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 ?

  1. 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
  2. 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
  3. CParce qu'en amincissant le guide, l'indice de réfraction du silicium augmente, ce qui attire plus facilement la lumière depuis la fibre
Afficher la réponse et l'explication

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.

S'entraîner sur ce thème Retour au thème

Autres questions sur Photonique sur silicium

  1. Lorsqu'un circuit optique en silicium reçoit la lumière issue d'une fibre monomode standard, pour quelle raison correcte la polarisation pose-t-elle problème ?
  2. Comment un modulateur Mach-Zehnder convertit-il une variation de phase de la lumière en variation d'intensité ?
  3. Dans les modulateurs optiques en silicium, pourquoi utilise-t-on l'effet de dispersion par porteurs (effet de dispersion plasma) pour faire varier l'indice de réfraction au moyen d'un signal électrique ?
  4. Dans les modulateurs en silicium rapides, pourquoi utilise-t-on souvent la méthode (à déplétion) qui consiste à polariser en inverse la jonction pn du déphaseur pour faire varier la largeur de la zone de déplétion ?
  5. Quelle est l'explication correcte du VπL, qui caractérise les performances d'un modulateur Mach-Zehnder ?