Photonique sur silicium

Dans les circuits optiques utilisant des résonateurs en anneau, pourquoi place-t-on souvent un élément chauffant près de l'anneau pour en contrôler la température ?

  1. AParce qu'en maintenant l'anneau à haute température, même le silicium à gap indirect émet efficacement aux longueurs d'onde des télécommunications
  2. BParce qu'en élevant la température, l'indice du silicium diminue fortement et les pertes de propagation disparaissent presque
  3. CParce que la longueur d'onde de résonance se décale facilement avec la température et les variations de fabrication, et qu'il faut l'ajuster à la longueur d'onde utilisée
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Réponse : C. Parce que la longueur d'onde de résonance se décale facilement avec la température et les variations de fabrication, et qu'il faut l'ajuster à la longueur d'onde utilisée

La variation de l'indice du silicium avec la température (coefficient thermo-optique, environ 1,8×10⁻⁴ /K) est importante : la longueur d'onde de résonance d'un résonateur en anneau en bande C se décale d'environ 0,07 à 0,08 nm par °C vers les grandes longueurs d'onde. La largeur de résonance est souvent étroite, de l'ordre de 0,1 à 0,3 nm, si bien qu'une variation de quelques °C suffit à s'écarter de la longueur d'onde utilisée. Une différence de quelques nm seulement sur la largeur ou l'épaisseur du guide peut aussi décaler la résonance de quelques nm. On élève donc la température avec l'élément chauffant pour aligner la résonance sur la longueur d'onde du laser, et l'on régule en surveillant l'état du dispositif. L'augmentation de la puissance consommée par les éléments chauffants est l'un des défis de l'utilisation des anneaux.

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