en taper inversé, où la largeur du guide d'onde en silicium diminue vers le bord de la puce ?
- AParce qu'en amincissant le guide, le confinement de la lumière se renforce et la lumière n'est plus du tout réfléchie à la tranche
- BParce qu'en amincissant le guide, la lumière s'étale autour de lui, le mode s'agrandit et s'adapte plus facilement au mode de la fibre
- CParce qu'en amincissant le guide, l'indice de réfraction du silicium augmente, ce qui attire plus facilement la lumière depuis la fibre
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Réponse : B. Parce qu'en amincissant le guide, la lumière s'étale autour de lui, le mode s'agrandit et s'adapte plus facilement au mode de la fibre
Le diamètre de mode d'une fibre monomode standard est d'environ 9 à 10 µm, alors que le mode d'un guide en silicium est très petit, 1 µm ou moins : un aboutement direct entraîne de fortes pertes dues à la désadaptation des modes. Si l'on réduit la largeur du guide à environ 100 à 200 nm à son extrémité, le silicium ne peut plus confiner la lumière, qui s'étale largement dans la gaine environnante. Le mode s'élargit ainsi jusqu'à quelques µm et se rapproche de celui de la fibre. L'amincissement affaiblit au contraire le confinement, et l'indice de réfraction du matériau lui-même ne change pas.